專利名稱：微結(jié)構(gòu)光纖傳像束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微結(jié)構(gòu)光纖傳像束。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的光纖傳像束是由玻璃材料制成的數(shù)萬根長度一定、直徑為5-10微 米左右的單根光纖細(xì)絲，兩端按照一一對應(yīng)的關(guān)系緊密排列集結(jié)為一體，這 樣將單根的光纖細(xì)絲整齊地排列成光纖束，使它們在入射端面和出射端面中 一一對應(yīng)，則每根光纖的端面都可看成是一個取像單元，這樣，經(jīng)過光纖束 就可以把圖像從入射端面?zhèn)魉偷匠錾涠嗣?，這就是光導(dǎo)纖維傳像的原理。傳 統(tǒng)方法是把單根光纖細(xì)絲扎成整齊的二維陣列光纖束。用此類方法的難點之 一就是保持光纖束的相干性、獲得對每個光纖芯(像素)的位置和結(jié)構(gòu)尺寸 的完全控制以及得到圖像的高捕獲率。因此用現(xiàn)有技術(shù)制造聚合物光纖傳像 束的技術(shù)難度極高。除此之外，光纖傳像束有幾毫米的直徑，這也限制了它 的應(yīng)用范圍。如果能夠做得更細(xì)，就可以直接插入血管、膽管；或用于光互 聯(lián)比如計算機的CPU-CPU、錄像機-電腦等多媒體互聯(lián)。由于傳統(tǒng)的光纖 傳像束是由脆性玻璃材料制成，因此光纖傳像束斷絲的現(xiàn)象在制造和使用中 都很容易發(fā)生，因而產(chǎn)品的成品率低，造價高。在實際應(yīng)用中由于光纖傳像 束長時間固定和彎曲常常也會使光纖傳像束中的一些光纖絲折斷，所載送的 像素就會消失，因而出現(xiàn)黑點，稱為"黑白點混成灰色效應(yīng)"，使圖像區(qū)域出 現(xiàn)空檔，分辨率下降。
實用新型內(nèi)容
本實用新型為解決背景技術(shù)中的光纖像束存在的上述技術(shù)問題，而提供 一種相干性好、加工容易、成品率高、應(yīng)用范圍廣，且在使用中不易出現(xiàn)斷 絲的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束。
本實用新型的技術(shù)解決方案是本實用新型為一種微結(jié)構(gòu)光纖傳像束， 其特殊之處在于該微結(jié)構(gòu)光纖傳像束包括微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4，微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4包括光纖基質(zhì)5、孔道2、外包層3，光纖基質(zhì)5設(shè)置在 外包層3內(nèi)，光纖基質(zhì)5中設(shè)置有孔道2。 上述孔道2為一個或多個。
上述孔道2為多個時，孔道2成微結(jié)構(gòu)光纖特征的周期性分布。 上述孔道2為4個以上時，每相鄰4個孔道2之間的光纖基質(zhì)5構(gòu)成一 個菱形取像單元l。
上述光纖基質(zhì)5為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。 上述微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4為一個或多個。
上述微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4為多個時，微結(jié)構(gòu)光纖傳像束是由多個微 結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4捆扎成一起構(gòu)成。 本實用新型具有以下優(yōu)點
1、 相干性好。本實用新型是在一根光纖內(nèi)設(shè)置多個孔道，可以通過兩 種傳像原理進(jìn)行傳像 一種是通過孔道構(gòu)成的空氣芯進(jìn)行傳像，另一種是通 過由孔道圍成的光纖基質(zhì)構(gòu)成的取像單元進(jìn)行傳像。第一種傳像原理中，每 一個孔道即可作為一個獨立的傳導(dǎo)芯，每個孔道之間通過光纖基質(zhì)相互隔 離，傳像過程互不干擾；第二種傳像原理中，由孔道圍成的光纖基質(zhì)構(gòu)成的 取像單元通過孔道相互隔離，傳像過程互不干擾，因此利用本實用新型傳像 的相干性好。
2、 易加工。本實用新型是在一根光纖內(nèi)設(shè)置多個孔道，每一孔道構(gòu)成 一個像素，控制孔道的排列和尺寸，就是控制像素的排列和尺寸，因此本實 用新型可將像素的排列和尺寸都設(shè)計在預(yù)制棒中，以此來完全控制像素的位 置和尺寸。此外，因為預(yù)制棒具有完整的力學(xué)結(jié)構(gòu)，仔細(xì)地拉伸不會破壞它 的設(shè)計結(jié)構(gòu)，而且空氣與聚合物材料具有大的折射率對比度，所以不需要摻 雜就可以產(chǎn)生傳導(dǎo)芯，因此本實用新型容易加工。
3、 應(yīng)用范圍廣。本實用新型的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束中的微結(jié)構(gòu)光纖傳像 束單體中的每一孔道即可作為一個獨立的傳導(dǎo)芯(像素)，而每一根光纖中 設(shè)計幾百個孔道(像素)是完全可能的，這樣只需將幾十個微結(jié)構(gòu)光纖傳像 束單體捆束在一起即可達(dá)到幾萬像素，這樣就大大減少了微結(jié)構(gòu)光纖傳像束本身的直徑，可廣泛的應(yīng)用在插入血管、膽管等人體微管的介入診斷與治療， 或用于光互聯(lián)等其他場合。也可應(yīng)用在各種傳像距離較長、重量要求輕、環(huán) 境惡劣(高低溫、輻射、腐蝕、振動)、需要柔性傳像的場合。
4、不易斷絲。本實用新型的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束可由聚甲基丙烯酸甲酯、 聚苯乙烯或聚碳酸酯等任何柔性熱塑性高分子材料制成，該材料本身就具有 良好的防水性、抗拉性、耐高低溫性和耐腐蝕性，因此本實用新型在生產(chǎn)和 使用過程中不易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

參見圖1，該微結(jié)構(gòu)光纖傳像束包括微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4，微結(jié)構(gòu) 光纖傳像束單體4包括光纖基質(zhì)5、孔道2、外包層3，光纖基質(zhì)5設(shè)置在外 包層3內(nèi)，光纖基質(zhì)5中設(shè)置有孔道2，孔道2可以為一個或多個。當(dāng)孔道 2為多個時，孔道2成微結(jié)構(gòu)光纖特征的周期性分布。當(dāng)孔道2為4個以上 時，每相鄰4個孔道2之間的光纖基質(zhì)5可以構(gòu)成一個菱形取像單元1，該 菱形取像單元1即可構(gòu)成一個像素。光纖基質(zhì)5的材料為熱塑性高分子材料， 具體可采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。
微結(jié)構(gòu)光纖傳像束可以由一個或多個微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4構(gòu)成。當(dāng) 微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體4為多個時，微結(jié)構(gòu)光纖傳像束是由多個微結(jié)構(gòu)光纖 傳像束單體4捆扎成一起構(gòu)成。
權(quán)利要求1、一種微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于該微結(jié)構(gòu)光纖傳像束包括微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體(4)，所述微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體(4)包括光纖基質(zhì)(5)、孔道(2)、外包層(3)，所述光纖基質(zhì)(5)設(shè)置在外包層(3)內(nèi)，所述光纖基質(zhì)(5)中設(shè)置有孔道(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于所述孔道 (2)為一個或多個。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于所述孔道 (2)為多個時，所述孔道(2)成微結(jié)構(gòu)光纖特征的周期性分布。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于所述孔道 (2)為4個以上時，每相鄰4個孔道(2)之間的光纖基質(zhì)(5)構(gòu)成一個菱形取像單元(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在 于所述光纖基質(zhì)(5)為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于所述微結(jié) 構(gòu)光纖傳像束單體(4)為一個或多個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，其特征在于所述微結(jié) 構(gòu)光纖傳像束單體(4)為多個時，所述微結(jié)構(gòu)光纖傳像束是由多個微結(jié)構(gòu) 光纖傳像束單體(4)捆扎成一起構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種微結(jié)構(gòu)光纖傳像束。本實用新型的技術(shù)解決方案是本實用新型為一種微結(jié)構(gòu)光纖傳像束，該微結(jié)構(gòu)光纖傳像束包括微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體(4)，微結(jié)構(gòu)光纖傳像束單體(4)包括光纖基質(zhì)(5)、孔道(2)、外包層(3)，光纖基質(zhì)(5)設(shè)置在外包層(3)內(nèi)，光纖基質(zhì)(5)中設(shè)置有孔道(2)。本實用新型為解決背景技術(shù)中的光纖像束存在的技術(shù)問題，而提供一種相干性好、加工容易、成品率高、應(yīng)用范圍廣，且在使用中不易出現(xiàn)斷絲的微結(jié)構(gòu)光纖傳像束。
文檔編號G02B6/06GK201060285SQ200720032130
公開日2008年5月14日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者康利軍, 楊興華, 王麗莉, 陳興華 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所