光纤束传像技术.doc

光纤束传像技术(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:本文首先分析了光纤传像方法异于其他传像方法的特点,并结合这些特点,列举了光纤传像在医学、工业、军事领域成功应用的例子,又介绍了光纤传像束的传像原理,并详细列举了光纤传像束的光学性能参数,分析影响传像质量的原因。之后结合主题重点介绍了光纤传像的一个应用——医用纤维内窥镜的功能和结构。最后,介绍了目前传像光纤的两种制作方法——层叠法和酸溶法。关键词:光纤;传像;纤维内窥镜Technologyofopticalfiberimagetransmission(SchoolofMechatronicsEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)Abstract:Inthisartical,biningwhich,essfulcasesinmedical,,:fiberoptic,imagetransmission,fibrescope1光纤传像束的特点光纤传像束是一种可任意弯曲的传输图像的无源器件。与传统的光学成像器件相比,它具有重量轻、使用自由度大、易实现复杂空间结构的图像传递等优点。由于其优良的传像特性和可任意弯曲的特殊性能,使其被广泛地应用于医学、工业及科研、航天、军事等多种领域。图像可以给人们提供最直接、最丰富的信息,因此近些年来,图像的采集、传输和处理技术在各个领域都有广泛的应用[1]。用来传递图像的方式主要有传统光学系统、D以及新兴的CMOS方法。传统光学系统如显微镜望远镜等的重量和体积均不易减小,所需元器件数量较多,系统结构复杂,D和CMOS则都是用一种高感光度的半导体材料制成。能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号并借助于计算机的处理手段,来传递和存储图像。但是由于成像过程涉及到光电转换,因而不能在电磁核辐射和高温易腐蚀的场合下工作。目前光纤传像束的应用基本都是是作为光学内窥镜使用,其主要的应用领域有医学领域、工业领域、军事领域等[2]。医学领域是光纤传像束最早获得应用的舞台。以光纤传像束为关键核心部件制成的医用内窥镜在医疗上的成功应用带来了医疗手段的革命。1868年,喀斯摩(Kussmaul)首先将胃镜用于人体。此后,人们陆续把透镜系统和棱镜系统的硬性或软性内窥镜用于人体的许多部位[3]。目前,由于光纤内窥镜所具有的特点,以及细径光纤内窥镜的产品化,医疗诊断光纤内窥镜已成为理想的医学诊断治疗工具。例如,血管内窥镜作为传统的血管造影术的一个极好补充,给对造影术过敏的人群带来了福音;利用颅内窥镜,不用开颅,只需在颅骨上打一小孔即可进行脑肿瘤切除手术;用脊髓内窥镜可检查和诊断非感染性严重蛛网膜炎症,还可用于肝脏、肾脏及肌肉的诊断;用胰腺内窥镜可进行胰腺癌和胰腺疾病的早期