[发明专利]光学馈通连接器

说明书

相关申请数据

本申请要求于2014年7月29日提交的美国临时申请系列号62/030,446的优先权。上述申请的全部内容在此通过引用结合到本申请中。

技术领域

本发明大体涉及用于光学馈通的系统、设备和方法，尤其涉及用于医疗设备的密闭光学馈通装置。

背景技术

将光从密封封壳内传送到照明对象的能力通常使用简单的窗或光纤耦合器完成。然而，这些措施不足以使光源封壳和光学传送装置分离，并且一旦结合便名义上被密封，例如在可植入式医疗设备中可能希望的。此类可植入式医疗设备可用于光学医疗和光遗传疗法中。此类系统被记载在国际申请No.PCT/US2013/000262中，该申请与本申请共享至少一名发明人，并且在此通过引用以其全部内容并入本文。

发明内容

一个实施例针对一种将来自位于密封壳体的内部的光源的光学输出操作地耦合至外部光纤的系统，其包括：第一光纤，其设置成毗邻所述光源并且配置成接收所述光学输出的至少一部分；第二光纤，其操作地耦合至所述第一光纤并且配置成捕获来自所述第一光纤的输出的至少一部分；至少部分地透明的主密封机构，其在所述光源与所述第二光纤之间操作地联接至所述壳体；和次级密封机构，其位于所述第二光纤与环境之间。所述第一光纤可容纳在套管内。所述套管可形成所述主密封机构。所述套管可容纳在连接器本体内。所述连接器本体可形成所述主密封机构。所述套管可包含从由熔融石英、玻璃、氧化锆、不锈钢、钛、黄铜和红铜组成的群组中选择的材料。连接器本体可包括从由熔融石英、玻璃、氧化锆、不锈钢、钛、黄铜和红铜组成的群组中选择的材料。所述密封件可通过从由硬纤焊/铜焊、软钎焊/锡焊和粘附组成的群组中选择的技术。所述主密封机构可通过从由硬纤焊、软钎焊和粘附组成的群组中选择的技术。所述主密封机构可包括从由以下元件组成的群组中选择的元件：套管、连接器本体、光学窗口和透镜。所述第一光纤的远侧表面和所述第二光纤的近侧表面可物理接触。光可从所述第一光纤射出并且随后经由所述主密封机构通过透镜聚焦到所述第二光纤的近侧表面上。所述主密封机构还可包括与容纳所述第二光纤的壳体中的互补配准特征匹配的物理配准特征。所述物理配准特征可从由凹进特征和凸起特征组成的群组中选择。所述第二光纤可容纳在套管内。所述套管可包含从由熔融石英、玻璃、氧化锆、不锈钢、钛、黄铜和红铜组成的群组中选择的材料。弹簧可构造成推动所述套管与所述主密封机构的透明区域物理接触。所述包括窗口或透镜的材料可从由玻璃、熔融石英和蓝宝石组成的群组中选择。紧随着所述主密封机构的第二透镜可配置成将光聚焦到所述第二光纤的近侧表面上。所述次级密封机构可包括沿其长度的单独的轴向密封件。电连接可在所述次级密封机构内完成。所述第一光纤可包括从由阶梯折射率光纤、渐变/梯度折射率光纤和空心光纤组成的群组中选择的构型。所述第二光纤可包括从由阶梯折射率光纤、渐变折射率光纤和空心光纤组成的群组中选择的构型。所使用的透镜可配置成以相等放大倍率工作。所述第二透镜可配置成以相等的放大倍率工作。

附图说明

图1示出针对供可植入式医疗系统使用的本发明的实施例。

图2示出针对供图1的系统互补使用的本发明的实施例。

图3示出又一个实施例，其中弹簧力用于保持光纤端部彼此接触。

图4示出针对用于光耦合的聚焦系统的使用的本发明的又一实施例。

图5示出又一实施例，其中透镜用于形成壳体中的密封件。

图6示出又一实施例，其中透镜或窗口中的凹部用于使光纤对齐。

图7示出又一实施例，其中透镜或窗口中的凸起特征用于使光纤对齐。

图8示出又一实施例，其中两个透镜允许相耦合的两条光纤之间的距离可变。

具体实施方式

图1示出供可植入式医疗设备使用以使得其可在不利用温度损坏光纤或光导的光学特性的情况下形成密闭的实施例。来自光源(为了简单和清楚起见未示出该光源)的光可经由光纤2传送。光纤2可耦合到套管4，该套管又可耦合到光学输出模块6。如图所示，光纤8配置成与连接器本体同心。连接器本体可由诸如不锈钢、聚碳酸酯或类似材料的金属、聚合物或陶瓷材料组成。