CN101833130B - 光导、光源装置以及内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于传输照明光的光导、使用该光导的光源装置和内窥镜系统。来自光源的光以0°的入射角进入第一小直径光纤。第一小直径光纤的出射光在直径方向具有基本凸光强分布。来自光源的光以12°的入射角进入第二小直径光纤。第二小直径光纤的出射光在直径方向具有基本凹光强分布。第一和第二小直径光纤的出射光通过光纤连接器进入大直径光纤。大直径光纤中的光在直径方向具有基本均匀光强分布,且光强不小于预定值。光从大直径光纤的光出射部件中作为照明光辐射。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于半导体晶片曝光和内窥镜照明的光导。本发明也涉及一种使用该光导的光源装置和内窥镜系统。
背景技术
有多种光纤用于数据信号通讯,如将多个光纤集束在一起的光纤束,和直径大于标准光纤的大直径光纤。此外,例如,这种光纤在用于半导体晶片的曝光装置中用作光导,用于将曝光光线引导至光出射部,从而将半导体晶片曝光于曝光光线(参见美国专利No.7,059,778,其同族为日本特开No.2003-322730)。在内窥镜的光源装置中,用作光导的光纤将照明光引导至内窥镜的末端,从而照明病人的体腔(参见日本特开No.2000-199864)。
在如美国专利No.7,059,778所述将光纤用作光导用于引导曝光光线时,如果光在晶片上的辐射不均匀,则不能产生所需的抗蚀图。在如日本特开No.2000-199864所述将光纤作为光导用于照明内窥镜时,如果光导引导的光具有不均匀的光强分布,同时由于内窥镜获得的图像的亮度也是不均匀的,这种光反映离开具有高反射率或不均匀表面的感兴趣区域,则很难找到病变部。
一般来说,为了从光导中以均匀光强分布辐射光,需要增加形成光纤束的光纤数量。可选择地或此外,在美国专利No.7,059,778中,在光线的光出射面上探测出射光的位置及其光强分布,根据探测结果控制光纤上入射光的光强分布。在日本特开No.2000-199864中,通过将光纤光入射端的方向移动至垂直于光轴的方向,使光纤出射光的光强分布在其直径方向均匀化。
但是,在美国专利No.7,059,778中,需要探测出射光的位置或光强分布的装置,或控制光强分布的装置。在日本特开No.2000-199864中,需要移动光纤光入射端的装置。在任一场合,为了均匀化光强分布,需要增加光导的规模和额外成本。
一般地,在光入射到有多种模式的光传播的多模光纤中时,或光学连接有多模光纤时,由于需要稳定多模光纤的入射光或连接,将光(激光)输入或将多模光纤以一个不大于光纤数值孔径(NA)的角度光学连接,该角度称之为光纤受光角。因此,多模光纤中心部分的出射光具有比其外围部分的出射光更高的光强。于是,多模光纤光出射面上的光强分布是不均匀的。
发明内容
本发明的一个目的是为了提供一种光导,光源装置和内窥镜系统,不需要增加装置成本或规模就能实现出射光光强分布的均匀化。
为了达到以上目的和其他目的,本发明的光导包括第一多模光纤,第二多模光纤,和集束部件。光入射到第一多模光纤,使得第一多模光纤的出射光在第一多模光纤的直径方向上具有中心部分高光强的凸光强分布。光入射到第二多模光纤,使得第二多模光纤的出射光在第二多模光纤的直径方向上具有中心部分低光强的凹光强分布。集束部件至少将第一和第二多模光纤的光出射面侧集束,以形成光纤束的集束面。
优选地,入射到第二多模光纤的光入射角大于入射到第一多模光纤的光入射角。优选地,第一和第二多模光纤的每一个都具有受光角θ,第一多模光纤的光入射角不小于0°且不大于θ/2,第二多模光纤的光入射角不小于θ/2且不大于θ。
优选地,第二多模光纤光入射面的倾斜角大于第一多模光纤光入射面的倾斜角。优选地,第一和第二多模光纤的每一个都具有受光角θ,第一多模光纤的倾斜角不小于0°且不大于θ/2,第二多模光纤的倾斜角不小于θ/2且不大于θ。
优选地,本发明的光导进一步包括与光纤束光学连接的第三多模光纤。第三多模光纤具有面向集束面的光入射面。该光入射面的直径大于集束面的直径。第一和第二多模光纤的出射光的光强分布在第三多模光纤中进一步均匀化。
优选地,光导进一步包括用于第三多模光纤的散斑消减器,该散斑消减器消减第三多模光纤输出的光的散斑。
优选地,第一、第二和第三多模光纤的每一个的数值孔径(NA)不小于0.2。光以不大于受光角的入射角入射第一多模光纤,且NA明显小于0.2,以形成出射光的凸光强分布。另一方面,光以接近0.2的NA入射第二多模光纤,以形成出射光的凹光强分布。因此,本发明中,通过对光纤固有NA的充分利用而使光强分布均匀化。
优选地,第一和第二多模光纤的总数不大于19。本发明使光强分布均匀化,而不像传统装置那样使用数百根光纤。一般地,光强分布的均匀化比较困难,除非光纤直径(光纤保护层的外径)不小于10mm。另一方面,本发明即使第一和第二多模光纤每一个的直径均不大于1mm,也可以使光强均匀化。
本发明的光源装置至少包括第一光源和第二光源,第一多模光纤、第二多模光纤、集束部件和第三多模光纤。第一多模光纤具有面向第一光源的第一光入射面,和输出在第一多模光纤直径方向上具有中心部分高光强的凸光强分布的出射光的第一出射面。第一光入射面垂直于第一光源的光径。第二多模光纤具有面向第二光源的第二光入射面,和输出在第二多模光纤直径方向上具有中心部分低光强的凹光强分布的出射光的第二出射面。第二光入射面相对于第二光源的光径倾斜。集束部件至少将第一和第二多模光纤的第一和第二出射面侧集束,以形成光纤束的集束面。第三多模光纤与光纤束光学连接。第三多模光纤具有第三光入射面和第三出射面。第三光入射面的直径大于集束面的直径。照明光由第三出射面辐射。
本发明的内窥镜系统包括光源装置,内窥镜和图像处理装置。内窥镜具有图像传感器。图像传感器获取由第三多模光纤的第三出射面的照明光照明的体腔的图像。图像处理装置与内窥镜连接。处理装置处理图像传感器的信号,形成图像。
根据本发明,无需额外的成本也无需增加装置的规模,就可以使出射光光强分布均匀化。
附图说明
由以下对优选实施例的具体描述并结合附图,本发明以上和其它的目的和优点将会更加明显,其中全部视图中相似的参考标记表示相似或相应的部件。
图1是本发明第一实施例的光源装置的示意图;
图2A示出了入射角为0°(度)时,一小直径光纤出射光的光强分布曲线;
图2B示出了图2A中的小直径光纤出射光的FFP(远场图形);
图3A示出了入射角为12°时,一小直径光纤出射光的光强分布曲线;
图3B示出了图3A中的小直径光纤出射光的FFP;
图4A示出了一光出射部件出射光的光强分布曲线;
图4B示出了图4A中的光出射部件出射光的FFP;
图5A示出了入射角为0°时,小直径光纤出射光的辐射图形(FFP);
图5B示出了入射角为12°时,小直径光纤出射光的辐射图形(FFP);
图5C示出了入射角为12°时,小直径光纤出射光的辐射图形(NFP);
图5D示出了图5A中的出射光和图5B或图5C中的出射光叠加的辐射图形(FFP);
图6是本发明一内窥镜系统的示意图;
图7是本发明第二实施例的一光源装置的示意图;
图8是本发明第三实施例的一光源装置的示意图;
图9示出了入射角为6°时,小直径光纤出射光的光强分布曲线(NFP);
图10示出了入射角为8°时,小直径光纤出射光的光强分布曲线(NFP);
图11示出了入射角为10°时,小直径光纤出射光的光强分布曲线(NFP);
图12示出了入射角为12°时,小直径光纤出射光的光强分布曲线(NFP);
具体实施方式
如图1所示,本发明第一实施例的光源装置10具有光源11至14,聚光透镜15至18,小直径光导纤维(以下简称小直径光纤)20至23,光纤连接器27或集束部件或光学耦合器,大直径光导纤维(以下简称大直径光纤)28,散斑消减器30和具有出射面的光出射部件31。小直径光纤20至23通过套圈或类似物集束为光纤束32。光导33由光纤束32和大直径光纤28构成。该光导33将光源11至14发射的光引导至光出射部件31。小直径光纤20至23只有在光出射面侧的末端部分可被集束在一起。可选择地,全部小直径光纤20至23可被集束在一起。
图1中,小直径光纤20至23的光出射端由线条表示。但是,每个光出射端实际上具有和光入射端一样的棒状外形。小直径光纤20至23的光出射端插入套状光纤连接器27而被集束。大直径光纤28也插入光纤连接器27。由此,小直径光纤20至23形成的光纤束32和大直径光纤28光学连接。任何能够集束光纤的集束装置都可以用于将小直径光纤20至23集束。
在小直径光纤20至23形成的光纤束32和大直径光纤28高精度对准时,使用一种众所周知的套圈结构作为集束装置。在第一和第二套圈的每一个的中心处形成有一通孔。小直径光纤20至23的光出射端一起插入第一套圈的通孔中,并通过透明粘合剂固定在通孔内部。大直径光纤28的光入射端插入第二套圈的通孔中,并通过透明粘合剂固定在通孔内部。第一和第二套圈从相反侧插入套状接头内。由此,小直径光纤20至23形成的光纤束32和大直径光纤28连接。
光源11和聚光透镜15具有公共光轴L1。光源12和聚光透镜16具有公共光轴L2。光轴L1与小直径光纤20的光轴X1一致。光轴L2与小直径光纤21的光轴X2一致。相应地,光源11射出的光通过聚光透镜15以0°(度)入射角进入小直径光纤20。光源12射出的光通过聚光透镜16以0°入射角进入小直径光纤21。应当注意的是,入射到小直径光纤20和21(都具有受光角θ)的入射角不限于0°。入射角可以不小于0°且不大于θ/2。
光源13和聚光透镜17具有公共光轴L3。光源14和聚光透镜18具有公共光轴L4。光轴L3相对于小直径光纤22的光轴X3倾斜12°。光轴L4相对于小直径光纤23的光轴X4倾斜12°。相应地,光源13射出的光通过聚光透镜17以12°入射角进入小直径光纤22。光源14射出的光通过聚光透镜18以12°入射角进入小直径光纤23。应当注意的是,入射到小直径光纤22和23(都具有受光角θ)的入射角不限于12°。入射角可以不小于θ/2且不大于θ。在小直径光纤20至23的每一个的数值孔径(以下简称NA)为0.22时,θ为12.7°。
小直径光纤20至23的每一个和大直径光纤28由传播多种模式的光的多模光纤构成。大直径光纤28的直径大于小直径光纤20至23整体或光纤束32的直径。小直径光纤20至23的每一个和大直径光纤28由纤芯、包围纤芯的包层和覆盖包层的保护层构成。包括保护层的大直径光纤28的外径在2mm至40mm范围内。集束的小直径光纤20至23或光纤束32的外径在0.5mm至1.5mm范围内,优选1mm。小直径光纤20至23的每一个的NA基本上与大直径光纤28的NA相同。特别地,NA为0.2或更大。
小直径光纤20至23的每一个的纤芯直径不小于55μm且不大于65μm,更优选为60μm。小直径光纤20至23的每一个的包层直径不小于75μm且不大于85μm,更优选为80μm。大直径光纤28的纤芯直径不小于225μm且不大于235μm,更优选为230μm。大直径光纤28的包层直径不小于245μm且不大于255μm,更优选为250μm。
小直径光纤20和21的每一个以0°入射角接收光线。图2A中,小直径光纤20和21中的每一个光强分布都是高斯分布,称之为基本凸状或钟状分布,其峰值位于光轴X1或X2上。光强随着距光轴X1或X2的距离的增加而减小。如图2B中所示,小直径光纤20和21的出射光的远场图形(以下简称为FFP)的每一个具有区域35和区域36。具有不小于预定值M的光强的区域35位于小直径光纤20或21直径方向上距光轴X1或X2预定的距离内。具有小于预定值M的光强的区域36位于区域35外。入射角在0°至6°范围内的出射光的光强分布和FFP基本上与入射角为0°的相同。此外,出射光的光强分布不同的两束或更多束光可以入射到一个或多个小直径光纤上。
另一方面,小直径光纤22和23以12°入射角接收光线。因此,如图3A所示,小直径光纤22和23的每一个光强分布呈基本凹曲线(环形辐射图形),其中,在直径方向上,包含光轴X3或X4的中心部分的光强小于其外围部分的光强。如图3B所示,小直径光纤22和23的出射光的FFP的每一个具有区域38,区域39和区域40。区域38位于在小直径光纤22或23的直径方向上距光轴X3或X4预定的距离内,具有小于预定值M的光强。区域39环绕区域38,具有不小于值M的光强。区域40环绕区域39,具有小于值M的光强。
如图1所示,光纤连接器27通过保护介质(未示出)将集束的小直径光纤20至23或光纤束32的光出射面或集束面和大直径光纤28的光入射面连接。小直径光纤20至23的出射光进入大直径光纤28。每一个具有基本凸光强分布的小直径光纤20和21的出射光,和每一个具有基本凹光强分布的小直径光纤22和23的出射光,在大直径光纤28中叠加或结合。由此,如图4A所示,大直径光纤28的出射光具有在直径方向上光强不小于预定值M的基本均匀平顶光强分布。如图4B所示,大直径光纤28出射光的FFP整体区域42具有不小于值M的光强。
在散斑消减器30中,具有多圈的大直径光纤28通过振动消减散斑噪声,进一步使光强分布均匀化。由此,具有更加均匀的光强分布的出射光从光出射部件31中辐射。所以,消减了散斑噪声的发生。光出射部件31将光辐射至被照明的物体,例如屏幕。
图5A示出了光以0°入射角入射时小直径光纤20和21的每一个光出射面的出射光辐射到屏幕上的FFP。白色部分表示光强高。图5B示出了光以12°入射角入射时小直径光纤22和23的每一个光出射面的出射光辐射到屏幕上的FFP。图5C是小直径光纤22和23的每一个的出射光在其光出射面上的近场图形(以下简称NFP)。图5D示出了在具有图5A的辐射图形的光和具有图5B和图5C的辐射图形的光,输出到大直径光纤28时,由大直径光纤28的光出射部件31的出射面出射的光辐射到屏幕上的辐射图形。图5D显示光出射部件31的出射光的光强分布基本均匀。
如上所述,在本发明中,光入射到小直径光纤20和21,从而形成基本凸光强分布,光入射到小直径光纤22和23,从而形成基本凹光强分布。具有基本凸光强分布的光和具有基本凹光强分布的光叠加。由此,光出射部件31的出射光的光强分布均匀化。
本发明不使用美国专利No.7,059,778和日本特开No.2000-199864中所述的特殊器件就能够使光强分布均匀。相应地,本发明的装置无需增大规模和额外的成本。一般地,需要在替换光纤束或整个光导之后,对用于均匀化光强分布的装置的控制系统进行再调整。另一方面,本发明只需要设置小直径光纤20至23的入射角。所以,相对于传统装置,替换光纤束或整个光导所需要的时间缩短了。在光导频繁替换时,例如用于内窥镜照明的光导,本发明特别有效。
一般地,由于光纤束中集束光纤数量的增加,至少需要数百根光纤才能使光纤束的光强分布均匀化。另一方面,本发明只需要最少2根最多19根光纤就能使光强分布均匀化。由于,小直径光纤20至23的每一个和大直径光纤28的NA不小于0.2,大直径光纤28在直径方向上的外围部分的光强进一步增大。在外围部分的光强不足够大时,通过叠加具有在外围部分增大的光强的基本凹光强分布的光,使光强分布均匀化。
虽然小直径光纤和大直径光纤在直径上不同,但是小直径光纤出射光的辐射图形,例如环状辐射图形,在大直径光纤中维持其大小和形状。一般地,使光强分布均匀化比较困难,除非光纤直径(保护层的外径)至少为10mm。但是,本发明即使小直径光纤的直径不大于1mm,也可以使光强分布均匀化。
如图6所示,内窥镜系统50使用本发明的光源装置10作为用于产生照明病人体腔的照明光的装置。内窥镜51获取由照明光照明的病人体腔图像。处理装置52或图像处理装置对获取的图像进行各种处理。此后,图像在监视器53上显示。
内窥镜51具有插入病人体腔内的柔性插入部件55,位于插入部件55底部用于用手操作内窥镜51的手持部件56,和用于连接通用连接器57和手持部件56的通用线缆58。通用连接器57分别与光源装置10的插口10a和处理装置52的插口52a相连。在插入部件55的远端,具有照明光学系统60,物镜光学系统61,棱镜62和图像传感器63。
在外壳67中设有组成光源装置10的光源11至14,聚光透镜15至18,小直径光纤20至23,光纤连接器27,和散斑消减器30。大直径光纤28的一端部位于外壳67内部,并延伸通过通用线缆58和插入部件55。
来自光源11的光通过聚光透镜15以0°入射角入射到小直径光纤20。来自光源12的光通过聚光透镜16以0°入射角入射到小直径光纤21。小直径光纤20和21的每一个的出射光具有如图2A所示的基本凸光强分布曲线和如图2B所示的FFP。来自光源13的光通过聚光透镜17以12°入射角入射到小直径光纤22。来自光源14的光通过聚光透镜18以12°入射角入射到小直径光纤23。小直径光纤22和23的每一个的出射光具有如图3A所示的基本凹光强分布曲线和如图3B所示的FFP。
小直径光纤20至23的出射光通过光纤连接器27输出到大直径光纤28。如图4A所示,大直径光纤28内的光的光强分布基本均匀,且在其直径方向上光强不小于预定值M。此外,如图4B所示,大直径光纤28的FFP的整个区域42具有不小于预定值M的光强。大直径光纤28内的光的光强分布通过散斑消减器30进一步均匀化,进而传输到照明光学系统60。
照明光学系统60通过大直径光纤28传输的光照明病人体腔。由于照明光具有均匀光强,即使体腔内的感兴趣区域具有高反射率或明显不均匀的表面,内窥镜51也能够获取清晰的图像。所以,容易在获得的图像中找到病变部。
物镜光学系统61接收反射离开体腔内感兴趣区域的光。棱镜62折射接收的光。折射光在图像传感器63的成像表面上形成图像。由此获得感兴趣区域的图像信号。获取的图像信号通过通用线缆58中的插入部件55和信号线70传输到处理装置52。处理装置52对通过信号线70传输的图像信号进行多种处理。监视器53显示基于处理过的图像信号的感兴趣区域的图像。
如图7所示,本发明第二实施例的光源装置80具有和如图1所示的第一实施例的光源装置10一样的构造,除了小直径光纤82和83的每一个具有受光角θ。光源13和聚光透镜17具有公共光轴L3。光源14和聚光透镜18具有公共光轴L4。光轴L3与小直径光纤82的光轴X3一致。光轴L4与小直径光纤83的光轴X4一致。小直径光纤82和83的光入射面82a和83a分别打磨或抛光,以相对于垂直于光轴X3和X4的平面倾斜12°。在小直径光纤82和83的每一个具有受光角θ时,小直径光纤82和83的光入射面82a和83a的相对于垂直于光轴X3或X4的平面的倾斜角的每一个可以不小于θ/2且不大于θ。此外,小直径光纤20和21的光入射面的每一个可以打磨或抛光,由此以小于小直径光纤82和83的光入射面82a和83a的倾斜角的倾斜角倾斜。在每一个小直径光纤20和21均具有受光角θ时,小直径光纤20和21的光入射面的倾斜角相对于垂直于光轴X1或X2的平面,可以为例如不小于0°且不大于θ/2。
小直径光纤82和83和小直径光纤20和21一样为多模光纤。相应地,当光源13和14的光分别通过聚光透镜17和18以12°入射角进入光入射面82a和83a时,小直径光纤82和83的每一个的出射光具有如图3A所示的基本凹光强分布和如图3B所示的FFP。
小直径光纤20、21、82和83的出射光通过光纤连接器27进入大直径光纤28。在大直径光纤28中,小直径光纤20、21、82和83的出射光叠加并被均匀化。从而如图4A所示,大直径光纤28的出射光具有基本均匀的光强分布,且光强在其直径方向上不小于预定值M。如图4B所示,大直径光纤28的FFP的整个区域42具有不小于预定值M的光强。大直径光纤28内的光的光强分布进一步由散斑消减器30均匀化。
如图8所示,本发明第三实施例的光源装置90具有和如图1所示的第一实施例的光源装置10相同的构造,除了小直径光纤22的入射角θa。在该实施例中,入射角θa在0°至12°的范围内可改变。
在图9至12中,小直径光纤22的纤芯直径为60μm,包层直径为80μm,NA为0.23。图9至12的每一个显示出小直径光纤22的出射光的光强分布(NFP)曲线。图9中,入射角θa为6°。图10中,入射角θa为8°。图11中,入射角θa为10°。图12中,入射角θa为12°。在图9至12中,“直径方向”(水平轴)上的“0”表示小直径光纤22的光轴。为了形成环状辐射图形,优选地将光纤的NA设置接近其上限。
如图9至12所示,小直径光纤22在直径方向上的外围部分的光强从θa约为8°开始随着θa的增加而增加。众所周知,小直径光纤22光出射面上的辐射图形随着θa的变化而变化,例如,从环状变为椭圆状,反之亦然。特别地,在θa为12°时,NA达到光纤的上限(0.22)。由此,在辐射图形外围部分的模式激励变得显著。相应地,在θa为12°时,小直径光纤22光出射面上的辐射图形成为环状,明显不同于θa小于12°时的辐射图形。θa在0°到6°范围内时,小直径光纤22出射光的光强分布具有和θa为6°时基本一样的图形(参见图9)。
通过光纤连接器27,入射角为θa的小直径光纤22的出射光,连同入射角为0°的小直径光纤20和21的出射光、入射角为12°的小直径光纤23的出射光一起,进入大直径光纤28。在大直径光纤28内,小直径光纤20至23输出的光互相叠加,使大直径光纤28在直径方向上的光强均匀化。
在小直径光纤22的入射角θa不同于小直径光纤23的入射角12°时,具有不同大小和形状的多个辐射图形的光进入大直径光纤28,并在大直径光纤28中互相叠加。于是,光出射部件31的出射面输出的出射光具有由不同大小和形状的多个辐射图形结合而成的、光强分布均匀的辐射图形。也就是说,通过调整小直径光纤22的入射角θa,就能够将具有需要辐射图形的光辐射到被照明的物体。入射到小直径光纤20和21的光分别经由聚光透镜15和16,沿着并靠近光轴X1和X2集中,所以,大直径光纤28在直径方向上的外围部分的光强不充足。但是,通过调整入射到小直径光纤22的光的入射角θa,可以增加外围部分的光强,而不会影响大直径光纤28的光强分布的均匀性。
在上述实施例中,小直径光纤或光纤束与大直径光纤连接,出射光从大直径光纤中辐射。可选择地,出射光可以不通过大直径光纤而直接从小直径光纤中辐射。这时,优选地使用如下所述形成的具有两层包覆的光纤束。首先,小直径光纤由第一保护管包覆,用作光纤束的中心光纤。多个小直径光纤围绕中心光纤放置,并由第二保护管包覆。围绕第二保护管放置其它多个小直径光纤,并由第三保护管包覆。由此形成具有两层包覆的光纤束。应当注意的是,可以使用具有两层或更多层包覆的光纤束或复合光纤。
在本发明中,多种变化和修改均有可能,且可以被理解在本发明范围内。
Claims (10)
1.一种用于传输照明光的光导,包括:
第一多模光纤,所述光入射其上,从而所述第一多模光纤的出射光在所述第一多模光纤直径方向上具有其中心部分具有高光强的凸光强分布;
第二多模光纤,所述光入射其上,从而所述第二多模光纤的出射光在所述第二多模光纤直径方向上具有其中心部分具有低光强的凹光强分布;和
集束部件,用于至少将所述第一和第二多模光纤的光出射面侧集束,以形成光纤束的集束面;
其中来自所述第一多模光纤的具有凸光强分布的出射光和来自所述第二多模光纤的具有凹光强分布的出射光结合以从所述光纤束发出具有基本均匀光强分布的光,
其中所述第二多模光纤的光入射面的倾斜角大于所述第一多模光纤的光入射面的倾斜角,所述光入射面的倾斜角为光纤的光入射面相对于垂直于光纤的光轴的平面的倾斜角,并且
其中所述第一多模光纤和所述第二多模光纤的总数至多为19。
2.如权利要求1所述的光导,其中,所述光在所述第二多模光纤上的入射角大于所述光在所述第一多模光纤上的入射角。
3.如权利要求2所述的光导,其中,所述第一和所述第二多模光纤的每一个具有受光角θ,所述光在所述第一多模光纤上的所述入射角不小于0°且不大于θ/2,所述光在所述第二多模光纤上的所述入射角不小于θ/2且不大于θ。
4.如权利要求1所述的光导,其中,所述第一和所述第二多模光纤的每一个具有受光角θ,所述第一多模光纤的所述倾斜角不小于0°且不大于θ/2,所述第二多模光纤的所述倾斜角不小于θ/2且不大于θ。
5.如权利要求1所述的光导,进一步包括光学连接于所述光纤束的第三多模光纤,所述第三多模光纤具有面向所述光纤束的光入射面,所述光入射面在直径上大于所述集束面。
6.如权利要求5所述的光导,进一步包括用于所述第三多模光纤的散斑消减器,所述散斑消减器消减所述第三多模光纤输出的所述光的散斑。
7.如权利要求6所述的光导,其中,所述第一、所述第二和所述第三多模光纤的每一个的数值孔径不小于0.2。
8.如权利要求1所述的光导,其中,所述第一和所述第二多模光纤的每一个的直径不大于1mm。
9.一种光源装置,包括:
至少第一光源和第二光源;
第一多模光纤,所述第一多模光纤具有面向所述第一光源的第一光入射面,和用于输出在所述第一多模光纤直径方向上中心部分具有高光强的凸光强分布的出射光的第一出射面,所述第一光入射面垂直于所述第一光源的光路;
第二多模光纤,所述第二多模光纤具有面向所述第二光源的第二光入射面,和用于输出在所述第二多模光纤直径方向上中心部分具有低光强的凹光强分布的出射光的第二出射面,所述第二光入射面相对于所述第二光源的光路倾斜;
集束部件,用于至少将所述第一和所述第二多模光纤的第一和第二出射面侧集束,以形成光纤束的集束面;和
光学连接于所述光纤束的第三多模光纤,所述第三多模光纤具有第三光入射面和第三出射面,所述第三光入射面在直径上大于所述集束面,照明光从所述第三出射面辐射;
其中来自所述第一多模光纤的具有凸光强分布的出射光和来自所述第二多模光纤的具有凹光强分布的出射光结合以从所述光纤束发出具有基本均匀光强分布的光,并且
其中所述第一多模光纤和所述第二多模光纤的总数至多为19。
10.一种内窥镜系统,包括:
A.权利要求9所述的光源装置;
B.内窥镜,所述内窥镜具有图像传感器,所述图像传感器获取所述第三出射面的照明光照明的体腔的图像;和
C.连接于所述内窥镜的图像处理装置,所述处理装置处理来自所述图像传感器的信号,并形成图像。
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