[发明专利]将低数值孔径光输入耦合至高数值孔径光学仪器内的设备

权利要求书

1、一种用于使高强度光传输给需照明仪器所需横截面积减小到最小，并用于使照明场的均匀性增加到最大的照明系统，该系统包括：

一个横截面积为d0、数值孔径为NA0的第一光纤光导，其具有一输入端和一输出端，其中所述输入端与光源相连；

一个锥形熔融光纤束，其具有与所述第一光纤光导的所述输出端毗邻的光输入端，用来接收来自于所述第一光纤光导的所述输出端的光，该光输入端具有第一横截面积d1和第一数值孔径NA1，所述锥形熔融光纤束具有一用于输出光的输出端，该输出端具有第二横截面积d2和第二数值孔径NA2，其中所述熔融光纤束在所述输入端和所述输出端之间逐渐变细，以便所述第一横截面积大于所述第二横截面积；

一个横截面积为d3、数值孔径为NA3、包括输入端与输出端的连接于一需照明仪器的第二光纤光导，其中所述第二光纤光导的所述输入端与所述熔融光纤束的输出端毗邻，用于接收来自于与所述第一光纤光导毗邻的所述熔融光纤束的光，其中所述第二光纤光导将光传输给所述需照明仪器的所述第二光纤光导的所述输出端。

2、如权利要求1所述的系统，其中光源从包括氙、金属卤化物、卤素、汞和汞一氙的光源组中进行选择。

3、如权利要求1所述的系统，其中所述第二光纤光导所连接的需照明仪器可以从包括内窥镜、管道镜、牵引器、喉镜、窥器、套管、抽气套管和灌溉管的仪器组中进行选择。

4、如权利要求1所述的系统，其中所述第一光纤光导从包括单个石英纤维、单个塑料纤维、多石英纤维、多玻璃纤维和多塑料纤维的组中选择。

5、如权利要求1所述的系统，其中所述横截面积d3不大于所述横截面积d2。

6、如权利要求1所述的系统，其中所述第一光纤光导的所述横截面积，所述熔融光纤束和所述第二光纤光导的关系为，d0至少等于d1,d1大于d2以及d2至少等于d3。

7、如权利要求1所述的系统，其中所述熔融光纤束材料的数值孔径至少要等于所述第二数值孔径NA2。

8、如权利要求1所述的系统，其中所述数值孔径的关系为，NA0至少要等于NA1,NA1小于NA2以及NA2至少要等于NA3。

9、如权利要求1所述的系统，其中所述第一光纤光导的直径为2mm或更小。

10、如权利要求1所述的系统，其中第一数值孔径小于第二数值孔径。

11、如权利要求1所述的系统，其中第一光纤光导的输出端的直径等于或小于锥形熔融光纤束的输入端的直径。

12、如权利要求1所述的系统，其中锥形熔融光纤束的第一横截面积大于第二横截面积。

13、如权利要求1所述的系统，其中所述第二光纤光导从包括单纤维和多纤维的组中进行选择。

14、如权利要求1所述的系统，其中锥形熔融光纤束的输出端的直径等于或小于第二光纤光导的输入端的直径。

15、如权利要求1所述的系统，其中第二光纤光导的数值孔径大体上等于锥形熔融光纤束的输出端的数值孔径。

16、如权利要求1所述的系统，其中所述锥形熔融光纤束的所述输出端的所述数值孔径至少要等于所述第二光纤光导的所述数值孔径，以使所述需照明仪器有最大的输出均匀性。

17、如权利要求1所述的系统，其中所述第二光导由多个纤维组成，其中所述输入端没有粘性剂。

18、如权利要求1所述的系统，其中所述锥形熔融光纤束由直径小于100μm的纤维组成。

19、如权利要求1所述的系统，其中所述锥形熔融光纤束的所述输入和输出端横截面为圆形。

20、如权利要求1所述的系统，其中所述锥形熔融光纤束在输出端被截断，使得输出端具有锥形的形状。

21、如权利要求20所述的系统，其中所述锥形的输出端具有大于0℃的锥角。

22、如权利要求1所述的系统，还包括位于光源与第一光导之间的集光与聚光系统。