[發明專利]改變光學材料的折射率的方法和所得到的光學視覺器件

有效

• 申請號: 201710145263.5
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN107440819B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: T·史密斯;W·H·諾克斯;D·M·亞尼;丁立
• 申請（專利權）人: 羅切斯特大學
• 主分類號: A61F2/16
• 分類號: A61F2/16;A61F9/00;A61L27/16;A61L27/50;A61L27/52
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 祁麗;于輝

1.用于提供光學裝置的屈光力變化的方法，包括：

用光學聚合物晶狀體材料提供光學裝置，所述光學聚合物晶狀體材料具有前表面和后表面以及與兩個表面相交的光軸；以及

利用來自激光的光脈沖通過沿著光學聚合物材料的區域掃描該光脈沖形成位于所述前表面和所述后表面之間的至少一層由激光改性的梯度折射率層，即GRIN層；

其中所述至少一層由激光改性的GRIN層包括多個相鄰的折射段，所述折射段具有相對于未改性聚合物材料折射率的折射率變化，所述多個相鄰的折射段是用來自激光的光脈沖通過掃描連續的飛秒激光脈沖的流而形成的，所述飛秒激光脈沖在光學聚合物材料內在連續段內并沿著連續段具有可控聚焦體積，其中所述多個相鄰的折射段各自具有獨立線寬度，以及兩個相鄰折射段的段間間距小于兩個相鄰段的平均線寬度，使得有必要在相鄰段的聚焦體積中存在一些重疊；

并且其中所述GRIN層表現出很少散射損失或沒有散射損失并且特征在于下述項中至少一個的折射率變化：(i)橫向于掃描方向的相鄰折射段的一部分；以及(ii)沿著掃描方向的折射段的一部分。

2.根據權利要求1所述的方法，其中位于所述前表面和所述后表面之間的所述至少一層由激光改性的GRIN層沿著相對于光軸在約45度至135度之間取向的第一軸線設置。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述聚合物晶狀體材料包含光敏劑。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述光敏劑包含發色團，所述發色團具有在激光波長范圍750nm和1100nm之間的至少10GM(Goeppert-Mayer)的雙光子吸收橫截面。

5.根據權利要求3所述的方法，其中所述光敏劑是可聚合單體的一部分，或者物理分散于光學聚合物中。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其中沿著光學聚合物材料的區域的掃描光脈沖包括具有0.01nJ到20nJ脈沖能量的連續的激光脈沖的流。

7.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其中所述光學裝置為隱形眼鏡、人工晶狀體或角膜嵌體。

8.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其中所述多個相鄰的折射段各自具有1-5μm的獨立線寬度。

9.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其中所述多個相鄰的折射段是基本平行的段。

10.一種光學裝置，其包括：

光學水凝膠聚合物晶狀體材料，所述光學聚合物晶狀體材料具有前表面和后表面以及與兩個表面相交的光軸；以及

至少一層由激光改性的GRIN層，其布置于所述前表面和后表面之間，并沿著相對于光軸成45度到135度的第一軸線布置；

其中至少一層由激光改性的GRIN層包括多個相鄰的折射段，所述折射段具有相對于未改性的聚合物材料折射率的折射率變化，所述多個相鄰的折射段是用來自激光的光脈沖通過掃描連續的飛秒激光脈沖的流而形成的，所述飛秒激光脈沖在光學聚合物材料內在連續段內并沿著連續段具有可控聚焦體積，其中多個相鄰的折射段各自具有獨立線寬度，以及兩個相鄰折射段的段間間距小于兩個相鄰段的平均線寬度，使得有必要在相鄰段的聚焦體積中存在一些重疊，

并且其中所述GRIN層表現出很少散射損失或沒有散射損失并且特征在于下述項中至少一個方向上的折射率變化：(i)相鄰折射段的橫向橫截面；以及(ii)折射段的側向橫截面。