探头装置、光纤排布方式、光纤检测系统的制作方法

1.本发明属于光遗传及光纤荧光记录领域，具体涉及一种探头装置、光纤排布方式、光纤检测系统。


背景技术：

2.植入光纤的作用将光导入、导出脑组织，以实现光调控、光检测，是一种侵入式研究方法，具有细胞类型特异性的优点。按照用途可分为光遗传、光纤记录、在体荧光成像。现有技术是植入一根或者不同位置植入多根光纤来实现光刺激和荧光记录，发光和收光均局限在光纤端面，离开端面的有效距离一般仅为100um，很难超过1mm(双光子激发最大可达约1mm)。而在沿光纤轴向上没有分布式发光、收光的能力，也就没有轴向的空间分辨能力；实际上脑组织是三维的，对深度方向进行高分辨的刺激和观测非常有意义。
3.光遗传是指结合光学与遗传学手段，精确控制特定神经元活动的技术，通过光纤将激发光导入并照射脑组织。但是现有技术中的光纤探头只在光纤端面出光，在沿着光纤植入的深度方向没有分辨能力；即使将光纤探头的端面设计成斜面、圆锥或者45度侧向反射等，也只能对一个位点进行刺激，在光纤轴向上没有分辨能力。
4.光纤记录的目的是实时检测细胞的活性变化；基于钙离子浓度变化的荧光成像技术被广泛用来记录神经元活性；光纤记录所用光纤探头与光遗传探头相同，不论是单通道还是多通道的产品，也只能记录光纤端末的信号，沿光纤植入的深度方向(即光纤轴上)没有分辨能力。
5.在体荧光成像通过植入梯度折射透镜对脑组织进行成像，虽然可以提供影像信息，但只记录到梯度折射透镜端面附近(<300um)的图像，沿梯度折射透镜轴向上也没有分辨率。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决传统光纤探头不具备光纤轴向分辨能力的问题，本发明提供了一种探头装置、光纤排布方式、光纤检测系统。
7.本发明的第一方面提供了一种探头装置，所述探头装置包括本体、光纤；所述本体的一端为尖头结构，所述本体的内部设置有用于穿设所述光纤的一个或多个通孔；当所述通孔为多个时，多个所述通孔沿着所述本体的长度方向平行设置；所述光纤在尖头结构漏出部的横截面与所述通孔在所述尖头结构处的横截面结构一致；
8.所述本体包括第一部件和第二部件，所述第一部件的一端用于与设定安装部连接，另一端与所述第二部件的一端连接；所述第二部件包括具有第一横截面积的一个或多个端部、以及具有第二横截面积的一个或多个密封部；在所述本体的植入长度方向上，所述端部的第一横截面积大于相邻的所述密封部的第二横截面积。
9.在一些优选实例中，所述第二部件包括第一工作面和第二工作面，所述第一工作面和所述第二工作面分别设置于所述第二部件的两侧；
10.所述第一工作面上设置有多个所述端部和多个所述密封部，相邻的所述端部与所述密封部呈下阶梯状设置；
11.所述第二工作面为光滑密封面；所述第一工作面远离所述第一部件的一端与所述第二工作面连接，所述第一工作面、所述第二工作面与所述第二部件的连接面呈三角形设置。
12.在一些优选实例中，所述第二部件包括第一工作面和第二工作面，所述第一工作面和所述第二工作面分别设置于所述第二部件的两侧；
13.所述第一工作面与所述第二工作面上均设置有多个所述端部和多个所述密封部，相邻的所述端部与所述密封部均呈下阶梯状设置；
14.所述第一工作面、所述第二工作面与所述第二部件的连接面呈等腰三角形设置。
15.在一些优选实例中，相邻的所述端部呈折返下降式设置。
16.在一些优选实例中，相邻的所述端部呈螺旋下降式设置；所述第一部件呈圆柱状设置；所述第二部件呈圆锥状设置。
17.在一些优选实例中，所述第一部件呈棱柱状设置；
18.所述第二部件呈棱锥状设置；所述第二部件的多个棱锥侧面均设置有多个所述端部和多个所述密封部；所述端部与所述密封部的端面均为斜切面。
19.在一些优选实例中，所述第一部件呈圆柱状设置；所述第二部件呈圆锥状设置；所述第二部件的圆锥侧面均设置有多个所述端部和多个所述密封部；所述端部与所述密封部的端面均为斜切面。
20.在一些优选实例中，所述第一部件和所述第二部件一体成型设置或者固定连接。
21.本发明的第二方面提供了一种光纤排布方式，包括多条光纤/光纤束，将多条所述光纤/光纤束分成至少两组，并且各组所述光纤/光纤束的检测端部相互错开排布，使各组所述光纤/光纤束在第一方向上呈阶梯状设置；或者使各组所述光纤/光纤束在第一方向上呈螺旋式设置；或者使各组所述光纤/光纤束在第一方向上呈折返式设置；所述第一方向为所述光纤/光纤束的轴向。
22.本发明的第三方面提供了一种光纤检测系统，包括成像装置、多个分支传像光纤以及连接于每个所述分支传像光纤的一端并用于对目标进行端面及轴向不同高度侧面检测的轴向分布式光纤探头，每个所述分支传像光纤的另一端捆扎在一起形成光纤束，所述光纤束的端面位于所述成像装置的焦面；所述轴向分布式光纤探头为第一方面任一项所述的探头装置；或者，所述轴向分布式光纤探头中采用的光纤/光线束的排布方式为第二方面中所述的光纤排布方式。
23.本发明的有益效果：
24.1)通过本发明中的探头装置的设置，既能记录光纤端末的信号，又能具有沿光纤植入的深度方向的分辨能力，在植入式光遗传及光纤荧光记录中提高检测效果，对于尤其是脑部特定部位的三维检测具有重大意义。
25.2)通过本发明中第二方面提供的光纤排布方式，将用于检测的形成探头的多条光纤/光纤束按照其方式进行排布，用于检测的探头作用面呈阶梯状、或者螺旋式、或者折返式等的设置，使仅有光纤排布形成的探头也具有轴向分辨能力，不同于现有技术中仅能实现一个端面的检测，对于医学领域检测具有重大意义。
26.3)本发明公开了一种光纤检测系统，通过采用本发明第一方面公开的探头装置或者将其探头作用端的多条光纤/光纤束采用本发明第二方面提供的光纤排布方式，可实现对待测目标处端面及植入方向不同高度层次面的检测，对待测目标处可进行三维检测，提高检测精准度。
附图说明
27.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
28.图1为本发明中的探头装置的第一种具体实施例的立体结构示意图；
29.图2为本发明中的探头装置的第二种具体实施例的立体结构示意图；
30.图3为本发明中的探头装置的第三种具体实施例的立体结构示意图；
31.图4为本发明中的探头装置的第四种具体实施例的立体结构示意图；
32.图5为本发明中的探头装置的第五种具体实施例的立体结构示意图；
33.图6为本发明中的探头装置的第六种具体实施例的立体结构示意图；
34.图7为本发明中的光纤排布方式的第一种具体排布实施例的立体结构示意图；
35.图8为本发明中的光纤排布方式的第二种具体排布实施例的立体结构示意图；
36.图9为本发明中的光纤排布方式的第三种具体排布实施例的立体结构示意图；
37.图10为本发明中的光纤排布方式的第四种具体排布实施例的立体结构示意图；
38.图11为本发明中的光纤排布方式的第五种具体排布实施例的立体结构示意图；
39.图12为本发明中的光纤排布方式的第六种具体排布实施例的立体结构示意图；
40.图13为本发明中的光纤检测系统的一种具体实施例的结构示意图。
41.附图标记说明：1、第一部件；2、第二部件，21、端部，22、密封部；3、cmos图像传感器；4、消色差透镜；5、滤光片；6、第二光路转换镜；7、第二光源；8、物镜；9、传像光纤束；10、第一光路转换镜；11、dmd模块；12、第一光源；13、分支传像光纤；14、光纤探头。
具体实施方式
42.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
43.本发明的第一方面提供了一种探头装置，探头装置包括本体和光纤；本体的一端为尖头结构，本体的内部设置有用于穿设光纤的多个通孔，多个通孔沿着本体的长度方向平行设置；光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，即该本体中设置的通孔与装设于内部的光纤的形状一致，保证该探头装置的实用效果。
44.进一步地，本体包括第一部件和第二部件，第一部件的一端用于与设定安装部连接，另一端与第二部件的一端连接；第二部件包括具有第一横截面积的一个或多个端部、以及具有第二横截面积的一个或多个密封部；在本体的植入长度方向上，端部的第一横截面积大于相邻的密封部的第二横截面积，即沿着该探头装置待植入方向上，该本体中第二部件的横截面积是逐渐减小的；通过其上端部和密封部的设置，保证对其内通孔中安装的光纤可通过端部进行对待测目标的检测，实现探头端面以及轴向的分辨检测，尤其是针对脑部的内窥检测，针对脑组织的三维情况，现有技术中的光纤探头只在光纤同一水平的端面
出光，在沿着光纤植入的深度方向没有分辨能力，即使将光纤探头的端面设计成斜面、圆锥或者45度侧向反射等，也只能对一个位点进行刺激，在光纤轴向上没有分辨能力，通过本发明中的探头装置的设置，可实现对光纤轴向的检测，即实现对植入深度方向不同水平面进行高分辨的刺激和观测。
45.进一步地，第一部件和第二部件可一体成型设置或者固定连接设置。
46.进一步地，该探头装置整体为细长针形设置，符合医学检测要求，并且通过其细长针状设置，便于操作人员操控其插入/拔出待侧目标，同时减少对待检测出的损伤；在实际应用中，本探头装置的用于实现检测的一部分进入待测目标中即可，无需全部进入目标中，操作方便；此外，该探头装置的长度以及大小可根据实际需求灵活设置。
47.本发明的第二方面提供了一种光纤排布方式，包括多条光纤/光纤束，将多条光纤/光纤束分成至少两组，并且各组光纤/光纤束的检测端部相互错开排布，使各组光纤/光纤束在第一方向上呈阶梯状设置；或者使各组光纤/光纤束在第一方向上呈螺旋式设置；或者使各组光纤/光纤束在第一方向上呈折返式设置；所述第一方向为光纤/光纤束的轴向；即具有轴向分辨检测能力的探头还可以通过多条光纤/光纤束自身的排布设置达到其效果，无需额外设置容纳装置，仅仅将多条光纤/光纤束排布成具有不同层次检测面的整体探头。
48.本发明的第三方面提供了一种光纤检测系统，包括成像装置、多个分支传像光纤以及连接于每个分支传像光纤的一端并用于对目标进行端面及轴向不同高度侧面检测的轴向分布式光纤探头，每个分支传像光纤的另一端捆扎在一起形成光纤束，光纤束的端面位于成像装置的焦面；其中，轴向分布式光纤探头为本发明第一方面提供的探头装置；或者，轴向分布式光纤探头中采用的光纤/光线束的排布方式为本发明第二方面提供的光纤排布方式，无需探头装置的外界限定，仅仅通过多条光纤/光纤束的排布形成所需的具有轴向分辨能力的探头，对待测目标进行检测。
49.进一步地，本发明第二方面提供的光纤排布方式，通过不同的排布方式组成的检测探头可以单独使用，也可以与本发明第一发明提供的探头装置配合使用，当探头装置的用于检测的工作面与光纤排布方式中多条光纤/光纤束相互错开排布的检测端部形成的工作面一致时，则可以通过探头装置内设置的一个通孔直接放入其中，组成一个整体使用。
50.以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。
51.参照附图1，图示为本发明中的探头装置的第一种具体实施例的立体结构示意图；探头装置包括由第一部件1和第二部件2组成的本体，本体的一端为尖头结构，用于插入脑部或者其它待检测部位，尖头结构设计保证插入效果并减轻对待检测部位的损伤；本体的内部设置有用于穿设光纤的多个通孔，多个通孔沿着本体的长度方向平行设置；本体的另一端用于光纤的穿设进入；光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，保证穿设在本体中的光纤可用于在尖头结构的轴向不同层次面进行不同位点的检测，且不脱离该本体。
52.进一步地，第一部件1的一端用于与设定安装部连接，另一端与第二部件2的一端连接，在本实施例中，第一部件远离第二部件的一端用于光纤的穿设，或者还可用于穿设在本体内部的光纤与外界连接光纤的连接，保证光纤检测信息的传输。
53.进一步地，第二部件2包括具有第一横截面积的一个或多个端部21、以及具有第二
横截面积的一个或多个密封部22；在本体的植入长度方向上，端部21的第一横截面积大于相邻的密封部22的第二横截面积，即沿着该探头装置待植入方向上，本体的结构是尖头结构，保证本体内部穿设的光纤在尖头结构的轴向具有分辨能力，实现轴向多位点的检测。
54.进一步地，第二部件2包括第一工作面和第二工作面，在本实施中，第一工作面和第二工作面分别设置于第二部件的上下两侧；第一工作面上设置有多个端部21和多个密封部22，相邻的端部与密封部呈下阶梯状设置；第二工作面为光滑密封面；第一工作面远离第一部件的一端与第二工作面连接，第一工作面、第二工作面与第二部件的连接面呈三角形设置；进一步地，在本实施例中，探头装置的第二部件还可设置成楔形。
55.参照附图2，图示为本发明中的探头装置的第二种具体实施例的立体结构示意图；第二部件2包括第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面分别设置于第二部件的上下两侧，且第一工作面与第二工作面上均设置有多个端部21和多个密封部22，相邻的端部与密封部均呈下阶梯状设置；第一工作面、第二工作面与第二部件的连接面呈等腰三角形设置。
56.参照附图3，图示为本发明中的探头装置的第三种具体实施例的立体结构示意图；探头装置包括由第一部件1和第二部件2组成的本体，本体的一端为尖头结构，用于插入脑部或者其它待检测部位，尖头结构设计保证插入效果并减轻对待检测部位的损伤；本体的内部设置有用于穿设光纤的多个通孔，多个通孔沿着本体的长度方向平行设置；本体的另一端用于光纤的穿设进入；光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，保证穿设在本体中的光纤可用于在尖头结构的轴向不同层次面进行不同位点的检测，且不脱离该本体。第一部件1的一端用于与设定安装部连接，另一端与第二部件2的一端连接，在本实施例中，第一部件远离第二部件的一端用于光纤的穿设，或者还可用于穿设在本体内部的光纤与外界连接光纤的连接，保证光纤检测信息的传输；第一部件为棱柱状设置，第二部件为楔形状设置；第二部件2包括具有第一横截面积的多个端部21、以及具有第二横截面积的多个密封部22；在本体的植入长度方向上，端部21的第一横截面积大于相邻的密封部22的第二横截面积，即沿着该探头装置待植入方向上，本体的结构是尖头结构，保证本体内部穿设的光纤在尖头结构的轴向具有分辨能力，实现轴向多位点的检测。
57.进一步地，第二部件2包括第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面分别设置于第二部件的上下两侧，且第一工作面与第二工作面上均设置有多个端部21和多个密封部22，相邻的端部21与密封部22均呈下阶梯状设置且相邻的端部21之间呈折返下降式设置。
58.参照附图4，图示为本发明中的探头装置的第四种具体实施例的立体结构示意图；探头装置包括由第一部件1和第二部件2组成的本体，本体的一端为尖头结构，用于插入脑部或者其它待检测部位，尖头结构设计保证插入效果并减轻对待检测部位的损伤；本体的内部设置有用于穿设光纤的多个通孔，多个通孔沿着本体的长度方向平行设置；本体的另一端用于光纤的穿设进入；光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，保证穿设在本体中的光纤可用于在尖头结构的轴向不同层次面进行不同位点的检测，且不脱离该本体。第一部件1的一端用于与设定安装部连接，另一端与第二部件2的一端连接，在本实施例中，第一部件远离第二部件的一端用于光纤的穿设，或者还可用于穿设在本体内部的光纤与外界连接光纤的连接，保证光纤检测信息的传输；第一部件为圆柱状
设置，第二部件为圆锥状设置；第二部件2包括具有第一横截面积的多个端部21、以及具有第二横截面积的多个密封部22；在本体的植入长度方向上，端部21的第一横截面积大于相邻的密封部22的第二横截面积，即沿着该探头装置待植入方向上，本体的结构是尖头结构，保证本体内部穿设的光纤在尖头结构的轴向具有分辨能力，实现轴向多位点的检测；相邻的端部呈螺旋下降式设置，保证螺旋线下降式的每根微丝光纤的轴向位置都不同，具有更高的轴向分辨率。
59.参照附图5，图示为本发明中的探头装置的五种具体实施例的立体结构示意图；探头装置包括由第一部件1和第二部件2组成的本体，本体的一端为尖头结构，用于插入脑部或者其它待检测部位，尖头结构设计保证插入效果并减轻对待检测部位的损伤；本体的内部设置有用于穿设光纤的多个通孔，多个通孔沿着本体的长度方向平行设置；本体的另一端用于光纤的穿设进入；光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，保证穿设在本体中的光纤可用于在尖头结构的轴向不同层次面进行不同位点的检测，且不脱离该本体。第一部件1的一端用于与设定安装部连接，另一端与第二部件2的一端连接，在本实施例中，第一部件远离第二部件的一端用于光纤的穿设，或者还可用于穿设在本体内部的光纤与外界连接光纤的连接，保证光纤检测信息的传输；第一部件为棱柱状设置，第二部件为棱锥状设置；第二部件2包括具有第一横截面积的多个端部21、以及具有第二横截面积的多个密封部22；沿着该探头装置待植入方向上，本体的结构是尖头结构，保证本体内部穿设的光纤在尖头结构的轴向具有分辨能力，实现轴向多位点的检测；第二部件的圆锥侧面均设置有多个端部和多个密封部；端部与密封部的端面均为斜切面，保证每一层的多根光纤处于同一个轴向位置，可以在同一轴向位置获得更多的信号。
60.进一步地，本发明中的探头装置还可以设置成圆锥台阶状，第一部件为圆柱状设置，第二部件为圆锥状设置；第二部件上的设置的端部和密封部相邻等间隔台阶式设置，台阶上每一层的多根光纤处于同一个轴向位置，可以在同一轴向位置获得更多的信号。
61.进一步地，本体的形状整体为细长针状，便于对待测目标的插入，在发明中，该探头装置用于插入待检测目标中，使该探头装置中用于检测的第二部件的插入，其中第一部件可不进入待检测目标中。
62.进一步地，光纤为微丝光纤，可根据需要选用普通平切光纤、斜面光纤、反射式侧向光纤等。采用单丝普通平切光纤时，为提高侧向收发光的能力，可在单丝光纤表面涂附反光层，用于将侧向光反射进入光纤。在光纤束制作完成后，将末端浸入uv光学胶，拿出后，用紫外光照射进行固化，胶水在端面自然形成微透镜，增加侧向收发光能力，同时，使光纤束端部更圆滑，植入时对脑组织的损伤更小。
63.需要说明的是，在本发明提供的几种实施例中，相邻的端部或者密封部可以等间隔设置，也可以无规则设置；探头装置的整体形状可采用不同形状的类楔形、类圆锥形、类棱锥形，并不限于本发明提供的几种具体实施例，具体地根据实际应用可灵活设置，为本领域技术人员所知的是，实施例并不限制本发明的保护范围。
64.本发明的第二方面提供了一种光纤排布方式，包括多条光纤/光纤束，将多条光纤/光纤束分成至少两组，并且各组光纤/光纤束的检测端部相互错开排布，使各组光纤/光纤束在第一方向上呈阶梯状设置；或者使各组光纤/光纤束在第一方向上呈螺旋式设置；或者使各组光纤/光纤束在第一方向上呈折返式设置；其中，第一方向为光纤/光纤束的轴向，
即通过多条光纤/光纤束自身的排布设置形成的探头具有轴向分辨检测能力，无需额外设置容纳装置，仅仅将多条光纤/光纤束排布成具有不同层次检测面的整体探头，即可实现光纤探头具备光纤轴向分辨的能力。
65.参照附图7至附图12，图示分别是不同的光纤排布方式形成的具有轴向分辨能力的光纤探头14。附图7所示的为各组光纤/光纤束在其轴向上呈阶梯状设置，进一步地，沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成单面下阶梯状尖头结构探头，具有轴向不同深度的分辨检测能力；附图8所示的为沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成双面下阶梯状尖头结构探头，实现其双面轴向不同深度的分辨检测能力；附图9所示的为各组光纤/光纤束在其轴向上呈折返式设置，进一步地，沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成双面下折返式尖头结构探头，具有轴向不同深度的分辨检测能力，为本领域技术人员所理解的是，还可以设置成单面折返式，具体地根据实际应用需求可灵活设置；附图10所示的为各组光纤/光纤束在其轴向上呈螺旋式设置，进一步地，沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成下螺旋式尖头结构探头，具有轴向不同深度的分辨检测能力；附图11所示的为沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成三面下阶梯状尖头结构探头，即整体排布设置成三棱锥的形状，具有轴向不同深度的分辨检测能力，此外，还可以根据实际需求灵活设置单面、双面以及其它多棱锥的形状，在此不再一一赘述；附图12所示的为沿着其待植入方向上，多组光纤/光纤束的检测端面形成双面下阶梯状尖头结构探头，即整体排布设置成圆锥形状，具有轴向不同深度的分辨检测能力，在本实施例中，形成的用于检测的端面为斜切面，保证沿其待植入方向上具有轴向分辨能力。
66.需要说明的是，本发明的第二方面所列举的几种方案并不限制本发明的保护范围，还可以设置成圆柱下阶梯状、楔形等其它排布方式形成的满足其具有轴向分辨能力的探头结构，故在此不再一一赘述。
67.进一步地，不同排布方式形成光纤探头形状的整体为细长针状，便于对待测目标的插入，在发明中，用于检测的部分插入待检测目标中的长度可根据实际应用灵活设置。进一步地，本发明中的光纤束排布也可整体为锥形设计形成检测探头，排布的光纤束中优选为平行设置排布，为本领域技术人员所知的是，也可以将光纤直接设计成锥形排布。
68.本发明的第三方面提供了一种光纤检测系统，包括成像装置、多个分支传像光纤以及连接于每个分支传像光纤的一端并用于对目标进行端面及轴向不同高度侧面检测的轴向分布式光纤探头，每个分支传像光纤的另一端捆扎在一起形成光纤束，光纤束的端面位于成像装置的焦面；轴向分布式光纤探头为上面任一项所述的探头装置。
69.进一步地，参照附图13，图示为本发明中的光纤检测系统的一种具体实施例的结构示意图；该光纤检测系统包括cmos图像传感器3、消色差透镜4、滤光片5、第二光路转换镜6、第二光源7、物镜8、传像光纤束9、第一光路转换镜10、dmd模块11、第一光源12和分支传像光纤13；第二光源为激发光光源，通过第二光路转换镜6连接至物镜8，通过光纤连接对待检测目标进行检测，以形成供激发光光源发出的光通过的激发光通道；物镜通过第二光路转换镜6、第一光路转换镜10、滤光片5、消色差透镜4连接至cmos图像传感器3，以形成供成像目标发出的荧光通过的成像光通道；进一步地，设置在光纤的一端用于检测的轴向分布式光纤探头为本发明中的探头装置，多个分支传像光纤13以及连接于每个分支传像光纤的一
端并用于对目标进行端面及轴向不同高度侧面检测的探头装置，每个分支传像光纤的另一端捆扎在一起形成传像光纤束9，光纤束的端面位于物镜的焦面上；当需要同时对不同部位进行多层次检测时，可同时设置多个分支传像光纤，每个分支传像光纤的一端用于检测的均为探头装置；多个轴向分布式光纤探头形成阵列和多脑区。分支传像光纤可以是轴向分布式光纤探头的顺延，微丝光纤是连续的，也可以是不同独立的光纤束进行对准连接。
70.进一步地，当只需要对一个部位进行多层次检测时，只要设置一个分支光纤束就可以，即只需要设置一个探头装置就可实现对某一部位的多层次轴向分辨检测。
71.进一步地，使用此探头装置，形成具有轴向分辨能力的光遗传光调控和光纤记录系统系统。此系统是可裁剪的，可裁剪为只进行光遗传或者光纤记录，也可从多点阵列降为单点，也可以做成微型化后直接固定在自由活动动物的头上，进行复杂行为学的研究。
72.进一步地，dmd模块为数字微镜器件digital micromirror device(dmd)，是光开关的一种，利用旋转反射镜实现光开关的开合，开闭时间稍长，为微秒量级。作用过程十分简单，光从光纤中出来，射向dmd的反射镜片，dmd打开的时候，光可经过对称光路进入到另一端光纤；当dmd关闭的时候，即dmd的反射镜产生一个小的旋转，光经过反射后，无法进入对称的另一端，也就达到了光开关关闭的效果；从而实现dmd照明的形状、大小、位置和数目进行自由定制。dmd是一种应用于投影仪的芯片，它能够控制每个像素的光的强度和时长，这意味着操作者可以刺激十几个神经元而不会影响其它细胞，dmd芯片是可以编程的，操作者就可以精确控制每个像素的光的强度和波长，甚至做出精确控制每个细胞。
73.进一步地，本发明中的传像光纤束是一种可以任意弯曲的传输图像的无源器件，由多根光纤规则排列成束构成，每根光纤就是一个像元，能够独立传输信息，彼此之间没有串扰，与传统的光学成像器件相比，具有重量轻、使用方便、便于携带等优点，因而在医学、军事、航天、科研等领域都有应用，尤其是其耐辐射、耐腐蚀、抗电磁干扰，在一些特殊应用场合更是不可替代。光纤传像束的一个特点是可以通过光纤的不同排列实现图像的分割、合成以及变换，例如光纤束一端是圆形或者方形排列，另外一端排列是直线，从而将二维图像展开成一维，因此还具有一些独特的应用。
74.具体地，本发明中的轴向分布式光纤探头中采用的光纤/光线束的排布方式为本发明第二方面提供的任一种光纤排布方式，无需探头装置的外界限定，仅仅通过多条光纤/光纤束的排布固定形成所需的具有轴向分辨能力的探头，对待测目标进行检测。
75.进一步地，轴向分布传像光纤束的实现方法具体如下：在薄的柔性平面上将微丝光纤单层紧密排列，粘接固定，一端齐面，另一端分布在不同的深度上，然后将平面卷起，形成轴向分布传像光纤束；或者用3d打印的方式在平面上绘制平面光波导，然后将平面卷起，形成该轴向分布传像光纤束。
76.进一步地，当探头装置本体的内部设置用于穿设光纤的通孔为一个时，探头装置的一端为尖头结构，另一端为一个通孔；其中，光纤在尖头结构漏出部的横截面与通孔在尖头结构处的横截面结构一致，即尖头结构处设置的端面可穿透通孔中光纤束的检测光线；当本体内部设置成一个通孔时，其内设置的光纤为轴向分布传像光纤束，该轴向分布传像光纤束用于实现轴向分辨检测的一端与探头装置的尖头结构处的端部、密封部的设置相适配，保证其内穿设的光纤能够实现轴向检测。
77.进一步地，本发明中的光纤检测系统包括光纤神经调控与记录系统。
78.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来；本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
79.在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
80.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
81.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
82.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。