專利名稱：微結(jié)構(gòu)光纖面板及其在成像技術中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光纖面板，尤其是一種微結(jié)構(gòu)光纖面板及K在成像技術 屮的應用。
背景技術：
隨著光電成像技術在國防、公安、醫(yī)學、航天等領域的需求不斷增長， 光電成像的新原理和新技術不斷涌現(xiàn)。成像器件和技術正向著高靈敏度、高 響應速度、高分辨率、低噪聲、寬光譜響應、大動態(tài)范圍、小型化、固體化 的方向發(fā)展。特別是微光成像、微光電視和大面積數(shù)字傳像等高技術的發(fā)展， 對光纖面板提出了更高的技術和質(zhì)量要求。這就要求我們進一步深入研究基 于新原理的光纖面板的新技術，以適應不斷發(fā)展的微光技術對光纖集成產(chǎn)品 的需求，為制造高質(zhì)量輕質(zhì)的光纖傳像產(chǎn)品提供技術支撐。
傳統(tǒng)的光學纖維面板是由數(shù)千萬根直徑為5 6pm的光導纖維規(guī)則排列 后加溫、加壓熔合而成的。它具有很高的集光能力和分辨率，可以高保真地 傳遞高清晰度的圖象，是性能優(yōu)越的光電成像和圖像傳輸元件。主要用于微 光象增強器的輸入窗或輸出窗口和CRT象管的顯示屏，對改善器件的象質(zhì)起 著無法替代的作用。
由于傳統(tǒng)的光纖面板是由脆性玻璃材料制成，制造工藝復雜，斷絲現(xiàn)象 很容易發(fā)生，產(chǎn)品的成品率低，造價極其昂貴。
另一方面，用現(xiàn)有的聚合物光纖技術制造聚合物材料的光纖面板的技術 難度更高，日本的三菱麗陽公司雖有商品化產(chǎn)品，但很難得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決背景技術存在的上述技術問題，而提供一種成品率高，且 造價便宜的以微結(jié)構(gòu)傳像光纖集成的微結(jié)構(gòu)光纖面板以及其在成像技術中
的應用。
本發(fā)明的技術解決方案是本發(fā)明為一種微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特殊之處 在于該微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板包括微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體，微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體包括光纖基質(zhì)、空氣孔洞、外包層，光纖基質(zhì)設置在外包層內(nèi)，光纖基質(zhì) 中設置有空氣孔洞，微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板由兩個或兩個以上微結(jié)構(gòu)傳像光纖 單體緊密堆積而成。
上述空氣孔洞的內(nèi)表面上設有光吸收層。
上述光吸收層由熱塑性聚合物材料添加納米碳黑的復合材料涂敷而成。 上述空氣孔洞為多個，呈四方或六方緊密排列結(jié)構(gòu)， 一個微結(jié)構(gòu)傳像光 纖單體中的空氣孔洞可以為數(shù)百個。
上述微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體為7個以上。
上述微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體為7個以上時，微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板是由微結(jié) 構(gòu)傳像光纖單體按六方結(jié)構(gòu)排列在一起構(gòu)成。
上述光纖基質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。 匕述的微結(jié)構(gòu)光纖傳像而板在成像技術中的應川。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點-
1、 相干性好。本發(fā)明的面板由多個微結(jié)構(gòu)傳像光纖集成而成。陣列空 氣孔作為傳像的元素。每一個空氣孔洞即可作為一個獨立的傳導芯，對每個 空氣孔洞內(nèi)表面進行納米炭黑涂層修飾得到光吸收層，可以隔離像素之間光 的相互串繞，使傳像過程互不干擾。因此利用本發(fā)明的面板傳像相干性好。
2、 易加工。本發(fā)明是在用擁有數(shù)百像素的微結(jié)構(gòu)傳像光纖制造面板， 只需要少數(shù)成像光纖的集成，就能達到高的集成度。單個成像光纖內(nèi)設置數(shù) 百個空氣孔洞，每一空氣孔洞構(gòu)成一個像素，控制空氣孔洞的排列和尺寸， 就是控制像素的排列和尺寸，因此本發(fā)明可將像素的排列和尺寸都設計在預 制棒中，以此來完全控制像素的位置和尺寸。此外，因為預制棒具有完整的 力學結(jié)構(gòu)，仔細地拉伸不會破壞它的設計結(jié)構(gòu)，而且空氣與聚合物材料具有 大的折射率對比度，所以不需要摻雜就可以產(chǎn)生傳導芯，因此本發(fā)明容易加 工。
3、 應用范圍廣。本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)光纖面板中的微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體中 的每一空氣孔洞即可作為一個獨立的傳導芯(像素)，而每一根光纖中設計 數(shù)百個空氣孔洞(像素)是容易的，這樣只需將幾根到十幾根微結(jié)構(gòu)傳像光 纖單體的六方排列在一起即可達到幾萬像素，這樣就大大減少了微結(jié)構(gòu)光纖
4面板本身的直徑，減輕重量。也可應用在環(huán)境惡劣(高低溫、輻射、腐蝕、 振動等)需要成像的場合。
4、 不易斷絲。本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)光纖面板、微結(jié)構(gòu)光纖錐可由聚甲基丙 烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等熱塑性高分子材料制成，該材料本身就具 有良好的防水性、抗拉性、耐高低溫性和耐腐蝕性，因此本發(fā)明在生產(chǎn)和使 用過程中不易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。
5、 在世界上首次將微結(jié)構(gòu)光纖的制造技術應用于微結(jié)構(gòu)光纖面板的研 制，特點是工藝簡單，造價低，質(zhì)量輕，由于其可采用空氣孔即空氣孔洞傳 象，所以光纖面板適用于各種波段的光束傳象。


圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖l，本發(fā)明的實施例一的結(jié)構(gòu)是由10個空氣孔洞2成四方陣列結(jié) 構(gòu)的微結(jié)構(gòu)傳像光纖緊單體4緊密堆積而成的六方結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)光纖面板。
參見圖2，本發(fā)明的實施例二的結(jié)構(gòu)是由10個空氣孔洞2成六方陣列結(jié) 構(gòu)的微結(jié)構(gòu)傳像光纖緊單體4緊密堆積而成的六方結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)光纖面板。
參見圖3，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體4包括光纖基質(zhì)5、空氣孔洞2、 外包層3，光纖基質(zhì)5設置在外包層3內(nèi)，光纖基質(zhì)5中設置有空氣孔洞2， 空氣孔洞2的內(nèi)表面上設置有吸收層6，吸收層6是由熱塑性聚合物材料聚 甲基丙烯酸甲酯添加納米碳黑份材料涂敷而成?？諝饪锥?可以為數(shù)百個。 當空氣孔洞2為數(shù)百個時，空氣孔洞2成微結(jié)構(gòu)光纖特征的周期性分布。光 纖基質(zhì)5的材料為熱塑性高分子材料，具體可采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯 乙烯或聚碳酸酯。
采用微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體制成的微結(jié)構(gòu)光纖面板其制造工藝簡單，造價 低，質(zhì)量輕。由于其可采用空氣孔即空氣孔洞2傳像，所以光纖面板適用于 各種波段的光束傳像。
權利要求
1、一種微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于該微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板包括微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體，所述微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體包括光纖基質(zhì)、空氣孔洞、外包層，光纖基質(zhì)設置在外包層內(nèi)，光纖基質(zhì)中設置有空氣孔洞，所述微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板由兩個或兩個以上微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體緊密堆積而成。
2、 根據(jù)權利要求1所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所述空氣孔 洞的內(nèi)表面上設有光吸收層。
3、 根據(jù)權利要求2所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所述光吸收 層由熱塑性聚合物材料添加納米碳黑的復合材料涂敷而成。
4、 根據(jù)權利要求1或2或3所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所 述空氣孔洞為多個，呈四方或六方緊密排列結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權利要求4所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所述微結(jié)構(gòu) 傳像光纖單體為7個以上。
6、 根據(jù)權利要求5所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所述微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體為7個以上時，微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板是由微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體按六方結(jié)構(gòu)排列在一起構(gòu)成。
7、 根據(jù)權利要求6所述的微結(jié)構(gòu)光纖面板，其特征在于所述光纖基質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。
8、 根據(jù)權利要求1所述的微結(jié)構(gòu)光纖而板在成像技術中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微結(jié)構(gòu)光纖面板及其在成像技術中的應用，該微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板包括微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體，微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體包括光纖基質(zhì)、空氣孔洞、外包層，光纖基質(zhì)設置在外包層內(nèi)，光纖基質(zhì)中設置有空氣孔洞，微結(jié)構(gòu)光纖傳像面板由兩個或兩個以上微結(jié)構(gòu)傳像光纖單體緊密堆積而成。本發(fā)明提供了一種成品率高，且造價便宜的以微結(jié)構(gòu)傳像光纖集成的微結(jié)構(gòu)光纖面板以及其在成像技術中的應用。
文檔編號G02B6/08GK101493545SQ200810017410
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權日2008年1月25日
發(fā)明者孔德鵬, 楊興華, 艦 汪, 王麗莉, 郭昭龍 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所