光纤成像设备制造技术

一种具有反馈电路的光纤成像设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及附着在用于成像头的光纤上的光检测器和在光纤的远端以向光源控 制器提供反馈的光检测器。
技术介绍
用于成像的光头在感光介质上发射多个光点。光学成像头可由带尾纤的激光二极 管的阵列配置。每个激光二极管光学耦合到多模光纤的近端。光纤的远端由光机装置以线 性阵列支撑，并且被成像到印版(printing plate)上。传统上如下完成光头的功率校准在位于成像头外部的光检测器前移动并调整光 头；然后调整每个激光二极管的功率以发射期望的功率强度。通常在每次印刷之前执行该 校准。目前，现有技术监测来自在光纤的近端反射回的光的功率。参见例如美国专利第 6，061，374号(Nightingale等人)。期望沿着光纤的远端测量光，其将检测不同的参数，诸 如沿着光纤的光功率的损失。
技术实现思路
简要地，根据本专利技术的一方面，光纤成像设备包括光源；至少一根光纤，其用于 传送来自光源的光；机械组件，其用于支撑至少一根光纤；检测器，其测量由至少一根光纤 传送的光；以及控制器，其用于根据光检测器检测的光的水平来调整从光源发射的光强度。本专利技术提供了光检测器和光纤组件的混合结构。光纤以线性阵列密集地聚集。光 检测器测量来自该阵列的光，并且通过采用反馈机构，使用测量结果来实时调整并监测光 功率。另外，不正确的测量结果可以启用报警以通知危险的安全情形。本专利技术提供了光头的一些特有特征。光头和光检测装置的组合结构使得能够实现 对从每根光纤的远端发射的脉冲的功率和形状的实时监测。另外，光检测器被置于成像头的同一结构内。该混合配置使得能够实现对危险情 形的即刻报警。例如，可以立即识别故障，诸如可能引起机器中的火灾的、沿着光纤之一的 断开。为了避免这样的情形，自动激活被配置为感应光检测测量的联锁(interlock)以关 闭二极管激光器，从而避免任何损害或伤害。当与高功率二极管激光器结合使用时，该特征 是很重要的。根据本专利技术，沿着光纤的远端测量光。沿着光纤的远端测量的光功率与从光纤的 远端发射的功率成比例。对于本领域的技术人员来说，当阅读以下结合附图的详细描述后，本专利技术的这些及 其它目的、特征和优点将变得明显，其中，在附图中示出并描述了本专利技术的例示性实施例。附图说明图1是示出现有技术中对从光纤的近端反射回的光的测量的示意图2是示出沿着光纤的远端的光测量的示意图；图3是示出从光纤的远端发射的光功率相对于沿着光纤的远端测量的光功率的 图；图4A是示出光纤机械结构的端视图的平面图，其中，在所述结构之上具有检测 器；图4B是示出图4A中示出的检测的有角度抛光的混合结构的侧视图；图5是示出V形槽布局的示意图，其中，在所述V形槽之上具有检测器；图6是示出沿着光纤的远端与检测器集成的成像鼓的示意图；以及图7是示出具有检测器和光阱的混合结构的示意图。具体实施例方式图1和图2示出了基本的光路。光路包括光源12，诸如激光二极管。微光学元件 13将光源12产生的光耦合到光纤14中。光的耦合还可以通过在光纤自身的近端上形成微 透镜来完成。光纤14可以是单根光纤或被布置成一束光纤的多根光纤。从光纤14的远端 发射的光通过成像透镜18传播，并且被成像在成像板16上。图1示出了现有技术方法，其中光检测器11位于光路的开始处，以测量从微透镜 和光纤近端反射回的功率。外部光检测器15通常位于成像板前，以测量激光发射17。通常 在每次印刷之前执行该过程，以用于执行激光二极管校准。图2示出了所述专利技术的实施例之一，其中，内部光检测器41沿着光纤的远端放置。 内部光检测器41测量沿着如图4A所绘制的光纤47的远端发射的光45的功率。反射涂层46可被施加在光纤机械外壳结构43和/或光纤V形槽外壳结构53的 内部表面上，这样微是为了增强将到达内部光检测器41的光的功率。在实验室中进行的测量示出了从光纤的远端发射的功率水平与沿着光纤47发射 的测量光45之间的相关性。在图4A、4B以及5中描述了内部光检测器41和用于成像头的光纤组件14的混合结构。参照图4A，光纤47被布置在机械外壳结构43中。如图5所示，排列光纤47还可 以被布置在V形槽型结构中。光纤47附着到透明光纤结构片42。可使用具有合适折射率的透明光胶50。内部 光检测器41附着到透明光纤结构片42之上，以测量沿着光纤47的远端形成的光45的功率。图3示出了检测器41所测量的光功率相对于从光纤的远端发射的光功率。在χ轴 上绘制的光功率由内部光检测器41沿着一些光纤的远端测量作为如下光功率的函数其 绘制在y轴上，在光纤内被引导并从这些光纤的远端发射。在该特定情况下，由从信道0到 信道47标记的48根多模光纤构成束。48根光纤在V形槽组件中排列，并且如图4B所示， 以8度进行有角度抛光492。光纤之间的节距是250微米。使用了具有阶跃型折射率分布 (stepped indexed profile)的折射率的常规石英光纤。光纤的纤芯直径是60微米并且 包层是125微米。尺寸为IOX 10毫米2的硅检测器在光纤阵列之上被调整并且用于测量 光。在该特定情况下，可以看到由内部光检测器41沿着远端测量的光与从远端发射的光之间的线性关系。这分别由针对信道0、24以及44的图表31、32以及33表示。内部光检测器41测量一个或多个以下光现象1.从光纤的远端反射回的光；2.沿着光纤的远端散射的光；以及3.沿着光纤的远端发射的泄漏射线和渐逝波。对于该特定测量，使用常规的具有阶跃型折射率的多模石英光纤，但是也可以使 用其它类型的光纤，并且可以通过以各种方式构成光纤来控制光强度。例如，通过调整纤芯 47a和包层47b接口的粗糙度493，可以控制散射射线491的强度。为了控制从这些端反射 回的光，光纤的远端可以是有角度的、劈开的或抛光的。为了控制传送的和反射回的光的功 率，可以使用各种类型的光纤来涂覆光纤的远端。为了控制散射光的量，可在纤芯47a内形 成散射粒490。在纤芯内形成的光栅可以用于朝着内部光检测器41反射部分引导的辐射。在多于一个波长在光纤内被引导的情况下，为了监测每个光源，可以沿着光纤排 列各自对特定波长敏感的若干检测器。该混合结构配置提供了一些优点a.由内部光检测器41沿着远端测量的光功率水平的检测有助于校准为了形成良 好印刷需要由光源12产生的光功率。b.沿着光纤的远端执行光的测量。这有助于沿着整根光纤检测故障光源或者光纤 47上的切断或断开。c.混合结构使得能够在印刷或印刷测试过程期间同时执行光测量。相反，当使用 在印版旁边被调整的外部检测器时，同时测量是不可能的。d.适当并单独地激活光源并且与印刷同时执行光测量使得能够实现对可能的危 险情形的快速警报。在检测到这样危险状态的情况下，将通过使用例如联锁装置来自动关 闭激光源。光源的快速自动关闭对于眼睛安全应用以及防止可能由激光辐射引起的燃烧是 至关重要的。e.适当并单独地激活光源并且与印刷同时执行光测量使得能够实现对诸如光功 率、上升和下降时间以及功率稳定性的参数的实时监测。为了更好地理解所公开的专利技术，参照图6，其示出了在旋转轴63的方向上旋转的 成像鼓61。诸如印版16的成像基板安装在成像鼓61上。结合成像鼓61示出了利用光检 测器机构的所公开的光学发光。光由光源12发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤成像设备，其包括：光源；至少一根光纤，其用于传送来自所述光源的光；机械组件，其用于支撑所述至少一根光纤；检测器，其测量由所述至少一根光纤传送的光；以及控制器，其用于根据由所述光检测器检测的光的水平来调整从所述光源发射的光强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥菲尔埃亚尔，摩西利伯曼，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]