特種熔接機應(yīng)用——激光束消蝕微加工

2023-08-04

光纖光學(xué)

激光束消蝕微加工

光束焦點可編程上下左右前后移動
光纖位置可編程上下左右移動和旋轉(zhuǎn)
可在光纖或套管上加工曲面, 小孔, 開槽, 字母, 圖形….

光纖特殊處理技術(shù)在生物醫(yī)療中的應(yīng)用

高靈敏度透射式光纖錐形生物傳感器

標(biāo)題拗口？劃重點，看到高靈敏幾個字就行啦，生物傳感器越靈敏測試結(jié)果越準(zhǔn)！什么什么，生物傳感器干啥的？！

生物傳感器(biosensor)，是一種對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行檢測的儀器。是由固定化的生物敏感材料作識別元件(包括酶、抗體、抗原、微生物、細(xì)胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì))、適當(dāng)?shù)睦砘瘬Q能器(如氧電極、光敏管、場效應(yīng)管、壓電晶體等等)及信號放大裝置構(gòu)成的分析工具或系統(tǒng)。

拿血液舉例，從血液的黏稠，成分等指標(biāo)可以檢測出人是否生病或者趨向某種病變，這時候就會用到生物傳感器檢測，在儀器內(nèi)部，有一根光纖，將血液滴上去，打入不同波長的光，看折射率，最后發(fā)現(xiàn)光纖拉細(xì)到一定的程度的時候（見圖1），將血液滴到這個極細(xì)錐區(qū)（見圖2），再打入不同波長的光，光折射率越高，越適合生物傳感器，使其靈敏度越高，檢測結(jié)果越準(zhǔn)！

圖1▲

圖2▲

超細(xì)拉錐用于生物傳感器

通過不同的保偏光纖熔接及拉錐組成馬赫-曾德爾干涉儀，利用極細(xì)錐區(qū)部分對待測實驗樣品的折射率進(jìn)行測試
最終達(dá)到近2000nm/RIU高靈敏度的測試精度，線性度0.99達(dá)以上實驗結(jié)果

3種不同錐區(qū)半徑長度的干涉譜第一個特征波長均隨著折射率的升高而發(fā)生紅移

激光器的跨界應(yīng)用，對生物傳感器的需求能做到無縫切入，將是未來的趨勢。未來10年內(nèi)“即時檢測”的潮流會到來。生物傳感器的物理形態(tài)和應(yīng)用情景將實現(xiàn)個性化。

接觸式生物液體傳感器

液體傳感器需要細(xì)長的錐度
使用SMF28光纖制作了20mm長，4um直徑的光纖錐形
利用拋物線拉錐方制作并測試了直徑3um，長度為230mm的光纖錐

拋物線拉錐測試軟件對光纖錐形測試

激光燒損治療青少年癲癇手術(shù)

MRI引導(dǎo)的激光消融系統(tǒng)，可通過3.2mm的麻花鉆對不需要的組織進(jìn)行熱破壞，從而實現(xiàn)微創(chuàng)、圖像引導(dǎo)和消融手術(shù)使用情況
商業(yè)產(chǎn)品是一個導(dǎo)管加上一個30W激光用于燒蝕人體組織，并在FMRI(實時活動MRI)指導(dǎo)下。該產(chǎn)品在很大程度上治愈了年輕人的癲癇，并使小腫瘤腦外科手術(shù)成為2小時的門診手術(shù)
使用情況光擴散尖端：現(xiàn)有的尖端，使用二氧化鈦片懸浮在硅基體擴散980nm的光到各個方向

治愈癲癇或者小腫瘤腦外科，現(xiàn)在要將顱內(nèi)不需要的組織進(jìn)行熱破壞，光在光纖傳輸，是往一個方向傳，若是導(dǎo)管進(jìn)去定位后，只能將光方向的組織破壞掉，其他方向的還得繼續(xù)定位，來回移動，所以這一方案并不可行。而將導(dǎo)管頂部拉成錐形，打出來的光將是四散的，直接將定位附近的組織破壞掉，一步到位。如下圖，光纖尖端直徑由∞→10um，光就越向四面發(fā)散。