专利名称：一种光纤冷光源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷光源装置，尤其是一种可以输出平行光或者会聚光的光纤冷光源装置。
背景技术：
冷光源是利用光学原理滤除红外线，使之发出的光为冷光。当采用不同光源时，其功率及谱线也不同，可用于不同仪器配套。常用的有光纤冷光源和化学发光冷光源两种。
现有的光纤冷光源构造是由数千根甚至数万根直径很细的石英光纤(直径约125微米)集合成束，然后将两端面石英光纤丝黏结后磨平抛光，做成传光束，直接插接在光源上。这样，由于对出射光线不作任何处理，故从传光束输出的是散射光，不能会聚成光斑。为了增加亮度，多采用增大光源灯功率的方法，而现在使用的光纤冷光源电源箱中灯泡功率高达150瓦以上，这样必须增加变压器功率和散热设施，使体积和重量大为增加，而且还必须使用能耐高温的石英传光束，尽管如此，由于射出光不能形成会聚光斑，所以也不便于观察被照物特定的细节或局部。而用很细的石英光纤丝做成的传光束制造工艺复杂，成本也高。
发明内容为解决现有技术中光纤冷光源不能射出会聚光、体积大重量重、制造工艺复杂成本高的不足，本实用新型提供了一种可以射出会聚光、体积小重量轻、制造工艺简单成本低的光纤冷光源。
本实用新型为解决现有技术问题所采用的技术方案是一种光纤冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纤传光束，所述的光纤传光束一端为光输入端置于光源箱中与光源配合，另一端置于光源箱外为输出端冷光源，所述的光源箱内光源到光输入端之间还依次固定有平凸透镜、双凸透镜，并与所述光源及光纤传光束的轴向中心在一条水平直线上，所述光源、平凸透镜、双凸透镜及光纤传光束输入端之间各有一定的距离。
平凸透镜和双凸透镜组合后对光所会聚的光斑大小等于光纤传光束光输入端的截面积，所述的光斑投于该截面上。
为达到更好的聚焦效果，所述的光纤传光束的光输出端可加装自聚焦透镜。自聚焦透镜呈圆柱型，又称为梯度变折射率透镜，是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光学透镜。出射会聚光的光斑大小与自聚焦透镜的截取长度有关，当透镜的截取长度z等于 (p为自聚焦透镜的截距)的整倍数、即z=N12p]]>(N为整数)时，则出射光为平行光，其形成的光斑大小等于自聚焦透镜的直径，且光斑大小不随透镜与被照物间的距离变化而变化；当透镜的截取长度z大于 小于p的整倍数、即N12p<z<Np]]>(N为整数)时，则可得到不同大小的光斑，而且光斑大小随自聚焦透镜与被照物的距离变化而变化。这样，由于自聚焦透镜对光的会聚作用，就可以用一个小功率的光源得到一个明亮而又实用的光斑。
所述的光纤传光束优选塑料光纤传光束。所述塑料光纤传光束由直径相等的塑料光纤套装在热缩塑管内组成。单根塑料光纤的直径很大，一般在φ0.8mm到φ1.5mm之间，所以，制作传光束需要的光纤根数大为减少。而且塑料光纤的端面非常容易处理，将十几根或几十根塑料光纤做成束，用刀片切齐对平，再用热缩塑管固定即可，不用粘合抛光。
所述的光纤传光束也可为石英光纤传光束。由于石英光纤的光损耗很低，会使输出的平行光或汇聚光在被照物上所形成的光斑更明亮。
所述的光源为白炽灯。也可采用其它光源。
特别的，当所述的自聚焦透镜长度为自聚焦透镜的截距二分之一倍时，出射光为平行光，而且其形成的光斑直径等于自聚焦透镜的直径。
本实用新型所述的一种光纤冷光源的有益效果主要体现在(1)可输出会聚光或平行光，从而在被照物上形成明亮的光斑，使被照物的细节观察更为明亮和清楚；(2)采用塑料光纤作为传光束，制造工艺简单，成本低。
图1为本实用新型所述的一种光纤冷光源的结构示意图。
图2为本实用新型实施例塑料光纤传光束的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述参见图1，一种光纤冷光源，包括光源箱1，置于光源箱1中的光源3，光纤传光束2，所述的光纤传光束2一端为光输入端置于光源箱1中与光源3配合，另一端置于光源箱1外为输出端冷光源，所述的光源箱内光源到光输入端之间还依次固定有平凸透镜5、双凸透镜6，并与所述光源3及光纤传光束2的轴向中心在一条水平直线上，调整所述光源3与平凸透镜5的直线距离使平凸透镜输出的光线为平行光线；调整双凸透镜6与光纤传光束2输入端之间直线距离使双凸透镜6输出的光线所形成的光斑大小与光纤传光束截面大小相等，此实施例中，光斑直径约为6mm。
所述的光源3为功率为20W的白炽灯。
所述的光纤传光束2为塑料光纤传光束。所述塑料光纤传光束由27根直径均为1mm的塑料光纤9套装在内径为6mm热缩塑管8内组成。
所述的光纤传光束2的光输出端加装自聚焦透镜7。所述自聚焦透镜7的直径为6mm，长度z为 毫米。
投射到塑料光纤传光束2入射端的光线通过此传光束，在其另一端输出的光线经过自聚焦透镜7的会聚作用，便可在自聚焦透镜7的的输出端得到平行或会聚光线4。此实施例中，在自聚焦透镜7的输出端得到的是平行光线，所以在被照物上得到直径约为6mm的明亮光斑。
权利要求1.一种光纤冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纤传光束，所述的光纤传光束一端为光输入端置于光源箱中与光源配合，另一端置于光源箱外为输出端冷光源，其特征在于所述的光源箱内光源到光输入端之间还依次固定有平凸透镜、双凸透镜，并与所述光源及光纤传光束的轴向中心在一条水平直线上，所述光源、平凸透镜、双凸透镜及光纤传光束输入端之间各有一定的距离。
2.如权利要求1所述的光纤冷光源，其特征在于平凸透镜和双凸透镜组合后对光所汇聚的光斑大小等于光纤传光束光输入端的截面积，所述的光斑投于该截面上。
3.如权利要求1或2所述的光纤冷光源，其特征在于所述的光纤传光束的光输出端加装自聚焦透镜。
4.如权利要求3所述的光纤冷光源，其特征在于所述的光纤传光束为塑料光纤传光束。
5.如权利要求4所述的光纤冷光源，其特征在于所述塑料光纤传光束由直径相等的塑料光纤套装在热缩塑管内组成。
6.如权利要求3所述的光纤冷光源，其特征在于所述的光纤传光束为石英光纤传光束。
7.如权利要求1或2所述的光纤冷光源，其特征在于所述的光源为白炽灯。
8.如权利要求3所述的光纤冷光源，其特征在于所述的自聚焦透镜长度为自聚焦透镜的截距二分之一倍。
专利摘要本实用新型提供了一种光纤冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纤传光束，所述的光纤传光束一端为光输入端置于光源箱中与光源配合，另一端置于光源箱外为输出端冷光源，所述的光源箱内光源到光输入端之间还依次固定有平凸透镜、双凸透镜，并与所述光源及光纤传光束的轴向中心在一条水平直线上，所述光源、平凸透镜、双凸透镜及光纤传光束输入端之间各有一定的距离。本实用新型所述的一种光纤冷光源可输出会聚光或平行光，从而在被照物上形成明亮的光斑，使被照物的细节观察更为明亮和清楚；采用塑料光纤作为传光束，制造工艺简单，成本低。
文档编号G02B6/124GK2677951SQ20042002036
公开日2005年2月9日 申请日期2004年2月20日 优先权日2004年2月20日
发明者覃亚丽 申请人:浙江工业大学