《醫用感測傳能純石英光纖光柵的研究》是依託上海大學，由陳娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：醫用感測傳能純石英光纖光柵的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳娜
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著雷射治療技術的發展，越來越多的新型光纖器械在醫學研究和臨床套用中嶄露頭角。本項目面向雷射醫學的套用需求，提出利用飛秒雷射微加工技術直接在純石英傳能光纖中寫入光纖光柵，實現感測傳能一體化的新方案。項目以飛秒雷射對純石英光纖材料的作用機理，及純石英光纖光柵器件設計與製備中的基礎問題為主要研究內容。將重點研究純石英光纖材料的微結構和光致折射率改變數，與飛秒寫入雷射和傳能雷射輻照的關係，建立描述光纖材料微結構變化與折射率改變數間關係的理論模型。在機理研究的基礎上，設計、製備出醫用感測傳能純石英光纖光柵，實驗研究其外部折射率感測特性和在傳能雷射長時間輻照下，器件光致折射率調製結構的穩定性問題。並以腫瘤小鼠為動物模型，進行生物組織在體測量的實驗驗證。
結題摘要
隨著雷射治療技術的發展，越來越多的新型光纖器械在醫學研究和臨床套用中嶄露頭角。本項目面向雷射醫學的套用需求，研究了雷射對石英光纖材料的作用機理，建立了純石英光纖材料微結構模型，以及強光作用下光纖光柵非線性效應和光熱效應分析模型。利用非線性薛丁格方程建立了基於 FBG 的非線性克爾係數計算模型，利用一維穩態熱傳導方程對光纖內溫度分布情況進行了仿真。理論計算了多模光纖光柵的光譜和折射率感測特性，實驗製備了光纖布拉格光柵（FBG）和端面反射式長周期光纖光柵（LPFG），實驗研究了端面反射式LPFG折射率感測特性。利用實驗標定後的光纖感測器，在雷射間質熱療（LITT）條件下，對離體肝臟組織和肌肉組織進行了溫度與折射率的同步測量，並在相同條件下對比分析了BALB/c小鼠在體肝臟組織和離體肝臟組織的LITT實驗結果的差異。 本項目實施過程中，項目組在相關領域學術期刊和重要國際會議(OFS、ACP等)上發表學術論文20篇，其中已有9篇被SCI檢索，19篇被EI檢索。申請發明專利14項，授權國家發明專利7項。培養碩士研究生6名，其中4人已獲得碩士學位畢業。並通過積極參與相關領域國際會議、邀請國外專家訪問等方式，與國內外同行進行了深入的學術交流與合作。
