一种用于扩散激光的光纤的制作方法

1.本发明涉及光纤技术领域，具体地，涉及一种用于扩散激光的光纤。

背景技术：

2.外科医生一直使用激光能量作为光能的首选方式，以实现各种手术效果。在其他电子效应中，激光能量可以切割、蒸发、消融或凝结组织。基于各种参数，可以照射病变组织，并导致其凝固和坏死，而不会显著损伤健康的邻近组织。目前行业中采用激光光纤探针发射的激光一般是前向照射的，而在其它情况下，外科医生需要实现围绕激光光纤探针的组织坏死的区域呈圆柱形或椭圆形辐射图案，只需要径向或侧向发射，而不需要轴向或前向发射。通常，从激光能量源经过光纤传导的激光在遇到光纤材料的光导芯的边界时不会发射，边界是光纤纤芯和围绕纤芯的包层之间的平滑界面，选择包层和纤芯的折射率，使得激光通过全内反射保持在纤芯内部，直到它被传导到光纤的远端，另外，从光纤的远端发射的光通常会表现出高斯强度分布，大部分发射光平行或几乎平行于光纤纵轴的方向。因此，目前的激光光纤探针不能满足在一些间质性病例中，外科医生希望围绕激光探针前端发射的激光照射大致呈球形的图案，并且照射是分散的，激光能量均匀扩散，从而逐渐产生可控的组织坏死区域的需求。

技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种用于扩散激光的光纤，包括光纤，所述光纤的一端通过接头与激光输出端口连接，光纤的另一端连接有光学保护帽；
4.所述光学保护帽内沿激光的入射方向依次填充有不同浓度的扩散材料，光学保护帽的中间还设有光学间隔柱，光学保护帽的末端设有多层介质反射零件。
5.优选的，所述光学间隔柱由氧化锆制成，光学间隔柱的两端抛光，用以使侧向扩散激光以光学间隔柱为中心，形成圆形扩散光环。
6.优选的，所述多层介质反射零件由聚碳酸脂材料制成，多层介质反射零件远离扩散材料的一端为圆弧面，多层介质反射零件靠近扩散材料的一端为平面，所述平面镀有多层氟化镁膜或银膜。多层介质反射零件作用为将未被扩散掉的激光反射回扩散材料中继续扩散，多层氟化镁膜或银膜可使反射效率达到 99.9％以上。
7.优选的，所述光纤为石英光纤，光纤由内至外依次包括纤芯、包层及缓冲层，所述包层由低透光率聚酰亚胺制成。激光在石英光纤内以阶跃式传输方式传输至末端光学保护帽中。
8.优选的，所述光学保护帽由ptfe材料(聚四氟乙烯)制成，光学保护帽与光纤的连接处经过蚀刻后通过环氧树脂粘接在一起。蚀刻后有效提高光纤与光学保护帽的粘接力，另外ptfe材料非常有效的防止在使用中粘连组织的现象发生。
9.优选的，所述光学保护帽内至少包含两种不同浓度的扩散介质。
10.优选的，所述扩散介质由液态硅胶与二氧化钛混合而成。
11.优选的，通过不同浓度的扩散介质的相互配合对激光传输的距离进行控制，各浓度的扩散介质在调配时，首先选取不同比例的液态硅胶与二氧化钛通过高速搅拌器进行搅拌混合，然后通过真空脱泡装置将混合配比好的扩散介质除去汽泡，且将不同比例的液态硅胶与二氧化钛制成的扩散介质的配比记录好，制定成配比表，最后根据激光扩散需要的长度将不同浓度的扩散介质沿激光的入射方向由低浓度到高浓度的顺序依次注射进光学保护帽内，浓度由低到高的扩散介质按照激光的入射顺序分别分布在光学保护帽的前端、中间及末端。
12.本发明还包括能够使一种用于扩散激光的光纤正常使用的其它组件，如与激光输出端口连接的激光光源及其控制装置均为本领域的常规技术手段。另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段，如激光输出端口、接头、石英光纤等均为本领域常规设备。
13.本发明的工作原理是，激光通过激光输出端口进入光纤中，然后传输至光纤末端进入光学保护帽，光学保护帽内的扩散介质将激光从侧向或径向扩散。打破了常规中激光只能够向前照射的方式，扩散形态的激光可更好的符合医生临床的应用需求。
14.本发明的有益效果，结构合理，打破了常规中激光只能够向前照射的方式，使激光可以从侧向或径向扩散，扩散后的激光照射是分散的，激光能量均匀，可更好的满足医生临床的应用需求。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
16.图1为本发明实施例中的一种用于扩散激光的光纤的结构示意图；
17.图2为图1中光学保护的局部放大图。
18.图中：1.接头，2.光纤，3.光学保护帽，4.扩散材料，5.光学间隔柱，6. 多层介质反射零件，7.激光输出端口。
具体实施方式
19.下面结合本发明实施例中的附图以及具体实施例对本发明进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
20.实施例
21.如图1-2所示，本发明提供了一种用于扩散激光的光纤，包括光纤2，所述光纤2的一端通过接头1与激光输出端口7连接，所述接头1为sma905接头，用于接入激光，sma905接头使用辅助旋纽稳定轻松的接入激光输出端口；光纤的另一端连接有光学保护帽3；
22.所述光学保护帽3内沿激光的传输方向依次填充有扩散材料4，光学保护帽3的中间还设有光学间隔柱5，光学保护帽3的末端设有多层介质反射零件 6。
23.所述光学间隔柱5由氧化锆制成，光学间隔柱5的两端抛光，用以使侧向扩散激光以光学间隔柱5为中心，形成圆形扩散光环。
24.所述多层介质反射零件6由聚碳酸脂材料制成，多层介质反射零件远离扩散材料
的一端为圆弧面，多层介质反射零件靠近扩散材料的一端为平面，所述平面镀有多层氟化镁膜或银膜。多层介质反射零件作用为将未被扩散掉的激光反射回扩散材料中继续扩散，多层氟化镁膜或银膜可使反射效率达到99.9％以上。
25.所述光纤2为石英光纤，光纤由内至外依次包括纤芯、包层及缓冲层，所述包层由低透光率聚酰亚胺制成；激光在石英光纤内以阶跃式传输方式传输至末端光学保护帽中。
26.所述光学保护帽由ptfe材料制成，光学保护帽与光纤的连接处经过蚀刻后通过环氧树脂粘接在一起。蚀刻后有效提高光纤与光学保护帽的粘接力，另外ptfe材料非常有效的防止在使用中粘连组织的现象发生。
27.所述光学保护帽内至少包含两种不同浓度的扩散介质。
28.所述扩散介质由液态硅胶与二氧化钛混合而成。
29.通过不同浓度的扩散介质的相互配合对激光传输的距离进行控制，各浓度的扩散介质在调配时，首先选取不同比例的液态硅胶与二氧化钛通过高速搅拌器进行搅拌混合，然后通过真空脱泡装置将混合配比好的扩散介质除去汽泡，且将不同比例的液态硅胶与二氧化钛制成的扩散介质的配比记录好，制定成配比表，配比表如表一所示；最后根据激光扩散需要的扩散长度选取配比表中相应组的不同浓度的扩散介质并由低浓度到高浓度的顺序注射入光学保护帽激光入射前端、中间及末端的位置。
[0030][0031]
表一
[0032]
表一中，1组中包含no.1及no.3两种不同浓度的扩散介质，两种不同浓度的扩散介质组合在一后激光的扩散长度为10mm；2组中包含no.1、no.2及 no.3三种不同浓度的扩散介质，三种不同浓度的扩散介质组合在一后激光的扩散长度为20mm；3组中包含no.1、no.2及no.3三种不同浓度的扩散介质，三种不同浓度的扩散介质组合在一起后激光的扩散长度为30mm；4组中包含 no.1、no.2及no.3三种不同浓度的扩散介质，三种不同浓度的扩散介质组合在一起后激光的扩散长度为40mm。本发明实施例中包含以上表一中四种扩散长度，但不限于其它尺寸的扩散长度。
[0033]
表一中不同浓度的扩散介质的参数如表二所示：
[0034][0035][0036]
表二
[0037]
表二中各参数解释如下：
[0038]
matrixdesiredratioxxx:1表示：扩散介质中液态硅胶与二氧化钛的质量比；
[0039]
quantitymatrixdesired(g)表示：需要配制的扩散介质的重量；
[0040]
baseratioxxx:1：基础浓缩液中硅胶与二氧化钛的质量比；
[0041]
amountbaseneeded(g)表示：扩散基质重量；
[0042]
amountclearneeded(g)表示：硅胶的重量。
[0043]
通过以上配置表，可在不同需求时直接提取配置数据，其中扩散基质和硅胶的重量的获取公式如下：
[0044]
amountbaseneeded＝(baseratio/matrixdesiredratio)*quantitymatrixdesired
[0045]
amountclearneeded＝quantitymatrixdesired-amountbaseneeded通过扩散基质与硅胶混合就得到需要配置的扩散介质。
[0046]
本发明通过上述特征结合起来，可以控制激光的扩散性和激光能量均匀分布。可用于在组织经皮间质热疗的照射中使用激光能量或各种经内镜消融手术，解决了医生在使用激光手术中需要侧向扩散激光，使部形成圆形消融状态的需求，而且还可以解决传统激光形成碳化的问题，提高激光的恢复时间。本发明中石英光纤及光学保护帽组成的部分可弯曲，根据使用中的需要可弯曲成弧形使用。
[0047]
本实施例提供的一种用于扩散激光的光纤，它与激光光源和配合的导管一起使用工作，激光通过本发明的光纤传输至光纤末端，进入到光学保护帽，从侧向或径向扩散激光，打破了常规激光只能够向前照射的方式，扩散形态的激光可满足医生临床的应用需求。
[0048]
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的
普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于扩散激光的光纤，包括光纤，其特征在于：所述光纤的一端通过接头与激光输出端口连接，光纤的另一端连接有光学保护帽；所述光学保护帽内沿激光的入射方向依次填充有不同浓度的扩散材料，光学保护帽的中间还设有光学间隔柱，光学保护帽的末端设有多层介质反射零件。2.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述光学间隔柱由氧化锆制成，光学间隔柱的两端抛光。3.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述多层介质反射零件由聚碳酸脂材料制成，多层介质反射零件远离扩散材料的一端为圆弧面，多层介质反射零件靠近扩散材料的一端为平面，所述平面镀有多层氟化镁膜或银膜。4.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述光纤为石英光纤，光纤由内至外依次包括纤芯、包层及缓冲层，所述包层由低透光率聚酰亚胺制成。5.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述光学保护帽由ptfe材料制成，光学保护帽与光纤的连接处经过蚀刻后通过环氧树脂粘接在一起。6.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述光学保护帽内至少包含两种不同浓度的扩散介质。7.根据权利要求1所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：所述扩散介质由液态硅胶与二氧化钛混合而成。8.根据权利要求7所述的一种用于扩散激光的光纤，其特征在于：通过不同浓度的扩散介质的相互配合对激光传输的距离进行控制，各浓度的扩散介质在调配时，首先选取不同比例的液态硅胶与二氧化钛通过高速搅拌器进行搅拌混合，然后通过真空脱泡装置将混合配比好的扩散介质除去汽泡，且将不同比例的液态硅胶与二氧化钛制成的扩散介质的配比记录好，制定成配比表，最后根据激光扩散需要的长度将不同浓度的扩散介质沿激光的入射方向由低浓度到高浓度的顺序依次注射进光学保护帽内。

技术总结

本发明涉及光纤技术领域的一种用于扩散激光的光纤，包括光纤，所述光纤的一端通过接头与激光输出端口连接，光纤的另一端连接有光学保护帽；所述光学保护帽内沿激光的入射方向依次填充有扩散材料，光学保护帽的中间还设有光学间隔柱，光学保护帽的末端设有多层介质反射零件。本发明的有益效果，结构合理，打破了常规中激光只能够向前照射的方式，使激光可以从侧向或径向扩散，扩散后的激光照射是分散的，激光能量均匀，可更好的满足医生临床的应用需求。求。求。