ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Световоды для передачи световой энергии и изображения из "Непрерывное стеклянное волокно" Оптическое волокно—элементарный световод, позволяющий передать световую энергию, сконцентрированную на его входном торце. Пучок оптических волокон называется световодом для передачи изображения, если торцы плотно уложенных волокон на концах пучка расположены строго идентично. Изображение буквы Т, спроектированное на плоскость входного торца световода (рис. 140) (на торцы волокон 1, 2, 3, 4, 5), будет по этим волокнам передано на выходной торец световода (рис. [c.277] Волокна у торцов световода скрепляются оптическим клеем, заполняющим пространство между волокнами, или спекаются по оболочкам в монолитный блок волоконной структуры, что делает возможным механическую обработку (шлифовку и полировку) юрцов световодов. [c.278] После шлифовки и полировки торцы световодов представляют собой оптические поверхности, обработанные по высокому классу точности. Оси волокон у их концов должны быть перпендикулярны плоскости торца световода. [c.278] Оптические характеристики световодов. Основными оптическими характеристиками световодов являются светопропускание и разрешающая способность. [c.279] Коэффициент светопропускания х световода, как показано ниже, значительно меньше т волокна. Дополнительные потери света в световодах определяются главным образом степенью заполнения сечения световода световедущими жилами, так как световая энергия, попавшая в пространство между световедущими жилами, в значительной мере бесполезно теряется на рассеяние и поглощение. Коэффициент светопропускания т световодов определяется дифференциальным методом и абсолютным методом с помощью люксметра. [c.279] Из рассмотрения данных табл. 46 (стр. 274) следует, что коэффициент светопропускания оптического волокна значительно больше коэффициента светопропускания волокон без оболочки и намного больше светопропускания волокна, покрытого металлической оболочкой. [c.280] Абсолютный метод. При измерении коэффичиента светопропускания световода абсолютным методом на люксметре определяют отношение энергии светового потока, прошедшего через световод Fnp., к энергии светового потока, упавшего на его входной торец /пад. [c.280] Этот метод измерения учитывает все потери световой энергии в световоде. Как и следовало ожидать, коэффициент светопропускания световода, по измерениям на люксметре (табл. 46) значительно меньше коэффициента светопропускания элементарного оптического волокна, измеренного дифференциальным методом. [c.280] На рис. 142 представлены расчетные кривые зависимости коэффициента светопропускания световода от его длины для двух значений поглощения света стеклом (fe =-0,4 1/ж и к = 1,0 1/м), в которых раздельно учитываются факторы, определяющие коэффициент его светопропускания. [c.280] Светопропускание коротких световодов мало изменяется с изменением показателя поглощения стекла. Для длинных световодов показатель поглощения материала является основным фактором, определяющим коэффициент светопропускания световода. На рис. 143 представлена с ема установки, с помощью которой можно определить распределение энергии светового потока, выходящего из световода. [c.281] На рис. 144 представлены для трех световодов полярные диаграммы распределения светового потока, выходящего из световодов, в единицах максимального значения светопропускания. Полярные диаграммы позволяют определить угловые апертуры световодов. [c.282] Разрешающая способность и методы ее оценки. Разрешающая способность световода характеризуется числом оптических линий, приходящихся на 1 мм поля изображения, различимых через световод. [c.282] Для измерения разрешающей способности световода изображение миры (рис. 145) проектируется на плоскость входного торца световода(рис. 146), а на выходном торце световода с помощью микроскопа определяется число раздельно различимых линий миры. [c.282] например (рис. [c.283] В табл. 47 представлены вычисленные таким образом значения разрешающей способности световодов для различных значений диаметров волокна. [c.284] Естественно, что за разрешающую способность светоюда следует принимать то разрешение, которое обеспечивается по всему полю изображения, т. е. Л и .= 1/40. При этом в диаметр волокна включается диаметр световедущей жилы и толщина оболочки. Вопрос об оптимальном соотношении диаметра световедущей жилы и толщины изолирующей оболочки в настоящее время исследуется. [c.284] Таким образом, толщина оболочки должна быть минимальной, но обеспечивающей оптическую изоляцию световедущих жил. При отсутствии оптической изоляции теряется контраст изображения и разрешающая способность. Это явно следует из сравнения микрофотографий миры, сделанных через световоды из волокон без оболочки (рис. 148,а) и из оптических волокон (рис. 148,6). [c.285] Влияние регулярности укладки волокон. Очень важным фактором, определяющим разрешающую способность световода, является регулярная укладка волокон. Известные методы укладки волокна в световоды путем намотки на круглую бобину с одновременной двусторонней раскладкой волокна по ширине бобины не позволяют получить необходимую параллельность волокон в световоде. Если спроектированное на входной торец такого световода изображение отрезка прямой (волокна 1, 2, 3, 4) занимает ширину, соответствующую 1,5 диаметрам волокна (рис. 149), то на выходном торце световода волокна 1, 2, 3, 4 расположены так, что этот же отрезок прямой занимает ширину, равную 4,5 диаметрам волокна, что соответствует уменьшению разрешающей способности примерно в 3 раза. [c.285] Вернуться к основной статье