RU1433230C

RU1433230C - Diaphragm of fibre-optical device and process of its manufacture

Info

Publication number: RU1433230C
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Васин; И.А. Коробченко; З.И. Канчиев; А.В. Гужевская; В.Н. Иванов; В.Х. Ягмуров; Н.А. Халявка
Priority date: 1986-03-03
Filing date: 1986-03-03
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: optical instrumentation engineering. SUBSTANCE: diaphragm 4 is manufactured in the form of glass plate with alternating zones of different kinds of glass. Plates are cut out of workstock composed of glass tubes. After machining lead is rebuilt to specified depth on its outer surface. Glass in surface zone 5 grows opaque but core presents zone 6 optically transparent to chosen wave range. EFFECT: increased precision of manufacture of dimensions of diaphragm, raised manufacturing productivity. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении эндоскопов и других волоконно-оптических устройств. The invention relates to optical instrumentation and can be used in the development and manufacture of endoscopes and other fiber-optic devices.

Цель изобретения повышение точности выполнения размеров диафрагмы и повышение производительности изготовления. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the size of the diaphragm and to increase the productivity of manufacturing.

На фиг. 1 изображена диафрагма с волоконно-оптическим устройством; на фиг. 2 диафрагма, вид с торца; на фиг. 3, 4 технологические стадии изготовления диафрагмы; на фиг. 5-7 различные формы выполнения диафрагм; на фиг. 8, 9 выполнение ориентирных отметок на диафрагмах. In FIG. 1 shows a diaphragm with a fiber optic device; in FIG. 2 diaphragm, end view; in FIG. 3, 4 technological stages of the manufacture of the diaphragm; in FIG. 5-7 various forms of diaphragms; in FIG. 8, 9 making reference marks on the diaphragms.

Устройство содержит пучок 1 (фиг. 1) оптических волокон, заключенный в корпус 2, и прилегающую к его плоскому торцу 3 диафрагму 4, выполненную в виде стеклянного диска, имеющего одну оптически непрозрачную зону 5 и вторую оптически прозрачную для выбранного диапазона длин волн зону 6. Кроме того, на границе зон 5 и 6 (фиг. 2) выполнена ориентирная отметка 7, 8 или группа ориентирных отметок 9, 10. Зона 5 диафрагмы 4 закрывает часть периферийных волокон пучка 1 и тем самым ограничивает поле зрения прибора. Ориентирные отметки 7, 8, 9 или 10 позволяют повысить идентичность сборки. В оптическом приборе, в котором будет использовано это устройство, ориентирные отметки будут способствовать обеспечению ориентированного наблюдения за деталями в поле изображения. The device comprises a bundle 1 (Fig. 1) of optical fibers enclosed in a housing 2 and a diaphragm 4 adjacent to its flat end 3, made in the form of a glass disk having one optically opaque zone 5 and a second zone 6 optically transparent for the selected wavelength range In addition, at the boundary of zones 5 and 6 (Fig. 2), a reference mark 7, 8 or a group of reference marks 9, 10. A zone 5 of the diaphragm 4 covers part of the peripheral fibers of the beam 1 and thereby limits the field of view of the device. The reference marks 7, 8, 9 or 10 can increase the identity of the assembly. In the optical device in which this device will be used, reference marks will help ensure oriented observation of the details in the image field.

Для изготовления диафрагмы используется способ, включающий нагрев и вытягивание заготовки в стержень 11 (фиг. 3), форма и размеры сечения которого соответствуют форме и размеру диафрагмы в плоскостях, перпендикулярных его оси 12, обрабатывают торцы 13 (фиг. 4) этих дисков 14 и на внешней поверхности 15 восстанавливают свинец на глубину до 5 мкм. For the manufacture of the diaphragm, a method is used that includes heating and pulling the workpiece into the rod 11 (Fig. 3), the shape and size of the cross-section of which correspond to the shape and size of the diaphragm in planes perpendicular to its axis 12, process the ends 13 (Fig. 4) of these disks 14 and on the outer surface 15 lead is reduced to a depth of 5 microns.

Стекло, содержащее свинец, становится непрозрачным, а стекло, не содержащее его, остается прозрачным. Диафрагма может быть выполнена в виде полевой диафрагмы (фиг. 5), в виде диафрагмы-точки (фиг. 6), в виде ограничителя кадра (фиг. 7) или в виде любой другой более сложной фигуры. Glass containing lead becomes opaque, and glass that does not contain it remains transparent. The diaphragm can be made in the form of a field diaphragm (Fig. 5), in the form of a diaphragm-point (Fig. 6), in the form of a frame limiter (Fig. 7), or in the form of any other more complex figure.

Форма и размер ориентирной отметки 7, 8, 9 и 10 в соответствующем коэффициенту перетяжки масштабе воспроизводится на заготовках: например на внутренней стенке трубки 16 для ориентирной отметки 8 фрезеруется канавка 17 (фиг. 8), для ориентирных отметок типа 7 или 10 на образующей штабика 18 (фиг. 9) фрезеруются канавки 19 и 20. The shape and size of the reference mark 7, 8, 9 and 10 in the corresponding scale factor is reproduced on the workpieces: for example, a groove 17 is milled on the inner wall of the tube 16 for the reference mark 8 (Fig. 8), for reference marks of type 7 or 10 on the forming beam 18 (FIG. 9), grooves 19 and 20 are milled.

Пример изготовления узла диафрагмирования. An example of a diaphragm assembly.

В качестве заготовки была взята одна трубка из свинецсодержащего стекла 6Ва4 с диаметрами: наружным 28+0,05 и внутренним 20+0,05 м и штабик из стекла ВС92 (не содержащего свинца) диаметром 20-0,05 мм. На штабике была нанесена канавка глубиной 1^+0,1 мм с углом 60^о (см. для примера канавку 19 на фиг. 9). Из таких заготовок были вытянуты стержни с наружным диаметром 3-0,3 мм и с диаметром сердцевины 2-0,05 м и длиной 100 мм. Далее 37 стержней были уложены в пакет параллельно друг другу и склеены воском. Полученный пакет был распилен алмазным кругом на 50 пластин толщиной 0,8 мм. Эти пластины были наклеены канифольно-восковой смесью на плоское стекло и первые поверхности отшлифованы и отполированы по известной технологии обработки стекла. Затем после разблокировки и промывки в бензине пластины снова были сблокированы на том же стекле (с помощью бальзамина) и были отполированы вторые торцы пластин до толщины 0,2-0,3 мм. Весь блок был промыт в бензине и ацетоне, в результате чего пластичны были отклеены от технологического стекла и разъединены на составляющие элементы. Все элементы были помещены в кварцевую кювету и в специальной печи при 400-450^оС в среде водорода были выдержаны в течение 4 ч. В результате в стекле оболочек стержней, содержащих растворенный свинец, в поверхностном слое произошло восстановление свинца и стекло стало непрозрачным, стекло же сердцевины не изменило своей прозрачности. Таким образом, за один технологический цикл было получено одновременно 1850 полевых диафрагм, идентичных по размерам и по форме ориентирной отметке.As a preform, one tube of 6Va4 lead-containing glass was taken with diameters: outer 28 + 0.05 and inner 20 + 0.05 m and a plank made of BC92 glass (lead-free) with a diameter of 20-0.05 mm. On the rods was coated groove depth of 1 to ^0.1 mm angle ⁶⁰ (see. For example groove 19 of FIG. 9). From such blanks, rods with an outer diameter of 3-0.3 mm and with a core diameter of 2-0.05 m and a length of 100 mm were elongated. Then 37 rods were laid in a bag parallel to each other and glued with wax. The resulting bag was sawn with a diamond wheel into 50 plates 0.8 mm thick. These plates were glued with a rosin-wax mixture on flat glass and the first surfaces were ground and polished using the well-known glass processing technology. Then, after unlocking and washing in gasoline, the plates were again blocked on the same glass (using balsam) and the second ends of the plates were polished to a thickness of 0.2-0.3 mm. The entire block was washed in gasoline and acetone, as a result of which the plastic ones were detached from the process glass and disconnected into the constituent elements. All the elements were placed into a quartz cuvette and in a special furnace at 400-450 ^{° C} in a hydrogen medium were incubated for 4 hours. As a result, the glass rods shells containing dissolved lead in the surface layer of lead recovery occurred and became opaque glass, glass the core has not changed its transparency. Thus, in one technological cycle, 1850 field diaphragms were obtained simultaneously, identical in size and shape to the reference mark.

Claims

1. The diaphragm of a fiber optic device containing a glass plate with opaque zones, characterized in that, in order to increase the accuracy of its dimensions, the diaphragm is made with alternating zones of different grades of glass, at least one zone is made of glass, the composition of which includes lead in reduced form.

2. A method of manufacturing a diaphragm of a fiber optic device, comprising heating and drawing into a rod a certain diameter of a preform consisting of glass tubes, inside which rods of glass of a different grade are installed, characterized in that, in order to increase the productivity of manufacture, the rod is cut into plates in plane perpendicular to its axis, process the plane of the plate and blacken the corresponding sections by restoring lead in them.