專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖密排掃描成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光照排、印花 成像、激光光繪及直接制版系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊。
背景技術(shù)：
在激光照排機(jī)、印花成像機(jī)、激光光繪機(jī)以及直接制板機(jī)這一類激光掃描設(shè)備中， 實(shí)現(xiàn)多路光掃描的一個(gè)主要方案是采用多個(gè)半導(dǎo)體激光器、多路光纖密排構(gòu)造一個(gè)光點(diǎn)線 陣列作為物平面，然后經(jīng)過成像系統(tǒng)按一定比例成像在像平面(膠片或者是曝光板材表 面)上，從而實(shí)現(xiàn)多路掃描。然而由于普通光纖構(gòu)造的原因，光纖中光只在中心很小的區(qū)域內(nèi)分布，例如一個(gè) 典型的多模光纖尺寸是外徑125微米，導(dǎo)光芯徑(導(dǎo)光部分)為62. 5微米或50微米，如果 是單模光纖芯徑只有8 10微米。即使光纖無間隙排列，密排陣列發(fā)出的光點(diǎn)之間也是分 離的(參見


圖1)。以光纖陣列出光端面作為物平面，經(jīng)過成像系統(tǒng)，在像平面上得到的光點(diǎn) 也是分離的，這是不能滿足掃描要求的。為了解決這個(gè)問題，常用的解決方法有兩種一種是采用“裸纖密排”，即采用復(fù)雜 的工藝技術(shù)剝離光纖的包層，只剩下中間的導(dǎo)光芯徑(我們稱之為裸纖)，然后對中間的導(dǎo) 光芯徑進(jìn)行密接排列。這種方法工藝難度很大，同時(shí)導(dǎo)光芯徑密接排列是會產(chǎn)生相鄰裸纖 之間光相互耦合串?dāng)_的現(xiàn)象。另一種方法是直接按外徑密接排列，光點(diǎn)在幾何上不能密接， 但是可以通過將整個(gè)密排線陣列傾斜一定角度，通過電路上的延時(shí)來控制打點(diǎn)，使光點(diǎn)密 排。這種方法是成功的，但是控制電路非常復(fù)雜，在更多路光纖排列時(shí)(1 路、256路或512 路)，密排陣列寬度很大，對聚焦成像光學(xué)系統(tǒng)要求很高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，利用該 密排光纖模塊，提高了掃描質(zhì)量和精度，降低了對聚焦成像鏡頭的要求，實(shí)用性較強(qiáng)。一種實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，包括若干光纖層組件，所 述的光纖層組件包括表面刻有若干等間距分布的凹槽的基片以及固定在基片凹槽內(nèi)的光 纖；所述的光纖層組件相互平行疊放固定，上下光纖層的光纖錯(cuò)位放置以保證所組成的光 纖陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排列。為便于制作，一般選用的基片為單面或雙面刻有若干等間距分布的V形槽或矩形 槽的硅基片或者是有機(jī)聚合物基片。為嚴(yán)格控制基片上V形槽或矩形槽的間距和深度，基 片的V形槽或矩形槽可通過光刻、濕法刻蝕等工藝得到。V形槽或矩形槽的大小需要根據(jù)實(shí) 際需要使用的光纖的規(guī)格確定。光纖、基片與玻璃壓板之間一般選擇通過紫外膠固定，玻璃 壓板的選擇有利于紫外光的投射，便于紫外膠的固化。為了實(shí)現(xiàn)多路光纖密排輸出多路密接光點(diǎn)陣列，我們提出采用多層光纖密排線陣 列排列的方法，多層光纖密排線陣列中層與層之間平行排列，為實(shí)現(xiàn)密排光纖模塊中所有光纖密排線陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排列，可選擇兩種方式實(shí) 現(xiàn)一種是將若干光纖層組件依次平行錯(cuò)開一定的距離δ，保證不同光纖層組件上的光纖 相互錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)所有光纖密排線陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排 列，多層線陣列整體水平放置，多層光纖密排線陣列中層與層之間的距離可以相等或者是 不相等，通過對不同層間的光纖陣列采用延遲輸出方式，實(shí)現(xiàn)其輸出光點(diǎn)陣列在水平線上 的投影，不同層間輸入信號延遲時(shí)間由光纖陣列的層間距及聚焦成像面運(yùn)動速度來決定； 另一種方法是將所有光線層上的光纖上下對正固定形成密排光纖模塊，然后將密排光纖模 塊與水平面設(shè)置一定的角度θ，多層光纖密排線陣列中層與層之間的距離保持相等，實(shí)現(xiàn) 所有光纖陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排列。所以，優(yōu)選的密排光纖模塊中，所述的基片為單面刻有若干等間距分布的凹槽的 基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片、位于基片凹槽內(nèi)的等規(guī) 格的光纖以及將光纖與基片固定的玻璃壓板；所述的相鄰兩層光纖之間相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距
離S = P，D為光纖的外徑，η為光纖層的層數(shù)，η的大小由光纖外徑D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的 η
直徑d確定-1< < ,且η取整數(shù)，例如對于標(biāo)準(zhǔn)62. 5/125多模光纖，光纖外
徑D為125微米，光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d為62. 5微米，為實(shí)現(xiàn)光點(diǎn)密接，需要的光纖層數(shù) 為 η = 2。另一種優(yōu)選的密排光纖模塊中所述的基片為雙面刻有若干等間距分布的凹槽的 基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片和位于基片的凹槽內(nèi)的 等規(guī)格的光纖，所述的若干光纖層組件固定于上下兩塊相互平行的玻璃壓板之間；所述的 兩個(gè)相鄰的基片相互靠近的一側(cè)的凹槽相互對正，并將其中光纖固定；所述的相鄰兩層光
纖之間相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離5 = 0，D為光纖的外徑，η為光纖層的層數(shù)，η的大小由光纖外徑
η
D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定-1 < “《,且η取整數(shù)。為實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列密接，優(yōu)選的密排光纖模塊中，所述的基片為單面刻有若 干等間距的凹槽的基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片、位于 基片凹槽內(nèi)的等規(guī)格的光纖以及將光纖與基片固定的玻璃壓板，且相鄰兩層光纖層之間的 距離相等；所述的相鄰兩層光纖相互對正；所述的光纖層組件與水平面形成角度θ，所述
^ λ
的θ滿足6> = arctan——其中D為光纖外徑，η為光纖層層數(shù)，H為相鄰兩個(gè)光纖層
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之間的距離，η由光纖外徑D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定^^)-1 < 《，且η 取整數(shù)。同樣，可優(yōu)選的密排光纖模塊中，所述的基片為雙面刻有若干等間距分布的凹槽 的基片，凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片以及位于基片凹槽內(nèi)的等 規(guī)格的光纖，所述的若干光纖層組件固定于兩塊相互平行的玻璃壓板之間；所述的兩個(gè) 相鄰基片相互靠近的一側(cè)的凹槽相互對正，并將其中的光纖固定；所述的相鄰兩層光纖
5層之間的距離相等；所述的單個(gè)基片的上下兩個(gè)側(cè)面上的凹槽之間相互對正，保證相鄰 兩層光纖上下相互固定；所述的光纖層組件與水平面形成一個(gè)角度Θ，所述的θ滿足 ^f D λ
θ = arctan——其中D為光纖外徑，η為光纖層層數(shù)，H為相鄰兩個(gè)光纖層之間的距
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離，η由光纖外徑D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定< 《￥，且η取整數(shù)。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在(1)采用多層光纖密排線陣列錯(cuò)開排列或傾斜一定的角度，實(shí)現(xiàn)了多路光纖密排 輸出光點(diǎn)的密接排列；(2)采用多層光纖密排線陣列避免了因?yàn)閱螌庸饫w排列中由于排列光纖數(shù)多，排 列光纖陣列寬度變寬，在螺旋掃描成像中螺旋升角變大輸出圖像質(zhì)量變差的問題；(3)采用多層光纖密排線陣列避免了因?yàn)閱螌庸饫w排列中由于排列光纖數(shù)多，排 列光纖陣列寬度變寬，對聚焦成像鏡頭要求過高的問題。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，其特征在于包括若干光纖 層組件，所述的光纖層組件包括表面刻有若干等間距分布的凹槽的基片以及固定在基片凹 槽內(nèi)的光纖；所述的光纖層組件相互平行疊放固定，上下光纖層的光纖錯(cuò)位放置以保證所 組成的光纖陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，其特征在于，所述的基片為單面刻有若干等間距分布的凹槽的基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片、位于基片凹槽內(nèi)的等規(guī)格的光纖以及將光纖與基片固定 的玻璃壓板；所述的相鄰兩層光纖之間依次相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離5 = $，D為光纖的外徑，η為光纖層η的層數(shù)，η的大小由光纖外徑D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，其特征在于，所述的基片為雙面刻有若干等間距分布的凹槽的基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片和位于基片的凹槽內(nèi)的等規(guī)格的光纖，所述的若干光纖層 組件固定于上下兩塊相互平行的玻璃壓板之間；所述的兩個(gè)相鄰的基片相互靠近的一側(cè)的凹槽相互對正，并將其中光纖固定；所述的相鄰兩層光纖之間依次相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離5 = $，D為光纖的外徑，η為光纖層η的層數(shù)，η的大小由光纖外徑D與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，其特征在于，所述的基片為單面刻有若干等間距分布的凹槽的基片，所述的凹槽為V形槽或矩形槽；所述的光纖層組件包括基片、位于基片凹槽內(nèi)的等規(guī)格的光纖以及將光纖與基片固定 的玻璃壓板，且相鄰兩層光纖層之間的距離相等； 所述的相鄰兩層光纖相互對正；所述的光纖層組件與水平線形成角度Θ，所述的θ滿足 其中D為光纖外徑，η為光纖層層數(shù)，H為相鄰兩個(gè)光纖層之間的距離，η由光纖外徑D 與光纖內(nèi)導(dǎo)光芯徑的直徑d確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，其特征在于，所述的基片為雙面刻有若干等間距分布的凹槽的基片，凹槽為V形槽或矩形槽； 所述的光纖層組件包括基片以及位于基片凹槽內(nèi)的等規(guī)格的光纖，所述的若干光纖層組件固定于兩塊相互平行的玻璃壓板之間；所述的兩個(gè)相鄰基片相互靠近的一側(cè)的凹槽相互對正，并將其中的光纖固定；所述的 相鄰兩層光纖層之間的距離相等； 所述的相鄰兩層光纖相互對正；所述的光纖層組件與水平線形成角度Θ，所述的θ滿足
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一權(quán)利要求所述的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光 纖模塊，其特征在于，所述的基片為硅基片或有機(jī)聚合物基片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，包括若干光纖層組件，所述的光纖層組件包括表面刻有若干等間距分布的凹槽的基片以及固定在基片凹槽內(nèi)的光纖；所述的光纖層組件相互平行疊放固定，上下光纖層的光纖錯(cuò)位放置以保證所組成的光纖陣列輸出光點(diǎn)在水平線上的投影光點(diǎn)密接或適當(dāng)重疊排列。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)光纖密排線陣列中光點(diǎn)密接的密排光纖模塊，避免了因?yàn)閱螌庸饫w排列中由于排列光纖數(shù)多，排列光纖陣列寬度變寬，在螺旋掃描成像中螺旋升角變大輸出圖像質(zhì)量變差和對聚焦成像鏡頭要求過高的問題。
文檔編號B41B19/00GK201886171SQ20102064463
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者侯昌倫 申請人:杭州梭鈉科技有限公司