[发明专利]一种用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置

权利要求书

1.一种用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，包括：可调频高频电磁波源、光束整形单元、光纤耦合器、多维度微调平台、光纤和电生理检测设备；

所述可调频高频电磁波源，用于产生位于红外至太赫兹波段的高频电磁脉冲；

所述光束整形单元，用于将所述可调频高频电磁波源产生的高频电磁脉冲整形并聚焦到光纤输入端；

所述光纤耦合器，用于固定光纤输入端；

所述多维度微调平台，用于安装所述光纤耦合器，且将光纤输入端和光斑微调对准；

所述光纤，用于通过光纤输入端接收所述高频电磁脉冲，通过光纤输出端将所述高频电磁脉冲引入脑神经系统；

所述电生理检测设备，用于检测脑神经系统被所述高频电磁脉冲刺激后的组织活性；

其中，所述可调频高频电磁波源的可调频范围为5-11μm，最大脉冲宽度为500ns，最大重复频率为100kHz；

其中，所述光纤采用内径为9-12μm，外径为170μm，数值孔径为0.3，有效波段为1.5μm-9.5μm的多模光纤；

其中，所述电生理检测设备具有探针；相应地，所述用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置还包括显微镜，所述光纤的末端、组织样品和所述探针用于在所述显微镜下进行位置调整，所述光纤的末端距离所述组织样品的神经细胞100μm，所述探针直接吸附在神经细胞上进行实时电信号检测。

2.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述光束整形单元采用对红外至太赫兹波段的高频电磁脉冲的透过率高于预设阈值的材料制成且能够聚焦，焦距为2cm。

3.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述光束整形单元设置在所述可调频高频电磁波源出口的3cm处。

4.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述光纤输入端带有布儒斯特角的斜切角，当入射光的偏振方向与入射面平行时，耦合效率最优。

5.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述光纤耦合器，用于将光纤输入端通过旋钮固定在光纤耦合器上。

6.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述多维度微调平台包括微调架，所述微调架包括水平旋转、整体水平位移、整体垂直位移、耦合器水平位移、耦合器垂直位移共五种调节方式，且每个维度的微调步长为0.1mm。

7.根据权利要求1所述的用于增强大脑认知功能的脑神经刺激装置，其特征在于，所述光纤的中段设置有橡胶套管用以保护光纤，加强光纤机械结构强度；所述光纤的末端剥除橡胶套管用于暴露出裸纤，便于定位；所述光纤的末端呈切断状态，切面光滑而平整。