[发明专利]高密度光纤束散射光导光组件

权利要求书

1.高密度光纤束散射光导光组件，包括光纤束、面状窗口、狭缝窗口，所述光纤束按照编组方法编组，其中：

所述光纤束是汇聚传输特定波长散射光的由一根以上的光纤构成的光纤束；

所述面状窗口是由光纤束一端排列构成封闭的平面，切割构成，包括圆形、椭圆形、多边形的截面，由面状窗口附件紧固构成；

所述狭缝窗口由所述光纤束另外一端按照竖条排列切割而成，并由狭缝窗口附件紧固构成，连接反射镜，形成狭缝；

所述反射镜采用两级复合抛物面聚光镜模式，其中第一复合抛物面反射镜小边连接第二复合抛物面反射镜小边，其中所述第一复合抛物面反射镜的大边紧接所述狭缝窗口的光纤截面，光线从截面射出后，经过所述第一复合抛物面反射镜的汇聚，进入到所述第二复合抛物面反射镜的小边，再次经过所述第二复合抛物面反射镜的反射汇聚，从所述第二复合抛物面反射镜的大边输出，使得光纤截面射出的光线，收窄汇聚成为宽度减小的光斑；

所述光纤束编组方法包括所述光纤束中的每根光纤在所述面状窗口中的位置到所述狭缝窗口中的位置的排列方法，以适合所述散射光的应用场景；

散射光从所述面状窗口进入所述光纤束，按照所述光纤束编组方法，传输到所述狭缝窗口输出。

2.根据权利要求1所述高密度光纤束散射光导光组件，其特征在于：

所述光纤束是汇聚传输特定波长散射光的由一根以上的光纤构成的光纤束，其中：

所述特定波长包括红外波长或近红外波长或可见光波长或紫外波长；

所述光纤束的材质、结构、尺寸、数值孔径符合所述特定波长的传输要求；

所述汇聚传输散射光指，射向所述面状窗口的任意入射角度的光线，在符合所述光纤束数值孔径的前提下都能够被所述光纤束汇聚和传输；

所述光纤的材质包括玻璃材质、石英材质、塑料材质。

3.根据权利要求2所述高密度光纤束散射光导光组件，其特征在于：

所述光纤束的汇聚率正比于所述光纤的根数，当所述光纤的根数在61根以内时，所述光纤束在所述面状窗口端按照正六边形实心紧密排列，在61根以上时，按照多边形或者圆形实心紧密排列；

所述光纤束的汇聚率正比于所述光纤的内芯直径和所述光纤总直径比例的平方，其中所述光纤的内芯直径和所述光纤总直径比例大于0.5；

所述光纤束的汇聚率正比于所述光纤束中全部内芯面积和光纤束总面积的比例，所述光纤束中全部内芯面积和光纤束总面积的比例大于0.2；

所述光纤束的汇聚率正比于所述光纤束的总的等效数值孔径。

4.根据权利要求1所述高密度光纤束散射光导光组件，其特征在于：

所述面状窗口为所述光纤束在所述面状窗口处做垂直切面所得的截面，用于接收所述散射光；

在所述光纤束的切面形成保护窗口；

所述保护窗口还包括安装面状的透明材料或透镜或滤光镜；

面状窗口附件还包括固定所述组件的安装附件、保护所述光纤束的保护管以及用于调整所述截面在光轴上的位移的调整附件；

所述调整附件包括调整螺杆、调整螺丝、指示标尺；

所述调整附件还包括步进电机和控制部件，以支持电动和手动调整所述截面在光轴上的位移；

所述面状窗口的尺寸及标准支持通用光谱仪的标准光学接口，包括SMA905或GBIC或LC或SC，所述滤光镜为阻止特定波长范围的光线通过，放行其它波长的光线通过的透镜，包括低通滤光镜或带通滤光镜或高通滤光镜。

5.根据权利要求1所述高密度光纤束散射光导光组件，其特征在于：

所述光纤束在所述狭缝窗口处做垂直切面所得的截面，成为竖条狭缝，输出所述散射光，采用透明材料紧贴所述光纤束的切面构成保护窗口；

所述狭缝窗口还包括由所述狭缝窗口附件连接并紧固的反射镜，根据所述散射光的应用场景，还包括滤光镜和准直镜；

所述狭缝窗口形成的狭缝宽度在2μm～2mm范围内可手动调节或电动调节；

所述狭缝窗口的尺寸及标准支持通用光谱仪的标准光学接口，包括SMA905或GBIC或LC或SC，所述滤光镜为阻止特定波长范围的光线通过，放行其它波长的光线通过的透镜，包括低通滤光镜、带通滤光镜、高通滤光镜。