CN109581676A - 一种激光均匀分散的发射光纤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光均匀分散的发射光纤，该光纤包括：光纤入射端、光纤主体和光纤出射端；光纤入射端设有一个凹透镜、光纤主体的内部表面设有磨砂层、光纤出射端设置一个准直透镜，本发明通过改善光纤内部表面结构，以及增设凹透镜来发散能量高度集中的激光，再利用准直透镜将杂乱无章的激光准直平行射出，从而使接收光纤采集到的信号强弱均匀，并避免激光误射可能对人眼造成的危害；再通过增大光纤出口端的直径来扩大激光的照射面积，从而提升数据的采集率和准确性。

Description

一种激光均匀分散的发射光纤

技术领域

本发明涉及医学成像领域，尤其涉及一种激光均匀分散的发射光纤。

背景技术

随着近红外光谱成像技术的发展，近红外光谱成像系统在医疗方面的研究也取得了一定程度的突破，相继诞生了各种无创伤或创伤性较小的测量活体人脑结构和功能的技术，其中大多数能把测量的结果通过图像形式显示出来,这些技术统称为脑成像技术。

目前，神经科学家普遍重视的脑功能成像技术是光纤式脑功能成像技术，该技术通过发射光纤发射1路或多路激光经由大脑皮层漫射回来，再由接收光纤采集以获得大脑内部的信息。

但是当前技术还存在一定的缺陷，由于激光具有能量高度集中的特质，实际使用中若不进行处理，会出现发射光纤周围的接收光纤中一路采集到的信号较强，而其他的信号都较弱的情况。另外，能量高度集中的激光，如果误照射到人眼，可能会造成一定伤害。

发明内容

针对上述现有技术当中的缺陷，本发明的目的在于提出一种激光均匀分散的发射光纤，该发射光纤可以将能量高度集中的激光分束再发散，使其可以发射出能量均匀的激光。

本发明的上述技术效果是通过以下技术方案予以实现的。

一种激光均匀分散的发射光纤，该光纤包括光纤入射端、光纤主体和光纤出射端；

所述光纤入射端设有一个凹透镜，其功能是将能量高度集中的激光束发散的导入光纤；所述光纤出射端还设有一个自聚焦准直透镜，其功能是将杂乱无章的激光进行准直，其原理是利用光在不同介质之间传播时，其传播方向会有规律的发生改变，该准直透镜的材料折射率分布沿纵向逐渐递减，从而使得激光进入准直透镜后可以平滑的改变传播方向，最后趋于平行出射。

优选的，所述光纤从中心向外依次包括三层：纤芯、包层和涂覆层。

具体的，所述纤芯为高折射率玻璃纤芯；

所述包层为低折射率的玻璃包层；

所述涂覆层的材料为树脂。

具体的，所述光纤主体内部表面设有磨砂层；

所述磨砂层设置在光纤玻璃包层内表面。

具体的，所述光纤出射端的直径大于所述光纤主体的直径，其目的是使激光出射时照射面积更大，以提高数据的采集率和准确性。

具体的，所述凹透镜和所述自聚焦准直透镜均是通过塑胶保护套分别安装在光纤入射端和光纤出射端上的；

所述塑胶保护套主要是为了保护透镜以及方便拆卸。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：提供了一种激光均匀分散的发射光纤，通过在光纤入射端设置一个凹透镜，用来发散能量高度集中的激光束，使激光束分散的导入光纤；在光纤出射端再设置一个自聚焦准直透镜，其功能是将光纤出射端杂乱无章的激光变为平行出射的激光束，使激光能量更为均匀；另外，在光纤主体内部表面设有磨砂层，该磨砂层设置在光纤内部的玻璃包层内表面，其功能是使激光在光纤内表面发生漫反射，以分散激光的能量，通过将这三种结构相结合，就可以使激光均匀分散的照射到大脑皮层，从而使接收光纤接收到的信号强弱也比较均匀，避免激光误射到人眼可能造成的伤害。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

图中：1、光纤入射端；2、光纤主体；3、光纤出射端；4、凹透镜；5、自聚焦准直透镜；6、磨砂层；7、塑胶保护套。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和技术效果更加直观的表达出来，以下将结合具体的实施例，并参照附图对本发明作进一下详细的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种激光均匀分散的发射光纤，包括：光纤入射端1、光纤主体2和光纤出射端3，在光纤入射端1和光纤出射端3均设有一个光学透镜。

作为本实施例优选的实施方案，所述光纤入射端1设有一个凹透镜4，其作用是将激光分散的导入光纤。

所述凹透镜4设有一个塑胶保护套7，所述凹透镜4是通过所述塑胶保护套7安装在光纤入射端1上的。

作为本实施例优选的实施方案，在光纤出射端3设置有一个自聚焦准直透镜5，其作用是将出射端杂乱无章的激光束准直平行射出；

所述自聚焦准直透镜5是利用光在不同介质中传播时，其传播方向会有规律的发生改变的原理；

所述自聚焦准直透镜5材料折射率的分布沿径向逐渐减小，当激光射入自聚焦准直透镜5后会连续发生折射，最后会平滑的趋于平行出射。

所述自聚焦准直透镜5是通过所述塑胶保护套7安装在所述光纤出射端3上的，所述塑胶保护套7主要是起到固定和保护透镜的作用。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种激光均匀分散的发射光纤，与实施例1的区别在于所述光纤内部还设有磨砂层；

作为本实施例优选的实施方案，所述光纤主体2内部表面设有磨砂层6，其作用是使激光在光纤内传播时发生漫反射，从而分散激光的能量；

所述光纤从中心向外依次分为三层，包括纤芯、包层和涂覆层；

所述纤芯为高折射率玻璃材质、所述包层为低折射率玻璃材质、所述涂覆层为树脂材质；

所述磨砂层6设置在所述玻璃包层内表面。

通过结合以上所述技术方案，就可以实现本发明的如下技术效果：

将能量高度集中的激光变成分散均匀的激光束，再照射到大脑皮层上发生漫反射，由接收光纤采集接收到的信号，这样就能大大提高接收光纤采集到的信号的稳定性和准确性，也能避免激光误射人眼造成的危害。

以上所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明专利所保护的范围。

Claims (6)

1.一种激光均匀分散的发射光纤，该光纤包括光纤入射端(1)、光纤主体(2)和光纤出射端(3)，其特征在于，所述光纤入射端(1)设有用于将激光均匀分散的凹透镜(4)，所述光纤出射端(3)设有用于将分散光转变成平行光的自聚焦准直透镜(5)。

2.根据权利要求1所述的激光均匀分散的发射光纤，其特征在于，所述光纤主体(2)内设有磨砂层(6)。

3.根据权利要求2所述的激光均匀分散的发射光纤，其特征在于，所述光纤从中心向外依次包括纤芯、包层和涂覆层；

所述纤芯为高折射率玻璃纤芯，所述包层为低折射率玻璃包层，所述涂覆层为树脂。

4.根据权利要求3所述的激光均匀分散的发射光纤，其特征在于，所述磨砂层(6)设置在玻璃包层内表面。

5.根据权利要求1所述的激光均匀分散的发射光纤，其特征在于，所述光纤出射端(3)的直径大于光纤主体(2)的直径。

6.根据权利要求1所述的激光均匀分散的发射光纤，其特征在于，所述凹透镜(4)和所述自聚焦准直透镜(5)通过塑胶保护套(7)分别安装在光纤入射端(1)和光纤出射端(3)上。