件的外側(cè)延伸。
[0048]在一個(gè)實(shí)施例中，槽58的中心與圓柱主體52的縱向軸線(xiàn)L同心。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖2(f)中所示，該圓柱主體52為大致地圓柱形的實(shí)體，并且具有在一端處的端面64和在另一端處的光束傳輸表面50。具體地參照?qǐng)D2(c)，透鏡的鄰近光學(xué)纖維(當(dāng)被安裝在槽中時(shí))的端面的內(nèi)部端面64也為成角度的并且被高度拋光以減少由反射回纖維中的光造成的OCT圖像偽影。在一個(gè)實(shí)施例中，在縱向軸線(xiàn)L與同圖2(b)中的表面50對(duì)齊的直線(xiàn)之間示出的角度的范圍為大約5度到大約25度。在一個(gè)實(shí)施例中，用于包含在槽58中的選定的光學(xué)纖維也為裂角的或拋光角的以減小背向反射。
[0049]在一個(gè)實(shí)施例中，使用黏合劑將光學(xué)纖維固定在槽58中。同樣參照?qǐng)D2(b)、圖2(d)、圖2(e)、圖2(f)和圖2(g)，開(kāi)口通道或槽58的使用代替了鉆孔導(dǎo)致了當(dāng)將光學(xué)纖維固定在槽58中時(shí)空氣氣泡的減少(如圖1所示)。這是因?yàn)榭諝鈿馀萃ㄟ^(guò)在圓柱形主體52中形成的槽58的開(kāi)口區(qū)域自然地向上排放。當(dāng)把纖維粘接到成型透鏡中時(shí)，可使用具有與光學(xué)纖維和用于制造成型透鏡的聚合物接近的折射率的黏合劑。應(yīng)當(dāng)避免黏合劑折射率的不匹配或者將黏合劑折射率的不匹配降低到可能的程度，以便減少在不同折射率的材料的光學(xué)界面處的背向反射。
[0050]此外，由于纖維被插入槽中，所以透鏡設(shè)計(jì)允許導(dǎo)管由帶有連續(xù)完整的保護(hù)性的聚酰亞胺涂層的單件連續(xù)光學(xué)纖維構(gòu)造而成。在沒(méi)有去除的區(qū)域或熔融的拼接的情況下使用纖維使組件的整體強(qiáng)度最大化并且使損壞的可能性最小化。
[0051]更詳細(xì)地，槽被設(shè)定尺寸以接收帶有保護(hù)性涂層(例如聚酰亞胺)的單一模式的光學(xué)纖維，通常地鍍有涂層的光學(xué)纖維總直徑為大約105 μπι到大約155 μπι。因?yàn)椴?8沿透鏡的表面延伸，因此槽58可通過(guò)工具金屬的實(shí)體鰭狀件形成，而非通過(guò)在現(xiàn)有技術(shù)中使用的用于形成孔的中心銷(xiāo)。在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)體鰭狀件與形成成型透鏡的上半部分的工具金屬的其余部分是一體的。形成槽的鰭狀件的強(qiáng)度大大的高于中心銷(xiāo)，并且該形成槽的鰭狀件的整個(gè)長(zhǎng)度都被支撐不會(huì)偏轉(zhuǎn)。這消除了以上描述的中心銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題。
[0052]成型透鏡的垂直于槽得到的顯微照片在圖3中示出。槽58如所示出的在圓柱形主體52中形成。在透鏡的具有第一橫截面直徑的第一部分之間中，透鏡具有傳輸區(qū)域70，在該傳輸區(qū)域70中，第一橫截面直徑階梯式增加到第二橫截面直徑，第二橫截面直徑包括槽58的子集。該傳輸區(qū)域或橫截面70還在圖2(b)中被示出。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡的第一橫截面直徑的范圍從大約150 μπι到大約800 μπι。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡的第二橫截面直徑的范圍從大約300 μm到大約1000 μπι。
[0053]此外，在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖3(c)中所示的透鏡的端面64鄰近槽58，以便減少光學(xué)背向反射。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部端面64相對(duì)于透鏡的縱向軸線(xiàn)是成角度的并且是拋光的以便減少背向反射。這是有意義的，因?yàn)镺CT系統(tǒng)對(duì)等級(jí)低至-100dB(l/10 10)至-120dB(l/1012)的背向反射敏感。為了達(dá)到這個(gè)等級(jí)的背向反射，端面64在大約5度與大約25度之間成角度，并且端面高度拋光為表面粗糙度低于30nm。成角度的和拋光的端面64的組合將光學(xué)背向反射減小到了可接受的等級(jí)。此外，光學(xué)纖維本身的端面為在5度與25度之間的裂角或者拋光角，以防止來(lái)自纖維端部的背向反射。
[0054]經(jīng)由將纖維通過(guò)保護(hù)性聚酰亞胺涂層直接地裂角(angle-cleaving)而不是機(jī)械地將纖維拋光可進(jìn)一步地簡(jiǎn)化制造工藝。直接的裂角具有額外的益處，即允許整個(gè)導(dǎo)管由帶有連續(xù)的保護(hù)性聚酰亞胺涂層的單件連續(xù)纖維構(gòu)造成(即，沒(méi)有去除的區(qū)域或熔融的拼接)。遍及整個(gè)導(dǎo)管維持纖維和涂層的完整性使強(qiáng)度最大化并且降低了損壞的可能性。
[0055]本文描述的透鏡的成像性能已經(jīng)在動(dòng)物研究中被評(píng)估。將圖像質(zhì)量與傳統(tǒng)的透鏡設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較，其中傳統(tǒng)的透鏡設(shè)計(jì)使用梯級(jí)折射率光學(xué)纖維部分用于光束聚焦，以及使用全內(nèi)反射的空氣-玻璃反射界面用于光束引導(dǎo)。在圖4(a)和圖4(b)中示出了樣品圖像。顯微照片(圖4(a))示出了使用傳統(tǒng)的透鏡設(shè)計(jì)得到的血管的OCT圖像的展示。圖4(b)示出了使用縱長(zhǎng)的成型透鏡蓋得到的血管的OCT圖像的展示，其中縱長(zhǎng)的成型透鏡蓋具有環(huán)形的端面和槽，并且在制造期間避免使用中心銷(xiāo)。從右側(cè)(圖4(b))的圖像可清晰的看出，產(chǎn)生的圖像更亮并且?guī)в嘘P(guān)于下層面細(xì)節(jié)的提高的分辨率，例如在圖4(b)的頂部四分之一中所示的暗區(qū)域。
[0056]參照?qǐng)D5，在另一個(gè)實(shí)施例中，成型透鏡通過(guò)首先將光學(xué)纖維80插入金屬管84中被構(gòu)造。光學(xué)纖維80的一端82被定位成使得該端82延伸穿過(guò)并且輕微地超過(guò)金屬管84的一端。這種光學(xué)纖維和金屬管的組合通過(guò)黏合劑85被粘接到一起，并且然后被放置到模具組件86、86’、86”(通常地為86)中，其中模具組件86、86’、86”包括肩部87以防止金屬管84和粘接的纖維80的組合從模具86中移出。由于纖維80被粘接至管84上，因此纖維80被防止推回。可替代地，纖維通過(guò)壓入配合在模具部分中被保持就位。這消除了對(duì)膠黏劑的需要。
[0057]此外，模具組件89的前部分被拋光以在透鏡上形成光學(xué)表面。以這種方法，由于纖維80并未由模具86直接地保持，因此消除了損壞纖維80的機(jī)會(huì)。進(jìn)一步地，由于金屬管84加上纖維80的組合是堅(jiān)硬的，因此塑料被放入模具86中的位置可靠近拋光表面89并且可將塑料流朝向金屬管84引導(dǎo)。假如金屬管84破裂，其也不可能朝向模具86中的拋光表面89流動(dòng)并且損壞它。
[0058]參照?qǐng)D6，然后將模具86填滿(mǎn)塑料或其他如前所述的透鏡材料。一旦透鏡塑料已經(jīng)凝固，就將光學(xué)纖維80和金屬管84組件從模具86中移除。然后光學(xué)纖維80、金屬管84和透鏡25就被制成了 OCT探頭。
[0059]在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)纖維的外部直徑大約為0.006英寸，金屬管的內(nèi)部直徑大約為0.0065英寸，以及金屬管的外部直徑大約為0.0095英寸。注射成型塑料透鏡的外部直徑大約為0.014英寸。包圍金屬管的塑料的大約0.002英寸的壁厚在微型成型的制造能力內(nèi)。金屬管的大約0.0015英寸的壁厚足夠?yàn)楸榧澳＞邇?nèi)部的管的較短長(zhǎng)度提供剛度。
[0060]金屬管84為結(jié)構(gòu)支撐件，其防止纖維80在該纖維80離開(kāi)成型透鏡25的位置處破碎。纖維80在此處斷裂的趨勢(shì)部分地由在該纖維與該成型透鏡之間的較大的直徑差別造成，其中該較大的直徑差別導(dǎo)致大的剛度轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步地，在成型期間，成型透鏡25在纖維80上產(chǎn)生來(lái)自塑料的收縮的環(huán)形壓力。該環(huán)形壓力通常地在纖維80從模具86中離開(kāi)的位置處在纖維80上施加額外的壓力。金屬管84保護(hù)纖維80使其在離開(kāi)模具86、86’的鄰近的纖維處不受到環(huán)形壓力。
[0061]除了保護(hù)在纖維80離開(kāi)模具86處的纖維80的區(qū)域，金屬管84還在使用期間保護(hù)該纖維區(qū)域。即，在纖維圖像芯拉回期間該纖維承受旋轉(zhuǎn)纖維圖像芯的拉伸載荷。在沒(méi)有金屬管將纖維80連接到成型透鏡25的情況下，纖維80的用于此力傳輸?shù)膮^(qū)域僅僅為纖維80的插入成型透鏡中的長(zhǎng)度。
[0062]在纖維80與金屬管84之間的粘接點(diǎn)85為拉伸載荷力的傳遞提供了更大的表面面積。此外，金屬管84提供了從成型透鏡25到纖維80的剛性過(guò)渡，進(jìn)一步地減少了在纖維80上的應(yīng)力。更小纖維(例如80μπι鍍層0D)的使用對(duì)于該設(shè)計(jì)也同樣是實(shí)用的。這是有益的，因?yàn)楫?dāng)組件在通過(guò)動(dòng)脈中的彎曲時(shí)，更小的纖維將會(huì)顯示出更低的應(yīng)力，從而降低破裂的可能性。
[0063]另外重要的是，這種成型方法允許塑料封裝纖維面的端部82并且因此在光學(xué)路徑中沒(méi)有膠黏劑的情況下形成良好的光學(xué)接合處。由于纖維80的端部82延伸經(jīng)過(guò)金屬管，因此空氣不可能被困在纖維的端部，其中，空氣被困在纖維端部能夠危害在光學(xué)纖維面與成型透鏡之間的光學(xué)接合處。纖維的端部可為裂角的以減少背向反射。
[0064]如圖7中所示，在另一個(gè)實(shí)施例中，透鏡25與光學(xué)纖維80 —起被成型插入不透射線(xiàn)標(biāo)志物100中。如在圖7中所示，未被包覆的纖維80是角裂的，并且被插入管84的一短段部分中，并且管84被插入標(biāo)志物100中。該組件推擠在圖8中右側(cè)上的固定裝置(未示出)以使這些部件對(duì)齊。如所示出的，膠黏劑104連接這些部件。如前文所討論的，該組件被插入模具中。模具鎖定在標(biāo)志物100的端部上以使其定位。然后將模具填滿(mǎn)塑料以制造透鏡。
[0065]然后將透鏡25包覆反射涂層，并且將扭轉(zhuǎn)線(xiàn)108或其他扭轉(zhuǎn)裝置滑入標(biāo)志物100的里面并且粘接至標(biāo)志物100。這就完成了如圖9中所示的組件。
[0066]應(yīng)當(dāng)注意的是，纖維80并不需要在管84的外側(cè)延伸非常遠(yuǎn)，因?yàn)樵诶w維80與透鏡之間的主要的連接是標(biāo)志物100。只有纖維的面需要被成型至透鏡。通過(guò)選用低熔化溫度的塑料，可將管84熔化以結(jié)合至塑料透鏡。這有助于組件的強(qiáng)度。
[0067]在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖10所示，可將管84