Gesundheit
Mit einem neuen laser-Verfahren, um benutzerdefinierte Form optischer Fasern

Die moderne Medizin setzt auf optische Fasern zum kauterisieren ungesunde Venen in einem minimal-invasive Art und Weise. Nun, das Fraunhofer-Forscher entwickelt haben, eine laser-Bearbeitungsverfahren, das erleichtert die automatisierte Serienfertigung von diesen Fasern auf einer viel feineren Qualität als je zuvor.

Venöse Krankheit ist ziemlich verbreitet in Deutschland: Laut der deutschen Venen-Liga, eine von fünf Frauen und einer von sechs Männer leiden unter Krampfadern, Thrombosen oder andere Vene Probleme. Endovenous laser-Ader-Therapie ist ein Heilmittel. Für dieses Verfahren wird eine Kunststoff-beschichtete optische Faser 0,5 Millimeter im Durchmesser ist eingefügt in das betroffene Blutgefäß. Laser-Licht ist, die durch die Mitte der Faser der Faser Spitze. Bei einer Temperatur von mehreren hundert Grad, das emittierte Licht cauterizes das Gewebe und bewirkt, dass die Venen kollabieren. Um sicherzustellen, dass das Licht trifft auf die seitlichen Wände der Vene direkt, die Faser-Spitze ist konisch mit einem Konus-förmige Einbuchtung bildet eine reflektierende Fläche für das Laserlicht. Eine schützende Glas-Kappe sorgt dafür, dass kein Blut, Ablagerungen direkt auf der Spitze könnte ändern die optischen Eigenschaften des Laserlichts. Die Kappe schützt auch den Patienten vor einer Verletzung von der Faser Spitze.

Optical fiber tip
Dank einer neuen laser-Verfahren, optische Fasern können nun eingefügt werden, in noch kleineren Vene Zweige. In diesem Prototyp, die Spitze ist im inneren der Faser-Sonde.
Copyright: Fraunhofer IZM

In der LaserDELight Projekt, das Forscher am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickelt eine neue laser-basierte Verfahren, die eine präzise formung dieser Art der optischen Faser. Verwenden Sie die FiberTurningLaser, die einen laser für die Verarbeitung von Glas. „Die Methode ermöglicht erstmals eine automatisierte Serienfertigung“, erklärt Dr. Henning Schröder vom Fraunhofer IZM. Bis jetzt ist die Herstellung der Fasern erforderlich, komplizierte, mechanische und manuelle Prozesse, die nicht nur deutlich länger, Kosten aber mehr zu. „Was mehr ist, die Replikation ein geeignetes Produkt ist extrem schwierig“, so Schröder. Automatisierung sorgt für Gleichbleibend hohe Qualität. Finanziert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF.

Optical fiber tip in der Sonde

Mit einem Laserstrahl können die Forscher die Form der optischen Faser Spitze. In einem späteren Produktionsschritt, die Schutzkappe ist verschmolzen auf die Faser, so dass keine zusätzliche Vorrichtung benötigt wird. „Das neue Verfahren hat gezeigt, dass es praktischer ist, die Mode eine kegelförmige Vertiefung in der Faser als eine konische Form wie die Spitze eines Bleistifts“, erklärt Schröder. Dies bietet noch einen weiteren Vorteil: die Kappe auf das Faserende ist kleiner, weil die Spitze des Kegels beseitigt wird, wodurch die Faser-Sonde Kopf im Allgemeinen kompakter und vielseitig. Nun, es kann sein eingefügt in noch kleinere Vene Zweige.

Mit Hilfe von laser-Technologie, die Wissenschaftler versuchen, zu erreichen, sogar die feineren Abmessungen, die nicht mehr von hand hergestellt: das Ziel ist, optische Fasern mit einem Durchmesser von nur 100 bis 200 Mikrometer. Diese eröffnen neue Anwendungen im Bereich der optischen sensoren, beispielsweise als Mikro-Optiken für sichtbares Licht Kommunikation (VLC) – eine Technologie für die optische Datenübertragung. Um es einfach auszudrücken, für VLC, der Prozess ist die Umkehrung der endovenösen laser-Verfahren. „Die Faser-Spitze sammelt Daten aus der Umgebung auf und sendet es zurück durch die Faser zu einem Detektor,“ erklärt Schröder. Dieser Detektor eine photodiode, CMOS-chip wandelt die optischen Informationen in elektrische Signale für die Auswertung. Schröder und seine IZM-Kollegen präsentieren die Faser-Sonde Prototyp Kann in 19-21 mess-Messe SENSOR+TEST in Nürnberg (Halle 12, Stand 537).

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