一种传能光纤模拟实验装置的制作方法

本申请涉及一种传能光纤模拟实验装置。

背景技术

传能光纤是一种大直径的实芯光纤，在光纤中没有空气孔结构，不同于普通的通信光纤和光子晶体光纤，可传输高功率激光，目前常用作高功率半导体激光器产生激光的传输。在医学上，激光能量常通过传能光纤作用到实验组织上，从而切割或汽化实验组织。然而目前没有一种定量的直观的装置和方法来测量或得知传能光纤的作用效果。

申请内容

本申请要解决的技术问题是提供一种传能光纤模拟实验装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种传能光纤模拟实验装置，所述的实验装置包括用于盛放实验组织的工作容器、位于所述的工作容器下方的调节装置、用于固定传能光纤的传能光纤固定组件，所述的调节装置包括第一调节组件及安装在第一调节组件上侧的第二调节组件，所述的第一调节组件上设置有能够沿y轴方向滑动的第一滑块，所述的第二调节组件固定在所述的第一滑块上，所述的第二调节组件包括能够沿x轴方向滑动的第二滑块，所述的工作容器固定在所述的第二滑块上。

优选地，所述的第二调节组件还包括固定在所述的第一滑块上的固定座、设于所述的固定座上的沿x轴方向延伸设置的带有螺纹的旋转轴，所述的第二滑块内设置有螺纹套筒，所述的螺纹套筒套设在所述的旋转轴上且与所述的旋转轴螺纹配合连接，所述的第二调节组件还包括用于驱动所述的旋转轴旋转的传动电机。

优选地，所述的工作容器具有用于盛放实验组织的收容腔，所述的收容腔内设置有用于固定所述的实验组织的实验组织固定组件，所述的工作容器的上方还设置有一用于封闭工作容器的防护盖。

优选地，所述的传能光纤固定组件包括固定支架、安装在所述的固定支架上并能够沿所述的固定支架沿z轴方向滑动的调节块、通过一轴线可转动的安装在所述的调节块上的旋转块、固定在所述的旋转块上的用于供传能光纤穿过并用于固定传能光纤的传能光纤固定块。

优选地，所述的实验装置还包括一基座，所述的第一调节组件和所述的固定支架安装在所述的基座上。

优选地，所述的固定支架的底部设置有沿x轴方向延伸设置的多个长孔，所述的固定支架通过所述的长孔安装在所述的基座上，并能够通过所述的长孔相对所述的基座沿x轴方向滑动。

优选地，所述的传能光纤安装在所述的传能光纤固定组件上，一端部连接至激光器，另一端伸入所述的工作容器内与实验组织接触。

优选地，所述的传能光纤由阶跃折射率多模石英传能光纤构成，其芯径为62.5-1200nm，包层直径为125-1250nm。

优选地，所述激光器的单脉冲能量为1uj-1mj，输出波长为800-1700nm，频率为1000hz-100mhz，脉宽为50-1000fs。

优选地，所述传能光纤一端采用锐角倾斜方式与实验组织固定组件中的实验组织抵靠接触，该锐角小于80度而大于20度。

本申请的传能光纤模拟实验装置，能够将传能光纤固定在传能光纤固定组件上，保证传能光纤在一个相对固定的位置，以便从光纤导出的激光对实验组织作用。工作容器通过调节装置能够根据实际需要调节到合适的位置，传能光纤的一端连接至激光器，另一端作用于实验组织，保证传能光纤的精准定位。

另外，传能光纤固定组件能够从x轴和z轴方向调整光纤的位置，且旋转块能够转动，可以调节光纤的角度，保证传能光纤既能水平、垂直移动，又能旋转角度，进一步保证传能光纤的精准定位。

附图说明

图1是本申请所述的一种传能光纤模拟实验装置的结构示意图；

图2是本申请所述的一种传能光纤模拟实验装置的立体结构示意图；

图3是本申请所述的传能光纤固定组件的结构示意图；

图4是本申请所述的第二调节组件的结构示意图，

其中：1、基座；2、第一调节组件；3、第二调节组件；31、传动电机；4、工作容器；5、防护盖；51、收容腔；6、传能光纤固定组件；61、传能光纤固定块；62、旋转块；63、调节块；64、固定支架；641、长孔；7、传能光纤；41、实验组织固定组件；42、冷却液；8、实验组织；32、固定座；33、第二滑块；34、旋转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。

如图1和2所示，为本申请所述的传能光纤7模拟实验装置，所述的实验装置包括用于盛放实验组织8的工作容器4、位于所述的工作容器4下方的调节装置、用于固定传能光纤7的传能光纤7固定组件6，所述的调节装置包括第一调节组件2及安装在第一调节组件2上侧的第二调节组件3，所述的第一调节组件2上设置有能够沿y轴方向滑动的第一滑块，所述的第二调节组件3固定在所述的第一滑块上，所述的第二调节组件3包括能够沿x轴方向滑动的第二滑块33，所述的工作容器4固定在所述的第二滑块33上。所述的工作容器4具有用于盛放实验组织8的收容腔51，所述的收容腔51内设置有用于固定所述的实验组织8的实验组织固定组件41，所述的工作容器4的上方还设置有一用于封闭工作容器4的防护盖5。所述的收容腔51内还盛放有冷却液42，实验组织8与冷却液42接触用于冷却实验组织8，冷却液42优选为水或其他液体。所述的传能光纤7安装在所述的传能光纤7固定组件6上，一端部连接至激光器，另一端伸入所述的工作容器4内与实验组织8接触。所述的传能光纤7由阶跃折射率多模石英传能光纤7构成，其芯径为62.5-1200nm，包层直径为125-1250nm。优选地，所述构成传能光纤7的芯径为105μm、150μm、200μm、400μm或800μm。所述激光器的单脉冲能量为1uj-1mj，输出波长为800-1700nm，频率为1000hz-100mhz，脉宽为50-1000fs。所述传能光纤7一端采用锐角倾斜方式与实验组织固定组件41中的实验组织8抵靠接触，该锐角小于80度而大于20度。实验组织8为人体软组织、或人体骨骼组织、或结石组织。

如图4所示，所述的第二调节组件3还包括固定在所述的第一滑块上的固定座32、设于所述的固定座32上的沿x轴方向延伸设置的带有螺纹的旋转轴34，所述的第二滑块33内设置有螺纹套筒，所述的螺纹套筒套设在所述的旋转轴34上且与所述的旋转轴34螺纹配合连接，所述的第二调节组件3还包括用于驱动所述的旋转轴34旋转的传动电机31。

如图3所示，所述的传能光纤7固定组件6包括固定支架64、安装在所述的固定支架64上并能够沿所述的固定支架64沿z轴方向滑动的调节块63、通过一轴线可转动的安装在所述的调节块63上的旋转块62、固定在所述的旋转块62上的用于供传能光纤7穿过并用于固定传能光纤7的传能光纤7固定块61。所述的实验装置还包括一基座1，所述的第一调节组件2和所述的固定支架64安装在所述的基座1上。所述的固定支架64的底部设置有沿x轴方向延伸设置的多个长孔641，所述的固定支架64通过所述的长孔641安装在所述的基座1上，并能够通过所述的长孔641相对所述的基座1沿x轴方向滑动。

工作容器4为遇水不生锈的金属，不漏水，防护盖5的作用是遮挡激光以免激光对人产生伤害，材质为金属或者非透明或半透明的非金属材料；实验组织固定组件41的作用是将实验组织8固定，保证实验组织8在一个相对固定的空间位置，以便从光纤导出的激光对其作用。实验组织固定组件41是通过机械结构通过机械定位的方式将实验组织8固定，例如用“压”或者“夹”的方式如图2所示。

传能光纤7固定组件6的作用是将传能光纤7固定，保证传能光纤7在一个相对固定的空间位置，以便从光纤导出的激光对实验组织8作用。传能光纤7固定组件6通过机械定位的方式将传能光纤7固定如图3所示。通过带长孔641的固定支架64、带t型槽的调节块63、以及可旋转的旋转块62，保证传能光纤7既能水平、垂直移动，又能旋转角度，保证传能光纤7的精准定位。

沿x轴方向调节的第二调节件结构形式如图4所示。第二滑块33内装螺纹套筒，旋转轴34带螺纹，通过传动电机31的动力带动起旋转，保证第二滑块33的速度达到0.4m/s-4m/s。沿y轴方向调节的第一调节件的结构原理与第一调节件相同。

工作时，将实验组织8通过实验组织固定组件41固定在工作容器4内，并充入冷却液42，将传能光纤7通过传能光纤7固定组件6固定到工作台上，将防护组件装好。通过已经固定的传能光纤7与实验组织8的相对位置来观测、测量传能光纤7导出的光能对实验组织8的作用情况，即用尺子测量激光对实验组织8的汽化深度，光纤出光点与实验组织8的不同距离而产生不同的汽化深度；由此用肉眼观察汽化效果。

本发明可通过定量的直观的装置和方法来测量或得知传能光纤7的作用效果。

在本申请中，x轴方向和y轴方向是沿水平方向延伸的且相互垂直的两个方向，z轴方向是指垂直与水平方向的上下方向。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。