基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，包括依次设置的激光束扩束部分、空间色散部分和聚焦操作部分；激光束扩束部分用于将激光扩束；空间色散部分用于将扩束后的激光产生空间啁啾；聚焦操作部分包括激光辐射偏转扫描仪、聚焦透镜和监控终端，所述监控终端用于控制激光辐射偏转扫描仪的转动，将扩束后的激光反射至聚焦透镜聚焦，实现飞秒激光脉冲焦斑的三维空间快速扫描。能够对用于眼科手术的飞秒激光进行时空整形，能够实现操控飞秒激光聚焦后焦点的形状和尺寸，实现高精度球状焦点并且有效避免在眼睛内部的强电离，提高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。

【技术实现步骤摘要】
基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置


[0001]本技术涉及医疗设备相关
，具体的说，是涉及基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。
[0003]近年来，随着飞秒激光技术的快速发展，飞秒激光眼科手术已经比较成熟，并用于商业化，已成为一种极具吸引力的加工手段。飞秒激光的重要应用之一是在眼科手术领域，其优势在于利用飞秒激光超短的脉冲持续时间和超高的峰值强度，使得飞秒激光经透镜聚焦后可以在眼睛内部实现高精度和低热扩散的加工。飞秒激光手术的原理是：激光脉冲聚焦到角膜组织中，产生光爆破；光学传输系统产生成千上万的激光脉冲，成千上万的激光脉冲按照密集的等宽度等间距的篱笆墙式的光栅模式，在同一深度聚焦，产生光爆破，在角膜组织中形成一层微小直径的气泡，使角膜组织分离，形成相应的分离面，也就是飞秒激光的切削面。
[0004]然而，目前在大部分的飞秒激光眼科手术中，始终受聚焦透镜横向分辨率和纵向分辨率不对称的限制，使得沿着光传播方向的分辨率不高，加工区域整体呈现锥形分布，这种结构分布使得整体加工出来的效果不够平滑，从而一定程度上增加了眼睛疾病诱发的概率。尤其在目前这种设备需要进口的情况下，国内生产制造眼科手术设备需要改进眼科手术加工质量以实现高精度高分辨率激光眼科手术设备的研制。

技术实现思路

[0005]本技术为了解决上述问题，提出了基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，能够对用于眼科手术的飞秒激光进行时空整形，能够实现操控飞秒激光聚焦后焦点的形状和尺寸，实现高精度球状焦点并且有效避免在眼睛内部的强电离，提高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种或多个实施例提供了基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，包括依次设置的激光束扩束部分、空间色散部分和聚焦操作部分；激光束扩束部分用于将激光扩束；空间色散部分用于将扩束后的激光产生空间啁啾；
[0008]聚焦操作部分包括激光辐射偏转扫描仪、聚焦透镜和监控终端，所述监控终端用于控制激光辐射偏转扫描仪的转动，将扩束后的激光偏转扫描至聚焦透镜聚焦，实现飞秒激光脉冲焦斑的三维空间快速扫描。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0010]本技术的装置，设置了能够实现激光高精度偏转的激光辐射偏转扫描仪，并且通过监控终端进行实时控制，能够实现操控飞秒激光聚焦后焦点的扫描路径，第一光栅
和第二光栅的引入使得飞秒激光在光栅对后空间散开，引入空间啁啾，经聚焦透镜聚焦后仅在焦点处空间重合，脉冲宽度达到最短，从而可以实现高精度球状焦点并且有效避免在眼睛内部的强电离，提高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。
[0011]本技术优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
[0012]构成本技术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限定。
[0013]图1是本公开实施例1的装置的结构示意图；
[0014]其中：1、飞秒激光器，2、凸透镜，3、凹透镜，4、第一光栅，5、第二光栅，6、激光辐射偏转扫描仪，7、监控终端，8、聚焦透镜，9、眼睛角膜。
具体实施方式：
[0015]下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。
[0016]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0017]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0018]在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1所示，基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，包括依次设置的激光束扩束部分、空间色散部分和聚焦操作部分；
[0019]激光束扩束部分用于将激光扩束；空间色散部分用于将扩束后的激光产生空间啁啾，使得不同频率的光在空间展开；
[0020]聚焦操作部分包括激光辐射偏转扫描仪6、聚焦透镜8和监控终端7，所述监控终端7通信连接激光辐射偏转扫描仪6，用于控制激光辐射偏转扫描仪6的转动，经聚焦透镜8聚焦后实现飞秒激光脉冲焦斑的三维空间快速扫描。
[0021]现有的飞秒激光器1出射的飞秒激光光束经过凸透镜2和凹透镜3组成的扩束系统后直接由透镜8聚焦到眼睛9的角膜组织内部。始终受聚焦透镜横向分辨率(与透镜8的数值孔径成反比)和纵向分辨率(与透镜8数值孔径的平方成反比)不对称的限制，使得沿着光传播方向的分辨率不高，加工区域整体呈现锥形分布。
[0022]本实施例的装置，设置了能够实现激光能够高精度偏转的激光辐射偏转扫描仪6，并且通过监控终端进行实时控制，能够实现操控飞秒激光聚焦后焦点的扫描路径，第一光栅4和第二光栅5的引入使得飞秒激光在光栅对后空间散开，引入空间啁啾，经聚焦透镜8聚焦后仅在焦点处空间重合，脉冲宽度达到最短，从而可以实现高精度球状焦点并且有效避免在眼睛内部的强电离，提高手术精度的同时避免对眼睛内部结构的损伤。
[0023]激光光束扩束部分包括依次设置的凸透镜2和凹透镜3。飞秒激光器1出射的飞秒激光光束经过此部分后光束尺寸可以调节，扩束比由凸透镜2和凹透镜3的焦距和两透镜间
的距离决定。
[0024]作为一种可实现的方式，根据扩束比设置凸透镜2和凹透镜3的焦距比，凸透镜2和凹透镜3间的距离为两者焦距之差。
[0025]可选的，空间色散部分包括依次设置的第一光栅4和第二光栅5，第一光栅4和第二光栅5的参数相同。第一光栅4和第二光栅5平行且相对放置。
[0026]第一光栅4和第二光栅5平行且相对放置，可以使得出射的光不同频率成分空间散开，并保持水平准直输出，不会引入其他的色散。
[0027]具体的，光栅参数包括光栅尺寸，光栅线密度、光栅闪耀角、光栅闪耀波长、光栅效率、色散值等。将两个光栅的参数设置为相同的参数，可以避免不同光栅参数不匹配对出射光色散、衍射效率及准直度的影响。
[0028]可选的，根据飞秒激光脉冲的时间啁啾设置第一光栅4和第二光栅5的入射角度和距离。入射角度根据闪耀光栅公式求得，光栅对的距离根据激光器出射光色散值与光栅色散值的比值求得。
[0029]使用时，可以通过调节第一光栅4的入射角，以及第一光栅4和第二光栅5两面光栅间的距离来调节激光的时间和空间色散。激光经过空间色散部分后，时间啁啾被补偿，而产生空间啁啾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，其特征在于：包括依次设置的激光束扩束部分、空间色散部分和聚焦操作部分；激光束扩束部分用于将激光扩束；空间色散部分用于将扩束后的激光产生空间啁啾；聚焦操作部分包括激光辐射偏转扫描仪、聚焦透镜和监控终端，所述监控终端用于控制激光辐射偏转扫描仪的转动，将色散后的激光偏转扫描至聚焦透镜聚焦，实现飞秒激光脉冲焦斑的在眼睛内部三维空间快速扫描；空间色散部分包括依次设置的第一光栅和第二光栅；第一光栅和第二光栅平行且相对放置；根据飞秒激光脉冲的时间啁啾设置第一光栅和第二光栅的入射角度和距离。2.如权利要求1所述的基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，其特征在于：激光光束扩束部分包括依次设置的凸透镜和凹透镜。3.如权利要求2所述的基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置，其特征在于：根据扩束比设置凸透镜和凹透镜的焦距比。4.如权利要求1所述的基于飞秒激光时空整形的眼科手术装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭远鑫，王晓瑞，陈方俊，程亚，蔡阳健，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：新型
国别省市：