CN207529041U - 一种激光均匀分散的多芯发射光纤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光均匀分散的多芯发射光纤，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阵列，该阵列包含多个凹透镜；光纤主体内部包含有多个单芯光纤，且每个单芯光纤的内部表面均设有磨砂层；光纤出射端设置多个准直透镜。本实用新型通过增加光纤的纤芯数量来进一步分散激光的能量，从而使接收光纤采集到的信号的强度更加均匀，并避免激光误射可能对人眼造成的危害。

Description

一种激光均匀分散的多芯发射光纤

技术领域

本实用新型涉及医学成像领域，尤其涉及一种激光均匀分散的多芯发射光纤。

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，本实用新型的目的在于提出一种激光均匀分散的多芯发射光纤，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。

本实用新型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多芯发射光纤，该光纤包括光纤入射端、光纤主体和光纤出射端，所述光纤主体内部设有多个单芯光纤。

所述光纤入射端设有一个凹透镜阵列，其功能是将能量高度集中的激光束发散的导入每个单芯光纤；所述光纤出射端还设有多个自聚焦准直透镜，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，所述凹透镜阵列包括多个凹透镜，且每个凹透镜均与其对应的所述单芯光纤处于同一中心线上，以保证激光在每个所述单芯光纤内均能发散的传播。

具体的，所述凹透镜阵列和所述多个自聚焦准直透镜均是通过所述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。

具体的，所述光纤主体从中心向外依次包括：中心加强元件、单芯光纤、芳纶纱加强元件和护套；

所述多个单芯光纤从中心向外依次包括：纤芯、包层和涂覆层；

所述磨砂层设置在所述包层内表面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：提供了一种激光均匀分散的多芯发射光纤，通过在光纤入射端设置一个凹透镜阵列，用来发散能量高度集中的激光束，使激光束分散的导入每个单芯光纤；在光纤出射端再设置多个自聚焦准直透镜，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，在光纤主体内包含有多个单芯光纤，且每个单芯内部表面均设有磨砂层，该磨砂层设置在单芯光纤的玻璃包层内表面，其功能是使激光在单芯光纤内表面发生漫反射，以分散激光的能量，通过将这几种结构相结合，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是本实用新型的整体结构图。

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

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、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，并参照附图对本实用新型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，所述光纤主体2包含有多个单芯光纤。

作为本实施例优选的实施方案，所述光纤入射端1设有一个凹透镜阵列4，所述凹透镜阵列4包含多个凹透镜，且每个凹透镜均与其对应的所述单芯光纤处于同一中心线上，其作用是将激光分散的导入每个所述单芯光纤。

所述凹透镜阵列4安装在一个塑胶保护套7里面，再通过所述塑胶保护套安装在所述光纤入射端1上，这样既能保护好透镜阵列，同时也能起到固定作用。

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

所述多个自聚焦准直透镜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；

所述多个自聚焦准直透镜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；

每个所述自聚焦准直透镜5均设有一个塑胶保护套7，每个所述自聚焦准直透镜5均通过所述塑胶保护套7安装在对应的出口端上。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种激光均匀分散的多芯光纤，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，每个所述单芯光纤主体内部表面均设有磨砂层6，其作用是使激光在多个单芯光纤内传播时发生漫反射，从而分散激光的能量；

作为本实施例优选的实施方案，所述光纤主体2从中心向外依次包括：中心加强元件、单芯光纤、芳纶纱加强元件和护套；

所述中心加强元件为非金属元件，其作用是防止各单芯光纤互相摩擦，起到延长光纤使用寿命的作用；

所述芳纶纱加强元件具有密度小，拉伸模量非常高，断裂强度较高和断裂延伸率较低等特殊的性能，可以很好的保护单芯光纤。

所述单芯光纤从中心向外依次分为三层，包括纤芯、包层和涂覆层；

所述磨砂层6设置在所述包层内表面。

通过结合以上两种实施例所述的技术方案，就可以实现本实用新型的如下技术效果：

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，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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型专利所保护的范围。

Claims (7)

1.一种激光均匀分散的多芯发射光纤，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，所述光纤主体(2)内部设有多个单芯光纤，每个所述单芯光纤内部均设有磨砂层(6)，所述光纤入射端(1)设有用于将激光均匀分散的凹透镜阵列(4)，所述光纤出射端(3)设有多个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多芯发射光纤，其特征在于，所述光纤主体从中心向外依次包括：中心加强元件、单芯光纤、芳纶纱加强元件和护套。

3.根据权利要求1所述的激光均匀分散的多芯发射光纤，其特征在于，每个所述单芯光纤从中心向外依次包括：纤芯、包层和涂覆层。

4.根据权利要求1所述的激光均匀分散的多芯发射光纤，其特征在于，所述磨砂层(6)设置在包层内表面。

5.根据权利要求1所述的激光均匀分散的多芯发射光纤，其特征在于，所述凹透镜阵列包含多个凹透镜，且每个凹透镜均与其对应的所述单芯光纤处于同一中心线上。

6.根据权利要求1所述的激光均匀分散的多芯发射光纤，其特征在于，所述单芯光纤的出射端直径大于所述单芯光纤主体直径。

7.根据权利要求1所述的激光均匀分散的多芯发射光纤，其特征在于，所述凹透镜阵列(4)和每个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。