导光件、发射探头以及功能性近红外光谱检测设备的制作方法

本申请涉及近红外光学成像及检测系统，具体地，涉及一种导光件、发射探头以及功能性近红外光谱检测设备。

背景技术：

1、功能性近红外光谱(fnirs)技术是一项成熟的无损检测技术，可对组织血氧进行非侵入的检测，是从大脑皮层获取脑氧信号的一种常用且有效的方法。近红外光谱设备通过光源发出700-900nm的近红外光，近红外光穿过头皮和颅骨照射至大脑皮层，传感器收集经由大脑皮层散射的近红外光，达到检测的目的。

2、发射探头包括外壳，以及设置在外壳内的光源和导光件。光源采用发光二极管(led)，导光件将一个或多个发光二极管发出的近红外光传导至受检者的头部。

3、市面上的导光件为了固定至发射探头的壳体，设置有用于配合至壳体的结构，这些结构会导致导光件的光学性能不佳，造成较大的光功率损失。这样会导致传输到头皮的功率不足，不能够满足检测所需的信号强度。

技术实现思路

1、为了解决目前导光件的光学性能不佳的问题，本申请实施例提供了一种用于功能性近红外光谱成像设备的导光件，导光件包括：在纵向上延伸的柱状的主体，主体具有光入射面和在纵向上相对的光出射面以及外周面，主体的外周面上邻近光入射面具有多个薄凸部，各个薄凸部在纵向上延伸，且具有在向着光出射面的纵向上渐缩的渐缩段；且沿着外周面的周向方向，任意相邻薄凸部的中心距小于或等于外周面的周长的一半。

2、在一些实施例中，导光件还具有薄型凸缘，薄型凸缘位于多个薄凸部和光入射面之间，其中：在横向上各个薄凸部不凸出于薄型凸缘；且薄型凸缘凸出于外周面的横向尺寸小于预设阈值，预设阈值为0.2mm-0.3mm中的任意值。

3、在一些实施例中，各个薄凸部的靠近光入射面的端部连接至薄型凸缘。

4、在一些实施例中，薄型凸缘在横向上与光入射面基本齐平。

5、在一些实施例中，导光件为一体成型件。

6、在一些实施例中，导光件的透光率达90％以上，且由pet、as树脂、gpps、pmma、pc中的任何一种制成。

7、在一些实施例中，薄型凸缘的纵向尺寸小于0.2-0.6mm。

8、在一些实施例中，各个薄凸部的周向尺寸小于0.5mm。

9、在一些实施例中，各个薄凸部的纵向尺寸小于5mm。

10、在一些实施例中，渐缩段具有靠近光入射面的大尺寸端，各个薄凸部还包括过盈配合段，过盈配合段从对应的渐缩段的大尺寸端朝向光入射面延伸；各个薄凸部的过盈配合段与对应的渐缩段的大尺寸端具有适配的横截面。

11、通过设置薄凸部，可以将导光件牢固且简单地固定在发射探头之内。而且，薄凸部由于具有较薄的结构，因此对导光件的表面形状影响较小，使得导光件仍然能够具有较高的表面平坦度。导光件的表面越平坦，导光件内的光线在导光件与外部环境之间的界面(也就是导光件的表面)处发生反射时，入射角的改变越小。由此，可以尽可能多地发生全发射。这样，导光件内的光线泄露至外部环境中的可能性越小，进而经由导光件的光出射面出射的光功率越高。因此，可以大幅提高该导光件的导光效率。

12、根据本申请的第二方面，提供了一种用于功能性近红外光谱成像设备的发射探头，发射探头包括：外壳，外壳具有沿纵向相对的第一侧和第二侧，第一侧开设有出光孔；安装件，安装件安装至外壳内，安装件具有沿纵向延伸的安装通孔；光发射组件，光发射组件设置在外壳内，光发射组件比安装件更靠近第二侧；以及如上述任一实施例的导光件，其中：导光件具有包括光入射面的第一段和包括光出射面的第二段，多个薄凸部设置在第一段上；第一段插至安装通孔，导光件的各个薄凸部与安装通孔的内侧面过盈配合，导光件的光入射面与光发射组件光耦合；且第二段插至出光孔、或者第二段位于外壳内且光出射面与出光孔对准。

13、在一些实施例中，发射探头还包括密封圈，其中：在纵向上，密封圈容纳于外壳内，位于安装件和出光孔之间；且在垂直于纵向的横向上，密封圈夹持在导光件的外周面与外壳的内侧面之间。

14、在一些实施例中，在第二段插至出光孔的情况下，第二段的外侧面与出光孔的内侧壁之间具有间隙。

15、在一些实施例中，安装通孔包括过盈段和缩口段，缩口段朝向外壳的第一侧逐渐收缩，过盈段从缩口段的小尺寸端沿纵向延伸，其中：导光件的多个薄凸部与过盈段的内侧面过盈配合；且导光件的光入射面位于缩口段内或者比缩口段更靠近外壳的第二侧。

16、在一些实施例中，导光件的外周面与安装通孔的内侧面间隔开。

17、在一些实施例中，安装件的硬度小于导光件的硬度。

18、在一些实施例中，导光件的光入射面通过空气介质与光发射组件光耦合，且导光件的光入射面与光发射组件之间的间距不超过0.5mm。

19、根据本申请的第三方面，提供了一种功能性近红外光谱成像设备，包括主机以及根据上述任一实施例的发射探头，主机连接至发射探头的光发射组件。

20、在 技术实现要素： 中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

21、以下结合附图，详细说明本申请的优点和特征。

1.一种用于功能性近红外光谱检测设备的导光件（100），其特征在于，所述导光件（100）包括：

2.根据权利要求1所述的导光件（100），其特征在于，还具有薄型凸缘（130），所述薄型凸缘（130）位于所述多个薄凸部（120）和所述光入射面之间，其中：

3.根据权利要求2所述的导光件（100），其特征在于，

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的导光件（100），其特征在于，

5.根据权利要求2-3中任何一项所述的导光件（100），其特征在于，

6.根据权利要求1-3中任何一项所述的导光件（100），其特征在于，

7.根据权利要求1-3中任何一项所述的导光件（100），其特征在于，所述渐缩段（121）具有靠近所述光入射面的大尺寸端（1211），

8.一种用于功能性近红外光谱检测设备的发射探头，其特征在于，所述发射探头包括：

9.根据权利要求8所述的发射探头，其特征在于，所述发射探头还包括密封圈（500），其中：

10.根据权利要求8所述的发射探头，其特征在于，在所述第二段（102）插至所述出光孔（220）的情况下，所述第二段（102）的外侧面与所述出光孔（220）的内侧壁之间具有间隙。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的发射探头，其特征在于，所述安装通孔（410）包括过盈段（411）和缩口段（412），所述缩口段（412）朝向所述外壳（200）的所述第一侧（10）逐渐收缩，所述过盈段（411）从所述缩口段（412）的小尺寸端沿所述纵向延伸，其中：

12.根据权利要求8-10中任一项所述的发射探头，其特征在于，

13.一种功能性近红外光谱检测设备，其特征在于，包括：