[发明专利]一种用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光光谱原位测量的深度敏感光纤探针

权利要求书

1.一种用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：包括激发光纤(1)、照明光纤(2)、收集光纤(3)、两路参考光纤、探针探测端面(5)；

激发光纤(1)，连接荧光激发光源(81)与探针探测端面(5)，用于将光源发出的激发光传导到待测组织(11)，以激发组织中的各荧光成分产生荧光光谱信号；

照明光纤(2)，连接照明光源(82)与探针探测端面(5)，用于将光源发出的照明光传导到待测组织(11)，以产生携带组织吸、散射特性的后向散射光光谱信号；

收集光纤(3)，连接探针探测端面(5)与光谱探测器(10)，用于将待测组织(11)的荧光光谱和后向散射光谱传导到光谱探测器(11)，供数据分析处理；

探针探测端面(5)，用于固定激发光纤(1)、照明光纤(2)、收集光纤(3)，保证三束光纤相对位置不变；

两路参考光纤，第一路参考光纤(41)连接激发光源(81)和第一路光强探测器(91)；第二路参考光纤(42)连接照明光源(82)和第二路光强探测器(92)，用于实时监测光源波动；

激发光纤(1)、照明光纤(2)与两路参考光纤形成W形光纤束连接结构。

2.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述激发光纤(1)和照明光纤(2)采用相同的结构和材料，具有相同的芯径、数值孔径，保证激发光纤和照明光纤出射的光斑具有相同的形状、大小以及功率分布。

3.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述激发光纤(1)和照明光纤(2)到收集光纤(3)之间的纤芯距离相同，保证相同波长下皮肤组织受激发射的荧光与后向散射光在组织中传输路径长度相等。

4.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述激发光纤(1)和照明光纤(2)数值孔径大于0.2，纤芯直径范围0.2mm～1mm；所述收集光纤(3)数值孔径大于0.2，纤芯直径在0.3mm～1mm之间。

5.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：激发光纤(1)、照明光纤(2)与收集光纤(3)的纤芯距离在0.3mm～1.2mm之间，最佳距离处荧光强度不随纤芯距离变化，即0.5mm～0.9mm之间；此外，为保证所测荧光与后向散射光比率最大，要求探针探测端面(5)与组织表面(11)间的距离为0mm，即探针探测端面(5)与组织表面(11)刚好接触。

6.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述探针探测端面(5)中激发光纤(1)、照明光纤(2)以及收集光纤(3)组合成多个独立的探测单元，保证单次测量中实现多通道光谱信号平均，提高光谱探测的稳定性。

7.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述探针探测端面(5)中，形成所有光纤，所有光纤分散形成的各激发光纤、照明光纤及收集光纤组合内部排布结构相同；在探针探测端面(5)中，各个探测单元均匀或随机分布。

8.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：在所述探针探测端面(5)中，激发光纤(1)、照明光纤(2)均匀的分布在收集光纤(3)周围，呈圆环形分布，保证组织受激发射的荧光与后向散射光在传输到收集光纤的路径上，经历相同的吸收、散射作用。

9.根据权利要求1所述的用于皮肤组织荧光光谱和后向散射光谱原位测量的深度敏感光纤探针，其特征在于：所述收集光纤(3)还可以连接光谱探测器(10)，或不同滤光片与光强探测器的组合。