CN210666087U - 光纤 - Google Patents

Abstract

一种光纤，所述光纤包括：纤芯；包层，所述包层套设于所述纤芯外，所述包层包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层。所述光纤的适用场景广，能够满足不同临床场合对激光发散角的要求。

Description

光纤

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种光纤。

背景技术

治疗用光纤是指以光导纤维作为激光传播介质，通过对光能的利用进行治疗的产品。

例如，外部光源发出的光通过光纤导入体内，照射人体内需要检查的部位，再通过光纤把观察到的体内器官的病变图像传出体外，以协助医生诊断及治疗。

此外，光纤将高能脉冲激光传递至肿瘤所在位置，利用激光的高能、准直、作用时间短以及热影响区域小等特点，将肿瘤完全切除。

但是，现有光纤的结构仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种光纤，适用场景广，能够满足不同临床场合对激光发散角的要求。

为解决上述问题，本实用新型提供一种光纤，包括：纤芯；包层，所述包层套设于所述纤芯外，所述包层包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层。

可选的，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率。

可选的，沿径向由内至外，所述子包层的折射率逐渐减小，所述纤芯的折射率大于最内层的所述子包层的折射率。

可选的，当所述子包层的数量为两个时，两个所述子包层分别为第一子包层及第二子包层，所述第二子包层套设于所述第一子包层外。

可选的，所述纤芯与所述第一子包层构成第一组合件，所述第一子包层与所述第二子包层构成第二组合件，所述第一组合件的数值孔径小于所述第二组合件的数值孔径。

可选的，所述第一组合件的数值孔径为0.22，所述第二组合件的数值孔径为0.37。

可选的，所述纤芯的折射率为1.5，所述第一子包层的折射率为1.48，所述第二子包层的折射率为1.44。

可选的，所述纤芯的材料为石英，所述第一子包层的材料为掺氟石英，所述第二子包层的材料为塑料。

可选的，所述纤芯的直径为550微米，所述第一子包层的厚度为600微米，所述第二子包层的厚度为750微米。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

所述光纤包括纤芯及套设于所述纤芯外的包层，所述包层包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层。可根据不同的适用场景，灵活选择利用所述纤芯或者所述包层传输激光，或者，利用所述纤芯以及所述包层同时传输激光。例如，利用激光切割肿瘤时，可选择使用所述纤芯传输激光，以获得发散角小的激光。在对于多个出血点进行止血，需要大面积照射时，则可选择使用所述包层传输激光，以获得发散角大的激光。因此所述光纤能够满足不同临床场合对激光发散角的要求，适用场景广。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的光纤的结构示意图；

图2是图1所示的光纤沿A1A2方向的截面图；

图3是图1所示的光纤沿C1C2方向的截面图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有光纤的结构仍有待提高。

现结合一种光纤进行分析，所述光纤包括：纤芯；包层，所述包层套设于所述纤芯外。激光经所述纤芯传输，获得的激光的发散角为固定发散角。但是临床情况复杂，有时需要发散角小的激光，有时则需要发散角大的激光。利用所述光纤传输获得的激光的发散角为固定发散角，难以满足不同临床场合对激光发散角的要求。

本实用新型提供的光纤的技术方案中，包层包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层，有助于拓宽所述光纤的适用场景，能够应对复杂的临床情况。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

图1是本实用新型一实施例的光纤100的结构示意图。图2是图1所示的光纤100沿A1A2方向的截面图。图3是图1所示的光纤100沿C1C2方向的截面图。

参考图1至图3，一种光纤100，包括：纤芯200；包层300，所述包层300套设于所述纤芯200外。所述包层300包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层。

如图1所示，所述光纤100呈圆柱形。所述光纤100具有相对的两端，其中一端为激光入射端101，另一端为激光输出端102。激光光源射出的激光由所述激光入射端101进入所述光纤100内，经所述光纤100传输，从所述激光输出端102射出。

如图2及图3所示，所述纤芯200及所述包层300均呈圆柱形。所述包层300具有贯穿所述包层300两端的空腔，所述空腔与所述纤芯200相匹配。

本实施例中，激光可经所述纤芯200传输，或者经所述包层300传输。在其他实施例中，激光还可同时经所述纤芯200及所述包层300传输。

本实施例中，所述纤芯200的折射率为1.5。

本实施例中，所述纤芯200的材料为石英。石英材料的折射率高，且机械强度高、弯曲性能好，不容易受外界电磁辐射的影响，因此采用石英作为所述纤芯200的材料，使得所述纤芯200具有优异的光传输性能。

本实施例中，所述纤芯200的直径为550微米。若所述纤芯200的直径过大，使得通过所述纤芯200传输激光时，容易发生材料色散及波导色散现象，导致不同波长的激光在所述纤芯200内的传输路径差异大，影响输出的激光强度。若所述纤芯200的直径过小，所述纤芯200与激光光源的耦合难度大，激光光源射出的激光难以进入所述纤芯200内，导致通过所述纤芯200传输激光困难。

本实施例中，所述子包层的数量为两个。在其他实施例中，所述子包层的数量还可以大于两个。

本实施例中，两个所述子包层分别为第一子包层310和第二子包层320，所述第一子包层310套设于所述纤芯200外，所述第二子包层320套设于所述第一子包层310外。

本实施例中，激光可经所述纤芯200传输，或者经所述第一子包层310传输。在其他实施例中，激光还可同时经所述纤芯200及所述第一子包层310传输。此外，激光还可经所述第二子包层320传输。

本实施例中，所述纤芯200与所述第一子包层310构成第一组合件，所述第一子包层310与所述第二子包层320构成第二组合件，所述第一组合件的数值孔径小于所述第二组合件的数值孔径。

所述第一组合件的数值孔径影响经所述纤芯200传输的出射激光的发散角。所述第一组合件的数值孔径越小，则经所述纤芯200传输的出射激光的发散角越小。所述第一组合件的数值孔径越大，则经所述纤芯200传输的出射激光的发散角越大。

所述第二组合件的数值孔径影响经所述第一子包层310传输的出射激光的发散角。所述第二组合件的数值孔径越小，则经所述第一子包层310传输的出射激光的发散角越小。所述第二组合件的数值孔径越大，则经所述第一子包层310传输的出射激光的发散角越大。

由于所述第一组合件的数值孔径小于所述第二组合件的数值孔径，因此激光在所述纤芯200内传输的发散角小，而激光在所述第一子包层310内传输的发散角大。可根据不同的适用场景，灵活选择利用所述纤芯200或者所述第一子包层310传输激光，或者，利用所述纤芯200以及所述第一子包层310同时传输激光。因此所述光纤100能够满足不同临床场合对激光发散角的要求，适用场景广。

本实施例中，所述第一组合件的数值孔径为0.22，发散角较小，经所述纤芯200传输获得的激光在靶组织上的面积小，适于组织切割、打孔等需要能量集中的场合。

本实施例中，所述第二组合件的数值孔径为0.37，发散角较大，经所述第一子包层310传输获得的激光在靶组织上的面积大，适于多个出血点止血、光动力照射等需要大面积激光照射的场合。

沿径向由内至外，所述子包层的折射率逐渐减小。本实施例中，所述第二子包层320的折射率小于所述第一子包层310的折射率。

所述纤芯200的折射率大于所述包层300的折射率。具体的，所述纤芯200的折射率大于最内层的所述子包层的折射率。本实施例中，所述纤芯200的折射率大于所述第一子包层310的折射率，从而保证激光在所述纤芯200或所述第一子包层310内传输时形成全反射，以实现线性传输。

所述纤芯200的折射率大于所述第一子包层310的折射率，从而在通过所述纤芯200传输激光时，激光在所述纤芯200及所述第一子包层310间形成全反射，以使激光由所述纤芯200的一端传输至另一端。

相较于所述第二子包层320，所述第一子包层310的折射率较大，从而在通过所述第一子包层310传输激光时，激光在所述第一子包层310及所述第二子包层320之间形成全反射，以使激光由所述第一子包层310的一端传输至另一端。

本实施例中，所述第一子包层310的折射率为1.48。若所述第一子包层310的折射率过大，使得所述第一子包层310的折射率大于所述纤芯200的折射率，则激光在经所述纤芯200传输时无法形成全反射，导致激光在所述纤芯200及所述第一子包层310间形成折射，折射现象造成激光射出所述纤芯200外，使得大部分甚至全部激光在传输过程中逐渐损失掉，因而难以将激光由所述纤芯200的一端传输至另一端。若所述第一子包层310的折射率过小，导致所述第一子包层310的折射率小于所述第二子包层320的折射率，则通过所述第一子包层310传输激光时，激光无法在所述第一子包层310与所述第二子包层320之间形成全反射，使得激光在所述第一子包层310与所述第二子包层320的界面处发生折射，导致激光折射出所述第一子包层310外，造成大部分甚至全部激光在传输过程中逐渐损失掉，因此难以借助所述第一子包层310实现激光的传输。

此外，所述第一组合件的数值孔径与所述纤芯200的折射率及所述第一子包层310的折射率有关，所述第一子包层310的折射率适当，以使得所述第一组合件的数值孔径满足要求，即使得所述第一组合件的数值孔径小于所述第二组合件的数值孔径。

本实施例中，所述第一子包层310的材料为掺氟石英。氟元素的掺入有助于降低纯石英材料的折射率，因此相较于纯石英材料，掺氟石英材料的折射率较低。即相较于所述纤芯200，所述第一子包层310的折射率较低，从而满足激光传输的要求。

本实施例中，所述第一子包层310的厚度为600微米。所述第一子包层310的厚度为所述第一子包层310的外径与内径差值的二分之一。若所述第一子包层310的厚度过大，激光在经所述第一子包层310传输过程中，容易发生材料色散及波导色散，造成不同波长的激光在所述纤芯200内的传输路径差异大，影响输出的激光强度。若所述第一子包层310的厚度过小，所述第一子包层310与激光光源的耦合难度大，激光光源射出的激光难以进入所述第一子包层310内，导致通过所述第一子包层310传输激光困难。

本实施例中，所述第二子包层320的折射率为1.44。若所述第二子包层320的折射率过大，使得所述第二子包层320的折射率大于所述第一子包层310的折射率，则通过所述第一子包层310传输激光时，激光无法在所述第一子包层310与所述第二子包层320之间形成全反射，导致激光在所述第一子包层310与所述第二子包层320的界面处发生折射，从而难以将激光由所述第一子包层310的一端传输至另一端。若所述第二子包层320的折射率过小，受所述第二子包层320的形成工艺水平限制，制造所述第二子包层320的难度大。

此外，所述第二组合件的数值孔径与所述第一子包层310及所述第二子包层320的折射率有关，所述第二子包层320的折射率适当，以使得所述第二组合件的数值孔径满足要求，即使得所述第二组合件的数值孔径大于所述第一组合件的数值孔径。

本实施例中，所述第二子包层320的材料为塑料。

本实施例中，所述第二子包层320的厚度为750微米。所述第二子包层320的厚度为所述第二子包层320的外径与内径差值的二分之一。若所述第二子包层320的厚度过厚，不必要的增加所述光纤100的体积，使得利用所述光纤100进行医疗手术操作的难度大。若所述第二子包层320的厚度过薄，所述第二子包层320容易磨损，导致所述第一子包层310外露，影响所述第一子包层310的光传输性能。

本实施例中，所述光纤100还包括：涂覆层400，所述涂覆层400套设于所述包层300外。

所述涂覆层400的材料为弹性涂料，本实施例中，所述涂覆层400的材料包括丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙。

所述涂覆层400有助于避免灰尘等杂质污染所述包层300表面，且可以防止所述包层300表面磨损。

相应的，本实用新型还提供一种上述光纤100的使用方法，包括提供所述光纤100。

所述使用方法还包括：提供光源，用于发出激光；所述激光经所述纤芯200传输，或者，所述激光经所述包层300传输。

本实施例中，所述子包层的数量为两个。两个所述子包层分别为第一子包层310和第二子包层320，所述第一子包层310套设于所述纤芯200外，所述第二子包层320套设于所述第一子包层310外。在其他实施例中，所述子包层的数量还可以大于两个。

本实施例中，激光可经所述纤芯200传输，或者经所述第一子包层310传输。此外，激光还可经所述第二子包层320传输。

本实施例中，一方面，当临床场合需发散角小的激光时，例如在利用激光切割肿瘤时，可选择使用所述纤芯200传输激光，经所述纤芯200传输获得的激光发散角小，照射区域集中，能够将肿瘤快速切割掉。一方面，当临床场合需发散角大的激光时，例如在对多个出血点进行止血时，可选择使用所述第一子包层310传输激光，经所述第一子包层310传输获得的激光发散角大，照射区域面积大，便于及时观察多个出血点的情况。

本实施例中，所述光纤100还包括：涂覆层400，所述涂覆层400套设于所述包层300外。

在其他实施例中，所述纤芯200以及所述包层300还可以同时传输所述激光。

本实施例中，激光同时经所述纤芯200及所述第一子包层310传输。

当临床场合同时需要发散角小的激光及发散角大的激光时，通过使所述纤芯200以及所述第一子包层310同时传输激光，以满足临床场合对激光发散角的要求。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种光纤，其特征在于，包括：

纤芯；

包层，所述包层套设于所述纤芯外，所述包层包括沿径向由内至外分布的至少两个子包层；

其中，所述纤芯的折射率大于所述包层的折射率，沿径向由内至外，所述子包层的折射率逐渐减小，所述纤芯的折射率大于最内层的所述子包层的折射率。

2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，当所述子包层的数量为两个时，两个所述子包层分别为第一子包层及第二子包层，所述第二子包层套设于所述第一子包层外。

3.如权利要求2所述的光纤，其特征在于，所述纤芯与所述第一子包层构成第一组合件，所述第一子包层与所述第二子包层构成第二组合件，所述第一组合件的数值孔径小于所述第二组合件的数值孔径。

4.如权利要求3所述的光纤，其特征在于，所述第一组合件的数值孔径为0.22，所述第二组合件的数值孔径为0.37。

5.如权利要求4所述的光纤，其特征在于，所述纤芯的折射率为1.5，所述第一子包层的折射率为1.48，所述第二子包层的折射率为1.44。

6.如权利要求5所述的光纤，其特征在于，所述纤芯的材料为石英，所述第一子包层的材料为掺氟石英，所述第二子包层的材料为塑料。

7.如权利要求5所述的光纤，其特征在于，所述纤芯的直径为550微米，所述第一子包层的厚度为600微米，所述第二子包层的厚度为750微米。

8.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，还包括：涂覆层，所述涂覆层套设于所述包层外。

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