帶有微結構遠端表面的多光斑激光探針的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
技術領域
[0001]本文公開的實施方案涉及具有微結構遠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，本文公開的一些實施方案提供具有微結構遠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反射的所述多光斑激光探針的方法。
[0002]相關領域
[0003]激光探針可將光輸送至射到手術靶上的多個光斑。例如，在視網膜組織的全視網膜光凝過程中，將光輸送至多個光斑可減少外科手術的時間。在現有系統中，多種技術已被用來產生用于多光斑圖案的多個光束。例如，一種方法在探針的遠端使用衍射元件來將入射光束分成多個光束。
[0004]然而，在探針的遠端使用衍射元件可能出現困難。例如，衍射元件可產生大量較高衍射級，并且因此產生將照射視網膜的大量額外的、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度，但其可具有負面影響，例如使靶區域不合需要的發熱。此外，衍射元件在不同的折射介質中不會表現相同。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中，并且衍射元件之間的空間可由可影響光斑圖案的介質填充。此外，光斑之間的間隔可根據不同的波長變化，如果瞄準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，尤其是如果所述衍射元件要裝進小區域中的情況。
[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端表面均將多達5%的入射光束反射進所述激光探針中，從而引起過熱相關的問題，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)沒有與衍射元件關聯的問題，以及(c)可以可接受的成本制造。
【發明內容】
[0007]根據一些實施方案，提供一種光學手術探針，其包括:圓柱形套管；在所述套管內的光導，其被配置成接收來自光源的光束，將所述光束引導至所述光導的遠端，并且在所述光導的遠端處發射光束；以及在所述套管遠端的多光斑產生器，所述多光斑產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遠端處發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端表面離開所述多光斑產生器，其中所述遠端表面是帶有比光束的波長更小的調制長度的微結構。
[0008]根據一些實施方案，也提供了一種用于制造用于光學手術探針的多光斑產生器的方法可包括:使用涂覆器將透光粘合劑介質沉積在襯底表面上；將光學元件插入所述粘合劑介質中；將帶有傾斜多面遠端的銷放置在粘合劑介質上以便在粘合劑介質上形成傾斜多面的近端表面，從而形成銷-粘合劑-光學元件-襯底組件；將套管放置在銷-粘合劑-光學元件-襯底組件上以便在所述套管內存放多光斑產生器；將粘合劑介質固化以便在粘合劑介質上形成微結構遠端表面；以及將襯底和來自存放在套管內的多光斑產生器的銷分開。
【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端內光的反射的圖。
[0012]圖4是示出帶有多光斑產生器的多光斑激光探針的遠端的圖，所述多光斑產生器具有微結構遠端表面。
[0013]圖5A至圖5B是示出作為有效介質的微結構表面的反射比的圖。
[0014]圖6是不出具有蝕刻在表面上的微結構表面的襯底的實施例的圖。
[0015]圖7A至圖7F是示出形成具有微結構遠端表面的多光斑產生器的圖。
[0016]圖8A至圖SB是示出用于制造具有微結構遠端表面的多光斑產生器的方法的流程圖。
[0017]在附圖中，具有相同標號的元件具有相同或類似的功能。
【具體實施方式】
[0018]在以下描述中，闡明具體細節以便描述特定的實施方案。然而，本領域的技術人員將明白，可以在不具有這些具體細節中的一些或全部的情況下實踐所公開的實施方案。所呈現的具體實施方案意在為說明性的，而非限制性的。本領域的技術人員可認識到，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。
[0019]圖1示出光學手術探針100的實施例，所述光學手術探針可包括圓柱形套管103，以及在套管內的光導108，光導108被配置成接收來自光源的光束，將所述光束引導至光導108的遠端，并且在光導108的遠端表面發射所述光束。光導108可為設置在不銹鋼套圈105內的光學纖維。光學手術探針100還可包括存放在套管103的遠端內的多光斑產生器
102。多光斑產生器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108的遠端發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域，而“遠端”指距所述光源最遠并且因此最接近靶區的物體的表面或區域。
[0021]根據一些實施方案，光學手術探針100可包括緊靠套管103并且圍繞套圈105的套管外殼101。光學纖維108可為用于傳送光線的任何合適的結構。在一些實施方案中，光學纖維108可包括纖芯119、包層120和護套121。光學纖維108可使用粘合劑122粘貼至套圈105。可使用任何合適尺寸的光學纖維108，例如，纖芯119可具有在75微米至150微米范圍內的直徑。纖芯119的直徑越大通常產生的光斑就越大。
[0022]套管103可存放多光斑產生器102和又能容納光學纖維108的套圈105。套管103和套圈105可被構造成配合在一起以對齊光學纖維108和多光斑產生器102。“對齊”可以任何合適的方式來定義。例如，如果一個部分的旋轉軸大體上與另一部分的旋轉軸相一致，那么兩部分可對齊。如另一實施例，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]多光斑產生器102可包括固化的透光粘合劑介質104和設置在粘合劑介質104內的球透鏡106。粘合劑介質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域，而“遠端“指的是物體的離光源最遠的表面或區域，并且因此離目標最近。
[0024]根據一些實施方案，多光斑產生器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區產生多個激光光斑。此類光束可稱為多光斑光束。在一個實施例中，稍微發散的激光光束可通過光學纖維108發射。發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104的平面遠端表面109離開光學激光探針100。
[0025]當在手術期間光束掃描或移動時，光學手術探針100的遠端表面和靶區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，使其更不規則。因此，將多面近端表面107和球透鏡106設計成將多光斑光束聚焦至相對遠離的靶區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目和形狀。在某些實施方案中，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纖維108的激光光束的中心對齊的點相交，以便多光斑產生器102產生具有相似特性的N個光束分量，其中N =3、4、5或其它合適的整數。在其它實施方案中，多面近端表面107可具有垂直于光束路徑的帶有N個環繞的傾斜角小面的中心平面小面，從而產生由N個光斑圍繞的中心光斑。可在小面之間使用任何合適的傾斜角度。最佳角度可由粘合劑介質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。根據一些實施方案，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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