[发明专利]改变光学材料的折射率的方法和所得到的光学视觉器件

权利要求书

1.用于提供光学装置的屈光力变化的方法，包括以下步骤：

用光学聚合物晶状体材料提供光学装置，所述光学聚合物晶状体材料具有前表面和后表面以及与两个表面相交的光轴；以及

利用来自可见光或近红外线激光的光脉冲并通过沿着光学聚合物材料的区域扫描该光脉冲来形成位于所述前表面和所述后表面之间的至少一层由激光改性的梯度折射率（GRIN）层，其中所述至少一层由激光改性的GRIN层包括多个相邻的折射段，所述折射段具有相对于未改性聚合物材料折射率的折射率变化，以及所述GRIN层的特征在于下述项中至少一个的折射率变化：（ⅰ）横向于扫描方向的相邻折射段的一部分；以及（ii）沿着扫描方向的折射段的一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于位于所述前表面和所述后表面之间的所述至少一层由激光改性的GRIN层沿着第一轴线布置，所述第一轴线相对于光轴在约45度至135度之间取向。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述聚合物晶状体材料包含光敏剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述光敏剂包含发色团，所述发色团具有在激光波长范围750nm和1100nm之间的至少10GM的双光子吸收横截面。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述光敏剂是可聚合单体的一部分，或者物理分散于光学聚合物中。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于沿着光学聚合物材料的区域扫描光脉冲包括具有0.01nJ到20nJ脉冲能量的连续激光脉冲流。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于所述光学装置为人工晶状体或角膜嵌体。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于所述多个相邻的折射段具有一至五微米的独立线宽度，以及两个相邻折射段的段间间距小于两个相邻段的平均线宽度。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于所述多个相邻的折射段具有基本平行的段。

10.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于所述多个相邻的折射段为从中心点沿着第一轴线向外伸出的同心段。

11.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于所述多个相邻的折射段为弧形段或曲线段。

12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于GRIN层的多个相邻的折射段的特征在于下述项中至少一个的折射率中的恒定正变化：（ⅰ）横向于扫描方向的折射段的一部分；以及（ii）沿着扫描方向的折射段的一部分。

13.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于GRIN层的多个相邻的折射段的特征在于下述项中至少一个的折射率中的增加或减少正变化的恒定速率：（ⅰ）横向于扫描方向的折射段的一部分；以及（ii）沿着扫描方向的折射段的一部分。

14.根据权利要求1至13任一项所述的方法，其特征在于所述至少一层由激光改性的GRIN层具有二次方分布。

15.根据权利要求1至14任一项所述的方法，其特征在于所述至少一层由激光改性的GRIN层表现出很少或没有散射损失。

16.根据权利要求1至15任一项所述的方法，其特征在于形成至少一层由激光改性的GRIN层包括形成二至十层由激光改性的GRIN层。

17.根据权利要求1至15任一项所述的方法，其特征在于形成至少一层由激光改性的GRIN层包括形成二至十层由激光改性的GRIN层，所述GRIN层沿着基本平行于所述第一轴线的第二轴线布置于至少一层由激光改性的GRIN层之上或之下。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述GRIN层具有2微米到10微米的单层厚度，且多个GRIN层表现出很少或没有散射损失。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于二到十层GRIN层具有厚度为5微米到10微米的未改性聚合物晶状体材料的层间间距。