用于激光源的光纖連接器的制造方法
【專利說(shuō)明】用于激光源的光纖連接器
[0001]優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)要求Wolfgang Neuberger/B1litec Pharma Marketing Ltd 于 2012年11月16日提交的、發(fā)明名稱為“FIBER OPTIC CONNECTOR FOR LASER SOURCES”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/727，514的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而明確合并于此，作為本發(fā)明的一部分。
[0003]發(fā)明的
【背景技術(shù)】
[0004]1.發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及用于將來(lái)自輻射源的輻射耦合至波導(dǎo)中的光纖連接器；更具體地，它涉及用于將激光裝置和光纖聯(lián)接的連接器。
[0006]2.發(fā)明的公開聲明
[0007]用于將來(lái)自輻射源的輻射耦合至波導(dǎo)中的連接器旨在用于傳送輻射，其主要關(guān)注點(diǎn)是盡可能多地減少潛在的輻射損耗。輻射源和波導(dǎo)之間的互連中的輻射損耗導(dǎo)致系統(tǒng)的有限性能從而降低其總體效率，并且可能引起該波導(dǎo)和/或連接器的損壞或破壞。
[0008]在輻射源和波導(dǎo)之間的互連過(guò)程中，存在出現(xiàn)光損耗的不同原因，這種光損耗可能發(fā)生在光信號(hào)的傳輸期間。從輻射源傳送至波導(dǎo)中的功率量取決于輻射源和波導(dǎo)二者的光學(xué)屬性。一般而言，光纖連接器的聯(lián)接損耗源于不良的光纖對(duì)齊和端面制備、光纖不匹配、以及菲涅爾反射。由于對(duì)源于作為固有光纖屬性的光纖不匹配的聯(lián)接損耗沒(méi)有什么控制，光纖的對(duì)齊呈現(xiàn)為維持低的總聯(lián)接損耗的關(guān)鍵參數(shù)之一。因此，在設(shè)計(jì)光學(xué)連接器時(shí)的一個(gè)主要目的是主要通過(guò)維持光纖的對(duì)齊和適當(dāng)設(shè)定尺寸來(lái)減少光纖連接處的光學(xué)功率損耗量。良好的耦合效率需要光纖的精確定位，以使其中心位于聚焦激光束中的束心。
[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)連接器的缺點(diǎn)，Nault的美國(guó)專利N0.6，695，489中披露了一種可調(diào)諧光纖連接器及其組裝方法。該連接器包括可留置地接合在轂內(nèi)的套管、后殼體、和前殼體。該后殼體被設(shè)定尺寸以接收并旋轉(zhuǎn)地保持所述轂，而前殼體具有接收并接合后殼體的外表面的孔。該前殼體和后殼體包括允許后殼體被保持在前殼體內(nèi)并相對(duì)于前殼體在多個(gè)不連續(xù)位置之間旋轉(zhuǎn)的接合構(gòu)件。然而，它與本發(fā)明的不同之處在于其可調(diào)諧屬性處于前殼體和后殼體之間并且所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0010]Brown的美國(guó)專利申請(qǐng)公開N0.2008/0175539中披露了用于將激光能耦合至光纖中、尤其是耦合至小纖芯光纖中的光纖連接器的另一實(shí)例。它公開了承載被熔合至光纖一端的透明套管的終端結(jié)構(gòu)，以在不改變光纖系統(tǒng)的輸入數(shù)值孔徑的情況下增大聯(lián)接面積，這通過(guò)控制該透明套管被熔合或焊接處的區(qū)域的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，延長(zhǎng)套管部分位于熔合區(qū)域后方并與光纖纖芯分離，使得無(wú)法耦合至纖芯的光從該延長(zhǎng)套管部分的內(nèi)徑反射而遠(yuǎn)離光纖纖芯，此處，它能夠被光束塊或吸收性材料反射或分散。
[0011]然而，仍然需要一種改進(jìn)的且高效的設(shè)備用于將輻射源連接到波導(dǎo)中，尤其是連接醫(yī)療裝置和光纖，以便增強(qiáng)該激光系統(tǒng)的效率以及激光能量在醫(yī)療應(yīng)用中以安全有效且成本效益好的方式傳輸至組織。相比于現(xiàn)有技術(shù)的裝置，該增強(qiáng)型裝置應(yīng)當(dāng)安全、易于組裝、成本效益好且可靠，同時(shí)允許將激光能量有效耦合且有效傳輸至組織。通過(guò)提供緊湊、簡(jiǎn)單、可靠、安全且成本效益好的連接器，本發(fā)明解決了上述這些需求。
[0012]本發(fā)明的目的和

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新一代的連接器，用于將來(lái)自輻射源的輻射耦合至波導(dǎo)中。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供如下一種連接器，該連接器具有增強(qiáng)輻射源的效率以及以安全有效的方式傳輸輻射能夠的特征。
[0015]本發(fā)明的又一目的是提供光纖連接器，在該連接器的不同部分之間具有良好的連接。
[0016]簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明提供了用于將來(lái)自輻射源的輻射光學(xué)耦合至波導(dǎo)中以用于醫(yī)療應(yīng)用的連接器。用于將激光源聯(lián)接至光纖中的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種連接器，其包括:外本體，該外本體便于握持所述連接器；兩部分式套管；內(nèi)本體，該內(nèi)本體保護(hù)所述套管并將套管的兩個(gè)部分保持在一起；筒夾夾頭，光纖通過(guò)該筒夾夾頭被引入；彈簧；套管互鎖件；以及彎曲保護(hù)件，該彎曲保護(hù)件具有長(zhǎng)的光纖保護(hù)端。主要特征是所述內(nèi)本體在外本體內(nèi)縱向移動(dòng)，彈簧加載的該套管通過(guò)彈簧載荷抵靠著激光器殼體中的固定位置元件移動(dòng)，并且它們的相對(duì)形狀被設(shè)計(jì)為僅以一個(gè)可能的角位置進(jìn)行組裝，從而維持這些元件的對(duì)齊以減少/避免由于該聯(lián)接引起的被連接器的近端吸收的功率損耗。該套管安裝在連接器內(nèi)且不從連接器中露出，用于保護(hù)該套管。在另一實(shí)施例中，該連接器提供了用于波導(dǎo)識(shí)別的電子簽名，例如RFID標(biāo)簽，它在足夠靠近激光源的位置以確保識(shí)別。此外，該連接器具有可選的電力和信號(hào)端口。
[0017]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下描述時(shí)，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(其中，不同附圖中的相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1描繪了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，示出了用于將二極管激光源聯(lián)接至光纖中的連接器的不同部分。
[0019]圖2a示出了用于將激光源聯(lián)接至光纖中的連接器的另外部分的、本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例。
[0020]圖2b示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖，用于示意套管、外本體和內(nèi)本體的相對(duì)位置。
[0021]圖3是本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，示出了用于將醫(yī)用激光源聯(lián)接至光纖中的連接器的各個(gè)部件的相對(duì)位置。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本文描述的本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的可替代連接器具有許多優(yōu)勢(shì)，該連接器用于將來(lái)自輻射發(fā)射裝置的電磁輻射光學(xué)耦合至波導(dǎo)中，以用于醫(yī)療應(yīng)用。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用于將來(lái)自醫(yī)用激光裝置的輻射耦合至光纖中的連接器。所提及的醫(yī)用激光裝置是旨在用于在外科手術(shù)過(guò)程中通過(guò)至少一個(gè)波導(dǎo)以接觸或非接觸模式將激光輸送至軟組織或硬組織的激光裝置，包括通過(guò)內(nèi)窺鏡、導(dǎo)引器、導(dǎo)管等。該連接器還被設(shè)計(jì)用于將醫(yī)用裝置與波導(dǎo)聯(lián)接，以便在非外科手術(shù)過(guò)程中以非接觸模式使用，例如用于光動(dòng)力學(xué)治療或經(jīng)皮治療的二極管激光裝置。這種連接器的使用增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)治療的安全性和效率，因?yàn)樗鼫p少了光纖遠(yuǎn)端處的輸出損失。這些連接器的設(shè)計(jì)的另外優(yōu)點(diǎn)是它保護(hù)了敏感的拋光光纖端面及連接器自身。本發(fā)明的光纖連接器的其它優(yōu)點(diǎn)在于它們易于組裝、可靠且具有成本效益。
[0023]在本發(fā)明中，“近側(cè)”或“近端”是指離輻射源最近的位置，而“遠(yuǎn)側(cè)”或“遠(yuǎn)端”是指離輻射源最遠(yuǎn)的位置。
[0024]在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，用于將激光源聯(lián)接至光纖中的連接器100包括:外本體102，它便于握持該連接器100 ；內(nèi)本體104，該內(nèi)本體104位于外本體102內(nèi)部，它保護(hù)套管106并將套管106保持在一起；套管106，該套管106包括彼此適配的第一部分106’和第二部分106”；筒夾夾頭108，光纖110通過(guò)該筒夾夾頭108被引入；彈簧112，該彈簧112具有高的彈簧常數(shù)，以將套管106保持到位；套管互鎖件114，該套管互鎖件114用于將套管106鎖定到位；以及彎曲保護(hù)件116，該彎曲保護(hù)件116的遠(yuǎn)端處具有長(zhǎng)的光纖保護(hù)端。套管106緊密圍繞光纖110壓縮所述筒夾夾頭108。此連接器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用了收縮套筒來(lái)確保連接器的不同部分之間、尤其是筒夾夾頭108和套管106之間的良好連接。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于該套管是被彈簧加載的，以便在組裝該連接器