应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片的制作方法

1.本实用新型涉及物理医疗器件领域，特别是应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片。


背景技术：

2.荧光内镜是一种应用激光固有荧光光谱技术通过各种内镜进入腔内诊断的新型诊断设备。
3.现有技术中的荧光内镜由于滤光片的荧光信号的目标信号与噪声比较低，同时荧光内窥镜荧光信号强度与背景强度比较低，因此图像收集后后端对图像信息数据处理难度较大。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提出的应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，其可提高荧光内窥镜荧光信号的目标信号与噪声比，以及提高荧光内窥镜荧光信号强度与背景强度比。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，包括玻璃基底和单侧贴靠在玻璃基底入射侧的若干个透光膜组，其中透光膜组包括依次贴靠设置的第一高折射率膜层、第一低折射率膜层、第二高折射率膜层、第二低折射率膜层和第三高折射率膜层，所述第一高折射率膜层、第二高折射率膜层和第三高折射率膜层的折射率大于第一低折射率膜层和第二低折射率膜层的折射率；若干个所述透光膜组逐层紧密贴靠。
7.作为优选的，所述第一高折射率膜层、第一低折射率膜层、第二高折射率膜层、第二低折射率膜层和第三高折射率膜层均为tio2、ta2o5、nb2o5、hfo2或sio2膜料。
8.作为优选的，所述玻璃基底为熔融石英或者k9玻璃。
9.使用本实用新型的有益效果是：
10.本滤光片可提升荧光信息经过光学系统后的信息纯净度，增强观测图像的对比度，降低后端对图像信息的数据处理难度。采用此方法设计的荧光内窥镜滤光片可以实现截止背景深度和截止带宽可调，透射区展宽的功能。
附图说明
11.图1为应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片结构示意图。
12.图2为应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片应用于荧光内窥镜系统机构的示意图。
13.图3为应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片使用时的滤光片透过光谱图。
14.图4为图3中滤光片透过光谱放大细节图。
15.图5为应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片使用时的滤光片截止背景图。
16.附图标记包括：
17.1-玻璃基底，21-第一高折射率膜层，22-第一低折射率膜层，3-第二高折射率膜层，41-第二低折射率膜层，42-第三高折射率膜层，5-光源，6-分束镜，7-icg样品池，8-分光镜，9-滤光片，10-感受器。
具体实施方式
18.为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
19.实施例1
20.如图1所示，本实施例提出的应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，包括玻璃基底1和单侧贴靠在玻璃基底1上的若干个透光膜组，其中透光膜组包括依次贴靠设置的第一高折射率膜层21、第一低折射率膜层22、第二高折射率膜层3、第二低折射率膜层41和第三高折射率膜层42，第一高折射率膜层21、第二高折射率膜层3和第三高折射率膜层42的折射率大于第一低折射率膜层22和第二低折射率膜层41的折射率；若干个透光膜组逐层紧密贴靠。
21.第一高折射率膜层21、第一低折射率膜层22、第二高折射率膜层3、第二低折射率膜层41和第三高折射率膜层42均为tio2、ta2o5、nb2o5、hfo2或sio2膜料。玻璃基底1为熔融石英或者k9玻璃。
22.本实用新型提出的应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片采用高、低两种材料的五层循环的匹配膜系，其结构如下：
23.s|(αhβlγhβlαh)^n|a
24.其中：s为光学玻璃基底1(熔融石英或者k9)，a为空气，h代表高折射率材料，l代表低折射率材料，n代表循环次数，其值越大截止陡度越好。α、β、γ分别表示不同材料的匹配系数，决定截止带宽和透射区展宽度。
25.采用此方法设计的荧光内窥镜滤光片可以实现截止背景深度和截止带宽可调，透射区展宽的功能。
26.以下，应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片简称为滤光片9。
27.本滤光片9的透过光谱如图3、图4所示。本滤光片9的截止背景图如5所示。
28.实施例2
29.本实施例为实施例1中滤光片9的使用示例。
30.根据荧光内窥镜工作原理：1、满足可见光高清成像，光谱在400nm-700nm高透射；2、满足荧光成像，光谱在825nm-850nm高透射；3、避免激发光对可见光成像和荧光成像的干扰，光谱在710nm-810nm截止。
31.如图2所示，光源5发出光线经过分束镜6后由到达icg样品池7，icg激发后的光线通过分光镜8分为两个射出方向的分光线，分光线分别经过一个滤光片9达到感受器10。
32.icg的激发光谱主要在770nm-810nm区间，发射光谱主要在810nm-850nm区间。针对
icg荧光染色剂的激发光和发射光光谱制定滤光片9组光谱参数：830nm为通带中心波长、通带半宽度30nm、820nm-840nm平均透过率大于95％、300nm-805nm及855-1200nm截至深度大于od6。
33.由此，本实施例中，根据光谱参数选择制备材料并根据材料设计，滤光片9膜系结构组成：选择高折射率材料nb2o5、低折射率材料sio2。
34.由于使用本滤光片9，可提升荧光信息经过光学系统后的信息纯净度，同时增强观测图像的对比度，降低后端对图像信息的数据处理难度。
35.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本专利的保护范围。


技术特征：
1.应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，其特征在于：包括玻璃基底和单侧贴靠在玻璃基底入射侧的若干个透光膜组，其中透光膜组包括依次贴靠设置的第一高折射率膜层、第一低折射率膜层、第二高折射率膜层、第二低折射率膜层和第三高折射率膜层，所述第一高折射率膜层、第二高折射率膜层和第三高折射率膜层的折射率大于第一低折射率膜层和第二低折射率膜层的折射率；若干个所述透光膜组逐层紧密贴靠；所述第一高折射率膜层、第二高折射率膜层和第三高折射率膜层均为nb2o5膜料；所述第一低折射率膜层和第二低折射率膜层均为sio2膜料；所述滤光片满足下述光学特性：光谱在400nm-700nm高透射；光谱在825nm-850nm高透射；光谱在710nm-810nm截止；830nm为通带中心波长、通带半宽度30nm、820nm-840nm平均透过率大于95％、300nm-805nm及855-1200nm截至深度大于od6。2.根据权利要求1所述的应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，其特征在于：所述玻璃基底为熔融石英或者k9玻璃。

技术总结
本实用新型涉及物理医疗器件领域，应用于荧光内窥镜的高信噪比近红外带通滤光片，包括玻璃基底和单侧贴靠在玻璃基底入射侧的若干个透光膜组，其中透光膜组包括依次贴靠设置的第一高折射率膜层、第一低折射率膜层、第二高折射率膜层、第二低折射率膜层和第三高折射率膜层，所述第一高折射率膜层、第二高折射率膜层和第三高折射率膜层的折射率大于第一低折射率膜层和第二低折射率膜层的折射率；若干个所述透光膜组逐层紧密贴靠。本滤光片可提升荧光信息经过光学系统后的信息纯净度，增强观测图像的对比度，降低后端对图像信息的数据处理难度，采用此方法设计的荧光内窥镜滤光片可以实现截止区光谱波段深截止和透射区高透射的功能。功能。功能。


技术研发人员：郭志帅 费书国 李新 姚春龙 董明 陈一凡 黄宏宇 刘博文 秦瑞 白皓宇
受保护的技术使用者：沈阳仪表科学研究院有限公司
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2023/3/23