一种光纤传像元件及其制备方法技术

本发明专利技术是关于一种光纤传像元件，其包括：至少三根光学纤维紧密平行堆积，所述光学纤维包括纤芯和位于所述纤芯外侧的包层，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率；所述包层含有金属单质，所述包层与纤芯相接触的内表面不含金属单质。本发明专利技术还提出了光纤传像元件的两种制备方法。本发明专利技术在光学纤维的包层玻璃材料中引入金属单质，通过控制金属单质在包层中的分布，使包层外表面含有金属单质，但是包层内表面靠近纤芯处不含金属单质，包层的这种结构既可以保证光在纤芯中能进行全反射，又可以对进入包层区域的非有效光进行吸收，防止形成杂散光再次进入纤芯中影响光波导性能，使得到的光纤传像元件具有较高的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传像元件及其制备方法
本专利技术涉及一种光纤技术，特别是涉及一种光纤传像元件及其制备方法。
技术介绍
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。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。此外，现有技术还存在一个典型缺陷：由于光纤传像元件内的光学纤维由纤芯和包层材料组成，纤芯的占空比通常为50％-80％。这就导致会有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤传像元件，其特征在于，包括：至少三根光学纤维紧密平行堆积，所述光学纤维包括纤芯和位于所述纤芯外侧的包层，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率；所述包层含有金属单质，所述包层与纤芯相接触的内表面不含金属单质。

【技术特征摘要】
1.一种光纤传像元件，其特征在于，包括：至少三根光学纤维紧密平行堆积，所述光学纤维包括纤芯和位于所述纤芯外侧的包层，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率；所述包层含有金属单质，所述包层与纤芯相接触的内表面不含金属单质。2.根据权利要求1所述的光纤传像元件，其特征在于，从所述包层的内表面向外延伸至少1μm以上的区域内不含金属单质。3.根据权利要求1所述的光纤传像元件，其特征在于，从所述包层的内表面向外延伸1-10μm的区域内，金属单质的含量小于100ppm。4.根据权利要求1所述的光纤传像元件，其特征在于，所述金属单质为Pb、Bi和Fe中的一种或多种。5.一种光纤传像元件的制备方法，其特征在于，包括：将包层玻璃管套在纤芯玻璃棒外，制成第一光纤预制棒；其中，所述纤芯玻璃的折射率大于所述包层玻璃的折射率，所述包层玻璃中含有质量百分比5％-25％的金属离子；拉制所述第一光纤预制棒，制成第一光学纤维；在还原气体气氛下，还原处理所述第一光学纤维，使所述第一光学纤维的包层玻璃中的部分所述金属离子被还原成金属单质，得到第二光学纤维；将至少三根所述第二光学纤维紧密平行堆积，逐层排列起来、并捆扎成棒，得到第一复丝棒；拉制所述第一复丝棒，制成第一复合光学纤维；将所述第一复合光学纤维等长切割，并紧密排列起来，捆扎成为第一光纤坯板；在真空条件下，对所述第一光纤坯板进行加热、加压，制备成第二光纤坯板；对所述第二光纤坯板进行光学冷加工，得到光纤传像元件。6.一种光纤传像元件的制备方法，其特征在于，包括：将包层玻璃管套在纤芯玻璃棒外，在750-950℃和0.1Pa-10Pa的条件下，将所述包层玻璃管和所述纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，贾金升，张兵强，王云，刘娟，侯伟杰，孙勇，冯跃冲，黄康胜，王三昭，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11