【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤内窥镜领域，特别涉及一种内窥镜探针及其制备方法、性能评估方法。
技术介绍
1、基于光学相干层析成像技术的光纤内窥镜因其诸多优点得到了学界的广泛关注，如何实现光纤内窥镜探针的侧视成像和提高光内窥系统的分辨率和聚焦深度成为前沿研究的重中之重。光纤内窥镜从成像方式来看分为直视成像和侧视成像，直视成像方式为成像光轴与内窥镜光传输轴平行或同轴，通过对光纤内窥镜进行位置移动来获取组织或器官图像，在人体病变组织成像中因病变组织或器官空间狭小导致直视成像方式并不实用。侧视成像方式为成像光轴与内窥镜光传输轴垂直，通过光纤内窥镜旋转和抽拉获取病变组织或器官的三维图像。
2、在分辨率提高方面使用带宽更宽和波长更短的照明光源将会有效提高系统的横向和轴向分辨率。现有技术使用基于单模光纤和多模光纤构建的纤端球透镜作为内窥镜探针在800nm波段实现了1.7mm的轴向分辨率和6mm的横向分辨率。现有技术使用基于双流气体喷射靶的激光等离子体源产生的2-5nm的软x射线作为照明辐射源，实现了2nm的轴向分辨率和100nm的成像深度。现有技术使用自发参数下转换方法产生的803nm的光子对作为量子光学相干层析成像内窥镜的照明光源获得了2.5mm的轴向分辨率。然而，除了与上述系统相关的技术困难之外，更短的波长的照明光将会导致病变组织散射的大大增加，这严重地限制了照明光的穿透深度，从而限制了疑似病变组织的成像深度。另一个重要的问题是，通过紧密聚焦照明光以高横向分辨率成像大大降低了聚焦深度，导致仅在非常短的深度范围内维持高横向分辨率成像。>
3、扩展聚焦深度的常用方法为利用不同焦距的多个光束进行照明和增加环形振幅或相位滤波器以产生轴向拉长的照明光束。现有技术使用基于单模光纤、多模光纤、梯度折射率透镜复合结构的光纤系统生成同轴聚焦的多模光束，对聚焦深度进行扩展，能够在超过400mm的深度范围内清晰分辨细胞和亚细胞结构生物组织横截面图像。现有技术通过使用二元相位空间滤波器对成像深度进行扩展，在轴向分辨率/横向分辨率为2.49mm/2.59mm的情况下实现了281.3mm的聚焦深度。现有技术利用相位掩膜版生成艾里光束，利用艾里光束的低衍射特性对聚焦深度进行了拓展，达到10mm。现有技术在空间上多路复用相位掩膜板沿轴向产生密集间隔的焦点，进而产生针状光束实现了300mm的聚焦深度。然而，由于旁瓣的存在将会导致探测灵敏度降低和横向分辨率受限，另外球面像差和像散(由聚焦元件和滤光器的方位角对称性以及内窥镜外保护层的不对称曲率引起)导致不能实现衍射受限成像。所以在聚焦深度和成像分辨率方面亟需新理论、新方法去打破其相互制约的枷锁。
技术实现思路
1、本实施例旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，本专利技术实施例提供了一种内窥镜探针及其制备方法、性能评估方法，通过对光纤级联结构参数的设计实现侧视成像和大聚焦深度、高横向分辨率oct成像，为器官组织损伤评估、早期疾病诊断和健康预测管理问题提供了新的检测解决方案和共性基础技术，具体方案如下：
2、一种光纤内窥镜探针，包括：单模光纤、包层无芯光纤和反射性轴锥体；
3、反射性轴锥体一体设置，所述反射性轴锥体包括光纤球体、光纤锥体和反射面；
4、其中，所述光纤锥体设置在所述光纤球体顶部象限点上，所述反射面为斜平面设置，所述反射面设置在所述光纤球体上，所述反射面的斜面与所述光纤球体的光束传入光轴成45°夹角设置；
5、所述包层无芯光纤的一端通过胶水安装在所述光纤球体的表面上，所述包层无芯光纤的与所述单模光纤熔接；
6、所述单模光纤将光束传送至所述包层无芯光纤，所述包层无芯光纤将所述光束进行扩束，所述包层无芯光纤将扩束后的光束传送至所述光纤球体内，所述扩束后的光束被所述反射面接收并反射至所述光纤锥体，所述光纤锥体将收到的反射光束进行聚焦。
7、可选地，所述光纤锥体呈圆锥形设置，所述光纤锥体的锥角为120°。
8、一种光纤内窥镜探针的制备方法，用于制备上述的光纤内窥镜探针，包括下述步骤：
9、将单模光纤的一端与所述包层无芯光纤的一端进行熔接；
10、制备光纤球体；
11、通过光纤研磨机对所述光纤球体进行打磨，直至在所述光纤球体上打磨出光纤锥体；
12、通过光纤研磨机在所述光纤球体上制备粘接面，其中，所述粘接面与所述光纤锥体的光轴平行设置；
13、通过胶水将所述包层无芯光纤的另一端安装在所述粘接面上；
14、通过光纤研磨机在安装所述包层无芯光纤的光纤球体上研磨出反射面，其中，所述反射面的斜面与所述光纤球体的光束传入光轴成45°夹角设置；
15、在所述反射面上镀制金属反射膜。
16、可选地，所述将单模光纤的一端与所述包层无芯光纤的一端进行熔接包括：
17、s101、通过光纤熔接机对单模光纤和包层无芯光纤原料的端部进行熔接，其中，光纤熔接机的熔接模式为包层对准模式，
18、s102、通过光纤切割系统对所述包层无芯光纤原料进行切割，得到熔接后的一体式的单模光纤及包层无芯光纤，其中，所述包层无芯光纤原料进行切割后得到包层无芯光纤，所述包层无芯光纤的长度满足公式(1)：
19、lncf≤(rncf/tan(arcsin(na/nncf))) (1)
20、其中，lncf为包层无芯光纤的长度，rncf为包层无芯光纤的包层半径，na为单模光纤的数值孔径，nncf为包层无芯光纤的包层折射率。
21、可选地，所述制备光纤球体包括：
22、通过电弧放电系统加热熔化无芯光纤直至所述无芯光纤形成光纤球体。
23、可选地，所述通过光纤研磨机对所述光纤球体进行打磨，直至在所述光纤球体上打磨出光纤锥体包括：
24、将所述光纤球体放置在所述光纤研磨机上进行研磨直至在所述光纤球体上打磨出光纤锥体，所述光纤研磨机的研磨盘对自转的光纤球体依次进行粗磨、中磨、细磨和抛光；
25、其中，所述研磨盘的转速设置为120rpm，所述光纤球体的自转速度为600rpm；
26、其中，粗磨时的砂纸粗糙度为9μm，中磨时的砂纸粗糙度为3μm，细磨时的砂纸粗糙度为1μm，抛光时的砂纸粗糙度为0.5μm，
27、其中，所述光纤锥体的锥角为120°。
28、可选地，所述粘接面的直径为250μm。
29、可选地，所述在所述反射面上镀制金属反射膜包括：
30、在所述反射面镀制银膜；
31、在所述银膜表面镀制二氧化硅抗氧化层，得到镀制金属反射膜。
32、一种内窥镜探针的性能评估方法，其特征在于，用于上述的光纤内窥镜探针，包括：
33、计算所述光纤内窥镜探针的聚焦深度及所述光纤内窥镜探针的横向分辨率；
34、根据预设需求，判断所述光纤内窥镜探针的聚焦深度及所述光纤内窥镜探针的横本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤内窥镜探针，其特征在于，包括：单模光纤、包层无芯光纤和反射性轴锥体；
2.根据权利要求1所述的光纤内窥镜探针，其特征在于，所述光纤锥体呈圆锥形设置，所述光纤锥体的锥角为120°。
3.一种光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至权利要求2任一项所述的光纤内窥镜探针，包括下述步骤：
4.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述将单模光纤的一端与所述包层无芯光纤的一端进行熔接包括：
5.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述制备光纤球体包括：
6.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述通过光纤研磨机对所述光纤球体进行打磨，直至在所述光纤球体上打磨出光纤锥体包括：
7.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述粘接面的直径为250μm。
8.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述在所述反射面上镀制金属反射膜包括：
9.一种内窥镜探针的性能评估方法，其
10.根据权利要求9所述的内窥镜探针的性能评估方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种光纤内窥镜探针，其特征在于，包括：单模光纤、包层无芯光纤和反射性轴锥体；
2.根据权利要求1所述的光纤内窥镜探针，其特征在于，所述光纤锥体呈圆锥形设置，所述光纤锥体的锥角为120°。
3.一种光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至权利要求2任一项所述的光纤内窥镜探针，包括下述步骤：
4.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述将单模光纤的一端与所述包层无芯光纤的一端进行熔接包括：
5.根据权利要求3所述的光纤内窥镜探针的制备方法，其特征在于，所述制备光纤球体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：刘银，李玉卓，李希胜，尤佳，洪然，于欣冉，封映雪，杨怡婷，陈洪兵，李媛媛，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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