[发明专利]一种医用内窥镜白光光源及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种白光光源及其制备方法，尤其涉及一种医用内窥镜白光光源及其制备方法属于医疗器械领域。

背景技术

在医疗领域，特别是微创手术时，需要将照明装置深入到人体内，并利用照明装置照亮人体组织，直观的检测人体组织，以便更加准确，有效的进行医疗检测。因此，伸入到人体内部的照明装置必须体积小而且具有足够的照明亮度，因此照明医用光源具有非常重要的作用。目前医学使用的光源主要是用卤钨灯和氙气灯作光源，聚焦到光缆进入硬管镜的接口，但是由于这两种光源都需要上百瓦的电源，以及通过一系列的光器件对光源进行聚焦，耦合，所以这些光源的体积大，在高功率下的寿命及可靠性都受到元器件质量的限制，同时必须有一根较重的光缆连接，移动和使用时非常不方便。

发明内容

本发明为了解决目前医学界使用的光源由于采用一系列的光器件对光源进行聚焦、耦合以及要求提供大功率电源，不仅使光源体积大、能耗高，而且在移动和使用时非常不方便等技术问题，提供了一种医用内窥镜白光光源及其制备方法。

一种医用内窥镜白光光源，它由980nm泵浦光激光器、稀土掺杂的玻璃基光波导、输光光纤及激光器与光波导耦合部件和光波导与输光光纤耦合部件组成，所述980nm泵浦光激光器与稀土离子掺杂的光波导之间通过激光器与光波导耦合部件耦合连接；稀土离子掺杂的光波导与输光光纤之间通光波导与输光光纤耦合部件耦合连接。

所述稀土掺杂的玻璃基光波导与980nm泵浦光激光器通过激光器与光波导耦合部件的耦合后，在980nm泵浦光激光器的激发下产生高亮度、单向传播的白光，再经过稀土掺杂的玻璃基光波导与输光光纤耦合部件接口耦合，导入光纤进行观察区的照明。其中：所述稀土掺杂的玻璃基光波导的制备过程是：

A.玻璃的组成，它包含100质量份的基质玻璃和掺入到基质玻璃中的稀土氧化物，包括氧化铒质量份数为0.2-6，氧化铥质量份数为0.1-3，氧化镱质量份数为2-8。所述基质玻璃含有氧化锗、氧化镁、氧化铝和氧化钠，其中各物质的质量份数为：氧化锗是50-65，氧化铝是20-35，氧化镁是1-10，氧化钠是10-20。

B.玻璃的制备，按照上述玻璃组成，准确称量原料，混合均匀后放入铂金坩埚，在1500-1600℃熔制4-10小时，然后在500-550℃下退火2小时，冷却到室温。所得玻璃经切割，抛光，清洗得玻璃基质材料。

C.光波导的制备，将上述所得玻璃基质材料在无尘室条件下热蒸发淀积120-220nm铝掩膜，然后通过光刻和湿化学侵蚀法得到4-10微米宽的铝膜，在离子交换炉中，将铝膜放入高纯硝酸钾熔盐内，在360-400℃进行K⁺-Na⁺离子交换2-8小时，得到单模的光学波导。随炉冷却后，取出清洗，去除铝掩膜，两端抛光得到稀土掺杂的玻璃基光波导。

本发明的特点及有益效果：光源体积小、能耗低，携带和使用非常方便，具有高的照明亮度和稳定性，可通过调节泵浦光功率可得到三种不同波长的光。

具体表现在：

小巧的核心发光器件光波导通过与泵浦光激光器耦合连接产生的白光源，直接通过光纤伸入到人体内部，结构简单、体积小巧，因而携带、使用十分轻便，而且具有很高的照明亮度和稳定性。

当980nm泵浦光激光器与电源接通时，泵浦光激发光波导，可发出红、蓝、绿三种不同波长的光，通过调节泵浦光功率，三种不同波长光的强度随着泵浦光功率变化而改变，从而可以得到暖白光、纯白光、冷白光。

附图说明

图1医用内窥镜白光光源结构示意图。

具体实施方式

参看图1，一种医用内窥镜白光光源，它由980nm泵浦光激光器1、稀土掺杂的玻璃基光波导3、输光光纤5及激光器与光波导耦合部件2和光波导与输光光纤耦合部件4组成，所述980nm泵浦光激光器1与稀土离子掺杂的光波导3之间通过激光器与光波导耦合部件2耦合连接；稀土离子掺杂的光波导3与输光光纤5之间通光波导与输光光纤耦合部件4耦合连接。

一种医用内窥镜白光光源的其制备方法，所述稀土掺杂的玻璃基光波导3与980nm泵浦光激光器1通过激光器与光波导耦合部件2的耦合后，在980nm泵浦光激光器1的激发下产生高亮度、单向传播的白光，再经过稀土掺杂的玻璃基光波导3与输光光纤耦合部件4接口耦合，导入光纤进行观察区的照明。其中：所述稀土掺杂的玻璃基光波导的制备过程是：