目前,半导体照明技术已逐渐成熟。光纤导光照明是近年发展起来的一种新型照明技术,它是光纤与半导体照明相结合的产物,具有光电分离、安全可靠、使用寿命长、柔性传播、维护简单等优点。因此,研究激光光纤照明中的异常检测具有重要的意义。由于在光纤导向照明系统中,需将瓦特级通量耦合到光纤的纤芯中,因此功率密度非常高。光纤在经过高功率密度的光束后可能发生劣化、光纤端面受到污染等,都容易引起燃烧等事故。为了克服上述问题,本文提出了两种激光光纤照明异常检测方法(光纤纤内检测和光纤纤外检测)。在光纤纤内检测方案中,利用裁剪方法设计了自由曲面透镜,该方法可以将波长为450 nm的激光光束耦合到纤芯为62.5μm、数值孔径为0.26的多模光纤中。并利用荧光粉背向散射特性结合支撑卵形面法,设计了信号光汇聚透镜;光纤纤外检测方案分别采用近红外光检测和荧光检测方法。研究结果详细如下:1.纤内检测方案:设计了自由曲面耦合透镜,其耦合效率为94.4%;同时设计了信号光汇聚透镜,其汇聚效率理论值为43%。耦合透镜会影响汇聚效率,在没有耦合透镜影响时,汇聚透镜汇聚效率为32.1%,有耦合透镜影响时,汇聚透镜汇聚效率为25%。2.纤外“1-7”检测方案:利用支撑椭流面法设计了8芯光缆近红外光检测反向耦合罩,利用反射罩将信号检测光分别耦合进其他7根光纤中,每根光纤耦合效率约为8.5%,足够满足检测需求。3.纤外“1-1”检测方案:一根光纤用于传输蓝光,另一光纤用于检测,检测光来自荧光帽的背向散射。实验结果表明:在检测光纤长100 m、照明光纤输出功率1.35W~3.13W时,探测器能检测到约20~50 lx的光照度;在检测光纤长800m、照明光纤输出功率3.13 W时,探测器也可以检测到9 lx光照度。