CN110337277A - 具有关节式束分离的多光纤多点式激光探针 - Google Patents

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A·米尔斯帕西
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Abstract

披露了多光纤激光探针，所述多光纤激光探针利用光纤和其他激光探针元件的相对运动来在提供多点束递送的同时保留小号兼容性，或者使得选择性地递送单点束图案或多点束图案。示例性探针包括光纤，所述光纤具有远端，所述远端可作为整体移动到附连至套管的远端的远侧斜坡元件上，使得所述光纤的远端可以在缩回位置与伸出位置之间移动，在所述缩回位置，所述光纤的远端在所述套管或所述斜坡元件内，在所述伸出位置，所述光纤的远端被所述斜坡的槽或通道引导以便至少部分地延伸穿过所述激光探针的远端中的外部开口并且以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。

Description

具有关节式束分离的多光纤多点式激光探针
技术领域
本申请涉及一种眼科手术中使用的激光探针、更具体地涉及一种在光凝术中使用的多点式激光探针。
背景技术
激光光凝疗法治疗比如视网膜脱落和撕裂、以及比如糖尿病等疾病引起的增殖性视网膜病变等眼部病症。糖尿病患者异常高的血糖会刺激视网膜血管释放生长因子，进而促使视网膜表面上的血管和毛细血管不期望地增生。这些增生的血管非常脆弱并且很容易流血到玻璃体中。人体对受损血管的反应是产生疤痕组织，所述疤痕组织可能进而导致视网膜脱落，最终导致失明。
在激光光凝术中，激光探针用于在视网膜上的各个激光烧灼点处烧灼血管。因为激光还会损伤存在于视网膜上以便能够具有视力的视杆细胞和视锥细胞，因此视力以及血管受到影响。由于视力在视网膜的中央黄斑处最敏锐，因此外科医生会将产生的激光烧灼点布置在视网膜周边区域中。以这种方式，牺牲一些周边视力而保留中央视力。在手术期间，外科医生驱动带有非烧灼瞄准束的探针，使得待进行光凝的视网膜区域被照亮。由于低功率红色激光二极管的可用性，瞄准束通常为低功率红色激光。一旦外科医生已经将激光探针定位为照亮期望的视网膜点，外科医生就会通过脚踏板或其他手段激活激光，然后对被照亮的区域进行光凝。烧灼视网膜点后，外科医生重新定位探针以用瞄准光照亮新的点、激活激光、重新定位探针以此类推，直到合适的烧灼激光点阵列分布在视网膜上。
对于任何一种视网膜治疗，所需激光光凝的个数都很大。例如，通常烧灼1,000到1,500个点。因此，可以很容易认识到，如果激光探针是能够同时烧灼多个点的多点式探针，那么光凝过程将会更快(假设激光源功率足够)。因此，多点式激光探针已经开发并且可以分成两类。第一类(本文称为“多光纤多点式”激光探针)通过对应光纤阵列产生其多个激光束。第二类仅使用单个光纤并且因而本文称为“单光纤多点式”激光探针。无论激光探针是单光纤探针还是多光纤探针，都应该与用于将探针连接至激光源的适配器兼容。在这方面，激光源通常具有标准化的互连件，比如超小型A类(SMA)互连件。例如，激光源可以有SMA母连接器，所述母连接器接纳耦合至激光源正驱动的任何仪器的SMA公连接器。对于常规单光纤单点式激光探针，其SMA公连接器将结合单个光纤。激光源向SMA公连接器提供被称为激光束腰的聚焦束。这对于单光纤式探针是非常有利的，因为其光纤的端面被束腰照亮从而能够有效地耦合至激光源。但是，如果多光纤多点式激光探针使用对应多个光纤来驱动其多个点，则所述探针不能简单地以这种方便的单光纤方式使其多个光纤接收来自源的聚焦束，因为激光束腰太窄而不能耦合到多个光纤中。而是，激光源将必须改变或适配其常规互连件，使得探针的多个光纤不是简单地通过激光束腰提供。但是，这种改变既昂贵又麻烦。
因而，已经开发多光纤多点式探针，使得激光源驱动连接到单个光纤电缆上的单个光纤互连件，所述光纤电缆进而驱动在激光探针手机内的单个光纤/多个光纤光耦合。手机内所产生的光学器件增加了成本，因为期望激光探针是可抛弃的以限制患者之间的传染。例如，光学器件包括衍射分束器以将来自单个光纤的束分成多个束以便分配到多个光纤。为了将来自单个光纤的激光束准直到分束器上并且接着将所产生的多个束会聚到多个光纤上，需要平凸透镜。但是由于激光源互连件相对小的内径，难以将此类透镜移至这种互连件，使得探针的其余部分可以不太昂贵。
多光纤多点式激光探针存在的另一个问题是，从多个光纤的远端发射的远心激光束应该被引导至不同的角方向上以便将所产生的激光束点适当地分布在视网膜上。为了提供这种分布，已经开发光纤的远端弯曲到期望的角方向上的多光纤多点式激光探针。但是这种弯曲是麻烦的并且还增加了成本。
为了避免与使用多个光纤相关联的问题，来自单光纤激光探针的光束可以被引导至衍射分束器上，所述衍射分束器将束分成多个衍射束以用于发射到视网膜。然而，衍射分束器必须接着聚焦所产生的衍射束，这需要光栅方案以在元件上空间改变。这种复杂性不仅增加了成本，而且所产生的空间变化的衍射分束器还将降低整体性能。这种设计还使得难以改变光纤远端与衍射元件之间的距离。
因此，本领域需要改进的多点式激光探针。
发明内容
本文披露的多光纤激光探针的若干实施例利用光纤和其他激光探针元件的相对运动来在提供多点束递送的同时保留小号兼容性，或者使得选择性地递送单点束图案或多点束图案。
根据一些实施例的示例性探针包括光纤，所述光纤具有远端，所述远端可作为整体移动到附连至套管的远端的远侧斜坡元件上，使得所述光纤的远端可以在缩回位置与伸出位置之间移动，在所述缩回位置，所述光纤的远端在所述套管或所述斜坡元件内，在所述伸出位置，所述光纤的远端被所述斜坡元件的槽或通道引导以便至少部分地延伸穿过所述激光探针的远端中的外部开口并且以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
另一个示例性探针包括：多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至至少所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；以及斜坡元件，所述斜坡元件从所述套管的远端延伸并且位于所述多个光纤之间并且具有与所述光纤中的每一个相对应的槽。在本实例中，所述套管和斜坡元件可一起在纵向方向上相对于所述光纤在朝远侧伸出位置与朝近侧缩回位置之间平移，在所述朝远侧伸出位置，所述光纤的远端完全或基本上完全在所述套管内，在所述朝近侧缩回位置，所述光纤的远端被所述斜坡元件的槽引导以便延伸到所述套管外部并且以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
多光纤多点式激光探针的另一个实例包括：多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至至少所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；以及套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤。这种示例性探针进一步包括：斜坡元件，所述斜坡元件附连至所述套管的远端并且具有槽和/或通道，所述槽和/或通道与所述光纤中的每一个相对应并且延伸至所述激光探针的远端；以及套筒，所述套筒在所述套管的至少一部分内延伸并且可在所述套管内平移。在这些实施例中，所述多个光纤相对于所述套管和所述斜坡元件纵向地固定，使得所述光纤的远端在所述斜坡元件的远端处或附近，并且所述套筒可在朝近侧缩回位置与朝远侧伸出位置之间平移，在所述朝近侧缩回位置，所述光纤的远端被定向成指向与所述套管的纵向轴线基本上平行的方向，在所述朝远侧伸出位置，所述光纤的远端被所述套筒以及所述斜坡的槽或通道移动和约束以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
多光纤多点式激光探针的又另一个实例同样包括多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；以及套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤。然而，本实例包括透镜阵列元件，所述透镜阵列元件被布置在所述套管的远端中或处，所述透镜阵列元件包括透镜效应元件的阵列，所述透镜效应元件在所述套管内围绕所述透镜阵列元件的第一面成角度地设置，其中，所述第一面面向所述光纤的远端。在本实例中，所述透镜阵列元件可相对于所述多个光纤从第一位置旋转至第二位置，在所述第一位置，所述透镜效应元件中的每一个被布置在所述光纤中的对应光纤的远端与所述激光探针的远端之间，在所述第二位置，所述透镜阵列元件的第一面的基本上平面区域被布置在所述光纤中的每一个的远端与所述激光探针的远端之间。在根据本实例的一些实施例中，所述透镜效应元件包括设置在所述透镜阵列元件的第一面上的微透镜元件。在其他实施例中，用楔形阵列元件代替透镜阵列元件，所述楔形阵列元件包括多个微楔形元件，所述微楔形元件以与上述总结的透镜阵列元件类似的方式围绕楔形阵列元件的第一面成角度地设置。
附图说明
图1是耦合至适配器元件的激光源的纵向截面视图，所述适配器元件包含用于耦合至多光纤多点式激光探针的近端的梯度折射率(GRIN)透镜。
图2示出了图1的探针的近端内的多光纤阵列的径向截面视图。
图3是耦合至适配器元件的激光源的纵向截面视图，所述适配器元件包括用于耦合至多光纤多点式激光探针的近端的衍射分束器。
图4是图3的探针的近端内的多光纤阵列的径向截面视图。
图5展示了用于将从图4的多光纤阵列发射的多个投射束成角度地分离的GRIN透镜。
图6A展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例在激光探针的远端处结合展开分隔件，所述展开分隔件被构造成使得探针中的光纤可以从缩回非操作位置滑动到延伸操作位置。
图6B展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例在激光探针的远端处结合展开分隔件，所述展开分隔件被构造成使得探针中的光纤可以从缩回非操作位置滑动到延伸操作位置。
图7A展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例结合缩回套管部分以及远侧展开分隔件。
图7B展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例结合缩回套管部分以及远侧展开分隔件。
图8展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例在远侧套管部分内结合移动套筒并且结合远侧展开分隔件，所述远侧展开分隔件被构造用于将光递送从单点模式切换成多点模式。
图9展示了结合可旋转选择的微透镜阵列的实施例。
图10展示了结合可旋转选择的微透镜阵列的实施例。
具体实施方式
本文详细描述的是与常规激光源互连件兼容的改进的多光纤多点式激光探针。
现在转到附图，图1中示出了多光纤多点式激光探针100的某些细节。
图1未示出激光探针100的近端的细节；近端的若干实现方式的细节在下文中提供。美国专利号8,951,244中也展示了图1示出的多光纤多点式激光探针100的多个部分；因而，应认识到，图1示出的细节表示现有技术的实例。
回到图1，可以看出，激光源105通过合适的互连件驱动探针100。用于激光源105的常用标准互连件是超小型A类(SMA)适配器。因而，激光源105包括SMA母适配器110。然而，应认识到，激光探针100容易被适配成与任何常规标准光学互连件相配合，只要激光源的互连件向激光探针的公连接器的近端提供比如激光束腰115等聚焦束点即可。因而，以下讨论将假设激光探针100通过不失一般性的定制SMA适配器120耦合至源105。
为了接收激光束腰115，SMA适配器120的孔包括梯度折射率(GRIN)透镜125。GRIN透镜125可以是容易插入此类孔中的简单的单元件圆柱形GRIN棒形透镜。GRIN透镜125设计成将聚焦束转送到第二聚焦点130并且接着到其远端处的准直束波前。如在SMA领域已知的，SMA适配器120通过螺纹圆柱体135以及固位环140紧固到SMA适配器110上。SMA适配器120不仅具有用于插入SMA适配器110中的公端，还具有接纳比如SMA905公光纤连接器145等常规光学互连件的母端。连接器145通过螺纹圆柱体或环160以及固位环165紧固到适配器120上。连接器145在其孔中包括光纤阵列150。阵列150的近端151通过合适的气隙、比如220μm的气隙与GRIN透镜125的远端分开。连接器145连接至包住光纤150的柔性电缆，如在激光探针领域中已知的，所述光纤通向手机和套管。
图2的截面示出了光纤阵列150的示例性实施例。在图1的近端151处的激光束边界示出为源105的绿色激光束边界205以及红色瞄准束边界210。阵列150包括被六个外光纤周向地围绕的中心光纤。在一个实施例中，每个光纤220具有0.22的数值孔径(NA)，这通过75μm玻璃芯被包裹在90μm的包层中、所述包层被101μm护套围绕来实现。为了使未耦合到阵列150中的激光能量的量最小化，GRIN透镜125被构造成使得激光束边界205仅包围六个外光纤。阵列150相对于激光束的同步不是问题，因为激光束和阵列150至少是总体上轴对称的。阵列150延伸至激光探针的远端；激光探针的远端的若干实施例的细节在下文更详细地讨论。
此类近端互连的有利特性在于不需要复杂的多透镜中继系统。而是，GRIN透镜125容易插入适配器120的孔中，使得比如SMA公适配器145等标准适配器能够附接接纳光纤阵列150的可抛弃式激光探针。在没有GRIN透镜125以及其适配器120的情况下，必须改变激光源105上的标准适配器110，这显然是不期望的，因为用于源105的其他附接件将必须一齐改变。替代性地，源的适配器可以保持是标准的，但是则需要多个透镜中继系统。然而，SMA适配器120和GRIN透镜125消除了这种复杂性。虽然SMA适配器120因而是非常有利的，但可以认识到，大约50％的激光能量被递送至阵列150中的光纤之间的间隙，如图2所看到的。因而，这种激光能量不可用于光凝术，从而增大了必需的激光源功率和/或产生激光烧灼点所需的时间量。
现在转到图3，展示了不照射光纤阵列间隙的衍射实施例。如关于图1所讨论的，定制SMA适配器120允许使用者将可抛弃式探针方便地附接至适配器120以将激光能量驱动到光纤阵列中。然而，在图1示出的实施例中，适配器120在其孔中包括衍射分束器305，所述衍射分束器被布置在第一GRIN透镜301与第二GRIN透镜310之间。GRIN透镜301被构造用于使从激光束腰115发散的激光束准直成准直波前，所述准直波前被提供给衍射分束器305。GRIN透镜310被构造用于将从分束器305所产生的多个衍射激光束聚焦到被容纳在SMA公适配器145的孔内的光纤阵列320的近侧面151上。光纤阵列320包括根据衍射分束器305的衍射特性布置的多个光纤。例如，如果衍射分束器产生对称五边形分布的五个衍射束，光纤阵列320就以对应五边形分布布置。图4示出了光纤束320在其近侧面处151的此类布置。
在一个实施例中，每个光纤400具有75μm的玻璃芯，所述玻璃芯被包裹在90μm的包层中，所述包层进而被101μm的护套围绕以实现0.22的NA。来自分束器305的衍射绿色激光束的所得投影用边界405指示。因为衍射依赖于波长，瞄准束的投影与光纤阵列320具有不同的对准。因而，分束器305和光纤阵列320被布置成使得，边界405与每个光纤400轴向对准，而红色瞄准束的边界410相对于每个光纤的中心或纵向轴线径向地位移。
在一个实施例中，分束器305向每个绿色衍射束提供的轴线偏移移位是1.45度。GRIN透镜310将所产生的准直和衍射束聚焦到阵列320中的每个光纤400的入射面上。通过阵列320相对于衍射束的这种适当同步，实现了相应衍射束和瞄准束到每个光纤400上的有效耦合。在这方面，比如电信行业中常用的套管式连接器(FC)或标准连接器(SC)等其他类型的适配器可以代替SMA适配器120用来辅助光学同步。如关于图1所讨论的，将光学部件组装到SMA适配器120中有利地是方便的，因为GRIN透镜301和310以及介于中间的衍射分束器305可以施加光学粘合剂并且接着滑入适配器120的孔中并且彼此端与端邻接。相反，相比之下，折射透镜的对准将是麻烦且困难的。
在来自源的激光束如以上关于图1或图3所讨论的分裂并且远心传播穿过光纤阵列的情况下，仍然存在从激光探针成角度地投射聚焦激光点的问题。美国专利号8,951,244披露了一种GRIN透镜方案，其实例在图5中示出。应认识到，虽然图5示出的示例性实施例特别适于与图3的光纤阵列320兼容，但应认识到，可以容易地为图1的光纤阵列150构造类似的实施例。
如图5所看到的，激光探针套管500(例如，不锈钢套管)在其远端处接纳GRIN透镜505。光纤阵列320的远端在套管内位移以便将发散束510投射在GRIN透镜505的近端面。接着GRIN透镜505将束聚焦到视网膜表面520上。所产生的聚焦束在视网膜上的分布取决于光纤在阵列320的远端处的分布。
在这方面，鉴于在阵列320的近端处的分布(图3)应该是轴向对称的，可以在远端以任何合适的分布布置光纤。例如，如图5所看到的，阵列320在远端线性地布置。因而，所产生的激光点是提供给GRIN透镜505的图像(在本实施例中为线性阵列)的放大版本。在一个实施例中，GRIN透镜505将成角度分布的束聚焦在距套管500的远端4mm的距离处。有利地，GRIN透镜505消除了以下任何需求：将光纤弯曲成期望的角分布(以及与这种弯曲相关联的问题)、使光纤的远端面成斜面、或向远端面增添光学元件。光纤甚至可以在阵列320中彼此触碰并且GRIN透镜505将仍然有效。
在下文中，详细描述了图5针对多光纤激光探针的远端示出的构造的若干替代方案。这些实施例的共同点是，GRIN透镜505在探针的远端处从激光束路径中移除，并且若干实施例在光纤的远侧没有光学元件。测试数据表明某些GRIN透镜材料易受热失效的影响，这是由于光暗化和/或水分穿过抗反射涂层进入而引起的吸收增加。导致这种失效模式的吸收增加与某些GRIN透镜化学成份相关联、并且可以通过以下实施例减轻，所述实施例不在激光传输光纤的远侧使用光学器件、或者使用非GRIN材料(比如纯石英玻璃)制成的远侧光学器件。接着应认识到，本文描述的若干实施例可以提高热可靠性，同时提供与图5示出的设备类似的光学性能。
以下描述的实施例进一步提供了各种致动装置以经由光纤弯曲引起束成角度的分离。各种实施例提供比如小号兼容性和/或准单点和多点束可切换递送等优点。
以下详细描述的若干实施例关于本发明的4光纤或5光纤实施例(以轴向和横向截面视图示出)进行介绍。然而，应理解的是，光纤的数量不限于4个或5个，在各种实施例中可以使用更少或更多光纤。进一步地，实施例不以任何特定顺序呈现。本文披露的实施例可以在与上文(即，在图1和图3中)描述的适配器中的任一个兼容的激光探针中实施，所述激光探针提供了用于分裂束并且将所产生的多个束聚焦到光纤的近端中的装置，这样每个光纤都有其自己的束。然而，应理解的是，以下描述的实施例可以在以下探针中实施，所述探针在近端处具有不同的配合构造和/或与不同的适配器或接口结合，以用于将一个或多个激光源耦合至多光纤激光探针的多个光纤。
图6A和图6B示出了多光纤多点式激光探针的远端的第一示例性实施例，所述实施例在远端处省略了GRIN透镜。如附图所看到的，本示例性激光探针包括具有经切割或抛光的端部的光纤610，所述端部可作为整体移动到远侧斜坡元件620上，使得光纤610可以在两个状态之间移动。图6A示出了第一状态，展示了缩回非操作位置，所述位置提供了紧凑外径以便插入例如小号套管针进入系统和从其中取出。图6B展示了延伸操作位置，在所述位置，光纤610已经朝向激光探针的远端平移并且被斜坡元件620迫使向外弯曲并且至少部分地穿过激光探针的远端中的外部开口以用于递送成角度分离的束630，从而获得多点图案。
如图6A和图6B所看到的，斜坡元件620装配到套管600的远端中或上，所述套管至少沿激光探针的所展示的部分、即在激光探针的远端或附近围绕光纤600。斜坡元件620可以由单独的机加工部件形成，所述部件具有四个成角度的孔，所述孔在其近端处转换并且向远侧发散，所述孔所具有的尺寸足以允许光纤穿过。斜坡元件还可以通过增材或减材微制造工艺制成。应认识到，斜坡元件620包括用于光纤610中的每一个的通道和/或槽，使得光纤610因而被通道和/或槽引导成：光纤610朝向远端平移、并因此进入伸出位置；以及光纤朝向探针(未示出)的近端缩回进入缩回位置。
接着应认识到，图6A和图6B展示的激光探针是多光纤多点式激光探针的实例，所述探针包括：多个光纤610，所述多个光纤从激光探针的近端延伸至至少激光探针的远端附近，其中，激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；以及套管600，所述套管具有远端并且在激光探针的远端处或附近沿激光探针的至少一部分围绕多个光纤610。所展示的探针进一步包括斜坡元件620，所述斜坡元件附连至套管的远端并且具有槽和/或通道，所述槽和/或通道与光纤610中的每一个相对应并且延伸至激光探针的远端。多个光纤610可在纵向方向上相对于套管600和斜坡元件620在缩回位置与伸出位置之间平移，在所述缩回位置，光纤610的远端在套管600和/或斜坡元件620内，在所述伸出位置，光纤610的远端被斜坡元件620的槽或通道引导以便至少部分地延伸穿过激光探针的远端中的外部开口并且以便使指向成角度地背离套管600的纵向轴线。多个光纤610可以借助于手动致动器延伸和缩回，所述手动致动器具有滑动元件，所述滑动元件定位在探针的合适位置上以便通过外科医生用来抓握的手的拇指或手指来移动，或者替代性地多个光纤通过动力致动器延伸和缩回。
图7A和图7B展示了另一个实施例，所述实施例还包括经切割或抛光的光纤610、以及外部远侧斜坡元件720。远侧斜坡元件720与图6A和图6B中的斜坡元件620类似，但在图7A和图7B示出的激光探针实施例中，光纤610相对于手机(未示出)轴向地固定在位。在图7A和图7B示出的激光探针中，套管700和斜坡元件720可相对于光纤610(和手机)移动，同样用于提供两个不同状态。图7A示出了第一状态，展示了缩回非操作位置，所述位置提供了紧凑外径以便插入例如通过小号套管针进入系统和从其中取出。图7B展示了延伸操作位置，在所述位置，光纤610已经朝向激光探针的远端平移并且被斜坡元件720迫使向外、套管700的外部弯曲。同样，当在图7B示出的位置时，光纤610的端部被定向用于递送成角度分离的束以获得多点图案。如附图所看到的，斜坡元件720包括用于光纤610中的每一个的槽，使得光纤610彼此分离并且因而被槽引导成：光纤610朝向远端平移、并因此进入伸出位置；以及光纤朝向探针(未示出)的近端缩回进入缩回位置。套管700和斜坡元件720可以借助于手动致动器延伸和缩回，所述手动致动器具有滑动元件，所述滑动元件定位在探针的合适位置上以便通过外科医生用来抓握的手的拇指或手指来移动，或者替代性地所述套管和斜坡元件通过动力致动器延伸和缩回。
因而，图7A和图7B展示的激光探针可以理解成多光纤多点式激光探针的实例，所述探针包括：多个光纤610，所述多个光纤从激光探针的近端延伸成至少靠近激光探针的远端，其中，激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；套管700，所述套管具有远端并且在激光探针的远端处或附近沿激光探针的至少一部分围绕多个光纤610；以及斜坡元件720，所述斜坡元件从套管700的远端延伸并且位于多个光纤610之间并且具有与光纤610中的每一个相对应的槽。在本实例中，套管700和斜坡元件720可一起在纵向方向上相对于光纤610在朝远侧伸出位置与朝近侧缩回位置之间平移，在所述朝远侧伸出位置，光纤610的远端完全或基本上完全在套管700内，在所述朝近侧缩回位置，光纤610的远端被斜坡元件720的槽引导以便延伸到套管700外部并且以便使指向成角度地背离套管700的纵向轴线。
图8展示了与图6A、图6B、图7A、以及图7B示出的实施例类似的实施例，所述实施例包括经切割或抛光的光纤610并且进一步包括与图6A和图6B示出的实施例中的远侧斜坡元件类似的远侧斜坡元件820。然而，在图8示出的实施例中，光纤610相对于套管800和远侧斜坡820轴向地固定在位。在套管800内并且可相对于套管800移动(即，平移)的套筒825在沿光纤610的外表面延伸时在径向方向上引起光纤弯曲，将它们拉到一起。与远侧斜坡元件820中的槽/通道的引导动作结合的这种动作使光纤610中的每一个产生成角度分离的束830b，如图8的底部所示。当移动套筒825缩回时，光纤610的远侧端头可以恢复到笔直状态，产生基本上平行的束830a，所述基本上平行的束合并成单个点，如图8的顶部所示。以这种方式，探针可以从多点递送(当套筒825朝远侧方向延伸时)切换成单点递送(当套筒825缩回时)。
因此，图8示出的实施例可以理解成多光纤多点式激光探针的实例，所述探针包括：多个光纤610，所述多个光纤从激光探针的近端延伸成至少靠近激光探针的远端，其中，激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；以及套管800，所述套管具有远端并且在激光探针的远端处或附近沿激光探针的至少一部分围绕多个光纤610。这种示例性探针进一步包括：斜坡元件820，所述斜坡元件附连至套管800的远端并且具有槽和/或通道，所述槽和/或通道与光纤610中的每一个相对应并且延伸至激光探针的远端；以及套筒825，所述套筒在套管800的至少一部分内延伸并且可在套管800内平移。在这些实施例中，多个光纤610相对于套管800和斜坡元件820纵向地固定，使得光纤610的远端在斜坡元件820的远端处或附近，并且套筒825可在朝近侧缩回位置与朝远侧伸出位置之间平移，在所述朝近侧缩回位置，光纤610的远端被定向成指向与套管800的纵向轴线基本上平行的方向，在所述朝远侧伸出位置，光纤610的远端被套筒825以及斜坡元件820的槽或通道移动和约束以便使指向成角度地背离套管800的纵向轴线。
图9和图10中的实施例提供的优点是可选择透镜或楔形光学器件，以提供4点束发散图案或合并形成基本上单个点的4个平行束的图案。在这些实施例中，这通过第二组小平面完成，所述小平面提供交替的平坦窗口区域，所述区域背向探针的远端、与透镜或楔形阵列元件旋转偏移基本上45°，所述阵列元件围绕微透镜920(如图9所示)或楔形阵列1020(如图10所示)布置。以这种方式，探针可以通过使套管900和远侧微透镜920或楔形阵列1020相对于光纤旋转大约45°来从多点递送切换成单点递送。
因而，图9和图10示出的实施例可以理解成多光纤多点式激光探针的实例，与图6至图8示出的实例类似，所述探针包括：多个光纤610，所述多个光纤从激光探针的近端延伸至激光探针的远端附近，其中，激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；以及套管900，所述套管具有远端并且在激光探针的远端处或附近沿激光探针的至少一部分围绕多个光纤610。然而，这些实例进一步包括透镜阵列元件920或1020，所述透镜阵列元件被布置在套管900的远端中或处并且包括透镜效应元件的阵列，所述透镜效应元件在套管900内围绕透镜阵列元件920或1020的第一面成角度地设置，第一面面向所述光纤的远端。透镜阵列元件920或1020可相对于多个光纤610从第一位置旋转至第二位置，在所述第一位置，透镜效应元件中的每一个被布置在光纤610中的对应光纤的远端与激光探针的远端之间，在所述第二位置，透镜阵列元件920或1020的第一面的基本上平面区域被布置在光纤610中的每一个的远端与激光探针的远端之间。在一些实施例中，例如，透镜阵列元件920附连至套管900并且套管900可与透镜阵列元件920一起相对于多个光纤610旋转。
上文描述的实施例是展示性的并且不限制本发明。还应理解的是，根据本发明的原理的许多修改和变化是可能的。

Claims (9)

1.一种多光纤多点式激光探针，包括：
多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至至少所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；
套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；以及
斜坡元件，所述斜坡元件附连至所述套管的远端并且具有槽和/或通道，所述槽和/或通道与所述光纤中的每一个相对应并且延伸至所述激光探针的远端；
其中，所述多个光纤能够在纵向方向上相对于所述套管和所述斜坡元件在缩回位置与伸出位置之间平移，在所述缩回位置，所述光纤的远端在所述套管和/或所述斜坡元件内，并且在所述伸出位置，所述光纤的远端被所述斜坡元件的槽或通道引导以便至少部分地延伸穿过所述激光探针的远端中的外部开口并且以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
2.一种多光纤多点式激光探针，包括：
多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至至少所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；
套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；以及
斜坡元件，所述斜坡元件从所述套管的远端延伸并且位于所述多个光纤之间并且具有与所述光纤中的每一个相对应的槽；
其中，所述套管和所述斜坡元件能够一起在纵向方向上相对于所述光纤在朝远侧伸出位置与朝近侧缩回位置之间平移，在所述朝远侧伸出位置，所述光纤的远端完全或基本上完全在所述套管内，在所述朝近侧缩回位置，所述光纤的远端被所述斜坡元件的槽引导以便延伸到所述套管外部并且以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
3.一种多光纤多点式激光探针，包括：
多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至至少所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；
套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；
斜坡元件，所述斜坡元件附连至所述套管的远端并且具有槽和/或通道，所述槽和/或通道与所述光纤中的每一个相对应并且延伸至所述激光探针的远端；以及
套筒，所述套筒在所述套管的至少一部分内延伸并且能够在所述套管内平移；
其中，所述多个光纤相对于所述套管和所述斜坡元件纵向地固定，使得所述光纤的远端在所述斜坡元件的远端处或附近，并且其中，所述套筒能够在朝近侧缩回位置与朝远侧伸出位置之间平移，在所述朝近侧缩回位置，所述光纤的远端被定向成指向与所述套管的纵向轴线基本上平行的方向，在所述朝远侧伸出位置，所述光纤的远端被所述套筒以及所述斜坡元件的槽或通道移动和约束以便使指向成角度地背离所述套管的纵向轴线。
4.如权利要求3所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述光纤的远端被布置成使得：当所述套筒处于所述朝近侧缩回位置时，从所述光纤的远端发射的光束在工作距离处合并形成单个点，所述工作距离等于或大于所述束会聚的距离。
5.一种多光纤多点式激光探针，包括：
多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；
套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；以及
透镜阵列元件，所述透镜阵列元件被布置在所述套管的远端中或处并且包括透镜效应元件的阵列，所述透镜效应元件在所述套管内围绕所述透镜阵列元件的第一面成角度地设置，所述第一面面向所述光纤的远端；
其中，所述透镜阵列元件能够相对于所述多个光纤从第一位置旋转至第二位置，在所述第一位置，所述透镜效应元件中的每一个被布置在所述光纤中的对应光纤的远端与所述激光探针的远端之间，在所述第二位置，所述透镜阵列元件的第一面的基本上平面区域被布置在所述光纤中的每一个的远端与所述激光探针的远端之间。
6.如权利要求5所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜阵列元件附连至所述套管并且所述套管能够与所述透镜阵列元件一起相对于所述多个光纤旋转。
7.如权利要求5所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜效应元件包括设置在所述透镜阵列元件的第一面上的微透镜元件。
8.如权利要求5所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述光纤的远端以及所述透镜阵列元件的透镜效应元件被布置成使得：当所述透镜阵列元件处于所述第二位置时，从所述光纤的远端发射的光束在工作距离处合并形成单个点，所述工作距离等于或大于所述束会聚的距离；并且当所述透镜阵列元件处于所述第一位置时，从所述光纤的远端发射的光束在所述工作距离处形成相应多个点。
9.一种多光纤多点式激光探针，包括：
多个光纤，所述多个光纤从所述激光探针的近端延伸至所述激光探针的远端附近，其中，所述激光探针的近端被构造成经由适配器接口耦合到激光源上；
套管，所述套管具有远端并且在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的至少一部分围绕所述多个光纤；以及
楔形阵列元件，所述楔形阵列元件被布置在所述套管的远端中或所述套管的远端处并且包括微楔形元件的阵列，所述微楔形元件在所述套管内围绕所述透镜阵列元件的第一面成角度地设置，所述第一面面向所述光纤的远端；
其中，所述楔形阵列元件能够相对于所述多个光纤从第一位置旋转至第二位置，在所述第一位置，所述微楔形元件中的每一个被布置在所述光纤中的对应光纤的远端与所述激光探针的远端之间，并且在所述第二位置，所述透镜阵列元件的第一面的基本上平面区域被布置在所述光纤中的每一个的远端与所述激光探针的远端之间。
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