CN110337284A - 具有简化的端头构造的多光纤多点式激光探针 - Google Patents

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A·米尔斯帕西
K·帕尔托
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Abstract

一种示例性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；以及插管，所述插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，其中，所述多个光纤中的每一个的远端成角度抛光，使得每个光纤的远端相对于所述插管的纵向轴线并且相对于与所述插管的纵向轴线垂直的平面成角度。附加实施例采用有透镜的光纤、远侧窗口、球透镜、透镜阵列或有小平面的楔形物。

Description

具有简化的端头构造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
本文披露的实施例借助于从切割的、抛光的或有透镜的光纤输出的定向束而无需在多光纤多点式激光探针的远端处使用梯度折射率(GRIN)透镜。附加实施例采用远侧窗口、球透镜、透镜阵列或有小平面的楔形物。
根据本文披露的一些实施例的示例性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；以及插管，所述插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，其中，所述多个光纤中的每一个的远端成角度抛光，使得所述远端相对于所述插管的纵向轴线并且相对于与所述插管的纵向轴线垂直的每个成角度。
根据本文披露的一些实施例的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；以及插管，所述插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。这些实施例进一步包括分隔件，所述分隔件在所述插管内在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的一部分布置，所述分隔件被构造用于引导所述多个光纤中的至少一个使得所述多个光纤中的至少一个中的每一个光纤的远侧部分相对于所述插管的纵向轴线成角度地定向。
在这些后者的实施例的一些实施例中，所述分隔件是螺旋形分隔件，所述螺旋形分隔件被构造成使得所述多个光纤在所述激光探针的远端附近被布置成螺旋形构造。在其他实施例中，所述分隔件被构造用于迫使所述多个光纤中的每一个的远侧部分在背离所述插管的纵向轴线的角度方向上。在仍其他实施例中，所述分隔件被构造用于迫使所述多个光纤中的每一个的远侧部分在朝向所述插管的纵向轴线的角度方向上。在又其他实施例中，所述分隔件被构造用于使所述多个光纤中的一个或多个中的每一个光纤的远侧部分在相对于与所述插管的纵向轴线相交的正交中心平面偏移的对应平面上成角度地弯曲，使得从所述光纤的远端发射的束发散。
根据本文披露的一些实施例的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，同样其中，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；以及插管，所述插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。这些实施例进一步包括透镜机构，所述透镜机构被布置在所述插管内在所述激光探针的远端处或附近，所述透镜机构被布置成使得从所述光纤的远端发射的束穿过所述透镜机构。在这些实施例中，所述透镜机构不包括梯度折射率(GRIN)透镜。
在这些实施例的一些实施例中，所述透镜机构包括有透镜的远端，所述有透镜的远端被布置在所述多个光纤的每一个上。在其他实施例中，所述透镜机构包括微透镜阵列，所述微透镜阵列具有多个透镜元件，所述多个透镜元件与所述多个光纤的对应远端相邻地设置。在仍其他实施例中，所述透镜机构包括单个球透镜，所述单个球透镜与所述多个光纤的远端相邻地设置，使得从所述多个光纤发射的束穿过所述单个球透镜。在仍其他实施例中，所述透镜机构包括平凸透镜，所述平凸透镜与所述多个光纤的远端相邻地设置，其中，所述多个光纤中的每一个的远端成角度抛光，使得所述远端相对于所述插管的径向轴线并且相对于与所述插管的径向轴线垂直的每个成角度，其中，所述光纤的成角度抛光的远端被定向成使得所述多个光纤的远端发射对应束，所述对应束朝向所述插管的径向轴线会聚。在一些实施例中，用微楔形阵列代替透镜机构，所述微楔形阵列具有多个楔形元件，所述多个楔形元件与所述多个光纤的对应远端相邻地设置。
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和图6B展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例结合成角度抛光的远侧光纤面。
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，所述实施例结合成角度抛光的远侧光纤面和窗口元件。
图7展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实施例，所述实施例结合围绕螺旋形分隔件布置的光纤。
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，所述实施例结合有透镜的光纤端。
图9展示了在多光纤多点式激光探针的远端处结合微透镜阵列的实施例。
图10展示了在多光纤多点式激光探针的远端处结合微楔形阵列的实施例。
图11展示了在激光探针的远端处结合单个球透镜的实施例。
图12展示了结合成角度抛光的远侧光纤面以及平凸透镜和固位特征的实施例。
图13展示了将光纤布置在径向斜坡件上的实施例。
图14展示了结合布置有平面偏移旁路的光纤的实施例。
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插管。
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151处的此类布置。
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，激光探针插管500(例如，不锈钢插管)在其远端处接纳GRIN透镜505。光纤阵列320的远端在插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插管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针对多光纤多点式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。测试数据表明某些GRIN透镜材料由于在某些环境或操作条件下吸收光功率而容易降低热可靠性。这种吸收增加与某些GRIN透镜材料相关联，并且因而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(比如纯石英玻璃或具有少量光吸收的其他标准光学玻璃)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。
如以下将更详细讨论的，本文披露的若干实施例借助于从切割的、抛光的或有透镜的光纤输出的定向束而无需在多光纤多点式激光探针的远端处使用GRIN透镜。附加实施例采用远侧窗口、球透镜、透镜阵列或有小平面的楔形物。
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。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，使得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。本实施例利用成角度抛光的远侧光纤面。更具体地，图6A示出的实施例包括直光纤620，其中每个光纤620具有成角度抛光的端部625。光纤620被定向成使得径向定向的成角度的远侧面将光基本上径向地向内折射，使得束在插管600的端部外、在插管600的中心纵向轴线上会聚，然后随着工作距离增大而发散和分离。
替代性地，如图6B的替代性实施例所示，光纤620可以轴向地旋转以便将光基本上向外折射，使得束形成发散点图案，发散点图案的尺寸以及分离距离随着距插管600的远端的工作距离增大而增大。
图6A示出的会聚束布置相比于发散束布置具有一些优势，包括光纤620可以很好地嵌入插管600中以便增大保护，而插管壁不会遮挡出射束。进一步地，外科医生可以使用在距端头的短的工作距离处束会聚的点来形成单个治疗点以用于某些手术，比如修复视网膜破裂或撕裂。另一方面，如图6B所示例的，发散束布置相比于会聚束布置具有某些优势，包括针对发散束布置，实现具有给定分离距离的点图案的工作距离更短。
注意到，图6B示出的实施例包括窗口630，所述窗口位于成角度抛光的光纤前方以形成内部腔室635，所述内部腔室可以填充有空气或比如流体、凝胶、粘合剂或密封剂等透明材料。窗口630(不需要在本文描述的探针远端的发散束构造的所有实施例中出现)可以减小束发散对光学介质的敏感性，束穿过所述光学介质从探针向远侧传播。因而，探针可以例如在空气(n＝1)、BSS(n＝1.36)以及眼科手术中使用的其他流体中类似地执行，所述流体中的多种有时可能存在于同一外科手术情况下。
图7展示了多光纤多点式激光探针的远端的另一个示例性实施例，其中，在这种情况下，激光探针包括布置在插管700内的光纤720，所述光纤围绕螺旋形分隔件715定位。如图7所看到的，光纤端部725是平面抛光的或平面切割的。光纤远侧截面可以是恒定的或锥形的以便提供每个束的期望发散。图7示出的实施例通过将光纤布置成螺旋形构造而使得所述光纤切向成角度分离。这具有若干优势，包括所需的直径空间小于光纤径向成角度分离所需的空间，从而允许插管700有较小号尺寸。进一步地，光纤720可以平面切割或平面抛光成与其他光纤共平面的出射面，所产生的端面角度仅有几度，相比于图6A和图6B的成角度抛光的设计形成了更紧凑、更小椭圆形的输出束形状。仍进一步地，光纤之间的中心区域是连续的、并且因而可用于沿中心规划路线的附加但可选的光纤722。这种中心光纤722可以用于与其他束同时或独立于其他束递送相同类型或不同波长的单独的单个束，例如宽带照明。
如上所述，图7示出的实施例包括一个或多个附加光纤可以沿插管700的中心部分规划路线的空间。应认识到，本文描述的若干其他实施例可以为一个或多个附加光纤提供沿插管的路线。在这些实施例的任一个中，附加光纤可以是与其他光纤相同或类似的类型，但其路线可以在输入端到达单独的源，以便以同时或交替使用的单个束递送与其他光纤相同的波长和束特征。这种单束递送能力可以在复杂手术中提供互补功能，并且可以有更多种用途，例如多点递送对于比如全视网膜光凝术(PRP)等手术有利，但单点递送比如对于修复视网膜破裂或撕裂的手术有利。附加光纤还可以是适于递送不同波长和束特征(比如广谱、广角照明)或适于出于感测目的而接收光(比如在反射式近距离传感器感测)的不同类型。
图7示出的示例性实施例以及本文披露的大多数其他实施例可以结合光纤的锥形远侧截面轮廓以改变输出束特征。例如，远侧光纤可以是锥形的，在远端附近截面较大，以减小每个束的发散。相反地，光纤可以是锥形的，截面较小以增大其相应束发散。
图8展示了多光纤多点式激光探针的远端的示例性实现方式，其中，结合了光纤远端的透镜效应。光纤820的远端处的透镜825可以在各种实施例中被构造用于提供具有近场聚焦、准直或轻微发散特性的束。这些可以根据束聚焦的程度提供若干优势，包括较强的束聚焦可以使可以基本上重叠的各个束近场会聚，在大约等于焦距的工作距离处提供基本上单个束，同时在较长的工作距离处提供各个束。替代性地，被适配用于提供准直或近准直的透镜可以提供以下设计，所述设计对工作距离不敏感并且因此使得更容易使用，点更小、并且因而需要较少的总功率来提供手术治疗所需的强度。被构造用于提供轻微束发散的透镜可以用于提供以下实施例，所述实施例在较短的工作距离处产生足够点分离，同时相比于没有透镜的光纤的原始输出，仍提供对工作距离的相对较低的敏感性。
图9和图10示出的实施例提供与图8示例的有透镜的光纤实施例的优势类似的优势，但使用单个透镜或楔形元件阵列，阵列的每个元件与对应光纤成对。另外，这种方法使得能够使用非球面透镜表面来进一步调整束发散、点间距以及点形状。图9示出的实施例结合微透镜阵列925，而图10的实施例包括微楔形阵列1025。
图11展示了结合单个球透镜1125的实施例，所述单个球透镜与向内弯曲的光纤1120一起使用，所述光纤通过分隔件1115向内引导。本实施例提供的优势与图8-图10的实施例提供的优势类似，但使用单个球面透镜，所有束穿过所述单个球面透镜行进。每个光纤成角度以将其对应束朝向球透镜的中心投射。这使得球透镜的球面像差量最小化并且使得在视网膜平面上有紧密聚焦点，其中相邻点边缘之间的分离最大并且相邻点之间的光溢出最小。
图12展示了结合成角度抛光的远侧光纤面1225以及平凸透镜1230的示例性实施例。在图12示出的示例性实施例中，平凸透镜1230通过固位特征1215固持在插管1200内。应认识到，图12示出的实施例结合了上述若干实施例的优势，例如，如图6A、图6B以及图8-图11展示的。楔形物用于使束朝向平凸透镜的中心成角度，其原因与前一段落中描述的相同。
图13展示了示例性实施例，所述实施例通过使光纤在基本上径向方向上向外成角度地弯曲来实现点分离以产生发散束图案。这通过使用呈径向斜坡件1335的形式的分隔件来实现，所述径向斜坡件位于光纤1320之间。插管1300与光纤1320之间的套筒1305保持光纤1320抵靠斜坡件1315布置。替代性地，内部分隔件1115和套筒1135可以被布置成迫使光纤1120径向向内，即如图11所示(但是在没有球透镜的情况下)，以产生会聚束图案。这些实施例提供了构造简单和可靠性高的优势。会聚束图案具有的附加优势是，在近的工作距离处产生单个点而在较远的工作距离处产生分离点图案。
图14展示了仍另一个实施例，所述实施例结合具有平面偏移旁路的光纤。本实施例通过使光纤在相对于与插管轴线相交的正交中心平面的偏移平面上成角度地弯曲来实现点分离(如图所示)以产生发散束图案。
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。因此，本发明的范围仅由以下权利要求限定。

Claims (22)

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；以及
插管，所述插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；
其中，所述多个光纤中的每一个的远端成角度抛光，使得每个光纤的远端面相对于所述插管的纵向轴线并且相对于与所述插管的纵向轴线垂直的平面成角度。
2.如权利要求1所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述光纤的成角度抛光的远端被定向成使得所述多个光纤的远端发射对应束，所述对应束朝向所述插管的纵向轴线在位于所述激光探针的远端外的点处会聚。
3.如权利要求1所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述光纤的成角度抛光的远端被定向成使得所述多个光纤的远端发射对应束，所述对应束背离所述插管的纵向轴线发散。
4.如权利要求3所述的多光纤多点式激光探针，进一步包括窗口元件，所述窗口元件位于所述插管的远端处或附近并且被布置成使得所述对应束穿过所述窗口元件。
5.如权利要求4所述的多光纤多点式激光探针，进一步包括设置在所述插管内在所述窗口元件与所述多个光纤的远端之间的流体、凝胶、粘合剂或密封剂。
6.一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；
插管，所述插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
分隔件，所述分隔件在所述插管内在所述激光探针的远端处或附近沿所述激光探针的一部分布置，所述分隔件被构造用于引导所述多个光纤中的至少一个使得所述多个光纤中的至少一个中的每一个光纤的远侧部分相对于所述插管的纵向轴线成角度地定向。
7.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述分隔件是螺旋形分隔件，所述螺旋形分隔件被构造成使得所述多个光纤在所述激光探针的远端附近被布置成螺旋形构造。
8.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述分隔件被构造用于迫使所述多个光纤中的每一个的远侧部分在背离所述插管的纵向轴线的角度方向上。
9.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述分隔件被构造用于迫使所述多个光纤中的每一个的远侧部分在朝向所述插管的纵向轴线的角度方向上。
10.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述分隔件被构造用于使所述多个光纤中的一个或多个中的每一个光纤的远侧部分在相对于与所述插管的纵向轴线相交的正交中心平面偏移的对应平面上成角度地弯曲，使得从所述光纤的远端发射的束发散。
11.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述多个光纤中的每一个在所述光纤的远端附近具有锥形截面。
12.如权利要求11所述的多光纤多点式激光探针，其中，每个光纤是锥形的，以便在所述远端附近具有的截面相对于其进一步趋向所述激光探针的近端的截面而言较大。
13.如权利要求11所述的多光纤多点式激光探针，其中，每个光纤是锥形的，以便在所述远端附近具有的截面相对于其进一步趋向所述激光探针的近端的截面而言较小。
14.如权利要求6所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述分隔件包括纵向通道，所述纵向通道总体上沿所述分隔件的中心纵向轴线设置并且延伸至所述激光探针的远端处或附近，并且其中，所述多光纤多点式激光探针进一步包括附加光纤，所述附加光纤被布置在所述纵向通道中并且延伸至所述激光探针的远端处或附近。
15.如权利要求14所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述附加光纤具有的直径与所述多个光纤中的每一个不同。
16.一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；
插管，所述插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
透镜机构，所述透镜机构被布置在所述插管内在所述激光探针的远端处或附近，所述透镜机构被布置成使得从所述光纤的远端发射的束穿过所述透镜机构；
其中，所述透镜机构不包括梯度折射率(GRIN)透镜。
17.如权利要求16所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜机构由石英玻璃形成。
18.如权利要求16所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜机构包括有透镜的远端，所述有透镜的远端被布置在所述多个光纤中的每一个上。
19.如权利要求16所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜机构包括微透镜阵列，所述微透镜阵列具有多个透镜元件，所述多个透镜元件与所述多个光纤的对应远端相邻地设置。
20.如权利要求16所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜机构包括单个球透镜，所述单个球透镜与所述多个光纤的远端相邻地设置，使得从所述多个光纤发射的束穿过所述单个球透镜。
21.如权利要求16所述的多光纤多点式激光探针，其中，所述透镜机构包括平凸透镜，所述平凸透镜与所述多个光纤的远端相邻地设置，并且其中，所述多个光纤中的每一个的远端成角度抛光，使得所述远端相对于所述插管的径向轴线并且相对于与所述插管的径向轴线垂直的每个成角度，其中，所述光纤的成角度抛光的远端被定向成使得所述多个光纤的远端发射对应束，所述对应束朝向所述插管的径向轴线会聚。
22.一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；
插管，所述插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
微楔形阵列，所述微楔形阵列被布置在所述插管内在所述激光探针的远端处或附近，所述微楔形阵列具有多个楔形元件，所述多个楔形元件与所述多个光纤的对应远端相邻地布置，使得从所述光纤的远端发射的束穿过对应楔形元件。
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