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光线束的特点和参数
最早的光纤是为传像用的,很快又用到了照明技术中。光纤的基本结构是导光的纤芯和外覆盖低折射率的包层。光纤的纤芯是由折射率比周围包层略高的光学材料制成的,折射率的差异引起全内反射,引导光线在纤芯内传播。
多模变折射率光纤除用于改善色散性能外,更主要的是用于聚光和成像。今天主要介绍光纤成像光学系统的特点和设计方法。
不同类型的光纤的纤芯和包层的几何尺寸差别很大。用于高清晰度传像光纤的芯径小、包层薄,传输高功率的照明光纤一般有较粗的纤芯和极薄的包层;用于通信的光纤则是厚包层和小纤芯。纤芯和包层的界面可能是阶跃的,也可能是渐变的,即折射率突变或渐变。一些高性能光纤在纤芯和包层之间有多层结构。
有两类基本的光线束,它们有不同的应用。一类是由松散的光纤组成的又细又长的柔软光线束,能用来检查人眼不能直接看到的发光物,或者向这些地方发送照明光,如医用柔软内窥镜、工业用内窥镜等。传像需要按一定规律排列的“相关(有序的)光线束”(coherent bundle),照明用随机排列的非相关光线束(incoherent bundle)即可。
另一类是硬光线束,光纤融合到一起,形成一个固化实体。在这种光线束中,从工艺上保留了按一定规律排列的“相关光线束”的导光结构。硬光纤束通常比软光纤束短且粗,这种熔合的光线束能用于逐点传输等。
- 上一个:光纤(成像光学系统)
- 下一个:传像光纤
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