一種紅外光變可見光的方法及裝置與流程

本發明涉及一種紅外光變可見光的方法及裝置，屬于光學技術領域。

背景技術：

太陽光中紅外光部分占有很大的比例，這部分光線不能很好的讓太陽能電池吸收并發出電能，造成極大的浪費。另外，在一些缺電的地區和停電的時候，尚缺少一套結構簡單、制作方便的紅外光變可見光的裝置，用于輔助照明。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種紅外光變可見光的方法及裝置，通過凹面鏡組、鎢片、透紅外線玻璃窗口和無色光學玻璃窗口等，使空間中的無法被利用的紅外光轉換可見光，用于輔助照明，或被太陽能電池吸收，進而提升太陽能電池對太陽光的利用率，并提高了太陽能電池的光電轉換效率。

本發明是采用以下的技術方案實現的：一種紅外光變可見光的裝置，包括凹面鏡組、鎢片、支架和設置在凹面鏡中心的透光玻璃窗口，其特征在于：凹面鏡組至少有七個凹面鏡依次排列共軸心設置，焦點共線；凹面鏡Ⅰ通過支架與凹面鏡Ⅱ連接，除凹面鏡Ⅰ外，相鄰的凹面鏡固定連接，間隔相對設置，即凹面鏡Ⅱ與凹面鏡Ⅲ、凹面鏡Ⅳ與凹面鏡Ⅴ、凹面鏡Ⅵ和凹面鏡Ⅶ相對設置；凹面鏡Ⅰ的焦點和凹面鏡Ⅲ的焦點重合，凹面鏡Ⅱ的焦點和凹面鏡Ⅴ的焦點重合，凹面鏡Ⅳ的焦點和凹面鏡Ⅶ的焦點重合；鎢片設置在間隔相對的凹面鏡組成的空間內，即鎢片Ⅰ固定在凹面鏡Ⅰ和凹面鏡Ⅲ的焦點處或焦面處，鎢片Ⅱ固定在凹面鏡Ⅱ和凹面鏡Ⅴ的焦點處或焦面處，鎢片Ⅲ固定在凹面鏡Ⅳ和凹面鏡Ⅶ的焦點處或焦面處；透光玻璃窗口包括透紅外線玻璃窗口和無色光學玻璃窗口，無色光學玻璃窗口固定在倒數第二個凹面鏡和倒數第三個凹面鏡的中心位置的通孔處，即無色光學玻璃窗口設置在凹面鏡Ⅴ和凹面鏡Ⅵ的中心位置，其余凹面鏡的連接處設置透紅外線玻璃窗口；透光玻璃窗口的中心與凹面鏡組的軸心重合。

進一步地，所述凹面鏡組有九個凹面鏡或九個以上時，相應增加鎢片、透紅外線玻璃窗口，以及相對設置的凹面鏡，凹面鏡組的凹面鏡依次排列共軸心設置，焦點共線；凹面鏡組有九個凹面鏡時，凹面鏡Ⅷ和凹面鏡Ⅸ相對設置；凹面鏡Ⅵ的焦點和凹面鏡Ⅸ的焦點重合；鎢片Ⅳ固定在凹面鏡Ⅵ和凹面鏡Ⅸ的焦點處或焦面處；透紅外線玻璃窗口Ⅲ設置在凹面鏡Ⅴ和凹面鏡Ⅵ的中心位置；無色光學玻璃窗口設置在凹面鏡Ⅶ和凹面鏡Ⅷ的中心位置；透紅外線玻璃窗口Ⅲ的中心與凹面鏡組的軸心重合；當再增加凹面鏡時，相應地增加鎢片、透紅外線玻璃窗口，增加的鎢片固定在增加的兩兩相對設置的凹面鏡組成的空間內；增加的透紅外線玻璃窗口的中心與凹面鏡組的軸心重合，無色光學玻璃窗口設置在倒數第二個凹面鏡和倒數第三個凹面鏡的中心位置，其余凹面鏡的連接處設置透紅外線玻璃窗口。

進一步地，所述凹面鏡Ⅰ的焦距大于凹面鏡Ⅱ的焦距，凹面鏡Ⅱ的焦距大于凹面鏡Ⅲ的焦距，凹面鏡Ⅳ的焦距大于凹面鏡Ⅴ的焦距，凹面鏡Ⅵ的焦距大于凹面鏡Ⅶ的焦距，凹面鏡Ⅱ的焦距、凹面鏡Ⅳ的焦距和凹面鏡Ⅵ的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ的焦距、凹面鏡Ⅴ的焦距和凹面鏡Ⅶ的焦距依次減小；當增加凹面鏡Ⅷ和凹面鏡Ⅸ時，凹面鏡Ⅷ的焦距大于凹面鏡Ⅸ的焦距，凹面鏡Ⅱ的焦距、凹面鏡Ⅳ的焦距、凹面鏡Ⅵ的焦距和凹面鏡Ⅷ的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ的焦距、凹面鏡Ⅴ的焦距、凹面鏡Ⅶ的焦距和凹面鏡Ⅸ的焦距依次減小；當再增加凹面鏡時，增加的倒數第二個凹面鏡的焦距大于倒數第一個凹面鏡的焦距，凹面鏡Ⅱ的焦距、凹面鏡Ⅳ的焦距、凹面鏡Ⅵ的焦距、凹面鏡Ⅷ的焦距和倒數第二個凹面鏡的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ的焦距、凹面鏡Ⅴ的焦距、凹面鏡Ⅶ的焦距、凹面鏡Ⅸ的焦距和倒數第一個凹面鏡的焦距依次減小。

進一步地，所述裝置還包括真空腔和透明玻璃外殼，凹面鏡Ⅱ與凹面鏡Ⅲ之間為真空腔Ⅰ，凹面鏡Ⅳ和凹面鏡Ⅴ之間為真空腔Ⅱ，凹面鏡Ⅵ與凹面鏡Ⅶ之間為真空腔Ⅲ，透明玻璃外殼與凹面鏡Ⅶ連接；當增加凹面鏡Ⅷ和凹面鏡Ⅸ時，凹面鏡Ⅷ和凹面鏡Ⅸ之間為真空腔Ⅳ；透明玻璃外殼與凹面鏡Ⅸ連接；當再增加凹面鏡時，增加的倒數第一個凹面鏡和倒數第二個凹面鏡之間為倒數第一個真空腔，透明玻璃外殼與倒數第一個凹面鏡連接，透明玻璃外殼的軸心與凹面鏡組的軸心重合。

進一步地，所述裝置還包括鎢片支架，鎢片支架的數量與鎢片的數量一致；鎢片Ⅰ通過鎢片支架Ⅰ固定在真空腔Ⅰ內，鎢片Ⅱ通過鎢片支架Ⅱ固定在真空腔Ⅱ內，鎢片Ⅲ通過鎢片支架Ⅲ固定在真空腔Ⅲ內，鎢片Ⅰ的面積、鎢片Ⅱ的面積和鎢片Ⅲ的面積依次減小；當增加凹面鏡Ⅷ和凹面鏡Ⅸ時，相應的增加鎢片支架Ⅳ，鎢片Ⅳ通過鎢片支架Ⅳ固定在真空腔Ⅳ內，鎢片Ⅰ的面積、鎢片Ⅱ的面積、鎢片Ⅲ的面積和鎢片Ⅳ的面積依次減小；當再增加凹面鏡時，相應的增加倒數第一個鎢片支架，倒數第一個鎢片支架固定在倒數第一個真空腔內，鎢片Ⅰ的面積、鎢片Ⅱ的面積、鎢片Ⅲ的面積、鎢片Ⅳ的面積和倒數第一個鎢片的面積依次減小；所有鎢片的表面均涂黑。

優選地，透光玻璃窗口的面積逐漸減小，即透紅外線玻璃窗口Ⅰ、透紅外線玻璃窗口Ⅱ、透紅外線玻璃窗口Ⅲ、倒數第二個透紅外線玻璃窗口、倒數第一個透紅外線玻璃窗口及無色光學玻璃窗口的面積逐漸減小。

本發明還提供一種紅外光變可見光的方法，當紅外光照射到凹面鏡Ⅰ上時，紅外光經過凹面鏡Ⅰ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅰ會聚到鎢片Ⅰ上，鎢片Ⅰ受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ發出的紅外光波長變短，輻射功率增大；鎢片Ⅰ發出的紅外光經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上，沒有穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ的光線或遺留在真空腔Ⅰ內的光線經凹面鏡Ⅲ反射重新會聚到鎢片Ⅰ上，再經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上，依次類推，紅外光逐漸經凹面鏡的反射會聚到鎢片上，鎢片受熱，溫度升高，由于鎢片的面積逐漸減小，發出的紅外光波長逐漸變短，最后將紅外光變為可見光。

進一步地，所述凹面鏡組有七個凹面鏡時，紅外光照射到凹面鏡Ⅰ上時，紅外光經過凹面鏡Ⅰ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅰ會聚到鎢片Ⅰ上，鎢片Ⅰ受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ發出的紅外光波長變短，輻射功率增大；鎢片Ⅰ發出的紅外光經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上，鎢片Ⅱ受熱，溫度升高，鎢片Ⅱ的面積比鎢片Ⅰ的面積小，能量集中，從而使鎢片Ⅱ發出低頻可見光；該低頻可見光經凹面鏡Ⅳ反射穿透無色光學玻璃窗口會聚到鎢片Ⅲ上，鎢片Ⅲ受熱，溫度升高，鎢片Ⅲ發出可見光，可見光經過凹面鏡Ⅵ反射穿透透明玻璃外殼發射出去。

進一步地，所述凹面鏡組有九個凹面鏡時，紅外光照射到凹面鏡Ⅰ上時，紅外光經過凹面鏡Ⅰ反射并穿透透紅外玻璃窗口Ⅰ會聚到鎢片Ⅰ上，鎢片Ⅰ受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ發出的紅外光波長變短，輻射功率增大；鎢片Ⅰ發出的紅外光經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上，鎢片Ⅱ受熱，溫度升高，鎢片Ⅱ的面積比鎢片Ⅰ的面積小，能量集中，從而使鎢片Ⅱ發出的紅外光的波長比鎢片Ⅰ發出的紅外光的波長要短；鎢片Ⅱ發出紅外光經凹面鏡Ⅳ反射穿透光透紅外玻璃窗口Ⅲ會聚到鎢片Ⅲ上，鎢片Ⅲ受熱，溫度升高，鎢片Ⅲ的面積比鎢片Ⅱ的面積小，鎢片Ⅲ發出低頻可見光；該低頻可見光經凹面鏡Ⅵ反射穿透無色光學玻璃窗口會聚到鎢片Ⅳ，鎢片Ⅳ受熱，溫度升高，鎢片Ⅳ的面積比鎢片Ⅲ的面積小，鎢片Ⅳ發出可見光，可見光經過凹面鏡Ⅷ反射穿透透明玻璃外殼發射出去；凹面鏡組有九個以上的凹面鏡時，倒數第三個鎢片發出紅外光經倒數第六個凹面鏡反射穿透倒數第一個透紅外線玻璃窗口會聚到倒數第二個鎢片上，倒數第二個鎢片受熱，溫度升高，倒數第二個鎢片的面積比倒數第三個鎢片的面積小，倒數第二個鎢片發出低頻可見光；該低頻可見光經倒數第二個凹面鏡反射穿透無色光學玻璃窗口會聚到倒數第一個鎢片，倒數第一個鎢片受熱，溫度升高，倒數第一個鎢片的面積比倒數第二個鎢片的面積小，倒數第一個鎢片發出可見光，可見光經過倒數第二個凹面鏡反射穿透透明玻璃外殼發射出去。

進一步地，所述凹面鏡組有七個凹面鏡時，穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ的光線會聚到鎢片Ⅱ上，沒有穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ的光線或遺留在真空腔Ⅰ內的光線經凹面鏡Ⅲ反射重新會聚到鎢片Ⅰ上，再經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上；穿透無色光學玻璃窗口的光線會聚到鎢片Ⅲ上，沒有穿透無色光學玻璃窗口的光線或遺留在真空腔Ⅱ內的光線經凹面鏡Ⅴ反射重新會聚到鎢片Ⅱ上，再經過凹面鏡Ⅳ反射并穿透無色光學玻璃窗口；穿透透明玻璃外殼的光線反射出去，沒有穿透透明玻璃外殼的光線或遺留在真空腔Ⅲ內的光線經凹面鏡Ⅶ反射重新會聚到鎢片Ⅲ上，再經過凹面鏡Ⅵ反射并穿透透明玻璃外殼。

進一步地，所述凹面鏡組有九個凹面鏡時，穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ的光線會聚到鎢片Ⅱ上，沒有穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ的光線或遺留在真空腔Ⅰ內的光線經凹面鏡Ⅲ反射重新會聚到鎢片Ⅰ上，再經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上；穿透透紅外線玻璃窗口Ⅲ會聚到鎢片Ⅲ上，沒有穿透透紅外線玻璃窗口Ⅲ的光線或遺留在真空腔Ⅱ內的光線經凹面鏡Ⅴ反射重新會聚到鎢片Ⅱ上，再經過凹面鏡Ⅳ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅲ會聚到鎢片Ⅲ上；穿透無色光學玻璃窗口的光線會聚到鎢片Ⅳ上，沒有穿透無色光學玻璃窗口的光線或遺留在真空腔Ⅲ內的光線經凹面鏡Ⅶ反射重新會聚到鎢片Ⅲ上，再經過凹面鏡Ⅵ反射并穿透無色光學玻璃窗口；穿透透明玻璃外殼的光線反射出去，沒有穿透透明玻璃的光線或遺留在真空腔Ⅳ內的光線經凹面鏡Ⅸ反射重新會聚到鎢片Ⅳ上，再經過凹面鏡Ⅷ反射并穿透透明玻璃外殼；凹面鏡組有九個以上的凹面鏡時，依次類推。

工作原理：紅外光照射到凹面鏡Ⅰ上時，紅外光經過凹面鏡Ⅰ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅰ會聚到鎢片Ⅰ上，鎢片Ⅰ受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ發出的紅外光波長變短，輻射功率增大；鎢片Ⅰ發出的紅外光經過凹面鏡Ⅱ反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅱ會聚到鎢片Ⅱ上，鎢片Ⅱ受熱，溫度升高，鎢片Ⅱ的面積比鎢片Ⅰ的面積小，能量集中，從而使鎢片Ⅱ發出低頻可見光；該低頻可見光經凹面鏡Ⅳ反射穿透無色光學玻璃窗口會聚到鎢片Ⅲ上，鎢片Ⅲ受熱，溫度升高，鎢片Ⅲ發出可見光，可見光經過凹面鏡Ⅵ反射穿透透明玻璃外殼發射出去。當照射到凹面鏡Ⅰ上的紅外光強度發生變化時，穿透透明玻璃外殼的可見光即所述裝置輸出的可見光的強度隨著發生變化；當外界光線弱時，采用增加凹面鏡、鎢片、透紅外線玻璃窗口以達到轉換效果和轉換目的。

在紅外光變可見光的過程中，凹面鏡Ⅲ、凹面鏡Ⅴ、凹面鏡Ⅶ、凹面鏡Ⅸ、倒數第三個凹面鏡和倒數第一個凹面鏡的目的分別是把沒穿透透紅外線玻璃窗口及無色光學玻璃窗口或遺留在真空腔Ⅰ、真空腔Ⅱ、真空腔Ⅲ、真空腔Ⅳ、倒數第二個真空腔、倒數第一個真空腔的光線重新反射會聚到鎢片Ⅰ、鎢片Ⅱ、鎢片Ⅲ、鎢片Ⅳ、倒數第二個鎢片、倒數第一個鎢片上。

本發明的有益效果是：

(1)本發明所述的一種紅外光變可見光的方法及裝置，設置有凹面鏡組、鎢片、透紅外線玻璃窗口和無色光學玻璃窗口等，該紅外光變可見光的裝置結構簡單、制作方便、成本低廉；

(2)本發明所述的一種紅外光變可見光的方法及裝置，通過凹面鏡組對光線的不斷反射，并會聚到鎢片上使得紅外光變為可見光，該裝置可以用于輔助照明；或照射至太陽能電池使不能被太陽能電池吸收的紅外光被轉換為可見光，因此提升太陽能電池對太陽光的利用率，大大提高太陽能電池板的發電效率，降低發電成本。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖之一。

圖2是本發明的結構示意圖之二。

圖中：1凹面鏡Ⅰ；2支架；3透紅外線玻璃窗口Ⅰ；4凹面鏡Ⅱ；5凹面鏡Ⅲ；6透紅外線玻璃窗口Ⅱ；7凹面鏡Ⅳ；8凹面鏡Ⅴ；9透紅外線玻璃窗口Ⅲ；10凹面鏡Ⅵ；11凹面鏡Ⅶ；12無色光學玻璃窗口；13凹面鏡Ⅷ；14凹面鏡Ⅸ；15透明玻璃外殼；16鎢片支架Ⅰ；17鎢片Ⅰ；18鎢片支架Ⅱ；19鎢片Ⅱ；20鎢片支架Ⅲ；21鎢片Ⅲ；22鎢片支架Ⅳ；23鎢片Ⅳ；24真空腔Ⅰ；25真空腔Ⅱ；26真空腔Ⅲ；27真空腔Ⅳ。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實例，對本發明提出的一種紅外光變可見光的方法及裝置進行進一步說明。

如圖1所示，本發明所述的一種紅外光變可見光的裝置，包括凹面鏡組、鎢片、支架2和設置在凹面鏡中心的透光玻璃窗口，凹面鏡組至少有七個凹面鏡依次排列共軸心設置，焦點共線；凹面鏡Ⅰ1通過支架2與凹面鏡Ⅱ4連接，除凹面鏡Ⅰ1外，相鄰的凹面鏡固定連接，間隔相對設置，即凹面鏡Ⅱ4與凹面鏡Ⅲ5、凹面鏡Ⅳ7與凹面鏡Ⅴ8、凹面鏡Ⅵ10和凹面鏡Ⅶ11相對設置；凹面鏡Ⅰ1的焦點和凹面鏡Ⅲ5的焦點重合，凹面鏡Ⅱ4的焦點和凹面鏡Ⅴ8的焦點重合，凹面鏡Ⅳ7的焦點和凹面鏡Ⅶ11的焦點重合；鎢片設置在間隔相對的凹面鏡組成的空間內，即鎢片Ⅰ17固定在凹面鏡Ⅰ1和凹面鏡Ⅲ5的焦點處或焦面處，鎢片Ⅱ19固定在凹面鏡Ⅱ4和凹面鏡Ⅴ8的焦點處或焦面處，鎢片Ⅲ21固定在凹面鏡Ⅳ7和凹面鏡Ⅶ11的焦點處或焦面處；透光玻璃窗口包括透紅外線玻璃窗口和無色光學玻璃窗口12，無色光學玻璃窗口12固定在倒數第二個凹面鏡和倒數第三個凹面鏡的中心位置的通孔處，即無色光學玻璃窗口12設置在凹面鏡Ⅴ8和凹面鏡Ⅵ10的中心位置，其余凹面鏡的連接處設置透紅外線玻璃窗口；透光玻璃窗口的中心與凹面鏡組的軸心重合。

凹面鏡組有九個凹面鏡或九個以上時，相應增加鎢片、透紅外線玻璃窗口，以及相對設置的凹面鏡，凹面鏡組的凹面鏡依次排列共軸心設置，焦點共線；凹面鏡組有九個凹面鏡時，凹面鏡Ⅷ13和凹面鏡Ⅸ14相對設置；凹面鏡Ⅵ10的焦點和凹面鏡Ⅸ14的焦點重合；鎢片Ⅳ23固定在凹面鏡Ⅵ10和凹面鏡Ⅸ14的焦點處或焦面處；透紅外線玻璃窗口Ⅲ9設置在凹面鏡Ⅴ8和凹面鏡Ⅵ10的中心位置；無色光學玻璃窗口12設置在凹面鏡Ⅶ11和凹面鏡Ⅷ13的中心位置；透紅外線玻璃窗口Ⅲ9的中心與凹面鏡組的軸心重合；當再增加凹面鏡時，相應地增加鎢片、透紅外線玻璃窗口，增加的鎢片固定在增加的兩兩相對設置的凹面鏡組成的空間內；增加的透紅外線玻璃窗口的中心與凹面鏡組的軸心重合，無色光學玻璃窗口12設置在倒數第二個凹面鏡和倒數第三個凹面鏡的中心位置，其余凹面鏡的連接處設置透紅外線玻璃窗口。

凹面鏡Ⅰ1的焦距大于凹面鏡Ⅱ4的焦距，凹面鏡Ⅱ4的焦距大于凹面鏡Ⅲ5的焦距，凹面鏡Ⅳ7的焦距大于凹面鏡Ⅴ8的焦距，凹面鏡Ⅵ10的焦距大于凹面鏡Ⅶ11的焦距，凹面鏡Ⅱ4的焦距、凹面鏡Ⅳ7的焦距和凹面鏡Ⅵ10的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ5的焦距、凹面鏡Ⅴ8的焦距和凹面鏡Ⅶ11的焦距依次減小；當增加凹面鏡Ⅷ13和凹面鏡Ⅸ14時，凹面鏡Ⅷ13的焦距大于凹面鏡Ⅸ14的焦距，凹面鏡Ⅱ4的焦距、凹面鏡Ⅳ7的焦距、凹面鏡Ⅵ10的焦距和凹面鏡Ⅷ13的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ5的焦距、凹面鏡Ⅴ8的焦距、凹面鏡Ⅶ11的焦距和凹面鏡Ⅸ14的焦距依次減小；當再增加凹面鏡時，增加的倒數第二個凹面鏡的焦距大于倒數第一個凹面鏡的焦距，凹面鏡Ⅱ4的焦距、凹面鏡Ⅳ7的焦距、凹面鏡Ⅵ10的焦距、凹面鏡Ⅷ13的焦距和倒數第二個凹面鏡的焦距依次減小，凹面鏡Ⅲ5的焦距、凹面鏡Ⅴ8的焦距、凹面鏡Ⅶ11的焦距、凹面鏡Ⅸ14的焦距和倒數第一個凹面鏡的焦距依次減小。

所述裝置還包括真空腔和透明玻璃外殼15，凹面鏡Ⅱ4與凹面鏡Ⅲ5之間為真空腔Ⅰ24，凹面鏡Ⅳ7和凹面鏡Ⅴ8之間為真空腔Ⅱ25，凹面鏡Ⅵ10與凹面鏡Ⅶ11之間為真空腔Ⅲ26，透明玻璃外殼15與凹面鏡Ⅶ11連接；當增加凹面鏡Ⅷ13和凹面鏡Ⅸ14時，凹面鏡Ⅷ13和凹面鏡Ⅸ14之間為真空腔Ⅳ27；透明玻璃外殼15與凹面鏡Ⅸ14連接；當再增加凹面鏡時，增加的倒數第一個凹面鏡和倒數第二個凹面鏡之間為倒數第一個真空腔，透明玻璃外殼15與倒數第一個凹面鏡連接，透明玻璃外殼15的軸心與凹面鏡組的軸心重合。

所述裝置還包括鎢片支架，鎢片支架的數量與鎢片的數量一致；鎢片Ⅰ17通過鎢片支架Ⅰ16固定在真空腔Ⅰ24內，鎢片Ⅱ19通過鎢片支架Ⅱ18固定在真空腔Ⅱ25內，鎢片Ⅲ21通過鎢片支架Ⅲ20固定在真空腔Ⅲ26內，鎢片Ⅰ17的面積、鎢片Ⅱ19的面積和鎢片Ⅲ21的面積依次減小；當增加凹面鏡Ⅷ13和凹面鏡Ⅸ14時，相應的增加鎢片支架Ⅳ22，鎢片Ⅳ23通過鎢片支架Ⅳ22固定在真空腔Ⅳ27內，鎢片Ⅰ17的面積、鎢片Ⅱ19的面積、鎢片Ⅲ21的面積和鎢片Ⅳ23的面積依次減小；當再增加凹面鏡時，相應的增加倒數第一個鎢片支架，倒數第一個鎢片支架固定在倒數第一個真空腔內，鎢片Ⅰ17的面積、鎢片Ⅱ19的面積、鎢片Ⅲ21的面積、鎢片Ⅳ23的面積和倒數第一個鎢片的面積依次減小；所有鎢片的表面均涂黑。

透紅外線玻璃窗口與凹面鏡之間，無色光學玻璃窗口12與凹面鏡之間均采用熔接法。

透光玻璃窗口的面積逐漸減小，即透紅外線玻璃窗口Ⅰ3、透紅外線玻璃窗口Ⅱ6、透紅外線玻璃窗口Ⅲ9、倒數第二個透紅外線玻璃窗口、倒數第一個透紅外線玻璃窗口及無色光學玻璃窗口12的面積逐漸減小。

實施例一：

在強光照條件下，本發明所述裝置設置有七個凹面鏡時，即凹面鏡Ⅰ1、凹面鏡Ⅱ4、凹面鏡Ⅲ5、凹面鏡Ⅳ7、凹面鏡Ⅴ8、凹面鏡Ⅵ10、凹面鏡Ⅶ11，所述裝置還包括支架2、真空腔Ⅰ24、真空腔Ⅱ25、真空腔Ⅲ26、鎢片Ⅰ17、鎢片Ⅱ19、鎢片、鎢片支架Ⅰ16、鎢片支架Ⅱ18、鎢片支架Ⅲ20、透紅外線玻璃窗口Ⅰ3、透紅外線玻璃窗口Ⅱ6、無色光學玻璃窗口12和透明玻璃外殼15，其結構示意圖如圖1所示。在理想情況下，凹面鏡Ⅰ1接受到持續穩定的波長為1～9μm的紅外光垂直照射時，設凹面鏡Ⅰ1的接收光的面積為1m^2,，輻照度為120w/m²的紅外輻射能量，紅外光經過凹面鏡Ⅰ1反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅰ3會聚到鎢片Ⅰ17上，鎢片Ⅰ17受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ17的溫度可達470～520℃，理論最高溫度為520℃，鎢片Ⅰ17發出峰值波長為5.57μm的紅外光；當鎢片Ⅱ19接受到鎢片Ⅰ17發出的紅外光后，鎢片Ⅱ19受熱，溫度升高，鎢片Ⅱ19的溫度可達1000～1090℃，理論最高溫度為1090℃，鎢片Ⅱ19發出低頻可見光；當鎢片Ⅲ21接受到鎢片Ⅱ19發出的紅外光后，鎢片Ⅲ21溫度逐漸升高并趨向穩定，此過程中鎢片Ⅲ21的溫度可達1850～1930℃，理論最高溫度為1930℃，鎢片Ⅲ21發出可見光。在整個紅外光變可見光的過程中，各鎢片的面積和厚度優選采用以下情況：鎢片Ⅰ17面積為10cm²，鎢片Ⅰ17厚度為0.07mm；鎢片Ⅱ19面積為2.6cm²，鎢片Ⅱ19厚度為0.07mm；鎢片Ⅲ21面積為0.8cm²，鎢片Ⅲ21厚度為0.08mm。

實施例二：

本發明所述裝置設置有九個凹面鏡時，即凹面鏡Ⅰ1、凹面鏡Ⅱ4、凹面鏡Ⅲ5、凹面鏡Ⅳ7、凹面鏡Ⅴ8、凹面鏡Ⅵ10、凹面鏡Ⅶ11、凹面鏡Ⅷ13、凹面鏡Ⅸ14，所述裝置還包括支架2、真空腔Ⅰ24、真空腔Ⅱ25、真空腔Ⅲ26、真空腔Ⅳ27、鎢片Ⅰ17、鎢片Ⅱ19、鎢片Ⅲ21、鎢片Ⅳ23、鎢片支架Ⅰ16、鎢片支架Ⅱ18、鎢片支架Ⅲ20、鎢片支架Ⅳ22、透紅外線玻璃窗口Ⅰ3、透紅外線玻璃窗口Ⅱ6、透紅外線玻璃窗口Ⅲ9、無色光學玻璃窗口12和透明玻璃外殼15，其結構示意圖如圖2所示，在理想情況下，凹面鏡Ⅰ1接受到持續穩定的波長為1.4～12μm的紅外光垂直照射時，設凹面鏡Ⅰ1的接收光的面積為1m^2,，輻照度為50w/m²的紅外輻射能量，紅外光經過凹面鏡Ⅰ1反射并穿透透紅外線玻璃窗口Ⅰ3會聚到鎢片Ⅰ17上，鎢片Ⅰ17受熱，溫度升高，鎢片Ⅰ17的溫度可達280～330℃，理論最高溫度為330℃，鎢片Ⅰ17發出峰值波長為4.8μm的紅外光；當鎢片Ⅱ19接受到鎢片Ⅰ17發出的紅外光后，鎢片Ⅱ19受熱，溫度升高，鎢片Ⅱ19的溫度可達580～650℃，理論最高溫度為650℃，鎢片Ⅱ19發出峰值波長為3.13μm的紅外光；當鎢片Ⅲ21接受到鎢片Ⅱ19發出的紅外光后，鎢片Ⅲ21受熱，溫度升高，鎢片Ⅲ21的溫度可達960～1050℃，理論最高溫度為1050℃，鎢片Ⅲ21發出低頻可見光；當鎢片Ⅳ23接受到鎢片Ⅲ21發出的低頻可見光后，鎢片Ⅳ23溫度逐漸升高并趨向穩定，此過程中鎢片Ⅳ23的溫度可達1920～2000℃，理論最高溫度為2000℃，鎢片Ⅳ23發出可見光。在整個紅外光變可見光的過程中，各鎢片的面積和厚度優選采用以下情況：鎢片Ⅰ17面積為10cm²，鎢片Ⅰ17厚度為0.07mm；鎢片Ⅱ19面積為2.5cm²，鎢片Ⅱ19厚度為0.07mm；鎢片Ⅲ21面積為0.8cm²，鎢片Ⅲ21厚度為0.08mm；鎢片Ⅳ23面積為0.25cm²，鎢片Ⅳ23厚度為0.08mm。

實施例三：

本發明所述的一種紅外光變可見光的裝置，可用于輔助照明。在黑暗環境中，空間中存在大量的紅外線，但光線強度比較弱，通常該裝置可設置九個及九個以上，例如十一個凹面鏡、十三個凹面鏡等。

實施例四：

本裝置還可以用于太陽能電池的發電過程。

由于太陽光中含有大量紅外線，同時，太陽能電池工作時也產生大量的熱紅外，本發明的一種紅外光變可見光的裝置將無法被太陽能電池利用的紅外線轉換成可見光，其產生的可見光照射到太陽能電池板上，使太陽能電池發出更多的電能，有效提升對太陽光的利用率，并降低了太陽能電池的發電成本。

由于緯度不同，各部分地區的光照強度不同，再加上季節變化和天氣影響如晴天或陰天，使得本發明的一種紅外光變可見光的裝置應用于太陽能發電時凹面鏡組中凹面鏡的數量及鎢片的數量不同。

實施例五：

在實際應用該裝置時，應根據凹面鏡Ⅰ1接收到的光照的功率密度來增加凹面鏡組中的凹面鏡的數量，在高功率密度環境中，采用數量比較少的凹面鏡，而在低功率密度環境中，需要適當增加凹面鏡的數量，以獲得最佳轉換效果。另外，條件相同的情況下，改變凹面鏡Ⅰ1的接收光線的面積，即可調節可見光輸出功率的小。

需要說明的是：在光照強度大的環境里，為使鎢片的壽命更長，鎢片的位置不需要設置在焦點處，此時要求鎢片設置在凹面鏡的焦面處，且以凹面鏡會聚的光線焦面面積恰好覆蓋鎢片面積為好，以獲得大的輻射功率。

當然，上述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定對本發明的實施例范圍。本發明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質范圍內所做出的均等變化與改進等，均應歸屬于本發明的專利涵蓋范圍內。