本发明公开了一种用于光纤熔接机纤芯识别的显微成像物镜及其成像方法。它采用同轴透射式的光学成像结构，沿光线入射方向，依次为由凹凸球面正透镜和弯月形球面负透镜双胶合组成的前组、双凸球面正透镜、弯月形球面负透镜和弯月形球面厚正透镜双分离组成的后组。本发明提供的成像物镜，具有分辨率高，畸变小，成像性能好，光学筒长短，加工成本低，结构简单紧凑等优点，其成像性能达到衍射极限，分辨率高达2μm，远远高于光纤端面直径尺寸10μm；放大倍率达到5倍，可对光纤端面进行精细成像、实现高精度对准，并可精确识别光纤类型；同时，它解决了现有技术中熔接损耗大、熔接不稳定等问题，满足纤芯对准式光纤熔接机的使用要求。