[實用新型]一種陣列式光纖掃描器件

有效

• 申請號: 201822176813.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209842232U
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 孟彥龍;李裔;裘燕青
• 申請（專利權）人: 杭州菲柏斯科技有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種陣列光纖掃描器件，該掃描器由光纖1和壓電陶瓷管2構成的光纖振動器件，以及含有四個等徑孔道的絕緣體管3構成。該裝置將基于壓電振動控制的光纖振動器件互補集成到絕緣體管3上，并通過分別獨立的加載控制電壓，實現各個單光纖器件掃描圖像的互補，最終提高掃描圖像的分辨率。該裝置通過集成實現了陣列光纖振動掃描功能，有效提高振動掃描圖像的掃描區域及掃描質量，有利于高質量投影及微納掃描系統中應用。

技術領域

一種陣列式光纖掃描器件，屬于光纖領域，特別是可用于掃描、成像的光纖裝置。

背景技術

光纖是一種重要的光波導器件，應用光纖對于光源出射光進行導向或收集光纖端的圖像信息是光纖應用的兩個重要方面，比如醫療用內窺鏡系統、激光投影系統等。通常完整纖芯直徑在幾十微米到上百微米不等，為了形成具有一定尺寸的光源出射面或圖像采集端，大多采用光纖集束的形式來擴大光纖端面面積，從而增大信息采集面。這種光纖應用方式難以完全發揮光纖的優勢，不僅所形成的端面有限，而且尺寸也難以降低。

通過將光纖與具有振動特性的壓電器件整合，實現光纖的振動掃描是光纖應用的一個重要突破。發展至今，市場上也涌現出許多基于這一理念實現的光纖掃描系統。目前，基于光纖的掃描器件多采用具有可控振動器件與光纖進行綁定制備而成，例如壓電陶瓷片、壓電陶瓷柱以及壓電陶瓷管等。所有這類可控振動器件大都具有獨立的結構，因而與光纖組合成具有掃描功能的系統多采用器件之間的高溫鍵合、粘合等工藝來實現系統組裝。一方面這種毫米尺寸下器件的組裝工藝難度較大，另一方面基于此類組裝工藝實現的光纖掃描系統受到可控振動器件的尺寸限制，難以做到與光纖相比擬的尺寸。

從基于光纖掃描成像系統的應用市場來看，從小型化向微型化發展，縮減系統尺寸，減少其在整個應用系統中的占比是發展的一個重要方向，而且現在也已經有相當大的市場，特別是在醫療用內窺系統中，比如內窺鏡應用中降低其尺寸，使其更加適宜于應用到心臟內窺、肺氣管內窺等，再比如手機投影系統中替代傳統振鏡結構，實現微米級別的掃描結構等。但是單根光纖的掃描成像通常難以滿足高質量的圖像需求，為此，本發明提出一種陣列光纖掃描器件，該器件集成了多個單光纖掃描系統，同時通過合理的布局能夠形成較好的圖像。

發明內容

在本實用新型中針對現有技術存在的問題提出了一種陣列光纖掃描器件，以絕緣體管為陣列基底，通過合理設計光纖掃描器件間距，可以獲得具有高分辨率的光纖掃描系統。

一種陣列式光纖掃描器件，其特征在于包含了由光纖(1)和壓電陶瓷管(2)構成的光纖振動器件，以及含有四個等徑孔道的絕緣體管(3)，光纖(1)穿過壓電陶瓷管(2)并采用膠體材料(4)固定于壓電陶瓷管中心，壓電陶瓷管(2)外徑與絕緣體管(3)四等徑孔道內徑一致，并貫穿固定在絕緣體管(3)中的等徑孔道內。

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其絕緣體管(3)為氧化鋁、二氧化硅、PVC、PMMA材料中的一種，且孔道沿絕緣體管(3)軸向貫穿；

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其等徑孔道橫截面按照正方形排布分布在氧化鋁棒的截面上且圓心間距在1mm到3mm之間；

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其壓電陶瓷管(2)為鋯鈦酸鉛、鈮鎂鋯鈦酸鉛、鈮鋅酸鉛鈦酸鉛、鈮鎳酸鉛鈦酸鉛中的一種；

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其壓電陶瓷管(2)的內外兩側均覆蓋金屬電極，且外側金屬電極層沿光纖軸向等分切割為n等份，n取值為2，4，6，8中之一。

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其絕緣體管(3)四個等徑孔道的壓電陶瓷管(2)均可獨立加載電壓。

作為優選，上述的一種陣列式光纖掃描器件，其光纖(1)在壓電陶瓷管(2)內固定采用的膠體材料(4) 為紫外固化膠、環氧樹脂膠、PR1500膠中的一種；