帶有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面的多光斑激光探針的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文公開的實(shí)施方案涉及具有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面的多光斑激光探針以及用于制造所述多光斑激光探針的方法。更具體地說，本文公開的一些實(shí)施方案提供具有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面和多面近端表面的多光斑激光探針以及用于制造可減少回到所述激光探針的全內(nèi)反射的所述多光斑激光探針的方法。
[0002]相關(guān)領(lǐng)域
[0003]激光探針可將光輸送至射到手術(shù)靶上的多個光斑。例如，在視網(wǎng)膜組織的全視網(wǎng)膜光凝過程中，將光輸送至多個光斑可減少外科手術(shù)的時間。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，多種技術(shù)已被用來產(chǎn)生用于多光斑圖案的多個光束。例如，一種方法在探針的遠(yuǎn)端使用衍射元件來將入射光束分成多個光束。
[0004]然而，在探針的遠(yuǎn)端使用衍射元件可能出現(xiàn)困難。例如，衍射元件可產(chǎn)生大量較高衍射級，并且因此產(chǎn)生將照射視網(wǎng)膜的大量額外的、不需要的外來光束光斑。盡管這些額外的光斑具有較低的強(qiáng)度，但其可具有負(fù)面影響，例如使靶區(qū)域不合需要的發(fā)熱。此外，衍射元件在不同的折射介質(zhì)中不會表現(xiàn)相同。例如，衍射元件可放置到帶有與空氣折射率不同的折射率的介質(zhì)中，并且衍射元件之間的空間可由可影響光斑圖案的介質(zhì)填充。此外，光斑之間的間隔可根據(jù)不同的波長變化，如果瞄準(zhǔn)光束和處理光束為不同顏色，這可能引起問題。衍射元件通常還是昂貴的并且難以生產(chǎn)，尤其是如果所述衍射元件要裝進(jìn)小區(qū)域中的情況。
[0005]一些激光探針利用單個纖維將光從光源引導(dǎo)至球透鏡。所述球透鏡可被浸入固化透光粘合劑中，從而具有多個小面以便分開光束。然而，所述固化粘合劑的近端表面和遠(yuǎn)端表面均將多達(dá)5%的入射光束反射進(jìn)所述激光探針中，從而引起過熱相關(guān)的問題，例如粘合劑的材料降解。
[0006]因此，需要一種多光斑激光探針:(a)可在手術(shù)靶處提供多個光斑而不會使探針過熱，(b)沒有與衍射元件關(guān)聯(lián)的問題，以及(c)可以可接受的成本制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一些實(shí)施方案，提供一種光學(xué)手術(shù)探針，其包括:圓柱形套管；在所述套管內(nèi)的光導(dǎo)，其被配置成接收來自光源的光束，將所述光束引導(dǎo)至所述光導(dǎo)的遠(yuǎn)端，并且在所述光導(dǎo)的遠(yuǎn)端處發(fā)射光束；以及在所述套管遠(yuǎn)端的多光斑產(chǎn)生器，所述多光斑產(chǎn)生器具有帶有傾斜小面的多面近端表面，其被配置成接收在光導(dǎo)遠(yuǎn)端處發(fā)射的光束并且將接收的光束分成多個光束分量，而且所述多個光束分量從遠(yuǎn)端表面離開所述多光斑產(chǎn)生器，其中所述遠(yuǎn)端表面是帶有比光束的波長更小的調(diào)制長度的微結(jié)構(gòu)。
[0008]根據(jù)一些實(shí)施方案，也提供了一種用于制造用于光學(xué)手術(shù)探針的多光斑產(chǎn)生器的方法可包括:使用涂覆器將透光粘合劑介質(zhì)沉積在襯底表面上；將光學(xué)元件插入所述粘合劑介質(zhì)中；將帶有傾斜多面遠(yuǎn)端的銷放置在粘合劑介質(zhì)上以便在粘合劑介質(zhì)上形成傾斜多面的近端表面，從而形成銷-粘合劑-光學(xué)元件-襯底組件；將套管放置在銷-粘合劑-光學(xué)元件-襯底組件上以便在所述套管內(nèi)存放多光斑產(chǎn)生器；將粘合劑介質(zhì)固化以便在粘合劑介質(zhì)上形成微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面；以及將襯底和來自存放在套管內(nèi)的多光斑產(chǎn)生器的銷分開。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出多光斑激光探針的圖。
[0010]圖2是示出多光斑產(chǎn)生器的圖。
[0011]圖3A至圖3B是示出在所述多光斑激光探針的遠(yuǎn)端內(nèi)光的反射的圖。
[0012]圖4是示出帶有多光斑產(chǎn)生器的多光斑激光探針的遠(yuǎn)端的圖，所述多光斑產(chǎn)生器具有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面。
[0013]圖5A至圖5B是示出作為有效介質(zhì)的微結(jié)構(gòu)表面的反射比的圖。
[0014]圖6是不出具有蝕刻在表面上的微結(jié)構(gòu)表面的襯底的實(shí)施例的圖。
[0015]圖7A至圖7F是示出形成具有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面的多光斑產(chǎn)生器的圖。
[0016]圖8A至圖SB是示出用于制造具有微結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端表面的多光斑產(chǎn)生器的方法的流程圖。
[0017]在附圖中，具有相同標(biāo)號的元件具有相同或類似的功能。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在以下描述中，闡明具體細(xì)節(jié)以便描述特定的實(shí)施方案。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，可以在不具有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐所公開的實(shí)施方案。所呈現(xiàn)的具體實(shí)施方案意在為說明性的，而非限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識到，雖然在本文中未明確描述，但其它材料也在本公開的范圍和精神內(nèi)。
[0019]圖1示出光學(xué)手術(shù)探針100的實(shí)施例，所述光學(xué)手術(shù)探針可包括圓柱形套管103，以及在套管內(nèi)的光導(dǎo)108，光導(dǎo)108被配置成接收來自光源的光束，將所述光束引導(dǎo)至光導(dǎo)108的遠(yuǎn)端，并且在光導(dǎo)108的遠(yuǎn)端表面發(fā)射所述光束。光導(dǎo)108可為設(shè)置在不銹鋼套圈105內(nèi)的光學(xué)纖維。光學(xué)手術(shù)探針100還可包括存放在套管103的遠(yuǎn)端內(nèi)的多光斑產(chǎn)生器
102。多光斑產(chǎn)生器102可具有帶有傾斜小面的多面近端表面107，其被配置成接收在光導(dǎo)108的遠(yuǎn)端發(fā)射的光束并且將接收的光束分成多個光束分量。
[0020]如本公開通篇所使用的，“近端”指最接近沿激光光束路徑的光源的物體的表面或區(qū)域，而“遠(yuǎn)端”指距所述光源最遠(yuǎn)并且因此最接近靶區(qū)的物體的表面或區(qū)域。
[0021]根據(jù)一些實(shí)施方案，光學(xué)手術(shù)探針100可包括緊靠套管103并且圍繞套圈105的套管外殼101。光學(xué)纖維108可為用于傳送光線的任何合適的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)纖維108可包括纖芯119、包層120和護(hù)套121。光學(xué)纖維108可使用粘合劑122粘貼至套圈105?？墒褂萌魏魏线m尺寸的光學(xué)纖維108，例如，纖芯119可具有在75微米至150微米范圍內(nèi)的直徑。纖芯119的直徑越大通常產(chǎn)生的光斑就越大。
[0022]套管103可存放多光斑產(chǎn)生器102和又能容納光學(xué)纖維108的套圈105。套管103和套圈105可被構(gòu)造成配合在一起以對齊光學(xué)纖維108和多光斑產(chǎn)生器102?！皩R”可以任何合適的方式來定義。例如，如果一個部分的旋轉(zhuǎn)軸大體上與另一部分的旋轉(zhuǎn)軸相一致，那么兩部分可對齊。如另一實(shí)施例，如果通過一個部分傳送的激光光束大體上全部由另一部分接收，那么兩部分可對齊。
[0023]多光斑產(chǎn)生器102可包括固化的透光粘合劑介質(zhì)104和設(shè)置在粘合劑介質(zhì)104內(nèi)的球透鏡106。粘合劑介質(zhì)104可具有多面近端表面107。如本公開全文所用，“近端”指的是物體的沿激光束路徑最接近光源的表面或區(qū)域，而“遠(yuǎn)端“指的是物體的離光源最遠(yuǎn)的表面或區(qū)域，并且因此離目標(biāo)最近。
[0024]根據(jù)一些實(shí)施方案，多光斑產(chǎn)生器102的多面近端表面107可被配置成將入射激光光束分成多個光束分量從而可在革E區(qū)產(chǎn)生多個激光光斑。此類光束可稱為多光斑光束。在一個實(shí)施例中，稍微發(fā)散的激光光束可通過光學(xué)纖維108發(fā)射。發(fā)散的激光光束的多個部分可落在多面近端表面107的不同小面上。多面近端表面107的每個小面可將其入射光束折射到不同的方向以產(chǎn)生多光斑光束的光束分量。光束分量可通過球透鏡106傳送和聚焦。光束分量可穿過粘合劑介質(zhì)104的平面遠(yuǎn)端表面109離開光學(xué)激光探針100。
[0025]當(dāng)在手術(shù)期間光束掃描或移動時，光學(xué)手術(shù)探針100的遠(yuǎn)端表面和靶區(qū)表面之間的距離可改變或變化。這種變化可修改光斑直徑和光斑間隔并且通常改變光斑圖案，使其更不規(guī)則。因此，將多面近端表面107和球透鏡106設(shè)計(jì)成將多光斑光束聚焦至相對遠(yuǎn)離的靶區(qū)上使得光束光斑的尺寸和多光斑光束的大體散度減到最小。
[0026]多面近端表面107可具有任何合適的小面的數(shù)目和形狀。在某些實(shí)施方案中，多面近端表面107可具有傾斜于光束路徑的N個小面以便在與來自光學(xué)纖維108的激光光束的中心對齊的點(diǎn)相交，以便多光斑產(chǎn)生器102產(chǎn)生具有相似特性的N個光束分量，其中N =3、4、5或其它合適的整數(shù)。在其它實(shí)施方案中，多面近端表面107可具有垂直于光束路徑的帶有N個環(huán)繞的傾斜角小面的中心平面小面，從而產(chǎn)生由N個光斑圍繞的中心光斑?？稍谛∶嬷g使用任何合適的傾斜角度。最佳角度可由粘合劑介質(zhì)104的折射率決定并且可為20°至30°，例如27°。通常，減小傾斜角度可減小光斑之間的間隔。根據(jù)一些實(shí)施方案，至少一個小面傾斜定向于光束路徑，因此在所述小面的中心處垂直于小面的方向不與激光光束的光束路徑平行。
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