自聚焦光纤列阵参数测试仪及应用

　　自聚焦光纤列阵是把直径约lmm的自聚焦光纤按密堆积排列而成。目前光纤列阵已广泛应用于复印机、传真机和打印机等设备的成象系统中。光纤列阵的使用必需有相应的测试仪器，用以测量各项参数。作者制成的光纤列阵参数测试仪可测量列阵的传象宽、物距、象距、分辨率(MTF)、照度分布并由此计算出等光学参数。测试仪各量的测量范围及精度是根据目前国外使用的列阵参数要求设计。

　　1.自聚焦光纤列阵的成象特性

　　1.1自聚焦光纤列阵的构成。

　　图1为自聚焦光纤列阵的结构简图。自聚焦光纤按密堆积排列成两层。各光纤之间，光纤与纤维板之间填充以黑色环氧树脂。各光纤轴线彼此平行且与端面垂直。端面经研磨抛光成镜面。列阵的高度IJ由单根光纤的光学特性以及列阵的共扼距离决定。光纤的直径一般取在1.04一1.08mm之间。列阵长度z是根据复印件版面的长度来确定。由于列阵结构具有周期性，因而各处的成象规律和光学参数应一致。

　　1.2自聚焦光纤列阵的成像特性。

　　一根自聚焦光纤可以形成各种性质的像，如正像、倒像、放大或缩小的像。若要求通过自聚焦光纤构成的列阵能产生与原物相同的像，则各光纤必需形成单位放大率为1的正立实像。此时，物距应等于象距[lj，设物距、象距为

　　式中分别是自聚焦光纤的析射率分布函数和中心折射率，R为光纤半径。

　　2自聚焦光纤列阵参数测试仪

　　测试仪的基本结构可分为两部份，一为主机，二为光强检测仪。分述如下:

　　2.1主机

　　2.1.1主机外形和结构。主机外形与结构如图2所示。图中l一帷机底座，2导轨，3-光栅支架.小一光栅夹具.5一光栅支架固定螺丝，6一光栅支架微动千分尺，7一单色光源，8一样品支架，9一光纤列阵夹具，10一样品支架固定螺丝，n一检测器支架.12一检测器上下微动干分尺、13一显微镜，14一横向移动齿轮齿条，15一检测器支架微动千分尺，16一检测器固定螺丝。

　2.1.2机械结构l)整机底座总长26omm，宽度130mm，底座上有矩形及燕尾槽式导轨。2)光栅支架，用于放置光栅，支架宽度为120mm，高度可作手动调节，底部有矩形槽和燕尾槽。支架置于机体底座轨道上的后部，通过微动千分尺可作前后移动，并读出移动距离。支架可用固定螺丝固定在底座上。3)样品支架，用以放置待测列阵或光纤。支架上有压簧片以把样品夹牢。支架下部有矩形槽和燕尾槽，并置于基座导轨中部，可在导轨上前后移动，并用螺丝固定于整机底座上。4)检测器支架。用于放置检测装置(如显微镜、放大镜及光纤探头等)。支架宽13omm，支架底部有矩形槽和燕尾槽，并置于导轨前部。检测器可通过微动千分尺作_L下移动，通过齿轮条及手轮作左右移动，范围为loomm。检测支架可用微动千分尺作前后移动，并用螺丝固定于基座导轨前部。