本发明专利技术提供了一种集束光纤耦合装置，包括消相干组件和匀光组件，所述消相干组件被配置为对激光光束进行消相干处理，所述匀光组件被配置为对经过消相干处理的激光光束进行匀光处理，经过匀光处理后的激光光束传输至集束光纤，可以获得匀光的聚焦光斑，且整个过程没有能破坏光学表面或电离空气的高激光能量密度，能保证高峰值功率激光稳定的耦合，且可避免打坏集束光纤端面。进一步的，本发明专利技术提供了一种激光消融系统，所述激光消融系统包括激光源、集束光纤以及所述的集束光纤耦合装置，尤其适用于紫外固体激光光束容易打坏集束光纤端面的问题。的问题。的问题。
【技术实现步骤摘要】
集束光纤耦合装置及激光消融系统
[0001]本专利技术涉及紫外激光消融术
，特别涉及一种集束光纤耦合装置及激光消融系统。
技术介绍
[0002]随着人口的老龄化，经皮冠状动脉介入(Percutancous Coronary Intervention，简称PCI)治疗的复杂程度逐渐增加，其中血管钙化、冠状动脉慢性完全阻塞 (CTO)、支架内再狭窄(ISR)等疾病的治疗仍是治疗的难点。血管钙化、CTO、ISR 由于病变组织坚硬，球囊往往难以通过或实现扩张，故采用高压球囊或切割球囊进行治疗其治疗效果有一定限制。冠状动脉机械旋磨手术存在一定的风险。因而针对这些复杂冠状动脉疾病，迫切地需要一种更为安全、有效的介入治疗手段。
[0003]紫外激光消融术诞生于20世纪80年代，其可以对病变组织中的机化血栓、结缔组织和钙化成份进行消融，在复杂冠状动脉疾病的介入治疗中能够发挥重要作用。具体的，紫外激光消融术是将纳秒量级脉宽的紫外激光耦合进激光导管，通过激光导管将紫外激光输送到病变组织处，以实现组织消融。为使激光导管能穿越复杂的血管通道，激光导管通常采用多根芯径较小的光纤集束方案，即激光导管采用集束光纤结构，以获得更小的弯曲半径。同时，激光导管输入端经过特殊的无胶/熔融工艺和悬空结构处理，确保能耦合进足够的激光能量而不打坏激光导管耦合端的光纤端面。
[0004]目前，用于紫外激光消融术的解决方案有两种：308nm准分子激光消融系统和355nm紫外固体激光消融系统。诞生于20世纪80年代的308nm准分子激光系统，能有效地消融没有钙化的病变组织，但对于一些部分钙化或完全钙化的血管作用有限，同时存在血管穿孔风险，主要原因是激光消融系统采用的 308nm准分子激光器的脉宽大(通常为125纳秒
‑
200纳秒)，导致激光峰值功率低，热效应显著。相比之下，近些年出现的355nm紫外固体激光消融系统优势明显：激光器更小，因而集成整机体积小、重量轻；成本更低；工作的激光具有更短的脉宽(5ns)，同样的激光能量，355nm紫外固体激光的峰值功率是308nm 准分子激光的25
‑
40倍，能有效的消融钙化病变组织；同时治疗效果所需的激光能量也更低，热效应小，降低了血管穿孔的风险。
[0005]但是，355nm紫外固体激光光束的质量接近基模高斯光束，易于聚焦成一个非常小的高斯光斑，该光斑直径在微米量级，在光纤耦合时，355nm紫外固体激光光束容易打坏集束光纤端面。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种集束光纤耦合装置，以解决激光光束容易打坏集束光纤端面的问题。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种激光消融系统，以解决光纤耦合时355nm 紫外固体激光光束容易打坏集束光纤端面的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种集束光纤耦合装置，包括消相干组件和匀光组件，所述消相干组件被配置为对激光光束进行消相干处理，所述匀光组件被配置为对经过消相干处理的激光光束进行匀光处理，匀光处理后的激光光束为平顶光束并且用于传输至集束光纤。
[0009]可选的，所述消相干组件包括依次设置在所述激光光束的光路上的散射片、聚焦透镜和消相干元件，所述散射片被配置为对所述激光光束进行散射处理，散射处理后的激光光束经所述聚焦透镜聚焦后进入所述消相干元件进行消相干处理。
[0010]可选的，所述散射片为磨砂的散射片或者全息扩散片。
[0011]可选的，所述聚焦透镜为双凸透镜或者平凸透镜。
[0012]可选的，所述消相干元件为石英光纤，所述石英光纤的芯径大于600μm。
[0013]可选的，所述激光光束的脉宽为纳秒或亚纳秒，波长为200nm
‑
1100nm。
[0014]可选的，所述匀光组件包括微透镜阵列，所述激光光束进入所述微透镜阵列进行匀光处理。
[0015]可选的，所述匀光组件包括一个或两个微透镜阵列。
[0016]可选的，所述匀光组件还包括耦合透镜，所述耦合透镜对经过所述微透镜阵列匀光后的激光光束耦合，耦合后的激光光束为所述平顶光束。
[0017]可选的，所述匀光组件还包括准直透镜，所述准直透镜被配置为对经过消相干处理的激光光束准直，准直后的激光光束进入所述微透镜阵列进行匀光。
[0018]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种激光消融系统，所述激光消融系统包括激光源、集束光纤以及如上述任一项所述的集束光纤耦合装置，所述激光源被配置为发射激光光束，所述集束光纤耦合装置被配置为对所述激光源发射的激光光束进行消相干处理以及匀光处理。
[0019]在本专利技术提供的一种集束光纤耦合装置，所述集束光纤耦合装置包括消相干组件和匀光组件，所述消相干组件可对激光光束进行消相干处理，所述匀光组件可对经过消相干处理的激光光束进行匀光处理，经过匀光处理后的激光光束传输至集束光纤，可以获得匀光的聚焦光斑，且整个过程没有能破坏光学表面或电离空气的高激光能量密度，能保证高峰值功率激光稳定的耦合，且可避免打坏集束光纤端面。进一步的，本专利技术提供了一种激光消融系统，尤其适用于紫外固体激光光束容易打坏集束光纤端面的问题。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例的集束光纤耦合装置与集束光纤结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例的消相干组件结构示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例的匀光组件与集束光纤结构示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例的激光消融系统结构示意图；
[0024]图5是本专利技术实施例的集束光纤的剖面结构示意图；
[0025]图6是本专利技术实施例的激光经过激光消融系统光斑能量分布的演变过程示意图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
激光源；
[0028]2‑
集束光纤耦合装置；
[0029]21
‑
消光组件；
[0030]211
‑
散射片；
[0031]212
‑
聚焦透镜；
[0032]213
‑
消相干元件；
[0033]22
‑
匀光组件；
[0034]221
‑
准直透镜；
[0035]222
‑
微透镜阵列；
[0036]223
‑
耦合透镜；
[0037]3‑
集束光纤；
[0038]31
‑
单根光纤；
[0039]32
‑
光纤固定结构；
[0040]4‑
脉冲激光的光斑能量分布形状；
[0041]曲线a
‑
初始激光光斑能量分布；
[0042]曲线b
‑
散射片后激光光斑能量分布；
[0043]曲线c
‑
大芯径光纤出射端激光光斑能量分布；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集束光纤耦合装置，其特征在于，包括消相干组件和匀光组件，所述消相干组件被配置为对激光光束进行消相干处理，所述匀光组件被配置为对经过消相干处理的激光光束进行匀光处理，匀光处理后的激光光束为平顶光束并且用于传输至集束光纤。2.如权利要求1所述的集束光纤耦合装置，其特征在于，所述消相干组件包括依次设置在所述激光光束的光路上的散射片、聚焦透镜和消相干元件，所述散射片被配置为对所述激光光束进行散射处理，散射处理后的激光光束经所述聚焦透镜聚焦后进入所述消相干元件进行消相干处理。3.如权利要求2所述的集束光纤耦合装置，其特征在于，所述散射片为磨砂的散射片或者全息扩散片。4.如权利要求2所述的集束光纤耦合装置，其特征在于，所述聚焦透镜为双凸透镜或者平凸透镜。5.如权利要求2所述的集束光纤耦合装置，其特征在于，所述消相干元件为石英光纤，所述石英光纤的芯径大于600μm。6.如权利要求1所述的集束光纤耦合装置，其特征在于，所述激光光束的脉宽为纳秒或亚纳秒，波长为200nm
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘强宪，金旻，毕进子，
申请(专利权)人：微创投资控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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