ICS 37. 020 CCS N 38
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 20244—2025 代替 GB/T20244—2006
光学纤维传像元件
Fiberopticelementsforimagetransmission
2025-02-28发布 2025-09-01实施
国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发 布
GB/T 20244—2025
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草 。
本文件代替 GB/T 20244—2006《光学纤维传像元件》。与 GB/T 20244—2006相比 ,除结构调整和 编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :
— 更改了范围(见第 1 章 ,2006年版的第 1 章) ;
— 增加了部分术语和定义(见 3. 2、3. 5、3. 6、3. 10~ 3. 20) ;
— 更改了部分术语和定义(见 3. 1、3. 3、3. 4 和 3. 8,2006年版的 3. 1、3. 3、3. 4 和 3. 7) ;
— 删除了术语 “像倒转 ”(见 2006年版的 3. 5) ;
— 增加了 “分类 、有效直径和质量区 ”一章(见第 4章) ; — 更改了 “要求 ”内容(见第 5 章 ,2006年版的第 4章) ;
— 更改了 “试验方法 ”内容(见第 6章 ,2006年版的第 5 章) ; — 更改了 “检验规则 ”内容(见第 7章 ,2006年版的第 6章) ;
— 更改了 “标志 、包装 、运输和贮存 ”内容(见第 8章 ,2006年版的第 7章和第 8章) 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。 本文件由中国机械工业联合会提出 。
本文件由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归 口 。
本文件起草单位 : 中国 建 筑 材 料 科 学 研 究 总 院 有 限 公 司 、北 方 夜 视 科 技(南 京) 研 究 院 有 限 公 司 、 中国计量大学 、中建材光芯科技有限公司 、深圳市荣者光电科技发展有限公司 、宁波永新光学股份有限 公司 、上海理工大学 、江西凤凰光学科技有限公司 、苏州慧利仪器有限责任公司 、长春理工大学中山研究 院 、南京春辉科技实业有限公司 、宁波博莱特光电科技股份有限公司 、宏安集团有限公司 、上海千欣仪器 有限公司 、广州市明美光电技术有限公司 、广州市晶华精密光学股份有限公司 、宁波华光精密仪器有限 公司 、南京东利来光电实业有限责任公司 、上海光学仪器研究所 、深圳奇立电子科技有限公司 、宁波湛京 光学仪器有限公司 、微仪光电(天津) 有限公司 、南京江南永新光学有限公司 、宁波舜宇仪器有限公司 、 宁波市教学仪器有限公司 、宁波星像光电科技有限公司 、上海雄博精密仪器股份有限公司 。
本文件主要起草人 :黄永 刚 、刘 文 伟 、张 淑 琴 、冯 跃 冲 、周 强 、崔 志 英 、张 薇 、曹 小 红 、韩 森 、付 秀 华 、 李辉 、沈晓峰 、孙 琳 、华 越 、张 春 旺 、赫 建 、孔 燕 波 、洪 宜 萍 、冯 琼 辉 、程 根 、鲍 鹏 飞 、严 伟 、姚 晨 、胡 森 虎 、 王国瑞 、鲍金权 、祝永进 、张弦 、王三昭 、张磊 、王云 、付杨 、褚淼 、郭燕 、张亚坤 、潘永刚 、尹琳 、杨哲霖 。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为 : — 2006年首次发布为 GB/T 20244—2006;
— 本次为第一次修订 。
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引 言
光学纤维传像元 件 是 像 增 强 器 、变 像 管 、增 强 型 电 荷 耦 合 器 件(ICCD) 或 互 补 金 属 氧 化 物 半 导 体 (CMOS)等器件的核心组件 ,其质量的优劣决定微光夜视和粒子探测等装置的成像质量 。 随着当前国 际和国内各种科学技术的迅速发展 ,光学纤维传像材料的制造技术及其使用性能得到了不断提升 ,从微 光夜视和粒子探测已拓展到高能射线探测 、医疗器械和众多科研领域 。原有光学纤维传像元件的光学 、 热学和化学等性能指标的术语 、技术要求和试验方法已不能满足该类产品的实际性能水平和要求 。 因 此 ,有必要对我国现有的光学纤维传像元件国家标准进行修订 ,在此基础上引入新的术语 、技术要求和 试验方法 ,这样有利于促进光学纤维传像元件技术的创新和发展 。
鉴于上述原因 ,为了在生产光学纤维传像元件行业内规范标准的科学性和先进性 ,构筑生产者与用 户间的质量与技术交流 ,需要对 GB/T 20244—2006的相关内容进行修订 。
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光学纤维传像元件
1 范围
本文件界定了光学纤维传像元件的术语和定义 ,给出了分类 ,规定了有效直径和质量区 、要求 、检验 规则和标志 、包装 、运输及贮存 ,描述了相应的试验方法 。
本文件适用于像增强器 、变像管 、增强型电荷耦合器件(ICCD) 或互补金属氧化物半导体(CMOS) 等光电器件中使用的光学纤维传像元件 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文 件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于 本文件 。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 903—2019 无色光学玻璃
GB/T 2828. 1 计数抽样检验程序 第 1部分 :按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
GB/T 6388 运输包装收发货标志
GB/T 7962. 14—2010 无色光学玻璃测试方法 第 14部分 :耐酸稳定性
GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 26597 光学纤维传像元件试验方法
3 术语和定义
GB/T 26597界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3. 1
光学纤维传像元件 fiberopticelementsfor image transmission
光学玻璃纤维按一定规则排列并成型 ,能将图像从输入端面传输到输出端面的功能元件 。 3.2
光学纤维面板 fiberopticplate
光学玻璃纤维按一定规则排列并成型 ,能将图像从输入端面等比例且不改变方向地传输到输出端 面的功能元件 。
3.3
光学纤维倒像器 fiberoptic inverter
光学玻璃纤维按一定规则排列并成型 ,能将图像从输入端面倒转 180°且等比例传输到输出端面的 功能元件 。
3.4
光学纤维锥 fiberoptic taper
光学玻璃纤维按一定 规 则 排 列 并 成 型 , 能 将 图 像 从 输 入 端 面 放 大 或 缩 小 传 输 到 输 出 端 面 的 功 能 元件 。
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3.5
有效直径 effectivediameter
光学纤维传像元件的实际工作区域 , 即在光电器件中实际要求光学纤维传像元件实现传像区域的 直径 。
3.6
质量区 quality zone
根据不同的有效直径和质量控制要求 ,对光学纤维传像元件划分出的不同区域 。 3.7
光纤中心距 pitch offiber
相邻两根光学玻璃纤维的中心之间的距离 。 3. 8
蛇形畸变 grossdistortion
对所传输的通过中心轴的直线所成的连续弯曲线图像对该中心轴线的偏离位移 。 3.9
像位移 framerun-out
以输入图像面及通过其中心轴线基准 ,输出图像相对输入图像出现的整体位移 。 3. 10
数值孔径 numericalaperture
衡量光学玻璃纤维端面集光能力大小的数值 。 3. 11
放大率 centralmagnification
光学纤维传像元件输出端面图像与输入端面图像的尺寸大小的比值 。 3. 12
剪切畸变 sheardistortion
对所传输的直线所成的直线图像相对理想直线图像所发生的错位或旋转 。 3. 13
放大率偏差 deviation ofmagnification
光学纤维传像元件有效直径内任意位置放大率相对于中心位置放大率的偏差 。 3. 14
扭转角 twisting angle
光学纤维传像元件有效直径内传输的图像围绕中心轴旋转的角度 。 3. 15
斑点 spot
与周围区域相比 ,透射比变化大于规定值的局部区域 。 3. 16
鸡丝 chicken wire
在复合光学玻璃纤维边界亮度明显增强或减弱 ,且宽度不大于两根单元光学玻璃纤维的线状图案 。 3. 17
白复丝网格 grid ofwhite-chicken wire
在复合光学玻璃纤维边界超过内部亮度的连续或者半连续的网格状图案 。 3. 18
黑复丝网格 grid ofblack-chicken wire
在复合光学玻璃纤维边界低于内部亮度的连续或者半连续的网格状图案 。
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3. 19
光串扰率 opticalcrosstalk rate
光学纤维传像元件中光学玻璃纤维间串扰光的相对透过率 。 3.20
桶形畸变 barreldistortion
正方形图像经光学纤维传像元件传输后其边长直线凸起的最大变形量 。 3.21
枕形畸变 pillow distortion
正方形图像经光学纤维传像元件传输后其边长直线凹陷的最大变形量 。
4 分类、有效直径和质量区
4. 1 分类
光学纤维传像元件根据不同功能分为 :
a) 光学纤维面板(以下简称光纤面板) ;
b) 光学纤维倒像器(以下简称倒像器) ;
c) 光学纤维锥(以下简称光锥) 。
4.2 有效直径和质量区
4.2. 1 光纤面板有效直径和质量区
光纤面板有效直径和质量区如图 1所示 。 光纤面板质量区有效直径见表 1。
标引符号说明 :
A、B、C — 质量区 ;
Φ1 — 有效直径 ,单位为毫米(mm) ;
Φ2 — 质量区直径 ,单位为毫米(mm) 。
图 1 光纤面板有效直径和质量区示意图
GB/T 20244—2025
表 1 光纤面板质量区有效直径
单位为毫米
质量区 有效直径
Φ1 = 16. 0 Φ1 = 18. 0 Φ1 = 25. 0 Φ1 = 40. 0
A Φ2≤5. 0 Φ2≤7. 5 Φ2≤15. 0 Φ2≤12. 4
B 5. 0<Φ2≤16. 0 7. 5<Φ2≤18. 3 15. 0<Φ2≤25. 4 12. 4<Φ2≤32. 8
C — — — 32. 8<Φ2≤40. 5
4.2.2 倒像器有效直径和质量区
倒像器有效直径和质量区如图 2所示 。
倒像器质量区有效直径见表 2。
标引符号说明 :
A、B、C — 质量区 ;
Φ1 — 有效直径 ,单位为毫米(mm) ;
Φ2 — 质量区直径 ,单位为毫米(mm) 。
图 2 倒像器有效直径和质量区示意图 表 2 倒像器质量区有效直径
单位为毫米
质量区 有效直径
Φ1 = 16. 0 Φ1 = 18. 0 Φ1 = 25. 0 Φ1 = 40. 0
A Φ2≤11. 2 Φ2≤12. 6 Φ2≤15. 0 Φ2≤24. 8
B 11. 2<Φ2≤16. 2 12. 6<Φ2≤18. 3 15. 0<Φ2≤25. 4 24. 8<Φ2≤32. 8
C — — — 32. 8<Φ2≤40. 5
4
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4.2.3 光锥有效直径和质量区
光锥有效直径和质量区如图 3所示 。 光锥质量区有效直径见表 3。
标引符号说明 :
A、B、C — 质量区 ;
Φ1 — 有效直径 ,单位为毫米(mm) ;
Φ2 — 质量区直径 ,单位为毫米(mm) 。
图 3 光锥有效直径和质量区示意图
表 3 光锥质量区有效直径
单位为毫米
质量 区 有效直径
Φ1 = 18. 0 Φ1 = 30. 0 Φ1 = 42. 0 Φ1 = 56. 0 Φ1 = 86. 0 Φ1 = 100. 0
A Φ2≤6. 0 Φ2≤10. 0 Φ2≤16. 0 Φ2≤20. 0 Φ2≤28. 0 Φ2≤35. 0
B 6. 0<Φ2≤11. 0 10. 0<Φ2≤18. 0 16. 0<Φ2≤28. 0 20. 0<Φ2≤35. 0 28. 0<Φ2≤52. 0 35. 0<Φ2≤66. 0
C 11. 0<Φ2≤18. 0 18. 0<Φ2≤30. 0 28. 0<Φ2≤42. 0 35. 0<Φ2≤56. 0 52. 0<Φ2≤86. 0 66. 0<Φ2≤100
5 要求
5. 1 光纤面板
5. 1. 1 光纤中心距
光纤中心距不应大于 6. 0 μm。 5. 1.2 数值孔径
数值孔径不应小于 0. 95。
5
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5. 1.3 斑点
光纤面板质量区内斑点允许个数或斑点总面积应符合表 4 的规定 。
非圆形斑点的大小按其等效圆面积的直径计算 ;若两斑点的最小间距小于其中较大斑点的等效直 径时 ,应将这两斑点和它们的间隔带看作一个斑点统计 。
表 4 光纤面板质量区内斑点允许个数或斑点总面积
光纤面板 有效直径
mm
质量区 斑点直径 D μm
D≤25 25150
Φ1 = 16 A
斑点总面积不大于本区 面积 0. 5% 1个 0个 0个 0个
B 2个 2个 0个 0个
Φ1 = 18 A 1个 0个 0个 0个
B 2个 3个 0个 0个
Φ1 = 25 A 1个 1个 0个 0个
B 3个 3个 0个 0个
Φ1 = 40 A 2个 2个 0个 0个
B 3个 4个 1个 0个
C 6个 5个 2个 0个
5. 1.4 鸡丝
鸡丝宽度大于 2倍光纤中心距时 ,按斑点处理 ,其要求应符合表 4 的规定 。
鸡丝宽度不大于 2倍光纤中心距时 ,光纤面板质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积应符合表 5 的 规定 。
表 5 光纤面板质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积
单位为毫米
光纤面板有效 直径 质量区 鸡丝长度 L
L≤0. 2 0. 21. 0
Φ1 = 16 A
鸡丝总面积不大于 本区面积 1. 0% 0个 0个 0个
B 0个 0个 0个
Φ1 = 18 A 0个 0个 0个
B 1个 0个 0个
Φ1 = 25 A 0个 0个 0个
B 2个 0个 0个
Φ1 = 40 A 0个 0个 0个
B 3个 0个 0个
C 5个 6个 0个
GB/T 20244—2025
5. 1.5 蛇形畸变
蛇形畸变不应大于 20. 0 μm。
5. 1.6 剪切畸变
剪切畸变不应大于 30. 0 μm。
5. 1.7 像位移
像位移不应大于 100. 0 μm。
5. 1. 8 放大率
放大率不应超过 1. 0±0. 02。
5. 1.9 透射比
5.1.9.1 准直光透射比
厚度为 6. 35 mm 光纤面板坯板 ,准直光入射到光纤面板的输入端 ,其透射比不应小于 65% 。
5.1.9.2 朗伯光透射比
厚度为 6. 35 mm 光纤面板坯板 , 朗伯光入射到光纤面板的输入端 ,其透射比不应小于 58% 。
5.1.9.3 光谱透射比
厚度为 6. 35 mm 光纤面板坯板 ,在波长 430 nm~ 900 nm 范围内 ,任意两波长的透射比之差不应大 于 18% 。
5.1.9.4 透射比均匀性
在光纤面板的有效直径内 ,任意位置与中心位置在入射截面直径为 2 mm 时透射比的比值不应小 于 80% 。
5. 1. 10 分辨率
轴中心点:不应小于 100 lp/mm(丝径 6 μm) ;不应小于 120 lp/mm(丝径 4 μm) 。 距中心点 4/5有效半径处 :不应小于 90 lp/mm。
5. 1. 11 光串扰率
在距离零点位置 0. 1 mm 处的光纤间串扰光的相对透过率不应大于 4. 0% 。
5. 1. 12 真空气密性
在经过 520 ℃温度烘烤 2 h后 ,大气环境下的空气漏率不应大于 2× 10- 12 Pa · m3 · s- 1 。 5. 1. 13 线膨胀系数
在 20 ℃ ~450 ℃温度范围内 ,线性膨胀系数不应超过(90±5) ×10-7/℃ 。
5. 1. 14 化学稳定性
不应低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸稳定性规定的 RA2类 。
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5. 1. 15 耐热性
在大气环境下 ,经过 580 ℃温度烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、内部结构应保持不变 。
5. 1. 16 热稳定性
在空气中急冷 ,应能承受不小于 250℃的温差 ;在水中急冷 ,应能承受不小于 40℃的温差 。急冷后 外观应无裂纹 。
5. 1. 17 耐高压测试
在输入端和输出端施加场强 1 500V/mm 的电压 ,不应出现亮点或闪烁 ,且漏电流不应大于 1 nA。 5. 1. 18 白复丝网格
在有效直径范围内应无明显白复丝网格 。
5. 1. 19 黑复丝网格
在有效直径范围内应无明显黑复丝网格 。
5. 1.20 外观质量
不应有裂纹 ;在有效直径范围内不应有附着物 、污斑及可见深度的擦伤 ;破边的最大宽度和深度不 应大于 0. 1 mm。
5.2 倒像器
5.2. 1 光纤中心距
光纤中心距不应大于 6. 0 μm。 5.2.2 数值孔径
数值孔径不应小于 0. 95。
5.2.3 斑点
倒像器质量区内斑点允许个数或斑点总面积应符合表 6 的规定 。
对于非圆形斑点的大小按其等效圆面积的直径计算 ;若两斑点的最小间距小于其中任一斑点的最 大尺寸时 ,应将这两斑点和它们的间隔带看作一个斑点统计 。
表 6 倒像器质量区内斑点允许个数或斑点总面积
倒像器有效直径
mm
质量区 斑点直径 D μm
D≤25 2590
Φ1 = 16 A
斑点总面积不大于 本区面积 1. 0% 3个 1个 0个
B 3个 1个 0个
Φ1 = 18 A 3个 1个 0个
B 5个 3个 0个
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GB/T 20244—2025
表 6 倒像器质量区内斑点允许个数或斑点总面积 (续)
倒像器有效直径
mm
质量区 斑点直径 D μm
D≤25 2590
Φ1 = 25 A
斑点总面积不大于 本区面积 1. 0% 3个 2个 0个
B 5个 3个 0个
Φ1 = 40 A 4个 2个 0个
B 5个 3个 0个
C 5个 3个 0个
5.2.4 鸡丝
鸡丝宽度大于 2倍光纤中心距时 ,按斑点处理 ,其要求应符合表 6 的规定 。
鸡丝宽度不大于 2 倍光纤中心距时 , 倒像器质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积 应 符 合 表 7 的 规定 。
表 7 倒像器质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积
单位为毫米
倒像器有效直径 质量区 鸡丝长度 L
L≤0. 2 0. 21. 0
Φ1 = 16 A 1个 0个 0个 0个
B 鸡丝总面积不大于 本区面积 1. 0% 2个 0个 0个
Φ1 = 18 A 2个 0个 0个 0个
B 鸡丝总面积不大于 本区面积 1. 0% 3个 0个 0个
Φ1 = 25 A 3个 0个 0个 0个
B 鸡丝总面积不大于 本区面积 1. 0% 5个 1个 0个
Φ1 = 40 A 4个 0个 0个 0个
B 鸡丝总面积不大于 本区面积 1. 0% 5个 0个 0个
C 6个 2个 0个
5.2.5 蛇形畸变
蛇形畸变不应大于 40. 0 μm。
5.2.6 剪切畸变
剪切畸变不应大于 30. 0 μm。
GB/T 20244—2025
5.2.7 像位移
像位移不应大于 125. 0 μm。
5.2. 8 放大率
放大率不应超过 1. 0±0. 02。
5.2.9 透射比
5.2.9.1 准直光透射比
准直光入射到倒像器的输入端 ,其透射比不应小于 57% 。
5.2.9.2 朗伯光透射比
朗伯光入射到倒像器的输入端 ,其透射比不应小于 45% 。
5.2.9.3 光谱透射比
在波长 430 nm~ 900 nm 范围内 ,倒像器任意两波长的透射比之差不应大于 18% 。
5.2.9.4 透射比均匀性
在倒像器的有效直径内 , 任 意 位 置 与 中 心 位 置 在 入 射 截 面 直 径 为 2 mm 时 透 射 比 的 比 值 不 应 小 于 70% 。
5.2. 10 分辨率
轴中心点:不应小于 100 lp/mm(丝径 6 μm) ;不应小于 120 lp/mm(丝径 4 μm) 。 距中心 4/5有效半径处 :不应小于 90 lp/mm。
5.2. 11 光串扰率
在距离零点位置 0. 1 mm 处光纤间串扰光的相对透过率不应大于 2. 0% 。
5.2. 12 真空气密性
在经过 520 ℃温度烘烤 2 h后 ,大气环境下的空气漏率不应大于 2× 10- 12 Pa · m3 · s- 1 。 5.2. 13 线膨胀系数
在 20 ℃ ~450 ℃温度范围内 ,线性膨胀系数不应超过(90±5) ×10-7/℃ 。
5.2. 14 化学稳定性
不应低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸稳定性规定的 RA2类 。
5.2. 15 耐热性
在大气环境下 ,经过 580 ℃温度烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、内部结构应保持不变 。
5.2. 16 热稳定性
在空气中急冷 ,应能承受不小于 250℃的温差 ;在水中急冷 ,应能承受不小于 40℃的温差 。急冷后
10
外观应无裂纹 。
5.2. 17 扭转角
扭转角角度不应超过 180°±1°范围 。
5.2. 18 白边
在倒像器的白边测试环内径范围里不应有白边 。 倒像器白边测试环内径见表 8。
表 8 倒像器白边测试环内径
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单位为毫米
有效直径 Φ1 = 16 Φ1 = 18 Φ1 = 25 Φ1 = 40
白边测试环内径 16. 5 20. 7 27. 5 42. 6
5.2. 19 白复丝网格
在有效直径范围内应无明显白复丝网格 。
5.2.20 黑复丝网格
在有效直径范围内应无明显黑复丝网格 。
5.2.21 外观质量
不应有裂纹 ;在有效直径或有效面积范围内不应有附着物 、污斑及可见深度的擦伤 ;破边的最大宽 度和深度不应大于 0. 1 mm。
5.3 光锥
5.3. 1 总则
光锥的分类中直径 、有效直径和质量区直径 ,除特殊说明外 ,均指大端直径 。
5.3.2 光锥的分类
光锥按有效直径 Φ1 分为三类 。
— Ⅰ 类 :18 mm≤Φ1<40 mm。 — Ⅱ类 :40 mm≤Φ1<60 mm。
— Ⅲ类 :60 mm≤Φ1≤100 mm。 5.3.3 光纤中心距
光纤中心距不应大于 6. 0 μm。 5.3.4 数值孔径
数值孔径不应小于 0. 95。
5.3.5 斑点
Ⅰ 类 、Ⅱ类和 Ⅲ类光锥质量区内斑点允许个数或斑点总面积 ,分别应符合表 9、表 10或表 11的规定 。
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GB/T 20244—2025
表 9 Ⅰ 类光锥质量分区内斑点允许个数或斑点总面积
光锥有效直径
mm
质量区 斑点直径 Da μm
D≤25 2590
Φ1 = 8 A
斑点总面积不大于 本区面积的 0. 5% 0个 0个 0个
B 1个 1个 0个
C 3个 2个 0个
Φ1 = 30 A 1个 1个 0个
B 2个 2个 0个
C 5个 4个 0个
a 对于非圆形斑点的大小按其等效圆 面 积 的 直 径 计 算 ;若 两 斑 点 的 最 小 间 距 小 于 其 中 任 一 斑 点 的 最 大 尺 寸 时 , 将这两斑点和它们的间隔带看作一个斑点统计 。
表 10 Ⅱ 类光锥质量分区内斑点允许个数或斑点总面积
光锥有效直径
mm
质量区 斑点直径 Da μm
D≤75 75230
Φ1 = 42 A
斑点总面积不大于 本区面积的 0. 5% 1个 0个 0个
B 2个 2个 0个
C 5个 3个 0个
Φ1 = 56 A 2个 1个 0个
B 2个 1个 0个
C 5个 2个 0个
a 对于非圆形斑点的大小按其等效圆 面 积 的 直 径 计 算 ;若 两 斑 点 的 最 小 间 距 小 于 其 中 任 一 斑 点 的 最 大 尺 寸 时 , 将这两斑点和它们的间隔带看作一个斑点统计 。
表 11 Ⅲ类光锥各分区斑点允许个数或斑点总面积
光锥有效直径
mm
质量区 斑点直径 Da μm
D≤75 75310
Φ1 = 86 A
斑点总面积不大于 本区面积的 0. 5% 2个 0个 0个 0个
B 3个 2个 0个 0个
C 4个 2个 1个 0个
Φ1 = 100 A 5个 3个 1个 0个
B 5个 3个 2个 0个
C 8个 4个 3个 0个
a 对于非圆形斑点的大小按其等效圆 面 积 的 直 径 计 算 ;若 两 斑 点 的 最 小 间 距 小 于 其 中 任 一 斑 点 的 最 大 尺 寸 时 , 将这两斑点和它们的间隔带看作一个斑点统计 。
GB/T 20244—2025
5.3.6 鸡丝
Ⅰ 类 、Ⅱ类和 Ⅲ类光锥鸡丝宽度大于 2倍光纤中心距时 ,按斑点处理 ,其要求分别应符合表 9、表 10 或表 11的规定 。
Ⅰ 类 、Ⅱ类和 Ⅲ类光锥鸡丝宽度不大于 2倍光纤中心距时 ,光锥质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面 积应分别符合表 12或表 13的规定 。
表 12 Ⅰ 类光锥质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积
单位为毫米
光锥有效直径 质量区 鸡丝长度 L
L≤0. 5 0. 53. 0
Φ1 = 18 A
鸡丝总面积不大于 本区面积的 1. 0% 1个 0个 0个 0个
B 2个 1个 0个 0个
C 3个 2个 0个 0个
Φ1 = 30 A 1个 0个 0个 0个
B 2个 2个 0个 0个
C 4个 2个 1个 0个
表 13 Ⅱ 类、Ⅲ类光锥质量区内鸡丝允许个数或鸡丝总面积
单位为毫米
光锥有效直径 质量区 鸡丝长度 L
L≤0. 5 0. 53. 0
Φ1 = 42 A
鸡丝总面积不大于 本区面积的 1. 0% 1个 0个 0个 0个
B 3个 1个 0个 0个
C 6个 3个 1个 0个
Φ1 = 56 A 2个 1个 0个 0个
B 4个 2个 1个 0个
C 8个 3个 2个 0个
Φ1 = 86 A 2个 1个 0个 0个
B 5个 3个 1个 0个
C 10个 6个 3个 0个
Φ1 = 100 A 4个 3个 1个 0个
B 7个 4个 2个 0个
C 12个 8个 4个 0个
5.3.7 蛇形畸变
蛇形畸变不应大于有效直径的 1. 5% 。
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5.3. 8 剪切畸变
Ⅰ 类 :剪切畸变不应大于 30. 0 μm。
Ⅱ类 、Ⅲ类 :剪切畸变不应大于 50. 0 μm。
5.3.9 桶形畸变
桶形畸变不应超过 ±3% 。 5.3. 10 枕形畸变
枕形畸变不应超过 ±3% 。
5.3. 11 像位移
Ⅰ 类 :光锥像位移不应大于 200. 0 μm。
Ⅱ类 、Ⅲ类 :光锥像位移不应大于 500. 0 μm。
5.3. 12 放大率偏差
Ⅰ 类 :放大率偏差不应超过 ±1% 。
Ⅱ类 、Ⅲ类 :放大率偏差不应超过 ±3% 。
5.3. 13 透射比
5.3.13.1 准直光透射比
准直光入射光锥大端面 ,其准直光透射比不应小于 65% 。
5.3.13.2 朗伯光透射比
朗伯光入射光锥大端面 ,其朗伯光透射比不应小于 58% 。
5.3.13.3 光谱透射比
在波长 430 nm~ 900 nm 范围内光入射光锥大端面 ,任意两波长间的透射比之差不应大于 18% 。
5.3. 14 分辨率
轴中心点:不应小于 100 lp/mm(丝径 6 μm) ;不应小于 120 lp/mm(丝径 4 μm) 。 距中心 4/5有效半径处 :不应小于 90 lp/mm。
5.3. 15 光串扰率
距离零点位置 0. 1 mm 处的光纤间串扰光的相对透过率不应大于 4% 。
5.3. 16 线膨胀系数
在 20 ℃ ~450 ℃温度范围内 ,线性膨胀系数不应超过(90±5) ×10-7/℃ 。 5.3. 17 化学稳定性
不应低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸稳定性规定的 RA2类 。
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5.3. 18 耐热性
在大气环境下 ,经过 580 ℃烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、内部结构应无变化 。
5.3. 19 热稳定性
在空气中急冷 ,应能承受不小于 250℃的温差 ;在水中急冷 ,应能承受不小于 40℃的温差 。急冷后 检验外观应无裂纹出现 。
5.3.20 扭转角
扭转角角度不应超过 ±1°。
5.3.21 白复丝网格
在有效直径范围内应无明显白复丝网格 。
5.3.22 黑复丝网格
在有效直径范围内应无明显黑复丝网格 。
5.3.23 外观质量
不应有裂纹 ;在有效直径或有效面积范围内不应有附着物 、污斑及可见深度的擦伤 ;破边的最大宽 度和深度不应大于 0. 1 mm。
6 试验方法
6. 1 光纤面板
6. 1. 1 通则
光纤中心距 、斑点允许个数或斑点总面积 、鸡丝允许个数或鸡丝总面积 、蛇形畸变 、剪切畸变 、像位 移 、放大率 、透射比 、分辨率 、真空气密性 、耐热性 、热稳定性和耐高压测试按 GB/T 26597的规定进行 。
6. 1.2 数值孔径 6.1.2.1 试验工具
朗伯光源 、亮度探测器 。 6.1.2.2 试验程序
用白光的朗伯光源与光纤传像元件的一面接触并照明 ,用亮度探测器测量光纤传像元件输出面的 亮度或出射强度 , 即光纤传像元件输出面法线与测量方向间夹角的函数 。
移去光纤传像元件 ,重复上述操作 。将有光纤传像元件时的测量值除以无光纤传像元件时的测量 值 ,得出作为角度函数的光纤传像元件的透过率 。
确定一个透过率与垂直于输出面方向上测得的透过率之比下降到 50%时的角度 ,该角度的正弦值 即为测量的数值孔径 。
6. 1.3 透射比均匀性
6.1.3.1 试验工具 透射比测试仪 。
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6.1.3.2 试验程序
使用透射比测试仪 ,用具有规定光谱特性和截面直径为 2 mm 的光源垂直入射到光纤传像元件的 输入端面的中心位置 ,用规定相对光谱灵敏度的探测器测量输出端面的输出信号 S1 ; 用具有规定光谱 特性和截面直径为 2 mm 的光源垂直入射到光纤传像元件的输入端面的任意位置 ,用规定相对光谱灵 敏度的探测器测量出输出端面的输出信号 S2 。
S2 和 S1 之比为光纤传像元件的透射比均匀性 。
6. 1.4 光串扰率 6.1.4.1 试验工具
光串扰率测试仪 。 6.1.4.2 试验程序
在光串扰率测试仪中 ,将光纤传像元件的小端朝下放置于标准分辨率靶(USAF1951)上 ,并确保标 准分辨率靶上黑块任意一边界的中点与光纤传像元件的几何中心重合 。 朗伯光源入射到元件的小端 , 分辨率靶上黑块及界线通过产品传像会在其大端呈现黑块的图像 。
在显微镜 5×物镜下 ,通过摄像头获取元件端面上黑块与界线图像 ,并获得整个图像内各点的灰度
,(.,.)一析处,,
方向各点相对透过率 ,如图 5所示 。透光区 2 向不透过区 1转变时其界线上的相对透光率为 50%时的 位置为零点位置 ,偏离零点位置 0. 1 mm 处(该点处于不透过光区) 的相对透过率(T%) 即光纤间光串 扰率 。
标引序号说明 : 1— 不透光区 ; 2— 透光区 ;
3— 矩形区域 。
图 4 矩形区域示意图
图 5 矩形区域内相对透过率曲线
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6. 1.5 线膨胀系数 6.1.5.1 试验工具
膨胀仪 、千分尺 。 6.1.5.2 试验程序
样品玻璃内应无肉眼可见条纹 、气泡 、结石等夹杂物 ; 应力双折射光程差应符合 GB/T 903—2019 中 3类的规定 ;样品规格为(Φ5 mm~Φ6 mm) × 50 mm 的光学纤维传像元件圆棒 ,棒长方向与光学纤 维传像元件内光纤方向平行 ,两端面精磨或抛光 ,平行度不应大于 2';测试前应确认被测样品不会在所 选温度范围内熔化或发生化学反应 。
调试和校正膨胀仪 ,使仪器进入正常工作状态 。
在室温时将清洁后的样品用千分尺测量长度后装入膨胀仪内 ,使石英推杆与样品紧密接触 ,并调节 零位 ;在程序中设置测量温度范围的起始和终止温度以及 40 K/min的升温速率 ,并开始测试 ;测试结 束 ,得到样品的膨胀曲线如图 6所示 。
在测得的样品膨胀曲线上 ,求取所需温度范围对应样品的伸长量 ,每根样品的平均线膨胀系数按公 式(1)计算 :
aL = + a'L …………………………( 1 )
式中 :
aL — 样品在 T1 ~T2 温度范围的平均线膨胀系数 ; T1 、T2 — 样品加热前后的温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;
L1 、L2 — 温度为 T1 、T2 时样品的长度 ,单位为毫米(mm) ;
— 样品在室温时的长度 ,单位为毫米(mm) ;
— 石英玻璃推杆在 T1 ~T2 温度范围的平均线膨胀系数 : 在 - 30 ℃ ~ 70 ℃范围 ,a'L 取 5. 0×10-7/℃;在 20 ℃ ~ 120 ℃范围 ,a'L 取 5. 5×10-7/℃;在 20 ℃ ~ 450 ℃范围 ,a'L 取 5. 7×10-7/℃ 。
图 6 膨胀曲线
6. 1.6 化学稳定性
按 GB/T 7962. 14—2010规定进行试验 。
GB/T 20244—2025
6. 1.7 白复丝网格 6.1.7.1 试验工具
体视显微镜 ,放大倍率不小于 10× ; 白光光源 。 6.1.7.2 试验程序
用脱脂棉蘸酒精将产品上下端面擦拭干净置于体视显微镜下 ,在放大率为 10×时白光光源出射光 入射光纤传像元件的输入端 ,观测光纤传像元件输出端面有效直径内的表面图像 ,若看到复丝边缘较复 丝内部更明亮 ,转换任意角度后复丝边缘仍然明亮 , 即为白复丝网格 。
6. 1. 8 黑复丝网格 6.1.8.1 试验工具
同 6. 1. 7. 1。
6.1.8.2 试验程序
用脱脂棉蘸酒精将产品上下端面擦拭干净置于体视显微镜下 ,在放大率为 10×时白光光源出射光 入射光纤传像元件的输入端 ,观测光纤传像元件输出端面有效直径内的表面图像 ,若看到复丝边缘较复 丝内部更暗黑 ,转换任意角度后复丝边缘仍然暗黑 , 即为黑复丝网格 。
6. 1.9 外观质量
用分划值为 0. 1 mm 的分划目镜 ,在放大率为 10×的显微镜下进行检测 。
6.2 倒像器
6.2. 1 通则
光纤中心距 、斑点允许个数或斑点总面积 、鸡丝允许个数或鸡丝总面积 、蛇形畸变 、剪切畸变 、像位 移 、放大率 、透射比 、分 辨 率 、真 空 气 密 性 、耐 热 性 和 热 稳 定 性 的 试 验 方 法 按 GB/T 26597 的 规 定 进 行 试验 。
6.2.2 数值孔径
试验方法同 6. 1. 2。 6.2.3 透射比均匀性
试验方法同 6. 1. 3。 6.2.4 光 串扰率
试验方法同 6. 1. 4。 6.2.5 线膨胀系数
试验方法同 6. 1. 5。 6.2.6 化学稳定性
试验方法同 6. 1. 6。
GB/T 20244—2025
