ICS 37. 020 CCS N 38
中 華 人 民 共 和 國 國 家 標 準
GB/T 20244—2025 代替 GB/T20244—2006
光學纖維傳像元件
Fiberopticelementsforimagetransmission
2025-02-28發布 2025-09-01實施
國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發 布
GB/T 20244—2025
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《標準化工作導則 第 1部分 :標準化文件的結構和起草規則》的規定
起草 。
本文件代替 GB/T 20244—2006《光學纖維傳像元件》。與 GB/T 20244—2006相比 ,除結構調整和 編輯性改動外 ,主要技術變化如下 :
— 更改了范圍(見第 1 章 ,2006年版的第 1 章) ;
— 增加了部分術語和定義(見 3. 2、3. 5、3. 6、3. 10~ 3. 20) ;
— 更改了部分術語和定義(見 3. 1、3. 3、3. 4 和 3. 8,2006年版的 3. 1、3. 3、3. 4 和 3. 7) ;
— 刪除了術語 “像倒轉 ”(見 2006年版的 3. 5) ;
— 增加了 “分類 、有效直徑和質量區 ”一章(見第 4章) ; — 更改了 “要求 ”內容(見第 5 章 ,2006年版的第 4章) ;
— 更改了 “試驗方法 ”內容(見第 6章 ,2006年版的第 5 章) ; — 更改了 “檢驗規則 ”內容(見第 7章 ,2006年版的第 6章) ;
— 更改了 “標志 、包裝 、運輸和貯存 ”內容(見第 8章 ,2006年版的第 7章和第 8章) 。 請注意本文件的某些內容可能涉及專利 。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任 。 本文件由中國機械工業聯合會提出 。
本文件由全國光學和光子學標準化技術委員會(SAC/TC103)歸 口 。
本文件起草單位 : 中國 建 筑 材 料 科 學 研 究 總 院 有 限 公 司 、北 方 夜 視 科 技(南 京) 研 究 院 有 限 公 司 、 中國計量大學 、中建材光芯科技有限公司 、深圳市榮者光電科技發展有限公司 、寧波永新光學股份有限 公司 、上海理工大學 、江西鳳凰光學科技有限公司 、蘇州慧利儀器有限責任公司 、長春理工大學中山研究 院 、南京春輝科技實業有限公司 、寧波博萊特光電科技股份有限公司 、宏安集團有限公司 、上海千欣儀器 有限公司 、廣州市明美光電技術有限公司 、廣州市晶華精密光學股份有限公司 、寧波華光精密儀器有限 公司 、南京東利來光電實業有限責任公司 、上海光學儀器研究所 、深圳奇立電子科技有限公司 、寧波湛京 光學儀器有限公司 、微儀光電(天津) 有限公司 、南京江南永新光學有限公司 、寧波舜宇儀器有限公司 、 寧波市教學儀器有限公司 、寧波星像光電科技有限公司 、上海雄博精密儀器股份有限公司 。
本文件主要起草人 :黃永 剛 、劉 文 偉 、張 淑 琴 、馮 躍 沖 、周 強 、崔 志 英 、張 薇 、曹 小 紅 、韓 森 、付 秀 華 、 李輝 、沈曉峰 、孫 琳 、華 越 、張 春 旺 、赫 建 、孔 燕 波 、洪 宜 萍 、馮 瓊 輝 、程 根 、鮑 鵬 飛 、嚴 偉 、姚 晨 、胡 森 虎 、 王國瑞 、鮑金權 、祝永進 、張弦 、王三昭 、張磊 、王云 、付楊 、褚淼 、郭燕 、張亞坤 、潘永剛 、尹琳 、楊哲霖 。
本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為 : — 2006年首次發布為 GB/T 20244—2006;
— 本次為第一次修訂 。
GB/T 20244—2025
引 言
光學纖維傳像元 件 是 像 增 強 器 、變 像 管 、增 強 型 電 荷 耦 合 器 件(ICCD) 或 互 補 金 屬 氧 化 物 半 導 體 (CMOS)等器件的核心組件 ,其質量的優劣決定微光夜視和粒子探測等裝置的成像質量 。 隨著當前國 際和國內各種科學技術的迅速發展 ,光學纖維傳像材料的制造技術及其使用性能得到了不斷提升 ,從微 光夜視和粒子探測已拓展到高能射線探測 、醫療器械和眾多科研領域 。原有光學纖維傳像元件的光學 、 熱學和化學等性能指標的術語 、技術要求和試驗方法已不能滿足該類產品的實際性能水平和要求 。 因 此 ,有必要對我國現有的光學纖維傳像元件國家標準進行修訂 ,在此基礎上引入新的術語 、技術要求和 試驗方法 ,這樣有利于促進光學纖維傳像元件技術的創新和發展 。
鑒于上述原因 ,為了在生產光學纖維傳像元件行業內規范標準的科學性和先進性 ,構筑生產者與用 戶間的質量與技術交流 ,需要對 GB/T 20244—2006的相關內容進行修訂 。
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光學纖維傳像元件
1 范圍
本文件界定了光學纖維傳像元件的術語和定義 ,給出了分類 ,規定了有效直徑和質量區 、要求 、檢驗 規則和標志 、包裝 、運輸及貯存 ,描述了相應的試驗方法 。
本文件適用于像增強器 、變像管 、增強型電荷耦合器件(ICCD) 或互補金屬氧化物半導體(CMOS) 等光電器件中使用的光學纖維傳像元件 。
2 規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款 。其中 , 注 日期的引用文 件 ,僅該日期對應的版本適用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改單) 適用于 本文件 。
GB/T 191 包裝儲運圖示標志
GB/T 903—2019 無色光學玻璃
GB/T 2828. 1 計數抽樣檢驗程序 第 1部分 :按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃 GB/T 2829 周期檢驗計數抽樣程序及表(適用于對過程穩定性的檢驗)
GB/T 6388 運輸包裝收發貨標志
GB/T 7962. 14—2010 無色光學玻璃測試方法 第 14部分 :耐酸穩定性
GB/T 9969 工業產品使用說明書 總則 GB/T 13384 機電產品包裝通用技術條件 GB/T 26597 光學纖維傳像元件試驗方法
3 術語和定義
GB/T 26597界定的以及下列術語和定義適用于本文件 。 3. 1
光學纖維傳像元件 fiberopticelementsfor image transmission
光學玻璃纖維按一定規則排列并成型 ,能將圖像從輸入端面傳輸到輸出端面的功能元件 。 3.2
光學纖維面板 fiberopticplate
光學玻璃纖維按一定規則排列并成型 ,能將圖像從輸入端面等比例且不改變方向地傳輸到輸出端 面的功能元件 。
3.3
光學纖維倒像器 fiberoptic inverter
光學玻璃纖維按一定規則排列并成型 ,能將圖像從輸入端面倒轉 180°且等比例傳輸到輸出端面的 功能元件 。
3.4
光學纖維錐 fiberoptic taper
光學玻璃纖維按一定 規 則 排 列 并 成 型 , 能 將 圖 像 從 輸 入 端 面 放 大 或 縮 小 傳 輸 到 輸 出 端 面 的 功 能 元件 。
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3.5
有效直徑 effectivediameter
光學纖維傳像元件的實際工作區域 , 即在光電器件中實際要求光學纖維傳像元件實現傳像區域的 直徑 。
3.6
質量區 quality zone
根據不同的有效直徑和質量控制要求 ,對光學纖維傳像元件劃分出的不同區域 。 3.7
光纖中心距 pitch offiber
相鄰兩根光學玻璃纖維的中心之間的距離 。 3. 8
蛇形畸變 grossdistortion
對所傳輸的通過中心軸的直線所成的連續彎曲線圖像對該中心軸線的偏離位移 。 3.9
像位移 framerun-out
以輸入圖像面及通過其中心軸線基準 ,輸出圖像相對輸入圖像出現的整體位移 。 3. 10
數值孔徑 numericalaperture
衡量光學玻璃纖維端面集光能力大小的數值 。 3. 11
放大率 centralmagnification
光學纖維傳像元件輸出端面圖像與輸入端面圖像的尺寸大小的比值 。 3. 12
剪切畸變 sheardistortion
對所傳輸的直線所成的直線圖像相對理想直線圖像所發生的錯位或旋轉 。 3. 13
放大率偏差 deviation ofmagnification
光學纖維傳像元件有效直徑內任意位置放大率相對于中心位置放大率的偏差 。 3. 14
扭轉角 twisting angle
光學纖維傳像元件有效直徑內傳輸的圖像圍繞中心軸旋轉的角度 。 3. 15
斑點 spot
與周圍區域相比 ,透射比變化大于規定值的局部區域 。 3. 16
雞絲 chicken wire
在復合光學玻璃纖維邊界亮度明顯增強或減弱 ,且寬度不大于兩根單元光學玻璃纖維的線狀圖案 。 3. 17
白復絲網格 grid ofwhite-chicken wire
在復合光學玻璃纖維邊界超過內部亮度的連續或者半連續的網格狀圖案 。 3. 18
黑復絲網格 grid ofblack-chicken wire
在復合光學玻璃纖維邊界低于內部亮度的連續或者半連續的網格狀圖案 。
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3. 19
光串擾率 opticalcrosstalk rate
光學纖維傳像元件中光學玻璃纖維間串擾光的相對透過率 。 3.20
桶形畸變 barreldistortion
正方形圖像經光學纖維傳像元件傳輸后其邊長直線凸起的最大變形量 。 3.21
枕形畸變 pillow distortion
正方形圖像經光學纖維傳像元件傳輸后其邊長直線凹陷的最大變形量 。
4 分類、有效直徑和質量區
4. 1 分類
光學纖維傳像元件根據不同功能分為 :
a) 光學纖維面板(以下簡稱光纖面板) ;
b) 光學纖維倒像器(以下簡稱倒像器) ;
c) 光學纖維錐(以下簡稱光錐) 。
4.2 有效直徑和質量區
4.2. 1 光纖面板有效直徑和質量區
光纖面板有效直徑和質量區如圖 1所示 。 光纖面板質量區有效直徑見表 1。
標引符號說明 :
A、B、C — 質量區 ;
Φ1 — 有效直徑 ,單位為毫米(mm) ;
Φ2 — 質量區直徑 ,單位為毫米(mm) 。
圖 1 光纖面板有效直徑和質量區示意圖
GB/T 20244—2025
表 1 光纖面板質量區有效直徑
單位為毫米
質量區 有效直徑
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 倒像器有效直徑和質量區
倒像器有效直徑和質量區如圖 2所示 。
倒像器質量區有效直徑見表 2。
標引符號說明 :
A、B、C — 質量區 ;
Φ1 — 有效直徑 ,單位為毫米(mm) ;
Φ2 — 質量區直徑 ,單位為毫米(mm) 。
圖 2 倒像器有效直徑和質量區示意圖 表 2 倒像器質量區有效直徑
單位為毫米
質量區 有效直徑
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
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4.2.3 光錐有效直徑和質量區
光錐有效直徑和質量區如圖 3所示 。 光錐質量區有效直徑見表 3。
標引符號說明 :
A、B、C — 質量區 ;
Φ1 — 有效直徑 ,單位為毫米(mm) ;
Φ2 — 質量區直徑 ,單位為毫米(mm) 。
圖 3 光錐有效直徑和質量區示意圖
表 3 光錐質量區有效直徑
單位為毫米
質量 區 有效直徑
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 光纖面板
5. 1. 1 光纖中心距
光纖中心距不應大于 6. 0 μm。 5. 1.2 數值孔徑
數值孔徑不應小于 0. 95。
5
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5. 1.3 斑點
光纖面板質量區內斑點允許個數或斑點總面積應符合表 4 的規定 。
非圓形斑點的大小按其等效圓面積的直徑計算 ;若兩斑點的最小間距小于其中較大斑點的等效直 徑時 ,應將這兩斑點和它們的間隔帶看作一個斑點統計 。
表 4 光纖面板質量區內斑點允許個數或斑點總面積
光纖面板 有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 D μm
D≤25 25150
Φ1 = 16 A
斑點總面積不大于本區 面積 0. 5% 1個 0個 0個 0個
B 2個 2個 0個 0個
Φ1 = 18 A 1個 0個 0個 0個
B 2個 3個 0個 0個
Φ1 = 25 A 1個 1個 0個 0個
B 3個 3個 0個 0個
Φ1 = 40 A 2個 2個 0個 0個
B 3個 4個 1個 0個
C 6個 5個 2個 0個
5. 1.4 雞絲
雞絲寬度大于 2倍光纖中心距時 ,按斑點處理 ,其要求應符合表 4 的規定 。
雞絲寬度不大于 2倍光纖中心距時 ,光纖面板質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積應符合表 5 的 規定 。
表 5 光纖面板質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積
單位為毫米
光纖面板有效 直徑 質量區 雞絲長度 L
L≤0. 2 0. 21. 0
Φ1 = 16 A
雞絲總面積不大于 本區面積 1. 0% 0個 0個 0個
B 0個 0個 0個
Φ1 = 18 A 0個 0個 0個
B 1個 0個 0個
Φ1 = 25 A 0個 0個 0個
B 2個 0個 0個
Φ1 = 40 A 0個 0個 0個
B 3個 0個 0個
C 5個 6個 0個
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5. 1.5 蛇形畸變
蛇形畸變不應大于 20. 0 μm。
5. 1.6 剪切畸變
剪切畸變不應大于 30. 0 μm。
5. 1.7 像位移
像位移不應大于 100. 0 μm。
5. 1. 8 放大率
放大率不應超過 1. 0±0. 02。
5. 1.9 透射比
5.1.9.1 準直光透射比
厚度為 6. 35 mm 光纖面板坯板 ,準直光入射到光纖面板的輸入端 ,其透射比不應小于 65% 。
5.1.9.2 朗伯光透射比
厚度為 6. 35 mm 光纖面板坯板 , 朗伯光入射到光纖面板的輸入端 ,其透射比不應小于 58% 。
5.1.9.3 光譜透射比
厚度為 6. 35 mm 光纖面板坯板 ,在波長 430 nm~ 900 nm 范圍內 ,任意兩波長的透射比之差不應大 于 18% 。
5.1.9.4 透射比均勻性
在光纖面板的有效直徑內 ,任意位置與中心位置在入射截面直徑為 2 mm 時透射比的比值不應小 于 80% 。
5. 1. 10 分辨率
軸中心點:不應小于 100 lp/mm(絲徑 6 μm) ;不應小于 120 lp/mm(絲徑 4 μm) 。 距中心點 4/5有效半徑處 :不應小于 90 lp/mm。
5. 1. 11 光串擾率
在距離零點位置 0. 1 mm 處的光纖間串擾光的相對透過率不應大于 4. 0% 。
5. 1. 12 真空氣密性
在經過 520 ℃溫度烘烤 2 h后 ,大氣環境下的空氣漏率不應大于 2× 10- 12 Pa · m3 · s- 1 。 5. 1. 13 線膨脹系數
在 20 ℃ ~450 ℃溫度范圍內 ,線性膨脹系數不應超過(90±5) ×10-7/℃ 。
5. 1. 14 化學穩定性
不應低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸穩定性規定的 RA2類 。
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5. 1. 15 耐熱性
在大氣環境下 ,經過 580 ℃溫度烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、內部結構應保持不變 。
5. 1. 16 熱穩定性
在空氣中急冷 ,應能承受不小于 250℃的溫差 ;在水中急冷 ,應能承受不小于 40℃的溫差 。急冷后 外觀應無裂紋 。
5. 1. 17 耐高壓測試
在輸入端和輸出端施加場強 1 500V/mm 的電壓 ,不應出現亮點或閃爍 ,且漏電流不應大于 1 nA。 5. 1. 18 白復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯白復絲網格 。
5. 1. 19 黑復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯黑復絲網格 。
5. 1.20 外觀質量
不應有裂紋 ;在有效直徑范圍內不應有附著物 、污斑及可見深度的擦傷 ;破邊的最大寬度和深度不 應大于 0. 1 mm。
5.2 倒像器
5.2. 1 光纖中心距
光纖中心距不應大于 6. 0 μm。 5.2.2 數值孔徑
數值孔徑不應小于 0. 95。
5.2.3 斑點
倒像器質量區內斑點允許個數或斑點總面積應符合表 6 的規定 。
對于非圓形斑點的大小按其等效圓面積的直徑計算 ;若兩斑點的最小間距小于其中任一斑點的最 大尺寸時 ,應將這兩斑點和它們的間隔帶看作一個斑點統計 。
表 6 倒像器質量區內斑點允許個數或斑點總面積
倒像器有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 D μm
D≤25 2590
Φ1 = 16 A
斑點總面積不大于 本區面積 1. 0% 3個 1個 0個
B 3個 1個 0個
Φ1 = 18 A 3個 1個 0個
B 5個 3個 0個
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GB/T 20244—2025
表 6 倒像器質量區內斑點允許個數或斑點總面積 (續)
倒像器有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 D μm
D≤25 2590
Φ1 = 25 A
斑點總面積不大于 本區面積 1. 0% 3個 2個 0個
B 5個 3個 0個
Φ1 = 40 A 4個 2個 0個
B 5個 3個 0個
C 5個 3個 0個
5.2.4 雞絲
雞絲寬度大于 2倍光纖中心距時 ,按斑點處理 ,其要求應符合表 6 的規定 。
雞絲寬度不大于 2 倍光纖中心距時 , 倒像器質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積 應 符 合 表 7 的 規定 。
表 7 倒像器質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積
單位為毫米
倒像器有效直徑 質量區 雞絲長度 L
L≤0. 2 0. 21. 0
Φ1 = 16 A 1個 0個 0個 0個
B 雞絲總面積不大于 本區面積 1. 0% 2個 0個 0個
Φ1 = 18 A 2個 0個 0個 0個
B 雞絲總面積不大于 本區面積 1. 0% 3個 0個 0個
Φ1 = 25 A 3個 0個 0個 0個
B 雞絲總面積不大于 本區面積 1. 0% 5個 1個 0個
Φ1 = 40 A 4個 0個 0個 0個
B 雞絲總面積不大于 本區面積 1. 0% 5個 0個 0個
C 6個 2個 0個
5.2.5 蛇形畸變
蛇形畸變不應大于 40. 0 μm。
5.2.6 剪切畸變
剪切畸變不應大于 30. 0 μm。
GB/T 20244—2025
5.2.7 像位移
像位移不應大于 125. 0 μm。
5.2. 8 放大率
放大率不應超過 1. 0±0. 02。
5.2.9 透射比
5.2.9.1 準直光透射比
準直光入射到倒像器的輸入端 ,其透射比不應小于 57% 。
5.2.9.2 朗伯光透射比
朗伯光入射到倒像器的輸入端 ,其透射比不應小于 45% 。
5.2.9.3 光譜透射比
在波長 430 nm~ 900 nm 范圍內 ,倒像器任意兩波長的透射比之差不應大于 18% 。
5.2.9.4 透射比均勻性
在倒像器的有效直徑內 , 任 意 位 置 與 中 心 位 置 在 入 射 截 面 直 徑 為 2 mm 時 透 射 比 的 比 值 不 應 小 于 70% 。
5.2. 10 分辨率
軸中心點:不應小于 100 lp/mm(絲徑 6 μm) ;不應小于 120 lp/mm(絲徑 4 μm) 。 距中心 4/5有效半徑處 :不應小于 90 lp/mm。
5.2. 11 光串擾率
在距離零點位置 0. 1 mm 處光纖間串擾光的相對透過率不應大于 2. 0% 。
5.2. 12 真空氣密性
在經過 520 ℃溫度烘烤 2 h后 ,大氣環境下的空氣漏率不應大于 2× 10- 12 Pa · m3 · s- 1 。 5.2. 13 線膨脹系數
在 20 ℃ ~450 ℃溫度范圍內 ,線性膨脹系數不應超過(90±5) ×10-7/℃ 。
5.2. 14 化學穩定性
不應低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸穩定性規定的 RA2類 。
5.2. 15 耐熱性
在大氣環境下 ,經過 580 ℃溫度烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、內部結構應保持不變 。
5.2. 16 熱穩定性
在空氣中急冷 ,應能承受不小于 250℃的溫差 ;在水中急冷 ,應能承受不小于 40℃的溫差 。急冷后
10
外觀應無裂紋 。
5.2. 17 扭轉角
扭轉角角度不應超過 180°±1°范圍 。
5.2. 18 白邊
在倒像器的白邊測試環內徑范圍里不應有白邊 。 倒像器白邊測試環內徑見表 8。
表 8 倒像器白邊測試環內徑
GB/T 20244—2025
單位為毫米
有效直徑 Φ1 = 16 Φ1 = 18 Φ1 = 25 Φ1 = 40
白邊測試環內徑 16. 5 20. 7 27. 5 42. 6
5.2. 19 白復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯白復絲網格 。
5.2.20 黑復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯黑復絲網格 。
5.2.21 外觀質量
不應有裂紋 ;在有效直徑或有效面積范圍內不應有附著物 、污斑及可見深度的擦傷 ;破邊的最大寬 度和深度不應大于 0. 1 mm。
5.3 光錐
5.3. 1 總則
光錐的分類中直徑 、有效直徑和質量區直徑 ,除特殊說明外 ,均指大端直徑 。
5.3.2 光錐的分類
光錐按有效直徑 Φ1 分為三類 。
— Ⅰ 類 :18 mm≤Φ1<40 mm。 — Ⅱ類 :40 mm≤Φ1<60 mm。
— Ⅲ類 :60 mm≤Φ1≤100 mm。 5.3.3 光纖中心距
光纖中心距不應大于 6. 0 μm。 5.3.4 數值孔徑
數值孔徑不應小于 0. 95。
5.3.5 斑點
Ⅰ 類 、Ⅱ類和 Ⅲ類光錐質量區內斑點允許個數或斑點總面積 ,分別應符合表 9、表 10或表 11的規定 。
11
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表 9 Ⅰ 類光錐質量分區內斑點允許個數或斑點總面積
光錐有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 Da μm
D≤25 2590
Φ1 = 8 A
斑點總面積不大于 本區面積的 0. 5% 0個 0個 0個
B 1個 1個 0個
C 3個 2個 0個
Φ1 = 30 A 1個 1個 0個
B 2個 2個 0個
C 5個 4個 0個
a 對于非圓形斑點的大小按其等效圓 面 積 的 直 徑 計 算 ;若 兩 斑 點 的 最 小 間 距 小 于 其 中 任 一 斑 點 的 最 大 尺 寸 時 , 將這兩斑點和它們的間隔帶看作一個斑點統計 。
表 10 Ⅱ 類光錐質量分區內斑點允許個數或斑點總面積
光錐有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 Da μm
D≤75 75230
Φ1 = 42 A
斑點總面積不大于 本區面積的 0. 5% 1個 0個 0個
B 2個 2個 0個
C 5個 3個 0個
Φ1 = 56 A 2個 1個 0個
B 2個 1個 0個
C 5個 2個 0個
a 對于非圓形斑點的大小按其等效圓 面 積 的 直 徑 計 算 ;若 兩 斑 點 的 最 小 間 距 小 于 其 中 任 一 斑 點 的 最 大 尺 寸 時 , 將這兩斑點和它們的間隔帶看作一個斑點統計 。
表 11 Ⅲ類光錐各分區斑點允許個數或斑點總面積
光錐有效直徑
mm
質量區 斑點直徑 Da μm
D≤75 75310
Φ1 = 86 A
斑點總面積不大于 本區面積的 0. 5% 2個 0個 0個 0個
B 3個 2個 0個 0個
C 4個 2個 1個 0個
Φ1 = 100 A 5個 3個 1個 0個
B 5個 3個 2個 0個
C 8個 4個 3個 0個
a 對于非圓形斑點的大小按其等效圓 面 積 的 直 徑 計 算 ;若 兩 斑 點 的 最 小 間 距 小 于 其 中 任 一 斑 點 的 最 大 尺 寸 時 , 將這兩斑點和它們的間隔帶看作一個斑點統計 。
GB/T 20244—2025
5.3.6 雞絲
Ⅰ 類 、Ⅱ類和 Ⅲ類光錐雞絲寬度大于 2倍光纖中心距時 ,按斑點處理 ,其要求分別應符合表 9、表 10 或表 11的規定 。
Ⅰ 類 、Ⅱ類和 Ⅲ類光錐雞絲寬度不大于 2倍光纖中心距時 ,光錐質量區內雞絲允許個數或雞絲總面 積應分別符合表 12或表 13的規定 。
表 12 Ⅰ 類光錐質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積
單位為毫米
光錐有效直徑 質量區 雞絲長度 L
L≤0. 5 0. 53. 0
Φ1 = 18 A
雞絲總面積不大于 本區面積的 1. 0% 1個 0個 0個 0個
B 2個 1個 0個 0個
C 3個 2個 0個 0個
Φ1 = 30 A 1個 0個 0個 0個
B 2個 2個 0個 0個
C 4個 2個 1個 0個
表 13 Ⅱ 類、Ⅲ類光錐質量區內雞絲允許個數或雞絲總面積
單位為毫米
光錐有效直徑 質量區 雞絲長度 L
L≤0. 5 0. 53. 0
Φ1 = 42 A
雞絲總面積不大于 本區面積的 1. 0% 1個 0個 0個 0個
B 3個 1個 0個 0個
C 6個 3個 1個 0個
Φ1 = 56 A 2個 1個 0個 0個
B 4個 2個 1個 0個
C 8個 3個 2個 0個
Φ1 = 86 A 2個 1個 0個 0個
B 5個 3個 1個 0個
C 10個 6個 3個 0個
Φ1 = 100 A 4個 3個 1個 0個
B 7個 4個 2個 0個
C 12個 8個 4個 0個
5.3.7 蛇形畸變
蛇形畸變不應大于有效直徑的 1. 5% 。
GB/T 20244—2025
5.3. 8 剪切畸變
Ⅰ 類 :剪切畸變不應大于 30. 0 μm。
Ⅱ類 、Ⅲ類 :剪切畸變不應大于 50. 0 μm。
5.3.9 桶形畸變
桶形畸變不應超過 ±3% 。 5.3. 10 枕形畸變
枕形畸變不應超過 ±3% 。
5.3. 11 像位移
Ⅰ 類 :光錐像位移不應大于 200. 0 μm。
Ⅱ類 、Ⅲ類 :光錐像位移不應大于 500. 0 μm。
5.3. 12 放大率偏差
Ⅰ 類 :放大率偏差不應超過 ±1% 。
Ⅱ類 、Ⅲ類 :放大率偏差不應超過 ±3% 。
5.3. 13 透射比
5.3.13.1 準直光透射比
準直光入射光錐大端面 ,其準直光透射比不應小于 65% 。
5.3.13.2 朗伯光透射比
朗伯光入射光錐大端面 ,其朗伯光透射比不應小于 58% 。
5.3.13.3 光譜透射比
在波長 430 nm~ 900 nm 范圍內光入射光錐大端面 ,任意兩波長間的透射比之差不應大于 18% 。
5.3. 14 分辨率
軸中心點:不應小于 100 lp/mm(絲徑 6 μm) ;不應小于 120 lp/mm(絲徑 4 μm) 。 距中心 4/5有效半徑處 :不應小于 90 lp/mm。
5.3. 15 光串擾率
距離零點位置 0. 1 mm 處的光纖間串擾光的相對透過率不應大于 4% 。
5.3. 16 線膨脹系數
在 20 ℃ ~450 ℃溫度范圍內 ,線性膨脹系數不應超過(90±5) ×10-7/℃ 。 5.3. 17 化學穩定性
不應低于 GB/T 7962. 14—2010 中耐酸穩定性規定的 RA2類 。
14
GB/T 20244—2025
5.3. 18 耐熱性
在大氣環境下 ,經過 580 ℃烘烤 1 h,烘烤后外形及尺寸 、內部結構應無變化 。
5.3. 19 熱穩定性
在空氣中急冷 ,應能承受不小于 250℃的溫差 ;在水中急冷 ,應能承受不小于 40℃的溫差 。急冷后 檢驗外觀應無裂紋出現 。
5.3.20 扭轉角
扭轉角角度不應超過 ±1°。
5.3.21 白復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯白復絲網格 。
5.3.22 黑復絲網格
在有效直徑范圍內應無明顯黑復絲網格 。
5.3.23 外觀質量
不應有裂紋 ;在有效直徑或有效面積范圍內不應有附著物 、污斑及可見深度的擦傷 ;破邊的最大寬 度和深度不應大于 0. 1 mm。
6 試驗方法
6. 1 光纖面板
6. 1. 1 通則
光纖中心距 、斑點允許個數或斑點總面積 、雞絲允許個數或雞絲總面積 、蛇形畸變 、剪切畸變 、像位 移 、放大率 、透射比 、分辨率 、真空氣密性 、耐熱性 、熱穩定性和耐高壓測試按 GB/T 26597的規定進行 。
6. 1.2 數值孔徑 6.1.2.1 試驗工具
朗伯光源 、亮度探測器 。 6.1.2.2 試驗程序
用白光的朗伯光源與光纖傳像元件的一面接觸并照明 ,用亮度探測器測量光纖傳像元件輸出面的 亮度或出射強度 , 即光纖傳像元件輸出面法線與測量方向間夾角的函數 。
移去光纖傳像元件 ,重復上述操作 。將有光纖傳像元件時的測量值除以無光纖傳像元件時的測量 值 ,得出作為角度函數的光纖傳像元件的透過率 。
確定一個透過率與垂直于輸出面方向上測得的透過率之比下降到 50%時的角度 ,該角度的正弦值 即為測量的數值孔徑 。
6. 1.3 透射比均勻性
6.1.3.1 試驗工具 透射比測試儀 。
GB/T 20244—2025
6.1.3.2 試驗程序
使用透射比測試儀 ,用具有規定光譜特性和截面直徑為 2 mm 的光源垂直入射到光纖傳像元件的 輸入端面的中心位置 ,用規定相對光譜靈敏度的探測器測量輸出端面的輸出信號 S1 ; 用具有規定光譜 特性和截面直徑為 2 mm 的光源垂直入射到光纖傳像元件的輸入端面的任意位置 ,用規定相對光譜靈 敏度的探測器測量出輸出端面的輸出信號 S2 。
S2 和 S1 之比為光纖傳像元件的透射比均勻性 。
6. 1.4 光串擾率 6.1.4.1 試驗工具
光串擾率測試儀 。 6.1.4.2 試驗程序
在光串擾率測試儀中 ,將光纖傳像元件的小端朝下放置于標準分辨率靶(USAF1951)上 ,并確保標 準分辨率靶上黑塊任意一邊界的中點與光纖傳像元件的幾何中心重合 。 朗伯光源入射到元件的小端 , 分辨率靶上黑塊及界線通過產品傳像會在其大端呈現黑塊的圖像 。
在顯微鏡 5×物鏡下 ,通過攝像頭獲取元件端面上黑塊與界線圖像 ,并獲得整個圖像內各點的灰度
,(.,.)一析處,,
方向各點相對透過率 ,如圖 5所示 。透光區 2 向不透過區 1轉變時其界線上的相對透光率為 50%時的 位置為零點位置 ,偏離零點位置 0. 1 mm 處(該點處于不透過光區) 的相對透過率(T%) 即光纖間光串 擾率 。
標引序號說明 : 1— 不透光區 ; 2— 透光區 ;
3— 矩形區域 。
圖 4 矩形區域示意圖
圖 5 矩形區域內相對透過率曲線
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6. 1.5 線膨脹系數 6.1.5.1 試驗工具
膨脹儀 、千分尺 。 6.1.5.2 試驗程序
樣品玻璃內應無肉眼可見條紋 、氣泡 、結石等夾雜物 ; 應力雙折射光程差應符合 GB/T 903—2019 中 3類的規定 ;樣品規格為(Φ5 mm~Φ6 mm) × 50 mm 的光學纖維傳像元件圓棒 ,棒長方向與光學纖 維傳像元件內光纖方向平行 ,兩端面精磨或拋光 ,平行度不應大于 2';測試前應確認被測樣品不會在所 選溫度范圍內熔化或發生化學反應 。
調試和校正膨脹儀 ,使儀器進入正常工作狀態 。
在室溫時將清潔后的樣品用千分尺測量長度后裝入膨脹儀內 ,使石英推桿與樣品緊密接觸 ,并調節 零位 ;在程序中設置測量溫度范圍的起始和終止溫度以及 40 K/min的升溫速率 ,并開始測試 ;測試結 束 ,得到樣品的膨脹曲線如圖 6所示 。
在測得的樣品膨脹曲線上 ,求取所需溫度范圍對應樣品的伸長量 ,每根樣品的平均線膨脹系數按公 式(1)計算 :
aL = + a'L …………………………( 1 )
式中 :
aL — 樣品在 T1 ~T2 溫度范圍的平均線膨脹系數 ; T1 、T2 — 樣品加熱前后的溫度 ,單位為攝氏度( ℃) ;
L1 、L2 — 溫度為 T1 、T2 時樣品的長度 ,單位為毫米(mm) ;
— 樣品在室溫時的長度 ,單位為毫米(mm) ;
— 石英玻璃推桿在 T1 ~T2 溫度范圍的平均線膨脹系數 : 在 - 30 ℃ ~ 70 ℃范圍 ,a'L 取 5. 0×10-7/℃;在 20 ℃ ~ 120 ℃范圍 ,a'L 取 5. 5×10-7/℃;在 20 ℃ ~ 450 ℃范圍 ,a'L 取 5. 7×10-7/℃ 。
圖 6 膨脹曲線
6. 1.6 化學穩定性
按 GB/T 7962. 14—2010規定進行試驗 。
GB/T 20244—2025
6. 1.7 白復絲網格 6.1.7.1 試驗工具
體視顯微鏡 ,放大倍率不小于 10× ; 白光光源 。 6.1.7.2 試驗程序
用脫脂棉蘸酒精將產品上下端面擦拭干凈置于體視顯微鏡下 ,在放大率為 10×時白光光源出射光 入射光纖傳像元件的輸入端 ,觀測光纖傳像元件輸出端面有效直徑內的表面圖像 ,若看到復絲邊緣較復 絲內部更明亮 ,轉換任意角度后復絲邊緣仍然明亮 , 即為白復絲網格 。
6. 1. 8 黑復絲網格 6.1.8.1 試驗工具
同 6. 1. 7. 1。
6.1.8.2 試驗程序
用脫脂棉蘸酒精將產品上下端面擦拭干凈置于體視顯微鏡下 ,在放大率為 10×時白光光源出射光 入射光纖傳像元件的輸入端 ,觀測光纖傳像元件輸出端面有效直徑內的表面圖像 ,若看到復絲邊緣較復 絲內部更暗黑 ,轉換任意角度后復絲邊緣仍然暗黑 , 即為黑復絲網格 。
6. 1.9 外觀質量
用分劃值為 0. 1 mm 的分劃目鏡 ,在放大率為 10×的顯微鏡下進行檢測 。
6.2 倒像器
6.2. 1 通則
光纖中心距 、斑點允許個數或斑點總面積 、雞絲允許個數或雞絲總面積 、蛇形畸變 、剪切畸變 、像位 移 、放大率 、透射比 、分 辨 率 、真 空 氣 密 性 、耐 熱 性 和 熱 穩 定 性 的 試 驗 方 法 按 GB/T 26597 的 規 定 進 行 試驗 。
6.2.2 數值孔徑
試驗方法同 6. 1. 2。 6.2.3 透射比均勻性
試驗方法同 6. 1. 3。 6.2.4 光 串擾率
試驗方法同 6. 1. 4。 6.2.5 線膨脹系數
試驗方法同 6. 1. 5。 6.2.6 化學穩定性
試驗方法同 6. 1. 6。
GB/T 20244—2025