[发明专利]一种多波段传输光纤及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光纤，特别是涉及用于激光加工和医疗领域的多波段传输光纤，包括外包层，以及位于外包层内的功能纤维和至少一根照明纤维；所述功能纤维用于传输激光，所述照明纤维用于传输可见光，所述功能纤维和所述照明纤维在所述外包层内并列设置，或者相互缠绕设置。本发明中的单根纤维即可同时实现多波段激光传输、照明以及瞄准等功能的高度集成，还能确保光纤的柔性，在激光材料加工或者医疗领域具有广泛的应用。

技术领域

本发明涉及一种光纤及其制备方法，特别是涉及一种集多种功能为一体的多波段传输光纤及其制备方法。

背景技术

激光技术作为20世纪人类最伟大的科学发明之一，由于其高相干性、高亮度、高方向性、高单色性等优点广泛用于传感、材料加工、增材制造、成像、通信、医疗等领域。其中，激光医疗，作为一种代替传统金属刀以及高频电刀的治疗方式，成为现阶段最为安全、高效、低损伤的手术方法。另外，激光加工作为一种新兴的加工，其相比较于现有加工方式具有高效率、低成本、无接触、可在极端环境下加工、无磨损、普适性广、易处理与控制等多个优点。

在激光加工领域，如公开号为CN110497083A的中国发明专利提供了一种激光加工设备，通过采用双杆气缸驱动挡光板以及多个固定块的方式可提高激光加工时的效率与通用性，但该设备对于复杂环境下的加工无能为力。公开号为CN110497102A的中国发明专利提供了一种物料传输系统及激光加工设备，通过载物台的方式可提高产能，同时有效解决了与后段工序均衡产出受限的瓶颈问题，但激光的高精度高灵活性加工方式并未得到实现。综上所述，现有激光加工领域中一款灵活的，具有普适性、高效率、高稳定性、低成本的激光加工方式仍是缺失的，现有技术中，基于光纤激光器的激光传输系统和加工已通过石英光纤实现。但石英光纤加工时的高温特性限制了其它功能的附加。如何为现有技术中的光纤激光器传输用的石英光纤附加其它功能是亟需解决的问题之一。

而在激光医疗领域，激光手术刀利用光路传输实现了非接触式医疗，在现今被广泛应用，如公开号为CN109452968A的中国发明专利公开了一种用于口腔疾病治疗的CO2激光治疗仪，通过激光技术治疗，作用精准、快捷，软硬组织切割没有瘁痛感，干净卫生。公开号为CN109975921A的中国发明专利公开了一种红外传能光纤及其制造方法以及红外激光医疗传输系统，通过金属介电层结构实现激光传输。公开号为CN109946786A的中国发明专利公开了一种可控自变形光纤的多功能激光手术刀和激光加工设备，其采用形变可控的保护层以及多功能光纤复合技术，实现检测、传输、气体流通的功能一体化。公开号为CN108671415A的中国发明专利公开了一种医用光纤，由多个预定长度的空芯金属波导光纤连接而成，一定程度上提高了柔性。然而激光手术刀虽然具有无直接接触，感染率小，手术时间短，损伤小，无噪声，无振动，高精度等优点，但由于柔性传输方式的匮乏，其应用长久以来受到限制。

然而医疗以及加工领域中应用的激光，通常为非可见光，由于非可见光的不可见性，在利用非可见光进行工业加工时，往往需要可见光提供光照以及瞄准功能。因此，现有技术中可用于的实现光照的纤维有如公开号为CN108152882A的中国发明专利申请公开的一种带有螺旋沟槽的侧发光光纤，该侧发光光纤由柱形纤芯外圆周裹包层组成，所述包层上设有深入该包层内部的螺旋沟槽，所述螺旋沟槽的内部宽度小于其外部宽度，即螺旋沟槽内窄外宽。此发明缺点在于工艺复杂、不可批量生产、光纤易损坏。

由此可见，现有的激光手术或者加工中所用的光纤，都只能单独传输激光而无法同时实现照明，现有技术中的照明方式也往往无法与传输系统结合，而是通过另一端开孔直接增加照明纤维来实现，将光照功能集成到传输用石英纤维上的技术亟需解决。因此，集瞄准、照明和激光加工一体化的用于光纤激光器材料加工的多波段传输光纤将会是新一代光纤应用的选择。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种能够兼具激光传输功能以及照明功能的多波段传输光纤及其制备方法。