[發明專利]用于夾持光學形狀感測纖維的夾持機構

在審

• 申請號: 201480054519.6
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105593732A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: B·拉馬錢德蘭;M·B·范德馬克;K·I·特羅瓦托;C·A·N·M·范德弗洛坦恩;D·P·努南;M·L·弗萊克斯曼;J·J·L·霍里克斯;A·H·范杜斯卓滕;E·G·范皮滕
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G02B6/36
• 分類號: G02B6/36
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉興鵬

一種用于固定光纖(OSF)的夾持機構，該光纖(OSF)具有光學形狀感測特性且被布置成用于光學形狀感測。優選具有圓形橫截面的固定元件用于與附加固定裝置一起接合所述光纖(OSF)，該附加固定裝置具有被布置成用于接合所述相關光纖(OSF)的直的縱向部分，所述光纖(OSF)的一區段的固定使所述光纖(OSF)處于直的狀態。在一些實施例中，夾持機構可以通過具有圓形橫截面的三個直桿(R1,R2,R3)來實現，例如，具有相同直徑，該直徑是所述光纖(OSF)的直徑的倍數，如6.46倍。因此，利用所述夾持機構可以實現所述光纖(OSF)的有效固定和校直，且不會干擾應變，所述夾持機構在實際使用時易于組裝和拆解，例如，在用作發射固定裝置且所述光纖(OSF)被結合到醫用裝置中時。

發明領域

本發明涉及光學形狀感測(OSS)領域，尤其是本發明提供了一種用于夾持在OSS裝置中的OSS纖維的夾持機構，例如用于在發射固定裝置中夾持，或者用于其他夾持目的，例如，用于配準(registration)的目的。

背景技術

在光學形狀感測(OSS)中，測量的是光在多芯光纖的整個長度上的后向散射分布。后向散射可能來自自然地發生的瑞利(Rayleigh)散射或來自刻寫入光纖中的布拉格光柵(FBGs，光纖布拉格光柵)。利用光學干涉的方法，可解調在光纖整個長度和直徑上的分布式應變圖形，且由此可以重建光纖的3D形狀，這例如在光纖被結合到細長裝置(例如醫用導管或導絲)時是有用的。這要求光纖具有稱為發射區的直區段，該直區段具有已知的空間方位和位置，作為重建光纖形狀的起點。這可以通過膠帶或膠水將起點粘在顯微鏡的載玻片來實現，或者可通過使直的、緊配合的毛細管在光纖上滑動幾厘米來實現。在光纖被用于跟蹤醫用儀器(比如導絲或導管)的位置和形狀的情況下，光纖被集成到該儀器中。集成對發射區的制造性、放置和穩定性施加了邊界條件。

通常，所謂的發射固定裝置被用于適當地夾持光纖以及跟蹤起點的位置和方位。在發射區內角度或直線度上的小偏差可能導致產生偏離發射區1米或2米的相當大的偏差。例如，2厘米上的10微米的偏差對應于2米上的1毫米的錯配，對于通常被認為是可接受的情況，例如，對于OSS的醫用應用來說，這個例子是典型的。應注意的是，夾持光纖必須小心地進行，以避免發射區上壓力較高或壓力分布不均勻，因為與最初為校準目的而在校直的光纖上測量的低應變基準值相比，這些壓力將改變該區域的應變讀數。

現有的發射固定裝置要么不實用，要么無法提供所需要的精度，因為它們不能防止光纖平移或扭轉，同時在整個發射區上保持均勻的應變。某些粘合方式會誘發蠕變或隨著時間變得不穩定，尤其是如果操作其中內部集成有光纖的儀器(如導管或導絲)時，以及應力被傳送到發射固定裝置時。膠帶或薩羅(Salol)是如何形成可移除的固定的示例，但二者都無法提供所期望的穩定性。而且，放置在光纖周圍的毛細管的緊配合必須在整個光纖上滑動，并且一旦光纖被終止、被連接器連接或被集成到醫用裝置后將無法應用。此外，很難確保光纖在管內不受應力，或很難確保正確地裝配。尤其是如果用膠水來固定光纖的位置和旋轉，這似乎是正確的。

FR 2 282 650 A公開了一種用于連接通訊系統中用作波導的光纖的連接器。光纖被布置成并排放置的一束光纖的形式。該連接器包括多個直桿，在桿上施加壓力以固定光纖時，所述桿可變形。

從FR 2 446 496 A中可知一種帶有兩個桿和板的連接器，所述板具有用于連接一束光纖的可變形墊。

EP 0 044 953 A1公開了一種光纖對準機構和使用該光纖對準機構的連接器。光纖對準機構包括光纖和圓形橫截面的包含桿的至少三個剛性構件，所述剛性構件被布置成圍繞著光纖，并且每個剛性元件都與所述光纖以及其余兩個剛性元件相切接觸。塑料構件繞著所述光纖和所述剛性元件被模制成為塞狀形狀。

US 4,201,444公開了一種用于聯接一對單個光纖的連接器。所述連接器包括具有V形槽的基座板。兩組三個等直徑的圓柱形桿置于該槽中，限定了在兩者之間的接收光纖的間隙空間。所述桿是可變形的，且用于固定光纖的基座板和壓板也是可變形的。