Как работает фиброскоп: оптическое волокно

Технология передачи света и изображения в эндоскопии

Свет используется для передачи электронных сигналов на большие расстояния. В домашних условиях или в учреждении один волоконный жгут толщиной в человеческий волос может осуществлять перенос всех сигналов, необходимых для работы телевизоров, телефонов и компьютеров. Подобные нити, называемые также оптическими волокнами или световодами, изготавливаются обычно из стекла или пластмассы.

Основным элементом волоконно-оптического кабеля, или в дальнейшем оптического кабеля, является волоконный световод. Волоконный световод, или оптическое волокно, — это оптический волновод, предназначенный для направленной передачи оптического излучения, выполненный в виде тонкой стеклянной нити цилиндрической формы с круглым поперечным сечением.

Из чего сделано волокно фиброскопа

Оптическое волокно состоит из светопередающей сердцевины, одного или нескольких слоев защитной-отражающей оболочки, которая препятствует рассеиванию света, а также одного или нескольких защитных покрытий. Волокна собираются в кабель, который может содержать от 72 до 144 волокон.

Кабели на основе оптических волокон используются в медицинском оборудовании и инструментах. Стандартная технология предполагает возможность введения специального аппарата с гибкими световыми волокнами, которые органах человеческого тела могут передавать сигнал на внешнюю камеру. Применяется волоконная оптика в медицине и как осветительный материал. Аппараты, снабженные волоконными модулями, позволяют безболезненно подсвечивать полости желудка, носоглотки и т.д.

Развитие современного оптоволокна в фиброскопах?

Стеклянные оптические волокна делаются из кварцевого стекла. В настоящее время развивается применение пластиковых оптических волокон. Сердцевину в таком волокне изготавливают из полиметилметакрилата , а оболочку – из фторированных (фторполимеров). Если сердцевина служит для передачи электромагнитной энергии, то следующие за ней слои — для создания лучших условий отражения на границе раздела сердцевина/оболочка, защиты сердцевины волокна от механических повреждений, а также чтобы исключить излучение в окружающее пространство и поглощение нежелательного излучения извне.

Физические процессы, происходящие при распространении электромагнитных волн в волоконных световодах оптических кабелей, имеют свои особенности. В отличие от обычных кабелей, обладающих электрической проводимостью и током проводимости, оптический кабель имеет совершенно другой механизм передачи, а именно: токи смещения на основе которых действует также радиопередача. Однако волна в оптическом кабеле распространяется не в свободном пространстве, а концентрируется в самом объеме световода и передается по нему в заданном направлении.

Преимущества оптических волокон в медицинских фиброскопах

Современное эндоскопическое оборудование (гибкие эндоскопы, фиброскопы) использует волоконную оптику. Осмотру стали доступны почти все органы, увеличилась освещенность исследуемых органов, появились условия для фотографирования и видеосъемки (эндофотография и эндокинематография), появилась возможность записи на видео (на внешний носитель) изображения. В настоящее время эндоскопические методы исследования используются как для диагностики, так и для лечения различных заболеваний.