[发明专利]高分辨石英光纤传像束的制备方法及石英光纤传像束

权利要求书

1.一种高分辨石英光纤传像束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将石英光纤预制棒拉制成300～1000微米的光纤；

步骤2：将若干根所述光纤组成一束，排制成紧密堆积结构的复丝棒，且保持复丝棒两端的光纤位置一一对应；

步骤3：将复丝棒浸入含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液中；

所述过渡金属离子为Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺，所述含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液中的Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺分别以FeCl₃、CoCl₂、NiCl₂形式引入；所述含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液中最终过渡金属离子浓度比为，Fe₂O₃:CoO:NiO:SiO₂＝0.3wt％:0.3wt％:0.4wt％:100wt％；

步骤4：取出复丝棒，置于烘箱中进行凝胶脱水热处理，再在真空条件下进行高温烧结热处理，得到相邻光纤之间的缝隙以及最外层光纤外表面都填充有吸光剂的复丝棒；

步骤5：把填充有吸光剂的复丝棒用拉丝塔拉制成所需直径，得到填充有吸光剂的石英光纤传像束；

其中，SiO₂溶胶溶液是按照如下步骤制备的：

步骤S1：按配方精确称取过渡金属氯化物，加去离子水配成所需浓度的过渡金属溶液；

步骤S2：将过渡金属溶液加入正硅酸乙酯，搅拌均匀，加入盐酸，加热60℃，搅拌反应2小时，得到含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液，其中，正硅酸乙酯与去离子水的比例为：Si(OC₂H₅)₄:H₂O＝1mol:30mol；盐酸与去离子水的比例为：HCl:H₂O＝0.7mol:30mol。

2.根据权利要求1所述的高分辨石英光纤传像束的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，烘箱中热处理的温度为50～80℃，时长≥12小时；所述真空条件下进行热处理的温度为850～1000℃，时长≥2小时。

3.一种石英光纤传像束，由若干光纤排制成紧密堆积的光纤束，其特征在于：相邻光纤之间的缝隙及最外层光纤的外表面上均填充有吸光剂；所述吸光剂采用含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液制成；

所述过渡金属离子为Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺，所述含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液中的Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺分别以FeCl₃、CoCl₂、NiCl₂形式引入；

所述含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液中最终过渡金属离子浓度比为，Fe₂O₃:CoO:NiO:SiO₂＝0.3wt％:0.3wt％:0.4wt％:100wt％；

所述SiO₂溶胶溶液是按照如下步骤制备的：

步骤S1：按配方精确称取过渡金属氯化物，加去离子水配成所需浓度的过渡金属溶液；

步骤S2：将过渡金属溶液加入正硅酸乙酯，搅拌均匀，加入盐酸，加热60℃，搅拌反应2小时，得到含有过渡金属离子的SiO₂溶胶溶液，其中，正硅酸乙酯与去离子水的比例为：Si(OC₂H₅)₄:H₂O＝1mol:30mol；盐酸与去离子水的比例为：HCl:H₂O＝0.7mol:30mol。