時間:2020-04-30 16:10:41來源:普愛納米位移技術(上海)有限公司
高分辨率掃描光纖內窺鏡中的小型壓電陶瓷管
高清晰度內窺鏡越來越多地用于醫(yī)學,不僅用于診斷,還用于疾病的治療。由于它們的結構緊湊靈活,直徑只有幾毫米,因此可以進行微創(chuàng)手術。與以往傳統內窺鏡對圖像質量的限制相反,掃描光纖內窺鏡(SFE)的創(chuàng)新設計提供了新的可能性:SFE生成基于激光的、分辨率更高、視場更大的全色圖像,例如在光學相干斷層掃描中。由于小型壓電陶瓷管的快速偏轉和控制,它們在SFE中產生光纖的掃描運動。因此,SFE在日常臨床實踐中提供更多的圖像信息、生物醫(yī)學研究中的新發(fā)現和改進的微創(chuàng)手術。
小型壓電陶瓷管的超快光纖偏轉
分段壓電陶瓷管不僅提供徑向和軸向偏轉,而且當段受到特別控制時,還可以在xy平面上進行掃描運動。PI Ceramic制造這些壓電陶瓷管系列的設計種類繁多,最窄的公差為0.05毫米,最小的外徑僅為0.45毫米。
掃描光纖內窺鏡(SFE)中的壓電陶瓷管
SFE中的中心成像組件是由 管狀壓電促動器驅動的單根單模光纖。特定于應用的促動器的直徑為0.45毫米,長度僅為4毫米。 小型壓電陶瓷管可以利用>>逆壓電效應實現超快運動,使SFE中的光纖在5到12千赫茲的機械諧振中振蕩。這導致用RGB激光掃描照明平面??梢詫较蛘駝右苿舆M行建模,使得光纖在操作期間(例如以螺旋掃描圖樣或以利薩如圖形)移動。在SFE操作期間施加的電壓很低,因為管狀壓電陶瓷促動器在電氣上相當于一個小電容器——在典型操作中,電壓低于50伏。彎曲型促動器也可以實現類似的掃描應用,即使在最小表面積的情況下也能實現相對較大的偏轉。
諧振單模光纖由小型管狀壓電陶瓷促動器驅動(來源:Lee等人,J. Biophoton. 3 (2010),385-407)
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