光纤耦合装置及激光设备的制作方法



1.本实用新型涉及激光技术领域,具体而言,涉及一种光纤耦合装置及激光设备。


背景技术:



2.激光设备已经广泛应用于临床实践中,激光设备使用时一般会设置光闸组件对激光进行阻碍,并且设置指示激光射出以指引激光的位置,待位置确定后再改变光闸组件的阻碍状态使激光射出进行;其中,激光和指示激光的光纤输出由光纤耦合器完成,现有激光设备中的光闸组件一般设置在光纤耦合器的前端,以对光纤耦合器上游的激光进行阻碍等操作,导致激光设备的体积较大,对安装空间要求较高。


技术实现要素:



3.本实用新型的目的包括提供一种光纤耦合装置及激光设备,以解决现有激光设备的体积较大,对安装空间要求较高的技术问题。
4.为解决上述问题,本实用新型提供一种光纤耦合装置,包括光闸组件、吸收体、耦合镜筒和安装于所述耦合镜筒内的耦合模块,所述耦合镜筒设有开口以及供激光和指示激光射入的入射口;所述光闸组件包括挡光件和连接于所述挡光件的驱动件,所述驱动件配置成驱动所述挡光件经所述开口移动至所述耦合镜筒内的挡光位或移动至避开所述挡光位的透光位;
5.其中,所述挡光件位于所述挡光位时,配置成将所述激光的光路由射向所述耦合模块和所述吸收体两者中的一者反射向另一者;所述指示激光射向所述耦合模块,或经位于所述挡光位的所述挡光件的作用后射向所述耦合模块。
6.可选地,所述驱动件为转动驱动件,所述驱动件的转动轴作为驱动端与所述挡光件连接,且所述转动轴的轴向与所述耦合镜筒的轴向一致,所述开口为设于所述耦合镜筒筒侧壁且沿其周向延伸的弧形开口。
7.可选地,所述激光和所述指示激光的光路重合形成入射光射向所述耦合模块,所述挡光件配置成对所述激光全反射并允许所述指示激光通过。
8.可选地,所述挡光件包括透镜片和镀于所述透镜片一侧镜面的反射膜,所述反射膜配置成对所述激光全反射并允许所述指示激光通过。
9.可选地,所述驱动件的驱动端连接有连接臂,所述连接臂设有安装面,所述安装面设有供所述激光及所述指示激光通过的透光孔,所述挡光件的一侧贴合于所述安装面并遮挡所述透光孔。
10.可选地,所述透镜片为平面镜,所述挡光件位于所述挡光位时,所述安装面与所述入射光呈夹角α,α∈(45
°
,90
°
);
11.或,所述透镜片为楔形镜,所述透镜片的两侧镜面呈夹角β,β∈(0
°
,45
°
),所述透
镜片异于所述反射膜的一侧镜面与所述安装面贴合,且所述挡光件位于所述挡光位时,所述安装面与所述入射光垂直;
12.或,所述透镜片镀有所述反射膜的一侧镜面为凸镜面,所述挡光件位于所述挡光位时,所述凸镜面朝向所述入射口;
13.或,所述透镜片镀有所述反射膜的一侧镜面为凹镜面,所述挡光件位于所述挡光位时,所述凹镜面背向所述入射口。
14.可选地,所述连接臂设有弧形槽,所述光纤耦合装置还包括限位座,所述限位座设有限位头,所述限位头插接于所述弧形槽,且所述限位头与所述弧形槽的第一端抵接时,所述挡光件位于所述挡光位;所述限位头与所述弧形槽的第二端抵接时,所述挡光件位于所述透光位。
15.可选地,所述光纤耦合装置还包括防护罩,所述耦合镜筒安装于所述防护罩,且所述耦合镜筒设置所述开口以及所述入射口的筒段位于所述防护罩内;所述吸收体及所述光闸组件安装于所述防护罩内。
16.本实用新型还提供了一种激光设备,包括发生模块、指示发生模块和上述光纤耦合装置,所述发生模块及所述指示发生模块的射出光路均与所述光纤耦合装置的入射口相对应。
17.可选地,所述激光设备还包括控制器、报警装置、故障监测元件和校验模块,所述校验模块配置成检测所述光纤耦合装置中挡光件的位置及驱动件的运行状态;所述发生模块、所述指示发生模块、所述驱动件、所述报警装置、所述故障监测元件及所述校验模块均与所述控制器连接。
18.本实用新型提供的光纤耦合装置中,通过在耦合镜筒上开口,光闸组件的挡光件能够经开口对位于耦合镜筒内的激光光路进行反射等作用,在实现光闸作用的基础上,将光闸组件与耦合镜筒集合为一个整体,形成光纤耦合装置的紧凑度更高、占用体积更小且功能性更强;相应地,采用上述光纤耦合装置的激光设备的紧凑度更高、占用体积更小、功能性更强,同时,对安装空间的要求也有所降低。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的光纤耦合装置的第一形式示意图,其中,挡光件为位于挡光位;
21.图2为图1中a-a方向的剖视图;
22.图3为本实用新型提供的光纤耦合装置为第一形式时,挡光件位于透光位的示意图;
23.图4为图3中耦合镜筒的轴测示意图;
24.图5为本实用新型提供的光纤耦合装置的第二形式示意图,其中,挡光件位于挡光位;
25.图6为图5中b-b方向的剖视图;
26.图7为本实用新型提供的光纤耦合装置中挡光件安装于连接臂的轴测图;
27.图8为本实用新型提供的光纤耦合装置中透镜片为平面镜时,挡光件安装于连接臂安装槽中的剖视图;
28.图9为本实用新型提供的光纤耦合装置中透镜片为楔形镜时,挡光件安装于连接臂安装槽中的剖视图;
29.图10为本实用新型提供的光纤耦合装置中透镜片为凸面镜时,挡光件安装于连接臂安装槽中的剖视图;
30.图11为本实用新型提供的光纤耦合装置的第三形式示意图,其中,挡光件位于挡光位;
31.图12为本实用新型提供的光纤耦合装置为第三形式,挡光件位于透光位时的示意图;
32.图13为本实用新型提供的光纤耦合装置的第四形式示意图,其中,挡光件位于透光位;
33.图14为本实用新型提供的光纤耦合装置为第四形式,挡光件位于挡光位时的示意图;
34.图15为本实用新型提供的激光设备中各电子元器件的连接示意图。
35.附图标记说明:
36.10-双频激光器;11-发生模块;12-指示发生模块;20-控制器;30-报警装置;40-校验模块;50-脚踏开关;60-入射光;61-激光;62-指示激光;70-故障监测元件;80-吸收体;110-耦合镜筒;111-入射口;112-入射筒段;1121-开口;113-耦合筒段;114-出射口;120-耦合模块;200-光闸组件;210-挡光件;211-第一45
°
全反镜;212-第二45
°
全反镜;220-连接臂;221-安装槽;222-透光孔;223-弧形槽;224-点胶槽;230-驱动件;300-防护罩;400-限位座;410-限位头。
具体实施方式
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
38.本实施例提供一种光纤耦合装置,如图1-图3、图5、图6和图11-图14所示,包括光闸组件200、吸收体80、耦合镜筒110和安装于耦合镜筒110内的耦合模块120,耦合镜筒110设有开口1121以及供激光61和指示激光62射入的入射口111;光闸组件200包括挡光件210和连接于挡光件210的驱动件230,驱动件230配置成驱动挡光件210经开口1121移动至耦合镜筒110内的挡光位或移动至避开挡光位的透光位;其中,挡光件210位于挡光位时,配置成将激光61的光路由射向耦合模块120和吸收体80两者中的一者反射向另一者;指示激光62射向耦合模块120,或经位于挡光位的挡光件210的作用后射向耦合模块120。
39.本实施例还提供一种激光设备,包括发生模块11、指示发生模块12和上述光纤耦合装置,发生模块11及指示发生模块12的射出光路均与光纤耦合装置的入射口111相对应。
40.耦合镜筒110沿其轴向依次为入射筒段112和耦合筒段113,其中,开口1121和入射口111均位于入射筒段112,耦合模块120则安装于耦合筒段113内;发生模块11和指示发生模块12分别通过入射口111向挡光位处发射激光61和指示激光62,且发生模块11和指示发生模块12根据设置形式可以同步控制其开关状态,也可以分别独立控制其开关状态。其中,耦合模块120和吸收体80两者中,激光61射向其中一者,挡光件210位于挡光位时配置成将激光61反射至另一者;如激光61在不受挡光件210作用时射向耦合模块120,则挡光件210位于挡光位时,激光61在挡光件210的反射作用下射向吸收体80;或如,激光61在不受挡光件210作用时射向吸收体80,则挡光件210位于挡光位时,激光61在挡光件210的反射作用下射向耦合模块120。指示发生模块12根据设置形式可以为开启状态或开关可控状态,开启状态的指示发生模块12发射的指示激光62射向耦合模块120或经过挡光件210的作用后射向耦合模块120。
41.使用时,可以通过驱动件230驱动挡光件210位于挡光位或透光位,以改变激光61射向耦合模块120和吸收体80两者的光路;同时,通过控制指示发生模块12的开关状态,以及挡光件210位于挡光位和透光位的位置,以改变指示激光62射向耦合模块120的状态,从而使得挡光件210位于挡光位和透光位两个位置中的其中一个位置时,激光61射向吸收体80,处于开启状态的指示发生模块12发射的指示激光62则射向耦合模块120,即仅指示激光62通过耦合模块120输出以对患者的位置进行位置指引,这里定义该模式为指引模式;当挡光件210位于另一个位置时,至少激光61射向耦合模块120,即仅激光61通过耦合模块120输出以对患者的位置进行激光,或激光61和指示激光62两者均通过耦合模块120输出以同时对患者的位置进行指引和,这里定义该模式为模式。
42.该光纤耦合装置中,通过在耦合镜筒110上开口1121,光闸组件200的挡光件210能够经开口1121对位于耦合镜筒110内的激光光路进行反射等作用,在实现光闸作用的基础上,将光闸组件与耦合镜筒集合为一个整体,形成光纤耦合装置的紧凑度更高、占用体积更小且功能性更强;相应地,采用上述光纤耦合装置的激光设备的紧凑度更高、占用体积更小、功能性更强,同时,对安装空间的要求也有所降低。
43.具体地,如图1-图3所示,驱动件230可以为转动驱动件,且驱动件230的转动轴作为驱动端与挡光件210连接,且转动轴的轴向与耦合镜筒110的轴向一致,开口1121为设于耦合镜筒110筒侧壁且沿其周向延伸的弧形开口1121。这里是驱动件230驱动挡光件210经开口1121进出耦合镜筒110的一种具体形式,驱动件230位于耦合镜筒外,挡光件210在驱动件230的转动轴的转动驱动下随其同步周向转动,由于转动轴与耦合镜筒110的轴向一致且开口1121沿耦合镜筒110的周向延伸,则挡光件210能够在驱动件230的驱动作用下经开口1121转入耦合镜筒110内到达挡光位,或经开口1121转出耦合镜筒110到达透光位(也可以为耦合镜筒110内避开挡光位的位置),且转动过程中,挡光件和连接臂于耦合镜筒轴向不会发生偏移,则挡光件在转动过程中对开口的宽度要求最低,从而减少开口宽度过大对耦合镜筒强度造成的较大破坏。较佳地,入射口111位于入射筒段112端部的轴心处,相应地,挡光位位于入射筒段112与开口1121相应区域的轴心处,当挡光件210转动至该轴心处时,挡光件210到达挡光位。
44.较佳地,如图2所示,挡光件210自透光位转动至挡光位的转动行程中,光闸组件
200的转动轮廓与开口1121的间隙为s,1mm≤s≤3mm,优选地,s=1mm;相应地,开口1121沿耦合镜筒周向的圆心角θ1的角度范围在(80
°
,100
°
),开口的开设长度较小,在确保挡光件210能够顺畅转动至挡光位的基础上,通过缩小开口1121的大小以降低设置开口1121对耦合镜筒110强度造成的破坏,相应确保耦合镜筒110自身形状的维持以及对耦合模块120等的承载。如图2所示,挡光件210和转动轴之间通过连接臂220连接时,光闸组件200的转动轮廓包括转动轴、连接臂220和挡光件210共同形成整体的转动轮廓。
45.当然,在其他实施例中,如图5和图6视角所示,也可以沿上下方向直接切出开口,则开口沿耦合镜筒周向的圆心角θ1大于180
°
,以提高开口的加工便捷度。
46.具体地,该光纤耦合装置可以采用如下形式:如图1所示,激光61和指示激光62的光路重合形成入射光60射向耦合模块120,挡光件210配置成对激光61全反射并允许指示激光62通过。发生模块11和指示发生模块12可以为相对独立的两个模块,两者可以经入射口111向耦合镜筒110内发射光路重合的激光61和指示激光62;或,发生模块11和指示发生模块12两者集合为双频激光器10,双频激光器10通过入射口111向耦合镜筒110内发射光路重合的激光61和指示激光62。使用时,开启发生模块11和指示发生模块12,如图1所示,当光闸组件的驱动件230驱动挡光件210移动至挡光位时,光纤耦合装置处于指引模式,入射光60到达位于挡光位的挡光件210时,入射光60中的激光61在挡光件210的反射作用下反射至吸收体80,入射光60中的指示激光62则穿过挡光件210射向耦合模块120,进而经耦合模块120输出对位置进行指引;当指示激光62的指引位置与患者需要的位置一致时,控制驱动件230驱动挡光件210移动至透光位,光纤耦合装置处于模式,如图3所示,入射光60经过挡光位后射入耦合模块120,相应地,指示激光62和激光61同时经耦合模块120输出对患者的位置进行指引和。
47.其中,该光纤耦合装置中的挡光件210采用上述形式,在光纤耦合装置及激光设备使用的过程中,开启发生模块11和指示发生模块12,仅根据需要控制驱动件230对挡光件210的位置进行改变,即可改变挡光件210对激光61的阻挡状态,且指示激光62始终能够正常射出以指引激光61的位置,操作便捷、使用精确度较高。
48.具体地,入射口111可以位于入射筒段112的端部,且发生模块11和指示发生模块12耦合为双频激光器10时,入射口111可以与双频激光器10尾纤的sma905接头连接,耦合镜筒110的出射口114可以位于耦合筒段113的端部,出射口114可以与医用输出光纤的sma905接头连接。
49.可选地,驱动件230的驱动状态可以通过脚踏开关50控制,脚踏开关50与驱动件230连接,脚踏开关50抬起时,驱动件230驱动挡光件210移动至挡光位,激光61于挡光件210处反射改变光路并被吸收体80吸收,指示激光62则正常传播射出对激光61的位置进行指引;当位置确定后,可以踩下脚踏开关50,驱动件230驱动挡光件210移动至透光位,激光61正常射出对位置进行激光。则该激光设备使用过程中,只有踩下脚踏开关50才能控制激光61射出,脚踏开关50抬起时仅射出指示激光62,操作简单、使用安全性高。
50.具体地,挡光件210可以包括透镜片和镀于透镜片一侧镜面的反射膜,反射膜配置成对激光61全反射并允许指示激光62通过。这里是挡光件210的一种具体形式,其中,透镜片作为基体允许激光61和指示激光62通过,反射膜则允许指示激光62所在波长范
围的光波通过,同时能够对激光61所在波长范围的光波进行全反射。使用时,挡光件210设置反射膜的一侧可以朝向入射口111作为入射面,则入射光60首先到达挡光件210的反射膜处,入射光60中的激光61于反射膜处反射,指示激光62则通过反射膜后到达透镜片,进而通过透镜片后到达耦合模块120并射出进行位置的指示;挡光件210设置反射膜的一侧也可以背向入射口111作为出射面,则入射光60首先到达挡光件210的透镜片处,且指示激光62和激光61均能够通过透镜片到达反射膜处,其中,激光61于反射膜处反射,指示激光62则通过反射膜后到达耦合模块120并射出进行位置的指示。具体地,透镜片可以为光学透镜,材料可以为bk7、k9、氟化钙等;激光61的波长范围可以在1000nm-2200nm,指示激光62的波长范围可以在390nm-780nm。
51.当然,挡光件210除采用上述透镜片和反射膜的形式外,在其他实施例中,挡光件210还可以采用双镜,该双镜允许指示激光62所在波长范围的光波通过,同时能够对激光61所在波长范围的光波进行全反射。
52.可选地,本实施例中,如图1-图3所示,驱动件230的驱动端连接有连接臂220,如图8-图10所示,连接臂220设有安装面,安装面设有供激光61及指示激光62通过的透光孔222,挡光件210的一侧贴合于安装面并遮挡透光孔222。这里是驱动件230与挡光件210的一种具体连接形式,连接臂220作为挡光件210的载体传递驱动件230对挡光件210的驱动,以确保挡光件210与驱动件230的连接稳定性并减少驱动件230与挡光件210直接接触对其造成的损坏;当驱动件230驱动连接臂220带动挡光件210到达挡光位时,入射光60能够通过透光孔222到达挡光件210,入射光60中的激光61经挡光件210反射至吸收体80,指示激光62则透过挡光件210正常射出。
53.具体地,如图7-图10所示,可以在连接臂220背离驱动件230的一端设置安装槽221,安装槽221的槽底作为上述安装面,挡光件210可以安装于安装槽221且挡光件210的一侧与安装面贴合。较佳地,安装槽221的槽壁设有点胶槽224,点胶槽224内填充有胶水,挡光件210通过胶水胶粘于安装槽221。挡光件210通过胶粘的方式连接于安装槽221内,安装时,可以将挡光件210置于安装槽221内并确保挡光件210的一侧镜面与安装槽221的槽底贴合,然后向位于安装槽221侧部的点胶槽224点胶,胶水将挡光件210的侧部与安装槽221的侧部胶粘在一起,从而将挡光件210固接于安装槽221,且挡光件210与安装槽221槽底之间没有胶水浸没,能够保持较好的贴合度,进而确保挡光件210的安装牢固度及安装角度,相应提高挡光件210对入射光60的反射角度的精确度。具体地,透光孔222的直径可以为2mm-10mm,优选5mm-8mm。
54.可选地,本实施例中,如图8所示,透镜片可以为平面镜,挡光件210位于挡光位时,安装面与入射光60呈夹角α,α∈(45
°
,90
°
)。当驱动件230驱动连接臂220带动挡光件210到达挡光位时,安装面所在平面与入射光60的光路所在直线呈夹角α,透镜片为平面镜且其一侧镜面与安装面贴合,则透镜片的两侧镜面与入射光60的夹角均为α,相应地,镀于透镜片任意一侧镜面的反射膜与入射光60的夹角也为α,即通过设置安装面所在平面的角度即可确定反射膜对入射光60的反射光路,从而提高挡光件210的安装便捷度并确保挡光件210对入射光60的反射精确度。同时,a∈(45
°
,90
°
),在确保激光61的反射光路避开入射光路不会损坏双频激光器10的基础上,沿耦合镜筒110的轴向,挡光件210的倾斜角度较小,具体倾斜角度范围∈(0
°
,45
°
),则挡光件210的外形尺寸一定时,沿入射光60传播方向占用的宽
度较小,从而减小对开口1121沿耦合镜筒110轴向的宽度要求,并且减少挡光件210移动过程与耦合镜筒110干涉情况的发生,确保光闸组件的正常使用。
55.具体地,安装槽221槽底所在平面的角度可以以连接臂220的一侧壁面作为基准面加工,如图8中所示,可以以透光孔222背离安装槽221的一端端面作为基准面,安装槽221槽底所在平面与该基准面的夹角γ与α之和为90
°
,确定了γ即可确定α。较佳地,如图1和图5所示,挡光件210位于挡光位时,上述基准面可以与入射光60垂直,以进一步提高确定反射膜倾斜角度的便捷性和精确度。
56.透镜片除采用上述平面镜外,本实施例中,如图9所示,透镜片还可以为楔形镜,透镜片的两侧镜面呈夹角β,β∈(0
°
,45
°
),透镜片异于反射膜的一侧镜面与安装面贴合,且挡光件210位于挡光位时,安装面与入射光60垂直。挡光件210位于挡光位时,透镜片与安装面贴合的一面与入射光60垂直,透镜片的另一侧镜面与入射光60形成(45
°
,90
°
)的夹角,既能够保证挡光件210对激光61的反射作用,还能够减少挡光件210沿耦合镜筒110轴向对开口1121的宽度要求。
57.类似地,安装槽221槽底所在平面的角度设置也可以以透光孔222背离安装槽221的一端端面作为基准面进行加工,如图1和图5所示,挡光件210位于挡光位时,该基准面与入射光60垂直,则安装槽221槽底所在平面与该基准面平行,将符合角度要求的楔形镜的一侧镜面贴合安装槽221槽底,另一侧镜面镀有反射膜即可,从而提高光闸组件的组装便捷度及精确度。
58.可选地,本实施例中,如图10所示,透镜片镀有反射膜的一侧镜面还可以为凸镜面,挡光件210位于挡光位时,凸镜面朝向入射口111。反射膜与凸镜面的形状相应为凸球面,挡光件210位于挡光位时,挡光件210设置反射膜的一侧为入射面,入射光60到达呈凸球面的反射面,入射光60中的激光61作为平行光束能够在反射面处反射后向四周发散并射入吸收体80内,从而实现对激光61的反射,指示激光62则穿过反射膜和透镜片向耦合模块120传播。
59.可选地,透镜片镀有反射膜的一侧镜面也可以为凹镜面,挡光件210位于挡光位时,凹镜面背向入射口111。挡光件210位于挡光位时,凹镜面背离入射口111,则凹镜面朝向入射口111的一侧实质为凸镜面,相应地,反射膜朝向入射口111的实质为凸球面,入射光60中的激光61可以在反射膜处反射后向四周发散至吸收体80内,以实现对激光61的反射,指示激光62则穿过反射膜和透镜片向耦合模块120传播。
60.图1为本实施例提供的光纤耦合装置的第一形式示意图,以图1中视角为基准,耦合镜筒110开设有弧度较小的开口1121以供挡光件210进出,耦合镜筒的右端为入射口111;连接臂220上安装槽221的槽口朝左设置,挡光件210安装于安装槽221。该形式时,透镜片可以为平面镜、楔形镜或凹面镜,其中,当透镜片为平面镜时,反射膜可以镀于透镜片的右侧镜面,激光61入射到达挡光件210时,可以经位于右侧的反射膜反射;反射膜也可以镀于透镜片的左侧镜面,激光61入射到达挡光件210时,经过透镜片后到达位于左侧的反射膜处,然后经反射膜反射。当透镜片为楔形镜或凹面镜时,反射膜镀于透镜片的左侧镜面,激光61入射到达挡光件210时,经过透镜片后达到位于左侧的反射膜处,并经反射膜反射。
61.图5为本实施例提供的光纤耦合装置的第二形式示意图,其与图1中光闸装置的区
别在于:图5中耦合镜筒110上开口112的弧度较大,且连接臂220上安装槽221的槽口朝右设置。该形式时,透镜片可以为平面镜、楔形镜或凸面镜,其中,当透镜片为平面镜时,反射膜可以镀于透镜片的左侧镜面,激光61入射到达挡光件210时,经过透镜片后到达位于左侧的反射膜处被反射;反射膜也可以镀于透镜面的右侧镜面,激光61朝向挡光件210射出时首先到达挡光件210的反射膜一侧,相应被反射膜反射。当透镜片为楔形镜时或凸面镜时,反射膜镀于透镜面的右侧镜面,激光入射到达挡光件210时,首先到达右侧的反射膜处,并被反射膜反射。
62.可选地,本实施例中,如图2和图6所示,连接臂220设有弧形槽223,光纤耦合装置还包括限位座400,限位座400设有限位头410,限位头410插接于弧形槽223,且限位头410与弧形槽223的第一端抵接时,挡光件210位于挡光位;限位头410与弧形槽223的第二端抵接时,挡光件210位于透光位。驱动件230通过驱动连接臂220转动,以实现挡光件210于挡光位和透光位之间的位置切换,使用时,驱动件230驱动连接臂220带动挡光件210向第一方向转动,弧形槽223相对限位头410移动,直至限位头410与弧形槽223的第一端抵接,驱动件230停止驱动,挡光件210到达挡光位;无需阻碍激光61时,驱动件230驱动连接臂220带动挡光件210向第二方向转动,弧形槽223相对限位头410向反方向移动,直至限位头410与弧形槽223的第二端抵接,驱动件230停止驱动,挡光件210到达避开入射光60的透光位。则限位头410和弧形槽223的设置能够对驱动件230的驱动行程进行限位,以提高挡光件210到达挡光位和透光位的位置精确度,相应确保光闸组件的使用精确性。
63.具体地,如图2和图6所示,连接臂220设有两个相对的弧形槽223,限位座400设有相应的两个限位头410,两个限位头410与两个弧形槽223一一对应插接,连接臂220转动过程中,两个限位头410与两个弧形槽223的相对移动均能够对连接臂220的转动运行进行导向,以提高连接臂220的转动位置稳定性及精确度,且连接臂220到达挡光位或透光位时,两个限位头410分别与相应弧形槽223的端部抵接,从而提高对连接臂220转动位置的限位精确度,进一步确保挡光件210的位置精确度。
64.如图2和图6所示,驱动件230转动轴的转动角度为0
°
,连接臂220近似呈竖直,此时限位头410位于弧形槽223顺时针方向的首端位置,挡光件210位于挡光位;无需阻碍激光61时,驱动件230驱动连接臂220沿顺时针方向转动至虚线位置,限位头410此时位于弧形槽223顺时针方向的末端位置,挡光件210位于透光位。
65.当然,在其他实施例中,驱动件230也可以为伸缩驱动件230,如直线电机、推杆气缸等,通过驱动连接臂220平移以带动挡光件210到达挡光位或透光位。
66.如图1所示,光纤耦合装置还包括防护罩300,耦合镜筒110安装于防护罩300,且耦合镜筒110设置开口1121以及入射口111的筒段位于防护罩300内;吸收体80及光闸组件安装于防护罩300内。一方面,防护罩300能够对位于其内的入射筒段112、光闸组件200等起到保护作用,以减少外界因素对其造成的磕碰损坏等,相应确保其使用寿命和使用精确度;另一方面,挡光件210与激光61的作用位置位于防护罩300内,位于耦合镜筒110内壁的吸收体80能够对激光61进行一次吸收,防护罩300内的吸收体80能够对经开口1121向外泄露的激光61进行二次吸收,从而有效隔挡激光61向外发散,相应减少激光61外泄对外界造成的伤害,提高激光设备的使用安全性。
67.可选地,本实施例中,如图15所示,激光设备还包括控制器20、报警装置30和
故障监测元件70,发生模块、指示发生模块、光闸组件200的驱动件230、报警装置30及故障监测元件70均与控制器20连接。激光设备在运行时,各部件的运行由故障监测元件70实时监测,如双频激光器10的内部工作温度由温度传感器监测、发生模块及指示发生模块的驱动电流大小由电流传感器监测、耦合镜筒110出射端口与医用输出光纤的连接状态由光纤插入传感器监测、风扇运行状态由风扇传感器监测等,当上述部件发生故障时,相应的故障监测元件70将监测到的故障信号传递至控制器20,控制器20相应启动报警装置30警示操作人员,并控制关闭发生模块、指示发生模块,并控制驱动件230驱动挡光件210运动至挡光位,以防止激光外泄,从而提高激光设备的使用安全性及智能性。
68.可选地,本实施例中,如图15所示,激光设备还可以包括校验模块40,校验模块40用于检测光闸装置中挡光件210的位置及驱动件230的运行状态,校验模块40、驱动件230、发生模块及指示发生模块均与控制器20连接。光闸组件200运行时,校验模块40实时监测挡光件210的位置和驱动件230的运行状态,当挡光件210的位置存在偏差或挡光件210的位置与驱动件230的预期位置不对应时,表征光闸组件200发生故障,校验模块40将故障信号传递至控制器20,控制器20相应控制关闭发生模块、指示发生模块和驱动件230,从而进一步提高激光设备的使用安全性及精确性。
69.该光纤耦合装置除采用上述激光61与指示激光62的光路重合,且挡光件210对激光61全反射并允许指示激光62通过的形式外,在一些实施例中,如图11和图12所示,挡光件210还可以采用如下形式:激光61和指示激光62垂直设置,挡光件210包括对激光61进行反射的第一45
°
全反镜211以及对指示激光62进行反射的第二45
°
全反镜212,挡光件210位于挡光位时,激光61经第一45
°
全反镜211反射后的反射光路射向吸收体80,指示激光62经第二45
°
全反镜212反射后的指示反射光路射向耦合模块120。如图11视角所示,发生模块11位于耦合镜筒110轴向的右侧,供激光61射入耦合镜筒110内的入射孔位于耦合镜筒110的右端,发生模块11能够经该入射孔向左朝向耦合模块120发射激光61;指示发生模块12位于开口1121的上侧,开口1121供挡光件210进出耦合镜筒110的基础上,还作为供指示激光62射入耦合镜筒110内的入射孔,指示发生模块12能够经开口1121向耦合镜筒110内发射指示激光62。发生模块11和指示发生模块12的开关状态根据不同模式可控,其中,指引模式下,如图11所示,驱动件230(图中未显示)驱动挡光件210到达挡光位,开启指示发生模块12,指示发生模块12向下发射的指示激光62到达第二45
°
全反镜212处朝向左侧的耦合模块120反射,并经耦合模块120输出对激光61的位置进行指引;同时,指引模式下,当发生模块11误开或失控打开时,发生模块11向左发射的激光61到达第一45
°
全反镜211处时,能够朝向下方的吸收体80反射,并被吸收体80吸收,从而完成指示激光62的指引作用,并起到对激光61的隔挡保护作用。模式下,如图12所示,驱动件230驱动挡光件210到达透光位,打开发生模块11并关闭指示发生模块12,挡光件210不再隔挡激光61,发生模块11向左发射的激光61射向耦合模块120,并经耦合模块120输出对患者的位置进行激光。
70.在其他实施例中,如图13和图14所示,挡光件210还可以采用如下形式:激光61和指示激光62垂直设置,挡光件210包括对激光61进行反射的第一45
°
全反镜211,挡光件210位于挡光位时,激光61经第一45
°
全反镜211反射的反射光路指向所述耦合模块120;指示激光62射向耦合模块120。如图13视角所示,发生模块11位于耦合镜筒
110的上方,开口1121供挡光件210进出耦合镜筒110的基础上,还作为供激光61射入耦合镜筒110内的入射孔,发生模块11能够经开口1121向耦合镜筒110内发射指示激光62;指示发生模块12位于耦合镜筒110的右侧,供指示激光62射入耦合镜筒110内的入射孔位于耦合镜筒110的右端,指示发生模块12能够经该入射孔向左朝向耦合模块120发射指示激光62。发生模块11和指示发生模块12的开关状态根据不同模式可控;其中,指引模式下,如图13所示,驱动件230(图中未显示)驱动挡光件210到达透光位,该透光位避开激光61的光路,开启指示发生模块12,指示发生模块12向左朝向耦合模块120发射指示激光62,指示激光62到达耦合模块120并经耦合模块120输出对激光61的位置进行指引;同时,指引模式下,当发生模块11误开或失控打开时,发生模块11向下发射的激光61能够到达下方的吸收体80被吸收,从而完成指示激光62的指引作用,并减少激光61外漏造成的不良影响。模式下,如图14所示,驱动件230驱动挡光件210到达挡光位,关闭指示发生模块12并打开发生模块11,发生模块11向下发射的激光61到达第一45
°
全反镜211处向左朝向耦合模块120反射,随之经耦合模块120输出对患者的位置进行激光。
71.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征:


1.一种光纤耦合装置,其特征在于,包括光闸组件、吸收体、耦合镜筒和安装于所述耦合镜筒内的耦合模块,所述耦合镜筒设有开口以及供激光和指示激光射入的入射口;所述光闸组件包括挡光件和连接于所述挡光件的驱动件,所述驱动件配置成驱动所述挡光件经所述开口移动至所述耦合镜筒内的挡光位或移动至避开所述挡光位的透光位;其中,于所述挡光位处,所述挡光件配置成将所述激光的光路由射向所述耦合模块和所述吸收体两者中的一者反射向另一者;所述指示激光射向所述耦合模块,或经位于所述挡光位的所述挡光件的作用后射向所述耦合模块。2.根据权利要求1所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述驱动件为转动驱动件,所述驱动件的转动轴作为驱动端与所述挡光件连接,且所述转动轴的轴向与所述耦合镜筒的轴向一致,所述开口为设于所述耦合镜筒筒侧壁且沿其周向延伸的弧形开口。3.根据权利要求1或2所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述激光和所述指示激光的光路重合形成入射光射向所述耦合模块,所述挡光件配置成对所述激光全反射并允许所述指示激光通过。4.根据权利要求3所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述挡光件包括透镜片和镀于所述透镜片一侧镜面的反射膜,所述反射膜配置成对所述激光全反射并允许所述指示激光通过。5.根据权利要求4所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述驱动件的驱动端连接有连接臂,所述连接臂设有安装面,所述安装面设有供所述激光及所述指示激光通过的透光孔,所述挡光件的一侧贴合于所述安装面并遮挡所述透光孔。6.根据权利要求5所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述透镜片为平面镜,所述挡光件位于所述挡光位时,所述安装面与所述入射光呈夹角α,α∈(45
°
,90
°
);或,所述透镜片为楔形镜,所述透镜片的两侧镜面呈夹角β,β∈(0
°
,45
°
),所述透镜片异于所述反射膜的一侧镜面与所述安装面贴合,且所述挡光件位于所述挡光位时,所述安装面与所述入射光垂直;或,所述透镜片镀有所述反射膜的一侧镜面为凸镜面,所述挡光件位于所述挡光位时,所述凸镜面朝向所述入射口;或,所述透镜片镀有所述反射膜的一侧镜面为凹镜面,所述挡光件位于所述挡光位时,所述凹镜面背向所述入射口。7.根据权利要求5所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述连接臂设有弧形槽,所述光纤耦合装置还包括限位座,所述限位座设有限位头,所述限位头插接于所述弧形槽,且所述限位头与所述弧形槽的第一端抵接时,所述挡光件位于所述挡光位;所述限位头与所述弧形槽的第二端抵接时,所述挡光件位于所述透光位。8.根据权利要求1或2所述的光纤耦合装置,其特征在于,所述光纤耦合装置还包括防护罩,所述耦合镜筒安装于所述防护罩,且所述耦合镜筒设置所述开口以及所述入射口的筒段位于所述防护罩内;所述吸收体及所述光闸组件安装于所述防护罩内。9.一种激光设备,其特征在于,包括发生模块、指示发生模块和权利要求1-8任一项所述的光纤耦合装置,所述发生模块及所述指示发生模块的射出光路均与所述光纤耦合装置的入射口相对应。10.根据权利要求9所述的激光设备,其特征在于,所述激光设备还包括控制
器、报警装置、故障监测元件和校验模块,所述校验模块配置成检测所述光纤耦合装置中挡光件的位置及驱动件的运行状态;所述发生模块、所述指示发生模块、所述驱动件、所述报警装置、所述故障监测元件及所述校验模块均与所述控制器连接。

技术总结


本实用新型提供一种光纤耦合装置及激光设备,涉及激光技术领域。该光纤耦合装置包括光闸组件、吸收体、耦合镜筒和安装于耦合镜筒内的耦合模块,耦合镜筒设有开口以及供激光和指示激光射入的入射口;光闸组件包括挡光件和连接于挡光件的驱动件,驱动件配置成驱动挡光件经开口移动至耦合镜筒内的挡光位或移动至避开挡光位的透光位;其中,挡光件位于挡光位时,配置成将激光的光路由射向耦合模块和吸收体两者中的一者反射向另一者;指示激光射向耦合模块,或经位于挡光位的挡光件的作用后射向耦合模块。该激光设备包括上述光纤耦合装置。采用该光纤耦合装置的激光设备结构紧凑、体积小,对安装空间要求较低。求较低。求较低。


技术研发人员:

邢念增 李建兴 田兵 朱洲 吴键斌 李洪举

受保护的技术使用者:

莱凯医疗器械(北京)有限公司

技术研发日:

2022.09.19

技术公布日:

2023/3/28

本文发布于:2024-09-25 06:26:46,感谢您对本站的认可!

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