[發明專利]一種長距離傳送成像光纖裝置

在審

• 申請號: 202010694895.9
• 申請日: 2020-07-18
• 公開（公告）號: CN111897048A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 何賽靈;吳勝楠;蔡夫鴻;徐展鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B6/06
• 分類號: G02B6/06;G02B6/02;G02B27/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發明公開一種長距離傳送成像光纖裝置，包括：感知陣列模塊，傳輸光纖，接收陣列模塊；所述感知陣列模塊包括若干微納光纖組成的纖維束和封裝模塊，所述封裝模塊將所述若干微納光纖組成的纖維束進行封裝；所述傳輸光纖兩端分別與所述感知陣列模塊和所述接收陣列模塊一一對應連接；所述接收陣列模塊用于接收處理通過所述傳輸光纖傳遞的所述感知陣列模塊感知的光場信息；所述傳輸光纖采用單模光纖、多模光纖或保偏光纖,一端通過腐蝕工藝或者拉錐技術以形成上述若干微納光纖組成的纖維束，緊挨著的相鄰微納光纖之間距決定感知陣列模塊的空間分辨率。本發明可通過普通石英光纖便可實現光纖成像，成本較低，可實現高分辨率，制作方法簡單。

技術領域

本發明涉及光纖成像領域，特別是涉及一種長距離傳送成像光纖裝置。

背景技術

近年來，如何長距離實現成像成為了一個研究方向，其中單光纖成像由于光纖本身的各項優勢成為了一大熱點。單光纖成像技術可利用單根光纖傳輸獲取包含二維或三維圖像信息的光場，包括強度分布、相位分布和光束波前等信息，近年來在成像機理、成像質量和應用研究等方面都取得了長足的進步，而且由于光纖可以穿過管子或者浸在液體當中，克服了傳統光電學器件的缺點，在醫學檢測、海洋勘測等各方面都有了重要應用。

但目前常見的單光纖成像系統需要購置大量成像光纖，成像光纖(或者叫RGB光纖)，傳輸波長范圍介于可見光到近紅外，具有中等和較高的數值孔徑（NA），這類光纖直徑很細，其結構是將許多一定長度的光纖單絲集合成束，兩端的單絲按一一對應關系以高密度排列，經固化研磨后即成為傳像束。在傳像束一端投射的圖像被其中的每根單絲分割成每個不同的像元，分別傳送至另一端面再集合成像，目前市面上的成像光纖成本較高，這提高了光纖成像系統的成本（尤其長距離傳遞帶高光譜信息的圖像）。

因此，需要一種成像光纖裝置，可以實現較高空間分辨率并且不需要采購或定制價格昂貴的長距離特殊成像光纖，并且可以集成到多種成像系統及相關應用中。

發明內容

基于此，本發明提供一種長距離傳送成像光纖裝置。

本發明提供一種長距離傳送成像光纖裝置，包括：感知陣列模塊，傳輸光纖，接收陣列模塊；所述感知陣列模塊包括若干微納光纖組成的纖維束和封裝模塊，所述封裝模塊將所述若干微納光纖組成的纖維束進行封裝；所述傳輸光纖兩端分別與所述感知陣列模塊和所述接收陣列模塊一一對應連接；所述接收陣列模塊用于接收處理通過所述傳輸光纖傳遞的所述感知陣列模塊感知的光場信息；所述傳輸光纖采用單模光纖、多模光纖或保偏光纖, 一端通過腐蝕工藝或者拉錐技術以形成上述若干微納光纖組成的纖維束，緊挨著的相鄰微納光纖之間距決定感知陣列模塊的空間分辨率。

在一種可選的實施方式中，所述若干傳輸光纖可通過管束保護套進行保護，所述管束保護套可由聚氯乙烯等防腐聚合物類材料組成。

在一種可選的實施方式中，所述接收陣列模塊可由若干光電傳感器、CCD傳感器、光譜儀、高光譜成像儀等光信息處理設備組成。

在一種可選的實施方式中，還包括激發光模塊，所述激發光模塊可由所述傳輸光纖構成，也可以使用外置光源。

在一種可選的實施方式中，所述外置光源可為可見光波段光源。

在一種可選的實施方式中，當所述感知陣列模塊與待成像面有一定距離時，在接收陣列模塊處因光場散射形成圖像散斑，圖像散斑可看作物面光場與傳輸光纖點擴散函數卷積的結果。