光束扩散装置及包括该装置的医疗器械制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种光束扩散装置及包括该装置的医疗器械。其中光束扩散装置包括：外壳（10），具有通孔；光纤（20），嵌设于外壳（10）的通孔中；以及工程漫射体（30），与光纤（20）的光射出端对应设置。本实用新型专利技术旨在提供一种光束扩散装置及包括该装置的医疗器械，可以使光纤射出的激光光斑扩散，光强分布相对均匀。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光传输领域，具体而言，涉及一种光束扩散装置及包括该装置的医疗器械。
技术介绍
激光传输系统可以使激光从光源传递到需要处理的材料表面，传统的激光传输组件包括一个圆柱形的光纤头，光从光纤头的端面发出，到达需要处理的材料表面。这种简单的激光传输系统发出的激光在空间上的光强分布是一个中心能量密度高四周能量密度低的高斯分布，而且光斑较小，局部光强较强。一些医疗上的应用对光斑有些特殊的需求，首先要求扩大激光光斑以减小光强，避免损伤组织；其次要求光斑具有均匀的空间能量分布，避免光强局部过高而其他地方又太低的情况；另外一些应用比如牙齿美白可能要求光斑具有特殊的形状，比如矩形光斑。传统的实现特殊的光斑形状和均匀空间能量分布的方案体 积较大且低效，尤其是现有的的光斑扩散结构一般均涉及到镜面反射，很难避免反射光重叠而引起光斑不均匀，进而导致局部过热的问题。中国技术专利CN202027747U提供了一种牙齿美白装置，其光斑扩散结构利用了扩束原理，需要扩束镜与前端散光口配合，出射的长条形光斑与治疗头的形状有关，这种方式很容易造成反射光的重叠。美国专利US 7697814B2提供了一种手持光纤头，依靠前端圆锥形光纤将光斑发散之后通过前端套筒的特殊形状反射形成条形光斑，一样会出现上述的反射光的部分重叠引起光斑不均问题。
技术实现思路
本技术旨在提供一种光束扩散装置及包括该装置的医疗器械，可以使光纤射出的激光光斑扩散，光强分布相对均匀。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种光束扩散装置，包括外壳，具有通孔；光纤，嵌设于外壳的通孔中；以及工程漫射体，与光纤的光射出端对应设置。进一步地，工程漫射体的中心设置在与光纤射出的光斑相对应的位置。进一步地，光束扩散装置还包括保护罩，保护罩与外壳固定连接，光纤的光射出端以及工程漫射体均位于保护罩的内腔中。进一步地，保护罩的横截面沿远离外壳的方向逐渐增大。进一步地，在保护罩的纵剖面上，保护罩的侧壁与光纤中心轴线的夹角大于或等于经工程漫射体扩散后的激光光束发散角。进一步地，外壳包括第一壳体，内部具有第一通孔，第一壳体的第一端与保护罩固定连接；第二壳体，位于保护罩的空腔中，第二壳体的第一端与第一壳体的第一端固定连接，第二壳体内部具有第二通孔，第二通孔与第一通孔同心设置，光纤嵌设在第二通孔和第一通孔中。进一步地，第二壳体的与第一端相对的第二端端面上具有凹槽，光纤的光射出端位于凹槽内，工程漫射体的两相对端分别与凹槽的两相对侧壁固定连接。进一步地，第一壳体的第一端具有定位凸缘，保护罩与定位凸缘固定连接。根据本技术的一个方面，提供了一种医疗器械，包括光束扩散装置，该光束扩散装置为前述任一种的光束扩散装置。应用本技术的技术方案，通过在光纤的光射出端处设置工程漫射体，使光纤射出的激光光斑能够被工程漫射体发散，且光斑分布均匀不会出现重叠，解决了局部光强过高而其他地方光强又太低的问题。附图说明 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图I示出了根据本技术的实施例的光束扩散装置去掉保护罩的示意图；以及图2示出了根据本技术的实施例的光束扩散装置的剖视图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图I和图2所示，根据本技术的实施例，提供了一种光束扩散装置，包括外壳10、光纤20和工程漫射体30。其中外壳10内部具有通孔，光纤20嵌设于该通孔中。为了便于激光的射出，光纤20的光射出端伸出通孔。工程漫射体30与光纤20的光射出端对应设置，用于使光纤20射出的激光发散，使光斑具有均匀的空间能量分布。优选地，工程漫射体30的中心设置在与光纤20射出的光斑相对应的位置，这样可以使光纤20射出的光斑位于工程漫射体30的中心。本实施例中，为了对工程漫射体30进行保护，光束扩散装置还包括保护罩40，该保护罩40与外壳10固定连接，且保护罩40的横截面沿远离外壳10的方向逐渐增大，使保护罩40形成中通且一端敞口的结构。光纤20的光射出端以及工程漫射体30均位于保护罩40的内腔中。为了防止保护罩40内的光纤20的光射出端和工程漫射体30受到污染，在保护罩40远离外壳10的端部设置有透明材料制成的遮挡结构。为了防止保护罩40对激光光束的发散造成影响，保护罩40敞口的倾斜角度应该大于或等于激光光束发散角，即在保护罩40的纵剖面上，保护罩40的侧壁与光纤20中心轴线的夹角大于或等于经工程漫射体30扩散后的激光光束发散角，即保护罩40的形状要跟工程漫射体30的参数相匹配，以使保护罩40不会影响激光光束的发散并最大限度地减小保护罩40的尺寸。这里的激光光束发散角是指，激光光束中任一点在穿过工程漫射体30后相对于光纤20轴线的倾斜角。这里保护罩40的形状不限于此，只要具有能够容纳光纤20的光射出端以及工程漫射体30的空腔，对光纤20的光射出端以及工程漫射体30能够起到保护作用即可。为了使激光光束发散的效果更好，保护罩40的敞口形状可以根据需要的光斑形状而设计，即当需要条形光斑时，保护罩40的敞口形状为条形，当需要环形光斑时，保护罩40的敞口形状为圆形。为了方便光纤20的安装,将外壳10分为两段，即包括第一壳体11和第二壳体12。第一壳体11和第二壳体12沿光纤20的轴线方向串接。第一壳体11内部具有第一通孔，第一壳体11的第一端与保护罩40固定连接。第二壳体12位于保护罩40的空腔中，第二壳体12的第一端与第一壳体11的第一端固定连接，第二壳体12内部具有第二通孔，且第二通孔与第一通孔相对应同心设置，使光纤20能够嵌设在第二通孔和第一通孔中。为了方便工程漫射体30的安装，第二壳体12的与第一端相对的第二端端面上具有凹槽，光纤20的光射出端位于凹槽内，工程漫射体30的两相对端分别与凹槽的两相对侧 壁固定连接。本实施例中，第二壳体12为方块结构，但第二壳体12的形状不限于此，应该根据实际需要而具体设计。为了方便保护罩40的安装，第一壳体11的第一端具有定位凸缘111，保护罩40与定位凸缘111固定连接，可以使保护罩40安装得更加稳固。根据本技术的另一个实施例，提供了一种医疗器械，包括用于使激光光斑均匀扩散的光束扩散装置。在本实施例中，医疗器械可以是牙齿美白器械或者是激光理疗装置。为了方便使用，在光束扩散装置的后端可以连接手柄并使光纤穿设在手柄中，可以方便操作人员拿持。本技术的光束扩散装置的工作原理如下穿过光纤20的激光从光射出端照射到工程漫射体30上，工程漫射体30可以使激光扩散为特定的形状，满足用户需求。在美白牙齿的应用中，可以使入射到工程漫射体30上的激光光束扩散为矩形光斑，与人的两排牙齿形状匹配，可以照射到每一颗牙齿的表面。在激光理疗的应用中，可以使入射到工程漫射体30上的激光光束扩散为圆形光斑，可以直接用来照射组织表面进行理疗。这里的工程漫射体30是指一种以预定的发散角传递光束，控制光的空间分布，并控制扩射光的强度轮廓的光束扩散装置。工程漫射体30可提供多种图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光束扩散装置，其特征在于，包括：外壳（10），具有通孔；光纤（20），嵌设于所述外壳（10）的通孔中；以及工程漫射体（30），与所述光纤（20）的光射出端对应设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓华，
申请(专利权)人：北京凯普林光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：