專利名稱：微結構光纖傳像束的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微結構光纖傳像束。
技術背景傳統的光纖傳像束是由玻璃材料制成的數萬根長度一定、直徑為5-10微 米左右的單根光纖細絲，兩端按照一一對應的關系緊密排列集結為一體，這 樣將單根的光纖細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，則每根光纖的端面都可看成是一個取像單元，這樣，經過光纖束 就可以把圖像從入射端面傳送到出射端面，這就是光導纖維傳像的原理。傳 統方法是把單根光纖細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)的位置和結構尺寸 的完全控制以及得到圖像的高捕獲率。因此用現有技術制造聚合物光纖傳像 束的技術難度極高。除此之外，光纖傳像束有幾毫米的直徑，這也限制了它 的應用范圍。如果能夠做得更細，就可以直接插入血管、膽管；或用于光互 聯比如計算機的CPU-CPU、錄像機-電腦等多媒體互聯。由于傳統的光纖 傳像束是由脆性玻璃材料制成，因此光纖傳像束斷絲的現象在制造和使用中 都很容易發生，因而產品的成品率低，造價高。在實際應用中由于光纖傳像 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，因而出現黑點，稱為"黑白點混成灰色效應"，使圖像區域出 現空檔，分辨率下降。 發明內容本發明為解決背景技術中的光纖像束存在的上述技術問題，而提供一種 相干性好、加工容易、成品率高、應用范圍廣，且在使用中不易出現斷絲的 微結構光纖傳像束。本發明的技術解決方案是本發明為一種微結構光纖傳像束，其特殊之 處在于該微結構光纖傳像束包括微結構光纖傳像束單體4，微結構光纖傳像束單體4包括光纖基質5、孔道2、外包層3，光纖基質5設置在外包層3 內，光纖基質5中設置有孔道2。 上述孔道2為一個或多個。上述孔道2為多個時，孔道2成微結構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5構成一 個菱形取像單元1。上述光纖基質5為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。 上述微結構光纖傳像束單體4為一個或多個。上述微結構光纖傳像束單體4為多個時，微結構光纖傳像束是由多個微 結構光纖傳像束單體4捆扎成一起構成。 本發明具有以下優點1、 相干性好。本發明是在一根光纖內設置多個孔道，可以通過兩種傳像原理進行傳像 一種是通過孔道構成的空氣芯進行傳像，另一種是通過由 孔道圍成的光纖基質構成的取像單元進行傳像。第一種傳像原理中，每一個 孔道即可作為一個獨立的傳導芯，每個孔道之間通過光纖基質相互隔離，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構成的取像單 元通過孔道相互隔離，傳像過程互不干擾，因此利用本發明傳像的相干性好。2、 易加工。本發明是在一根光纖內設置多個孔道，每一孔道構成一個 像素，控制孔道的排列和尺寸，就是控制像素的排列和尺寸，因此本發明可 將像素的排列和尺寸都設計在預制棒中，以此來完全控制像素的位置和尺 寸。此外，因為預制棒具有完整的力學結構，仔細地拉伸不會破壞它的設計 結構，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 以產生傳導芯，因此本發明容易加工。3、 應用范圍廣。本發明的微結構光纖傳像束中的微結構光纖傳像束單 體中的每一孔道即可作為一個獨立的傳導芯(像素)，而每一根光纖中設計 幾百個孔道(像素)是完全可能的，這樣只需將幾十個微結構光纖傳像束單 體捆束在一起即可達到幾萬像素，這樣就大大減少了微結構光纖傳像束本身 的直徑，可廣泛的應用在插入血管、膽管等人體微管的介入診斷與治療，或用于光互聯等其他場合。也可應用在各種傳像距離較長、重量要求輕、環境 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。本發明的微結構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，因此本發明在生產和使用過 程中不易出現斷絲現象。


圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，該微結構光纖傳像束包括微結構光纖傳像束單體4，微結構 光纖傳像束單體4包括光纖基質5、孔道2、外包層3，光纖基質5設置在外 包層3內，光纖基質5中設置有孔道2，孔道2可以為一個或多個。當孔道 2為多個時，孔道2成微結構光纖特征的周期性分布。當孔道2為4個以上 時，每相鄰4個孔道2之間的光纖基質5可以構成一個菱形取像單元1，該 菱形取像單元]即可構成一個像素。光纖基質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。微結構光纖傳像束可以由一個或多個微結構光纖傳像束單體4構成。當 微結構光纖傳像束單體4為多個時，微結構光纖傳像束是由多個微結構光纖 傳像束單體4捆扎成一起構成。
權利要求
1、一種微結構光纖傳像束，其特征在于該微結構光纖傳像束包括微結構光纖傳像束單體(4)，所述微結構光纖傳像束單體(4)包括光纖基質(5)、孔道(2)、外包層(3)，所述光纖基質(5)設置在外包層(3)內，所述光纖基質(5)中設置有孔道(2)。
2、 根據權利要求1所述的微結構光纖傳像束，其特征在于所述孔道 (2)為一個或多個。
3、 根據權利要求2所述的微結構光纖傳像束，其特征在于所述孔道 (2)為多個時，所述孔道(2)成微結構光纖特征的周期性分布。
4、 根據權利要求3所述的微結構光纖傳像束，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(5)構成一個菱形取像單元(1)。
5、 根據權利要求1或2或3或4所述的微結構光纖傳像束，其特征在 于所述光纖基質(5)為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。
6、 根據權利要求5所述的微結構光纖傳像束，其特征在于所述微結構光纖傳像束單體(4)為一個或多個。
7、 根據權利要求6所述的微結構光纖傳像束，其特征在于所述微結構光纖傳像束單體(4)為多個時，所述微結構光纖傳像束是由多個微結構 光纖傳像束單體(4)捆扎成一起構成。
全文摘要
本發明涉及一種微結構光纖傳像束。本發明的技術解決方案是本發明為一種微結構光纖傳像束，該微結構光纖傳像束包括微結構光纖傳像束單體(4)，微結構光纖傳像束單體(4)包括光纖基質(5)、孔道(2)、外包層(3)，光纖基質(5)設置在外包層(3)內，光纖基質(5)中設置有孔道(2)。本發明為解決背景技術中的光纖像束存在的技術問題，而提供一種相干性好、加工容易、成品率高、應用范圍廣，且在使用中不易出現斷絲的微結構光纖傳像束。
文檔編號G02B6/02GK101334501SQ20071001813
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者康利軍, 楊興華, 王麗莉, 陳興華 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所