专利名称：微结构光纤传像束的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微结构光纤传像束。
技术背景传统的光纤传像束是由玻璃材料制成的数万根长度一定、直径为5-10微 米左右的单根光纤细丝，两端按照一一对应的关系紧密排列集结为一体，这 样将单根的光纤细丝整齐地排列成光纤束，使它们在入射端面和出射端面中 一一对应，则每根光纤的端面都可看成是一个取像单元，这样，经过光纤束 就可以把图像从入射端面传送到出射端面，这就是光导纤维传像的原理。传 统方法是把单根光纤细丝扎成整齐的二维阵列光纤束。用此类方法的难点之 一就是保持光纤束的相干性、获得对每个光纤芯(像素)的位置和结构尺寸 的完全控制以及得到图像的高捕获率。因此用现有技术制造聚合物光纤传像 束的技术难度极高。除此之外，光纤传像束有几毫米的直径，这也限制了它 的应用范围。如果能够做得更细，就可以直接插入血管、胆管；或用于光互 联比如计算机的CPU-CPU、录像机-电脑等多媒体互联。由于传统的光纤 传像束是由脆性玻璃材料制成，因此光纤传像束断丝的现象在制造和使用中 都很容易发生，因而产品的成品率低，造价高。在实际应用中由于光纤传像 束长时间固定和弯曲常常也会使光纤传像束中的一些光纤丝折断，所载送的 像素就会消失，因而出现黑点，称为"黑白点混成灰色效应"，使图像区域出 现空档，分辨率下降。 发明内容本发明为解决背景技术中的光纤像束存在的上述技术问题，而提供一种 相干性好、加工容易、成品率高、应用范围广，且在使用中不易出现断丝的 微结构光纤传像束。本发明的技术解决方案是本发明为一种微结构光纤传像束，其特殊之 处在于该微结构光纤传像束包括微结构光纤传像束单体4，微结构光纤传像束单体4包括光纤基质5、孔道2、外包层3，光纤基质5设置在外包层3 内，光纤基质5中设置有孔道2。 上述孔道2为一个或多个。上述孔道2为多个时，孔道2成微结构光纤特征的周期性分布。 上述孔道2为4个以上时，每相邻4个孔道2之间的光纤基质5构成一 个菱形取像单元1。上述光纤基质5为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。 上述微结构光纤传像束单体4为一个或多个。上述微结构光纤传像束单体4为多个时，微结构光纤传像束是由多个微 结构光纤传像束单体4捆扎成一起构成。 本发明具有以下优点1、 相干性好。本发明是在一根光纤内设置多个孔道，可以通过两种传像原理进行传像 一种是通过孔道构成的空气芯进行传像，另一种是通过由 孔道围成的光纤基质构成的取像单元进行传像。第一种传像原理中，每一个 孔道即可作为一个独立的传导芯，每个孔道之间通过光纤基质相互隔离，传 像过程互不干扰；第二种传像原理中，由孔道围成的光纤基质构成的取像单 元通过孔道相互隔离，传像过程互不干扰，因此利用本发明传像的相干性好。2、 易加工。本发明是在一根光纤内设置多个孔道，每一孔道构成一个 像素，控制孔道的排列和尺寸，就是控制像素的排列和尺寸，因此本发明可 将像素的排列和尺寸都设计在预制棒中，以此来完全控制像素的位置和尺 寸。此外，因为预制棒具有完整的力学结构，仔细地拉伸不会破坏它的设计 结构，而且空气与聚合物材料具有大的折射率对比度，所以不需要掺杂就可 以产生传导芯，因此本发明容易加工。3、 应用范围广。本发明的微结构光纤传像束中的微结构光纤传像束单 体中的每一孔道即可作为一个独立的传导芯(像素)，而每一根光纤中设计 几百个孔道(像素)是完全可能的，这样只需将几十个微结构光纤传像束单 体捆束在一起即可达到几万像素，这样就大大减少了微结构光纤传像束本身 的直径，可广泛的应用在插入血管、胆管等人体微管的介入诊断与治疗，或用于光互联等其他场合。也可应用在各种传像距离较长、重量要求轻、环境 恶劣(高低温、辐射、腐蚀、振动)、需要柔性传像的场合。4、不易断丝。本发明的微结构光纤传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热塑性高分子材料制成，该材料本身就具有良 好的防水性、抗拉性、耐高低温性和耐腐蚀性，因此本发明在生产和使用过 程中不易出现断丝现象。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，该微结构光纤传像束包括微结构光纤传像束单体4，微结构 光纤传像束单体4包括光纤基质5、孔道2、外包层3，光纤基质5设置在外 包层3内，光纤基质5中设置有孔道2，孔道2可以为一个或多个。当孔道 2为多个时，孔道2成微结构光纤特征的周期性分布。当孔道2为4个以上 时，每相邻4个孔道2之间的光纤基质5可以构成一个菱形取像单元1，该 菱形取像单元]即可构成一个像素。光纤基质5的材料为热塑性高分子材料， 具体可采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。微结构光纤传像束可以由一个或多个微结构光纤传像束单体4构成。当 微结构光纤传像束单体4为多个时，微结构光纤传像束是由多个微结构光纤 传像束单体4捆扎成一起构成。
权利要求
1、一种微结构光纤传像束，其特征在于该微结构光纤传像束包括微结构光纤传像束单体(4)，所述微结构光纤传像束单体(4)包括光纤基质(5)、孔道(2)、外包层(3)，所述光纤基质(5)设置在外包层(3)内，所述光纤基质(5)中设置有孔道(2)。
2、 根据权利要求1所述的微结构光纤传像束，其特征在于所述孔道 (2)为一个或多个。
3、 根据权利要求2所述的微结构光纤传像束，其特征在于所述孔道 (2)为多个时，所述孔道(2)成微结构光纤特征的周期性分布。
4、 根据权利要求3所述的微结构光纤传像束，其特征在于所述孔道 (2)为4个以上时，每相邻4个孔道(2)之间的光纤基质(5)构成一个菱形取像单元(1)。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的微结构光纤传像束，其特征在 于所述光纤基质(5)为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。
6、 根据权利要求5所述的微结构光纤传像束，其特征在于所述微结构光纤传像束单体(4)为一个或多个。
7、 根据权利要求6所述的微结构光纤传像束，其特征在于所述微结构光纤传像束单体(4)为多个时，所述微结构光纤传像束是由多个微结构 光纤传像束单体(4)捆扎成一起构成。
全文摘要
本发明涉及一种微结构光纤传像束。本发明的技术解决方案是本发明为一种微结构光纤传像束，该微结构光纤传像束包括微结构光纤传像束单体(4)，微结构光纤传像束单体(4)包括光纤基质(5)、孔道(2)、外包层(3)，光纤基质(5)设置在外包层(3)内，光纤基质(5)中设置有孔道(2)。本发明为解决背景技术中的光纤像束存在的技术问题，而提供一种相干性好、加工容易、成品率高、应用范围广，且在使用中不易出现断丝的微结构光纤传像束。
文档编号G02B6/02GK101334501SQ20071001813
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者康利军, 杨兴华, 王丽莉, 陈兴华 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所