Насколько тонкими являются оптоволоконные бороскопы? Почему они сделаны такими тонкими?

Главный секрет чрезвычайной тонкости оптоволокнабороскопs заключается в их компоненте передачи изображений — связке изображений.

Мы можем понять это посредством простого сравнения: Традиционный жесткийбороскопс: как длинный, тонкий телескоп с множеством сложных линз внутри. Свет многократно преломляется между этими линзами. Сами линзы имеют толщину и требуют точного выравнивания и фиксации, поэтому сделать их очень тонкими сложно.

Оптоволокнобороскопс: их сердцевина — не линзы, а пучок чрезвычайно гибких стекловолокон, тоньше человеческого волоса.

Давайте подробно разберем, как оптоволокнобороскопдобиваются своей «худобы»:

1. Основной принцип: полное внутреннее отражение и передача пиксельного изображения.

Пучок волоконно-оптического изображения представляет собой не одно волокно, а десятки или даже сотни тысяч чрезвычайно тонких волокон, расположенных и связанных вместе в регулярном порядке.

Структура одиночного волокна: Каждое волокно состоит из двух частей:

1. Ядро: стеклянный центр с высоким показателем преломления.

2. Оболочка: слой стекла с низким показателем преломления, окружающий сердцевину.

Принцип работы: полное внутреннее отражение: когда свет проходит от сердцевины волокна к интерфейсу оболочки, из-за более высокого показателя преломления сердцевины свет полностью отражается обратно в сердцевину. Таким образом, свет проходит через волокно как «зигзаг», претерпевая бесчисленное количество полных внутренних отражений от одного конца к другому практически без потерь.

Как изображение передается по волокну? – Пикселизация

Десятки тысяч волокон на одном конце пучка изображений вместе образуют поверхность изображения.

Каждое отдельное волокно может передавать только одну точку света (пиксель изображения).

Эти волокна расположены во взаимно однозначном соответствии и по регулярному рисунку на обоих концах.

Таким образом, оптическое изображение, сформированное на поверхности формирования изображений на переднем конце пучка изображений, разлагается на десятки тысяч независимых световых точек.

Каждая точка света независимо передается на другой конец через соответствующее волокно.

На другом конце все точки света, передаваемые по волокнам, объединяются для восстановления изображения с переднего конца.

Его можно представить как совокупность десятков тысяч крошечных «световодов», каждый из которых отвечает за передачу света только из одной точки.

2. Почему эту конструкцию можно сделать такой тонкой?

Основываясь на вышеизложенных принципах, оптоволокнобороскопОни имеют значительные преимущества в достижении более мелких деталей:

1. Чрезвычайно тонкий материал: диаметр одного волокна может достигать микрометра (например, 10 мкм, примерно 1/6 диаметра человеческого волоса). Пучок, содержащий десятки тысяч таких волокон, также может иметь диаметр, контролируемый в пределах 12 миллиметров.

2. Нет необходимости в сложных внутренних узлах линз: в отличие от традиционных жестких линз.бороскопЕсли требуется несколько линз, расположенных в физическом пространстве, пучок оптоволоконных изображений представляет собой просто обычный пучок волокон. Он направляет свет внутри волокна посредством физических принципов (полное внутреннее отражение), а не выполняет оптическое изображение в свободном пространстве, тем самым экономя значительный объем физического пространства.

3. Высокая интеграция:

Пакет изображений: отвечает за передачу изображений, это основной компонент.

Направляющий луч: пучок изображения окружает еще один независимый пучок волокон, специально отвечающий за направление света от внешнего источника света в тело, обеспечивая освещение области наблюдения.

Эти пучки волокон могут быть очень компактно объединены, а затем обернуты гибкой оболочкой и механизмами управления, образуя законченное целое.бороскоп.

Почему нужно быть таким прекрасным?

В частности, стремление к «качественности» в первую очередь основано на следующих трех моментах:

Адаптация к минимальному пространству: в промышленности достаточно мелкогобороскопОни могут плавно проникать в крошечные каналы диаметром менее 1 миллиметра и во внутренние отверстия прецизионных деталей.

Достижение снижения затрат и повышения эффективности: при промышленном контроле можно избежать разборки и повреждения оборудования или деталей, экономя время и затраты, связанные с разборкой.

Повышение гибкости и доступности: тонкое и гибкое оптоволокнобороскопОни могут изгибаться и преодолевать сложные и извилистые пути, достигая мест, недоступных традиционным инструментам.

Подводя итог, можно сказать, что крайнее стремление к «точности» приводит к постоянным прорывам вбороскоп технологии, призванные позволить человеческому зрению получить доступ к ранее недоступному микроскопическому миру, который играет решающую роль в промышленном развитии.