[发明专利]低杂散光串扰型光纤传像元件及其制备方法

说明书

本发明是关于一种低杂散光串扰型光纤传像元件及其制备方法，光纤传像元件包括：至少三根圆柱形单光学纤维紧密平行堆积，任意三根所述单光学纤维两两相切处所包围的空间构成光吸收玻璃插孔，所述的光吸收玻璃插孔被光吸收玻璃填充满；所述的单光学纤维由高折射率的圆柱形纤芯玻璃棒及包覆在高折射率的圆柱形纤芯玻璃外面的低折射率的皮料玻璃管构成。本发明的低杂散光串扰型光纤传像元件中吸收玻璃完全填充满堆积空间，降低光纤传像元件的杂散光串扰，提升其成像清晰度。

技术领域

本发明涉及一种光纤传像元件，特别是涉及一种低杂散光串扰型光纤传像元件及其制备方法。

背景技术

光纤传像元件是由成百上千万根微米级光学纤维规则排列形成的光学元件，包括光纤面板、光纤倒像器、纤维光锥、光纤传像束等。光纤传像元件具有数值孔径大、光学零厚度等特点，在光学传像、光学耦合等领域有着重要应用。

光纤传像元件内的光学纤维是由高折射率的芯与低折射率的皮构成的，满足全反射条件的输入光线可以在光纤内部由一端传输到另一端，而不满足全反射条件的输入光线则穿透皮层成为杂散光。杂散光是引起光纤传像元件成像清晰度差的最重要因素。为了解决上述问题，通常采用在相邻光学纤维的空隙处全部或部分填充光吸收玻璃的方式，在芯料和皮料的组合光学纤维之间存在很多空隙，通过在全部或部分的空隙处填充光吸收玻璃丝来提升对杂散光的吸收效果。目前国内外常使用的光吸收玻璃为圆形结构，其热学性能与芯料、皮料组合体光学纤维相近，由于光吸收玻璃丝与芯皮组合体光学纤维接触面积小，只能保证入射到光吸收玻璃上的杂散光才能被吸收，而超出这一范围的杂散光无法被吸收而形成串扰。因此，目前传统光纤传像元件普遍存在杂散光吸收效率低、成像不清晰的问题，无法满足更高清晰度要求的光纤传像元件的应用需求。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型低杂散光串扰型光纤传像元件及其制备方法，所要解决的技术问题是降低光纤传像元件的杂散光串扰，提升其成像清晰度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种低杂散光串扰型光纤传像元件，其包括：至少三根圆柱形单光学纤维紧密平行堆积，任意三根所述单光学纤维两两相切处所包围的空间构成光吸收玻璃插孔，所述的光吸收玻璃插孔被光吸收玻璃填充满；所述的单光学纤维由高折射率的圆柱形纤芯玻璃棒及包覆在高折射率的圆柱形纤芯玻璃外面的低折射率的皮料玻璃管构成。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的低杂散光串扰型光纤传像元件，其中所述的高折射率的圆柱形纤芯玻璃棒为硅酸盐玻璃，折射率为1.65-1.95，软化温度700-800℃，膨胀系数为(60-80)×10^-7/℃。

优选的，前述的低杂散光串扰型光纤传像元件，其中所述的低折射率的皮料玻璃管为硅酸盐玻璃，折射率为1.45-1.65，软化温度650-750℃，膨胀系数为(60-80)×10^-7/℃；所述的光吸收玻璃为含有氧化钴、氧化镍和氧化锰中的至少一种的硅酸盐玻璃；所述的光吸收玻璃的软化温度为500-650℃，膨胀系数为(85-100)×10^-7/℃。

优选的，前述的低杂散光串扰型光纤传像元件，其中所述的光吸收玻璃组分(按重量百分比计)为：SiO₂:60％-70％，B₂O₃：0-10％，∑(Na₂O+K₂O)：10％-20％，∑(MgO+CaO+BaO)：5％-15％，Fe₂O₃：0-15％，Co₂O₃：0-5％，Ni₂O₃：0-5％，MnO₂：0-5％，Al₂O₃：0-2％。