科创中国

一种使用聚焦线光斑产生曲面扫描面的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，拟合待切割曲面获得多条曲线的位置信息和曲率信息，并将曲率信息转换为对应的相位调制信息；步骤S2，通过相位调制信息对激光光束的相位进行调制，形成相位变化的调制光束；步骤S3，使调制光束在目标区域聚焦之后形成一段弯曲的聚焦线光斑；其中，不同位置处形成的所述弯曲的线光斑的曲率不同；步骤S4，使聚焦线光斑按照所述位置信息在三维空间中扫描，产生一个或多个曲面扫描面；所述相位调制信息的相位分布函数为：，其中，x为相位调制面上横向坐标值，λ是激光光束的波长，f(y)是相位调制面上纵向的焦距变化函数；g(y)是相位调制面上纵向焦距的横向位置变化函数。

本发明公开了一种使用聚焦线光斑产生曲面扫描面的方法和装置，属于激光扫描领域。方法包括：步骤S1，拟合待切割曲面获得多条曲线的位置信息和曲率信息，并将曲率信息转换为对应的相位调制信息；步骤S2，通过相位调制信息对激光光束的相位进行调制，形成相位变化的调制光束；步骤S3，使调制光束在目标区域形成聚焦线光斑；步骤S4，使聚焦线光斑按照所述位置信息在三维空间中扫描，产生一个或多个曲面扫描面。本发明的方法和装置，能够提升扫描速度，应用在眼科手术中，可以减少手术时间，降低各种因手术时间长产生的副作用，进而提升眼睛激光手术的治疗效果。

激光已经被广泛的应用人眼睛的治疗中，使用激光对组织的“光击穿”效应来对人眼组织或者人眼中植入的医学材料进行切割，或者通过激光对组织进行“消融”，总而言之，使用激光对眼睛内的结构进行修改从而改变眼睛的光学特性以矫正眼睛已成为一种常见的眼科手术，比如使用聚焦准分子激光对角膜组织进行消融的准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)和使用聚焦飞秒脉冲激光在角膜中切割透镜的小切口角膜微透镜取出术(SMILE)。

LASIK手术在角膜表面切割角膜瓣，将角膜瓣掀开，使用准分子激光聚焦的点光斑对角膜组织进行消融。SMILE手术使用超短脉冲激光聚焦的点光斑对眼睛内部的组织进行切割，首先在角膜内部切割出“透镜”，在角膜表面切割出小切口，从切口将“透镜”取出，从而达到矫正眼睛屈光度的目的。不论是LASIK手术还是SMILE手术，都是使用激光聚焦的点光斑与眼睛内的组织进行作用。

现在眼睛激光手术都是使用激光聚焦的点光斑与眼睛内的组织进行作用，对眼睛内的结构进行修改从而改变眼睛的光学特性以达到矫正眼睛的目的。由于使用点光斑进行作用，而手术需要对眼睛内的几何体或者几何面进行切割或修改，这就会导致手术的时间较长。例如，现行的眼科激光手术系统需要使用负压吸附机构对眼睛进行固定，如果吸附的时间过长，就会使眼睛产生副作用，比如眼睛内部血管的损伤。因此，缩短激光手术的时间，尽快的完成激光手术，在眼科激光手术中是十分重要的。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

(1)本发明的方法和装置，通过拟合待切割曲面获得多条曲线的位置信息和曲率信息，并将曲率信息转换为对应的相位调制信息与产生的激光光束进行相位调制，该相位调制信息通过聚焦之后形成一段弯曲的线聚焦光斑，根据拟合获得的位置信息在不同位置进行扫描，形成曲面扫描面，能够实现曲面的快速扫描。该方法和装置应用在眼睛激光手术中，使用聚焦线光斑在眼睛内部产生曲面扫描面，可以显著提升眼睛激光手术的速度，减少手术时间，降低各种因手术时间长产生的副作用，提升眼睛激光手术的治疗效果。

(2)进一步的，通过在光束调制器件上加载不同的相位分布函数，可以形成不同形状的曲面扫描面。

(3)作为优选，可以对激光束进行扩束、准直和色散补偿等预处理，提升形成的线聚焦光斑的质量。

总而言之，发明的方法和装置，能够提升扫描速度，应用在眼科手术中，可以减少手术时间，降低各种因手术时间长产生的副作用，如：因负压吸附引起的手术副作用，进而提升眼睛激光手术的治疗效果。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。