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作者:潘景昊;李敏;屈嘉怡;林浩天;黄杰;
单位:中国计量大学光学与电子科技学院;浙江省医疗器械检验研究院;
摘要:医用光纤作为医疗激光的传输介质,其不同弯曲形态导致光纤传输效率和光斑均匀性发生改变,进而影响激光治疗效果。首先基于MARCUSE的光纤功率损耗理论,采用光学仿真软件Rsoft构建了医用光纤传输模型,并仿真分析不同弯曲半径区间条件下光纤传输效率和光斑分布情况,确定医用光纤对应的弯曲状态包括允弯、临弯、限弯。仿真结果表明随着弯曲半径减小,光纤传输效率减小,弯曲半径为20~16 cm,传输效率大于80%,光斑强度较为集中,光斑均匀性较差,光纤处于允弯状态;弯曲半径为15~12 cm,传输效率大于75%,光斑强度逐渐分散,光斑均匀性提高,光纤处于临弯状态;弯曲半径小于12 cm,传输效率小于75%,光斑强度明显分散,光斑均匀性非常好,光纤达到限弯状态。进一步,搭建医用光纤弯曲对输出效率以及光斑均匀性影响的测试装置,测量医用光纤不同弯曲半径区间(9~20 cm)下的光纤传输效率和光斑分布,测试结果与仿真结果一致,验证了医用光纤允弯、临弯、限弯条件下光纤传输效率及光斑均匀性的影响及相关关系,为医用光纤相关标准制修订提供了参考依据。
关键词:医用光纤;;传输效率;;光纤弯曲;;光斑均匀性
基金资助:浙江省药品监管科技计划项目(2023026);; 国家药品监督管理局生物医学光学重点实验室开放基金(20240002)