一方面，本发明专利技术涉及一种透镜(52)，该透镜(52)被构造成用于相干断层扫描成像。该透镜包括大致地圆柱形主体(52)，该大致地圆柱形主体(52)具有纵向轴线并且包括第一端、外部圆柱形表面以及在第二端的光束引导表面，大致地圆柱形主体和外部圆柱形表面在第一端与光束引导表面之间形成槽(58)，光束引导表面与纵向轴线以一角度定向并且槽被设定尺寸以接收光学纤维。在另一方面，本发明专利技术涉及一种成型透镜，该成型透镜包括圆柱形实体，该圆柱形实体具有围住金属管的第一端的第二端，该金属管具有被粘接在此金属管的孔中的光学纤维并且该光学纤维从金属管的第一端延伸出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体而言涉及光学领域，更具体地，涉及用于与光学纤维一起使用的透镜领域。
技术介绍
光学分析方法(例如干涉方法)将光传送在兴趣样品上，并且进一步地要求收集从样品返回的光的一部分。由于许多光源和光分析器件的尺寸和复杂性，他们通常与兴趣样品远距离地定位。当该兴趣样品为较大物品的内部部分(例如活体里面的生物组织)时，这个是特别显而易见的。一种光学地分析内部部分的方法是使用细光学纤维将光从远光源引导在样品上，其中由于该光学纤维的较小的横截面，所以细光学纤维对样品的正常功能产生最低限度的破坏性。这种方法的一个实例是使用光学纤维导管对诸如血管的带腔器官的光学分析，其中，光学纤维导管的一端连接至身体外部的光源，而另一端插入血管中。对内部区域(例如内腔)进行光学分析的重大障碍是用于使光聚焦或平行的微型光学器件的设计和低成本制造。许多类型的光学分析，例如成像和光谱学，要求入射在样品上的光在特定的距离处聚焦或大致地平行。由于从标准光学纤维的尖头发出的光将会快速地发散，因此能够将微型光学系统连接至该纤维以提供聚焦或平行的功能。此外，通常期望的是分析不直接地与该纤维的光轴一致的样品位置，例如分析薄血管的腔壁。在这些情况下，除了用于使从光学纤维的尖头发出的光聚焦或平行的装置之外，还使用用于大致地改变光的方向的装置。用于制造适合于连接至提供一些以上所述的功能的光学纤维的微型光学系统的许多方法已经在之前讨论过。这些方法通常地使用三个方法的其中一个提供光束聚焦装置:(1)使用梯度折射率(GRIN)纤维段；(2)将纤维尖头直接地形成为透镜；或者(3)使用微型的块状透镜。光束引导装置通常地使用四个方法中的其中一个被提供:(I)使用来自纤维的成角度的端面的光的全内反射(TIR);使用成角度的反射平面；(3)使用微型的块状反射镜；或者(4)在纤维尖头上使用反射涂层。然而，这些方法具有许多内在的限制，包括过高的制造成本、过大的尺寸或选择焦点尺寸和焦距不够自由。在本
中公知的有许多能够用于内部腔结构的分析的微型光学系统。每个光学系统能够被概念地分成光束聚焦装置和光束引导装置。光从外部光源通过一个或更多个光学照明纤维传到内部腔，其中，光学照明纤维在本质上可为单一模式或多模式。照明纤维与微型光学系统连通，将光束聚焦或引导至腔壁中。光使用同一纤维、或使用与该照明纤维并置的其它纤维从腔中返回至身体外侧的分析装置。在一种类型的微型光学系统设计中，聚焦装置和引导装置由分开的光学元件执行。在另一种类型的设计中，聚焦装置和引导装置由同一元件执行。现有的光学系统的几个特征是不合需要的。例如，在一些器件中，所有光学元件必须具有与光学纤维相似的直径(直径通常接近125μπι)以将整个系统的尺寸最小化。这极大地减少了选择聚焦元件、光束扩展器以及光束引导器的可用的选项，并且因此限制了焦点尺寸以及通过该设计可达到的工作距离的范围。此外，这些极其小的元件是易碎的，很难处理，并且在制造和操作期间易于破碎。第三，在许多实施例中必须设置有空气间隙以使用TIR用于光束重新导向。这要求在纤维与其它元件之间维持紧密密封以维持空气间隙。这在当把装置浸入水、血液或胃酸中时，或当该装置以高速旋转或平移以形成图像时可能是有问题的。第四，GRIN聚焦元件具有旋转对称的折射率分布图，使得校正光束上引起的圆柱状像差是不可能的。这些缺点的整体影响是，某些微型光学系统是昂贵的，制造困难，容易损坏，并且不在聚焦平面产生圆形输出。进一步地，其它的方法使用融合拼接的纤维段，与聚合物和环氧树脂的薄层通过成型工艺共同形成透镜系统。然而，包括环形端面和钻孔的成型透镜的制造通常是有问题的。通常地，在注射成型期间，钻孔通过定位在模具中并且仅支撑在成型工具的一侧上的细(135 μ m/220 μ m)中心销形成。问题产生的部分原因是该中心销可能偏转。当将加压液体聚合物注入模具中并且向中心销施加力时，能够发生这种偏转。如果施加的力相比于中心销的刚度足够大，则销偏转并且造成成型偏转，其中，孔为不规则的或以一角度弯曲的。鉴于以上确定的各种挑战和其它挑战，因此存在对于在制造期间不需要中心销的光学透镜、组件以及相关的制造方法的需求。本专利技术解决了此需求和其它需求。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种与用于OCT成像的光学纤维一起使用的成型透镜。在一个实施例中，该成型透镜包括圆柱体，该圆柱体具有第一端和第二端，并且限定纵向轴线。在另一个实施例中，圆柱体的第一端的表面与该圆柱体的纵向轴线成一角度定向，并且第二端形成槽。在又一个实施例中，槽被设定尺寸以接收光学纤维。在一个实施例中，第一端为平面表面，该平面表面成角度以经由反射使从光学纤维接收的光通过该圆柱的侧面反射。在另一个实施例中，第一端形成非平面表面，该非平面表面成角度以经由反射使从光学纤维接收的光通过该圆柱的侧面反射并且使该光在圆柱体的外部的一位置处聚焦。在又一个实施例中，孔终止于与圆柱体的纵向轴线成角度定向的平坦表面。在另一个实施例中，所述孔的纵向轴线以及所述槽的纵向中心与圆柱体的纵向轴线同心。在另一个实施例中，透镜由从包括丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚甲基戊烯以及玻璃的组中选定的材料制成。在另一个实施例中，在成型期间为了减小注射压力以及在工具上的对应的应力，使用可浇注的树脂制造透镜。然后通过化学反应使其固化。在另一个方面，本专利技术涉及一种OCT探头。在一个实施例中，OCT探头包括光学纤维，该光学纤维具有第一端和第二端，其中所述第一端适合与光源连通，并且该光学纤维还限定纵向轴线；成型透镜包括具有第一端和第二端的并且限定纵向轴线的圆柱体，该圆柱体的第一端的表面与圆柱体的纵向轴线以一角度定向，并且第二端形成槽或孔，该槽或孔被设定尺寸以接收光学纤维光学纤维。在另一个实施例中，光学纤维通过黏合剂被保持在孔或槽中。在又一个实施例中，圆柱体的第一端是平面表面，该平面表面成角度以经由反射使从光学纤维接收的光通过该圆柱的侧面反射。在另一个实施例中，圆柱的第一端形成非平面表面，该非平面表面成角度以经由反射使从光学纤维接收的光通过该圆柱的侧面反射并且使该光在圆柱体的外部的一位置处聚焦。在又一个实施例中，光学纤维的第二端的表面相对于该光学纤维的纵向轴线成角度定向。在另一个实施例中，纤维的第二端相对于该光学纤维的纵向轴线的角度大致地等于平坦表面相对于圆柱体的纵向轴线成角度定向的角度。在一个实施例中，光学纤维使用黏合剂被保持在槽或孔中，其中该黏合剂具有与成型透镜的材料相匹配的折射率。在另一个方面，本专利技术涉及一种与用于OCT成像的光学纤维一起使用的成型透镜。在一个实施例中，该成型透镜包括圆柱形实体，该圆柱形实体具有第一端和第二端并且限定纵向轴线，圆柱形实体的第一端的表面与圆柱形实体的纵向轴线以一角度定向，并且第二端将金属管的第一端围住，光学纤维被粘接在金属管的孔中并且从该金属管的第一端延伸出。在另一个实施例中，圆柱形实体的第一端为平面表面，该平面表面成角度以经由内部反射使从光学纤维接收的光通过圆柱形实体的侧面反射。在又一个实施例中，圆柱形实体的第一端形成了非平面表面，该非平面表面成角度以经由内部反射使从光学纤维接收的光通过圆柱形实体的侧面反射并且使该光在该圆柱形实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种透镜，包括：大致地圆柱形主体，所述大致地圆柱形主体具有纵向轴线并且包括第一端、外部圆柱形表面以及在第二端处的光束引导表面，所述大致地圆柱形主体和所述外部圆柱形表面在所述第一端和所述光束引导表面之间形成槽，所述光束引导表面与所述纵向轴线以一角度定向，以及所述槽被设定尺寸以接收光学纤维。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴斯蒙德·C·阿德勒，克里斯托弗·彼得罗夫，
申请(专利权)人：光学实验室成像公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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