專利名稱：一種光纖冷光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷光源裝置，尤其是一種可以輸出平行光或者會聚光的光纖冷光源裝置。
背景技術(shù)：
冷光源是利用光學(xué)原理濾除紅外線，使之發(fā)出的光為冷光。當(dāng)采用不同光源時，其功率及譜線也不同，可用于不同儀器配套。常用的有光纖冷光源和化學(xué)發(fā)光冷光源兩種。
現(xiàn)有的光纖冷光源構(gòu)造是由數(shù)千根甚至數(shù)萬根直徑很細(xì)的石英光纖(直徑約125微米)集合成束，然后將兩端面石英光纖絲黏結(jié)后磨平拋光，做成傳光束，直接插接在光源上。這樣，由于對出射光線不作任何處理，故從傳光束輸出的是散射光，不能會聚成光斑。為了增加亮度，多采用增大光源燈功率的方法，而現(xiàn)在使用的光纖冷光源電源箱中燈泡功率高達(dá)150瓦以上，這樣必須增加變壓器功率和散熱設(shè)施，使體積和重量大為增加，而且還必須使用能耐高溫的石英傳光束，盡管如此，由于射出光不能形成會聚光斑，所以也不便于觀察被照物特定的細(xì)節(jié)或局部。而用很細(xì)的石英光纖絲做成的傳光束制造工藝復(fù)雜，成本也高。

發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖冷光源不能射出會聚光、體積大重量重、制造工藝復(fù)雜成本高的不足，本實用新型提供了一種可以射出會聚光、體積小重量輕、制造工藝簡單成本低的光纖冷光源。
本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種光纖冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纖傳光束，所述的光纖傳光束一端為光輸入端置于光源箱中與光源配合，另一端置于光源箱外為輸出端冷光源，所述的光源箱內(nèi)光源到光輸入端之間還依次固定有平凸透鏡、雙凸透鏡，并與所述光源及光纖傳光束的軸向中心在一條水平直線上，所述光源、平凸透鏡、雙凸透鏡及光纖傳光束輸入端之間各有一定的距離。
平凸透鏡和雙凸透鏡組合后對光所會聚的光斑大小等于光纖傳光束光輸入端的截面積，所述的光斑投于該截面上。
為達(dá)到更好的聚焦效果，所述的光纖傳光束的光輸出端可加裝自聚焦透鏡。自聚焦透鏡呈圓柱型，又稱為梯度變折射率透鏡，是指其折射率分布是沿徑向漸變的柱狀光學(xué)透鏡。出射會聚光的光斑大小與自聚焦透鏡的截取長度有關(guān)，當(dāng)透鏡的截取長度z等于 (p為自聚焦透鏡的截距)的整倍數(shù)、即z=N12p]]>(N為整數(shù))時，則出射光為平行光，其形成的光斑大小等于自聚焦透鏡的直徑，且光斑大小不隨透鏡與被照物間的距離變化而變化；當(dāng)透鏡的截取長度z大于 小于p的整倍數(shù)、即N12p<z<Np]]>(N為整數(shù))時，則可得到不同大小的光斑，而且光斑大小隨自聚焦透鏡與被照物的距離變化而變化。這樣，由于自聚焦透鏡對光的會聚作用，就可以用一個小功率的光源得到一個明亮而又實用的光斑。
所述的光纖傳光束優(yōu)選塑料光纖傳光束。所述塑料光纖傳光束由直徑相等的塑料光纖套裝在熱縮塑管內(nèi)組成。單根塑料光纖的直徑很大，一般在φ0.8mm到φ1.5mm之間，所以，制作傳光束需要的光纖根數(shù)大為減少。而且塑料光纖的端面非常容易處理，將十幾根或幾十根塑料光纖做成束，用刀片切齊對平，再用熱縮塑管固定即可，不用粘合拋光。
所述的光纖傳光束也可為石英光纖傳光束。由于石英光纖的光損耗很低，會使輸出的平行光或匯聚光在被照物上所形成的光斑更明亮。
所述的光源為白熾燈。也可采用其它光源。
特別的，當(dāng)所述的自聚焦透鏡長度為自聚焦透鏡的截距二分之一倍時，出射光為平行光，而且其形成的光斑直徑等于自聚焦透鏡的直徑。
本實用新型所述的一種光纖冷光源的有益效果主要體現(xiàn)在(1)可輸出會聚光或平行光，從而在被照物上形成明亮的光斑，使被照物的細(xì)節(jié)觀察更為明亮和清楚；(2)采用塑料光纖作為傳光束，制造工藝簡單，成本低。


圖1為本實用新型所述的一種光纖冷光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型實施例塑料光纖傳光束的橫截面示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述參見圖1，一種光纖冷光源，包括光源箱1，置于光源箱1中的光源3，光纖傳光束2，所述的光纖傳光束2一端為光輸入端置于光源箱1中與光源3配合，另一端置于光源箱1外為輸出端冷光源，所述的光源箱內(nèi)光源到光輸入端之間還依次固定有平凸透鏡5、雙凸透鏡6，并與所述光源3及光纖傳光束2的軸向中心在一條水平直線上，調(diào)整所述光源3與平凸透鏡5的直線距離使平凸透鏡輸出的光線為平行光線；調(diào)整雙凸透鏡6與光纖傳光束2輸入端之間直線距離使雙凸透鏡6輸出的光線所形成的光斑大小與光纖傳光束截面大小相等，此實施例中，光斑直徑約為6mm。
所述的光源3為功率為20W的白熾燈。
所述的光纖傳光束2為塑料光纖傳光束。所述塑料光纖傳光束由27根直徑均為1mm的塑料光纖9套裝在內(nèi)徑為6mm熱縮塑管8內(nèi)組成。
所述的光纖傳光束2的光輸出端加裝自聚焦透鏡7。所述自聚焦透鏡7的直徑為6mm，長度z為 毫米。
投射到塑料光纖傳光束2入射端的光線通過此傳光束，在其另一端輸出的光線經(jīng)過自聚焦透鏡7的會聚作用，便可在自聚焦透鏡7的的輸出端得到平行或會聚光線4。此實施例中，在自聚焦透鏡7的輸出端得到的是平行光線，所以在被照物上得到直徑約為6mm的明亮光斑。
權(quán)利要求1.一種光纖冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纖傳光束，所述的光纖傳光束一端為光輸入端置于光源箱中與光源配合，另一端置于光源箱外為輸出端冷光源，其特征在于所述的光源箱內(nèi)光源到光輸入端之間還依次固定有平凸透鏡、雙凸透鏡，并與所述光源及光纖傳光束的軸向中心在一條水平直線上，所述光源、平凸透鏡、雙凸透鏡及光纖傳光束輸入端之間各有一定的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖冷光源，其特征在于平凸透鏡和雙凸透鏡組合后對光所匯聚的光斑大小等于光纖傳光束光輸入端的截面積，所述的光斑投于該截面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光纖冷光源，其特征在于所述的光纖傳光束的光輸出端加裝自聚焦透鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的光纖冷光源，其特征在于所述的光纖傳光束為塑料光纖傳光束。
5.如權(quán)利要求4所述的光纖冷光源，其特征在于所述塑料光纖傳光束由直徑相等的塑料光纖套裝在熱縮塑管內(nèi)組成。
6.如權(quán)利要求3所述的光纖冷光源，其特征在于所述的光纖傳光束為石英光纖傳光束。
7.如權(quán)利要求1或2所述的光纖冷光源，其特征在于所述的光源為白熾燈。
8.如權(quán)利要求3所述的光纖冷光源，其特征在于所述的自聚焦透鏡長度為自聚焦透鏡的截距二分之一倍。
專利摘要本實用新型提供了一種光纖冷光源，包括光源箱，置于光源箱中的光源，光纖傳光束，所述的光纖傳光束一端為光輸入端置于光源箱中與光源配合，另一端置于光源箱外為輸出端冷光源，所述的光源箱內(nèi)光源到光輸入端之間還依次固定有平凸透鏡、雙凸透鏡，并與所述光源及光纖傳光束的軸向中心在一條水平直線上，所述光源、平凸透鏡、雙凸透鏡及光纖傳光束輸入端之間各有一定的距離。本實用新型所述的一種光纖冷光源可輸出會聚光或平行光，從而在被照物上形成明亮的光斑，使被照物的細(xì)節(jié)觀察更為明亮和清楚；采用塑料光纖作為傳光束，制造工藝簡單，成本低。
文檔編號G02B6/124GK2677951SQ20042002036
公開日2005年2月9日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者覃亞麗 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)