本发明涉及一种光纤传像元件，特别是涉及一种数值孔径可调的耦合用光纤传像元件的制备方法及其应用。
背景技术：
1、光纤传像元件是由上千万根乃至上亿根微米级别硬质玻璃光纤组成的光纤传像阵列，常用于与电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)偶合、与互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，cmos)耦合、微光夜视、高能射线粒子探测、生物医学以及航空航天等领域。根据具备功能可分为三种：光纤面板、光纤光锥和光纤倒像器。光纤面板经过三次高温拉丝、一次熔压以及后续冷加工制备而成，具备传输一比一的高保真图像，具有传光效率高、耦合损耗小、传输图像清晰真实、光学零厚度等特点；光纤光锥由光纤面板高温拉伸制成，在光学上具有零厚度，高集光能力、高分辨率和高对比度等特点，可无失真地传递放大或缩小的高清晰度图像，是性能优越的光电成像和图像传输器件；光纤倒像器是另一种特殊的光纤面板，通过将一定长度的光纤面板进行扭转后得到光纤倒像器，具有将倒立的像转变为正像的功能。
2、光纤传像元件是利用高折射率的纤芯和低折射率包层实现光的全反射原理达到传光传像的目的，由纤芯和包层的折射率可以计算出光纤传像元件的重要指标之一-数值孔径用来表达收集光的能力，对于不同场景需要制备出不同数值孔径的光纤传像元件。数值孔径调控需要拉制出多种折射率纤芯配合固定折射率的包层，在这过程中包括三次高温拉丝、一次熔压以及高温拉伸或高温扭转，需要考虑纤芯和包层的热膨胀系数等参数的匹配性，时间和生产成本不可避免增加，难以保证良品率，并且短时间内很难批量化生产。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于，提供一种低缺陷、数值孔径可调，提高耦合效率和耦合分辨率的耦合用光纤传像元件。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种数值孔径可调的耦合用光纤传像元件的制备方法，包括以下步骤：
4、s1制备光纤传像元件：
5、制备光纤面板：将低折射率的玻璃管在第一预设温度拉制成空心单管，将拉制好的空心单管和用于吸收杂散光的光吸收丝排列成六边形状后在第一预设温度下拉制成一次管，将一次管再依次排列成六边形状后在第一预设温度下拉制成二次管，所述二次管经过熔压后形成空心光纤面板毛坯，将空心光纤面板毛坯制备成空心光纤面板；
6、制备光纤光锥：将空心光纤面板制备成空心光纤光锥；
7、s2紫外固化胶脱泡处理：将紫外固化胶倒入点胶针筒内，然后放入脱泡机内，排尽紫外固化胶内的气泡；
8、s3填充紫外固化胶：
9、将空心光纤面板或空心光纤光锥放置在垫套的台阶上，使用点胶机将脱泡后的紫外固化胶填充在垫套与杯套之间，静置，使紫外固化胶通过毛细血管作用从空心光纤面板或空心光纤光锥的下表面流动到上表面，再使用紫外灯照射紫外固化胶使其固化，得到由紫外固化胶替代纤芯的光纤面板或光纤光锥。
10、所述第一预设温度为550-850℃，所述紫外固化胶的折射率为1.5-1.8；在垫套与杯套之间填充紫外固化胶时，当紫外固化胶的胶层厚度超过光纤传像元件底部2-5mm时停止注胶。
11、所述点胶针筒的容积为5-20ml；所述脱泡机的转数为1000-2000rpm，脱泡时间为5-10min。
12、所述紫外灯照射的使用波长为254-400nm，所述紫外灯照射的时间为10-20min。
13、所述垫套包括中空的第一本体，所述第一本体的底部内侧设有台阶，所述第一本体的底部设有支撑柱；
14、所述杯套包括一端开口的第二本体，所述第二本体的底部设有与所述支撑柱对应的支撑柱预留孔；
15、所述垫套放置在所述杯套内，所述支撑柱插入所述支撑柱预留孔内。
16、所述支撑柱和所述支撑柱预留孔均为3个，每个相邻所述支撑柱之间成120°夹角，每个所述支撑柱能够插入相应的支撑柱预留孔内。
17、所述第一本体的内径为10-100mm，所述第一本体的壁厚为2-5mm，所述第一本体的深度为5-10mm；所述台阶的壁厚为2-5mm，所述台阶的厚度为2-5mm；所述支撑柱的高度为10-20mm，所述支撑柱的直径为3-4mm；
18、所述第二本体的内径为20-120mm，所述第二本体的壁厚为5-10mm，所述支撑柱预留孔的孔深为3-5mm，所述垫套的外侧壁与杯套的内侧壁之间距离为5-17mm。
19、所述低折射率的玻璃管的折射率为1.4-1.51，所述空心单管的直径为3.6-4.7mm，所述光吸收丝的直径为0.6-1.3mm，所述二次管的内径为5μm-20μm，所述空心光纤传像元件的丝径为5-20μm，所述空心光纤传像元件的直径为10-100mm，所述空心光纤传像元件的厚度为5-50mm。
20、本发明还提供一种按照所述的制备方法制备得到的耦合用光纤传像元件。
21、本发明又提供一种所述的耦合用光纤传像元件在与电荷耦合器件chargecoupled device，ccd或互补金属氧化物半导体complementary metal-oxidesemiconductor，cmos耦合时的应用。
22、所述耦合时用的胶水与填充在光纤传像元件中的胶水为同种型号的物质。
23、借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
24、本发明提供了一种低缺陷、数值孔径可调的耦合用光纤传像元件的高效制备方法。使用多种折射率的紫外固化胶替代玻璃纤芯，搭配包层可高效制备出多种数值孔径光纤传像元件，并且制备过程简单，利于实现大批量生产，同时该方法极大程度的缩短研制周期，降低物料和研制时间成本。替代传统棒管组合拉丝法，可大大降低光纤传像元件内部暗点、鸡丝、网格等缺陷，提高良品率。同时在与ccd/cmos耦合时，可使用与纤芯同样材质的紫外固化胶作为耦合胶，减少界面损失，提高耦合效率和耦合分辨率。
25、本发明提供的数值孔径可调光纤传像元件，有效的提高紫外探测器的探测效率和探测分辨力，对于国防、民用以及科学研究领域都具有重要意义。
26、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
1.一种数值孔径可调的耦合用光纤传像元件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为550-850℃；所述紫外固化胶的折射率为1.5-1.8；在垫套与杯套之间填充紫外固化胶时，当紫外固化胶的胶层厚度超过光纤传像元件底部2-5mm时停止注胶。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述点胶针筒的容积为5-20ml；所述脱泡机的转数为1000-2000rpm，脱泡时间为5-10min；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述垫套包括中空的第一本体，所述第一本体的底部内侧设有台阶，所述第一本体的底部设有支撑柱；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述支撑柱和所述支撑柱预留孔均为3个，每个相邻所述支撑柱之间成120°夹角，每个所述支撑柱能够插入相应的支撑柱预留孔内。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一本体的内径为10-100mm，所述第一本体的壁厚为2-5mm，所述第一本体的深度为5-10mm；所述台阶的壁厚为2-5mm，所述台阶的厚度为2-5mm；所述支撑柱的高度为10-20mm，所述支撑柱的直径为3-4mm；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述低折射率的玻璃管的折射率为1.4-1.51，所述空心单管的直径为3.6-4.7mm，所述光吸收丝的直径为0.6-1.3mm，所述二次管的内径为5μm-20μm，所述空心光纤传像元件的丝径为5-20μm，所述空心光纤传像元件的直径为10-100mm，所述空心光纤传像元件的厚度为5-50mm。
8.一种按照权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的耦合用光传像纤元件。
9.一种权利要求8所述的耦合用光纤传像元件在与电荷耦合器件charge coupleddevice，ccd或互补金属氧化物半导体complementary metal-oxide semiconductor，cmos耦合时的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述耦合时用的胶水与填充在光纤传像元件中的胶水为同种型号的物质。
