技术特征：
1.一种有序排列的高na多芯成像光纤，光纤中的成像部分由一个个独立的纤芯组成，经过多次堆叠拉制，一共包含了一万至数十万个纤芯，其特征在于：所述的纤芯至少有三个不同的尺寸，经过规律的排布，使任意一个纤芯的直径与相邻纤芯的直径不同，所述的纤芯由硅酸盐玻璃材料拉制而成，na值达到0.5以上。2.如权利要求1所述的有序排列的高na多芯成像光纤，其特征在于所述纤芯的芯包比范围为0.5～0.72，纤芯部分与包层部分的折射率差值范围为0.115～0.120；最终的多芯成像光纤中单个纤芯尺寸范围为0.9um～1.3um，芯间距为1.5um～2.5um。3.一种有序排列的高na多芯成像光纤制备方法，其特征在于包括以下步骤：将两种原料玻璃加工成至少三种直径尺寸不同的纤芯棒和套管若干，在纤芯棒、套管和石英延长管的一端，相同位置横向贯通一个小孔；利用一段实芯玻璃小棒插入小孔，将加工好的纤芯棒与包层和石英延长管进行机械固定连接，并拉制得到毛细棒。将所述的毛细棒，按一定的规律紧密排布成六边形结构，确保任意一根毛细棒与相邻的毛细棒具有不同的芯包比；将所述的毛细棒组成的堆叠单元拉制到一定尺寸，截取若干根，再紧密排布成六边形结构；将最后一次堆叠单元放入用包层玻璃材料拉制得到的低折射率套管，周围再用不同尺寸的包层材料实芯小棒插满固定，填满外套管和堆叠单元之间的空隙，得到光纤预制棒；拉制所述的光纤预制棒得到多芯成像光纤。4.根据权利要求3所述的一种有序排列的高na多芯成像光纤及其制备工艺，其特征在于所述的加工好的纤芯棒外径为9mm～13mm；套管外径18mm，内径9mm～13mm，即单个毛细棒纤芯与包层尺寸的比例范围为0.5～0.72，在纤芯棒和套管的一端0.5cm处，横向贯通一个直径为3mm的小孔，将尺寸匹配的实芯石英小棒插入小孔，使得加工好的芯棒与套管和石英延长管进行机械固定连接。且在拉丝前，在650℃～750℃时保温5～10分钟。5.根据权利要求3所述的一种有序排列的高na多芯成像光纤及其制备工艺，其特征在于所述的拉制得到的毛细棒直径为1mm～3mm，长度为1m。6.根据权利要求3所述的一种有序排列的高na多芯成像光纤及其制备工艺，其特征在于所述的毛细棒截取的六边形结构的毛细棒，对角长度为1mm～3mm，长度为0.8m。7.根据权利要求3所述的一种有序排列的高na多芯成像光纤及其制备工艺，其特征在于所述外套管是指利用占空比为0.7～0.8的低折射率玻璃管拉制而成。8.根据权利要求3所述的一种有序排列的高na多芯成像光纤及其制备工艺，其特征在于所述的拉制得到的多芯成像光纤经过多次堆叠拉制得到，堆叠次数根据光纤设计可以调整，多芯成像光纤中包含了数万至数十万个独立的纤芯，其单个纤芯的直径尺寸范围为0.9um～1.3um，芯间距为1.5um～2.5um。
技术总结
一种基于硅酸盐玻璃材料的有序排列的高数值孔径(NA)多芯成像光纤及其制备工艺，采用两种折射率差较大的硅酸盐玻璃作为多芯成像光纤的纤芯和包层原料玻璃，使得其单个纤芯NA达到0.5～0.6。光纤中含有三种不同尺寸的纤芯，由不同芯包比的毛细棒交替堆积多次拉制而成。光纤包含的纤芯数量根据需求可以通过改变堆叠次数进行调控。不同芯包比毛细棒的规律密排以及单个纤芯NA的增加，有利于减小纤芯之间的耦合串扰，有效提高成像分辨率，增大了光纤的成像视场角，提高了成像质量，对生物医疗内窥成像等领域的发展具有重要意义。窥成像等领域的发展具有重要意义。窥成像等领域的发展具有重要意义。
技术研发人员：于飞 瞿飞 胡丽丽 徐炳生
受保护的技术使用者：中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/3/18