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Endoscópios rígidos de fibra óptica microestruturada

Processo: 16/19017-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de novembro de 2017 - 31 de março de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Convênio/Acordo: FINEP - PIPE/PAPPE Subvenção
Pesquisador responsável:Roddy Elky Ramos Gonzáles
Beneficiário:Roddy Elky Ramos Gonzáles
Empresa:Luxtec Sistemas Ópticos Ltda
Município: Campinas
Vinculado ao auxílio:15/01009-7 - Fibras ópticas microestruturadas para endoscopia, AP.PIPE
Bolsa(s) vinculada(s):18/02383-8 - Endoscópios rígidos de fibra óptica microestruturada, BP.PIPE
Assunto(s):Óptica  Vidro  Endoscópios  Fibra óptica 

Resumo

A fabricação de endoscópios com fibra óptica convencional é conhecida, mas apresentam uma série de problemas e complexidades que são extremamente difíceis de serem resolvidos, que neste caso é preciso de dopagem química para formar a necessária diferença de índice de refração entre casca e núcleo. Endoscópios flexíveis dependem de transferência de imagens através de feixes de fibras ópticas, estes instrumentos também conhecidos como fibroscópios, tipicamente focam a luz através de uma objetiva miniaturizada ou uma lente gradual (GRIN - Gradient Index) estas lentes têm vantagens, mas são difíceis de fabricar. O sistema de transmissão de imagem em endoscópios, que até hoje é feito, é pela transferência de imagem por lentes tipo Hopkins ou lentes GRIN. Neste projeto, será feito por um pequeno bastão de vidro composto por centenas de pequenas fibras ópticas coerentemente dispostas como em uma fibra microestruturada. Em vistas a estes problemas apresenta-se uma proposta de fabricar e caracterizar uma fibra óptica microestruturada para endoscopia. Além disso, os equipamentos que serão construídos poderão também, fabricar fibras para aplicações diversas o que permite minimizar o risco deste projeto. Compreendendo fibras ópticas para: laser para medicina, laser para aplicações industriais, astronomia, laser para marcação e sensores. O objetivo deste projeto é de construir um condutor de imagem (fibra microestruturada) com maior resolução que será montado dentro de um pequeno tubo juntamente com fibras ópticas de iluminação a serem introduzidos dentro de cavidades e que sejam capazes de ter suas imagens projetadas em displays ou monitores. A fibra microestruturada surgiu de uma revolução do conceito de fibras ópticas, nestas fibras a região da casca é composta por uma estrutura complexa formada por capilares (ar) ou bastões (outro material vítreo) ordenados de forma periódica. Na região central, ou núcleo, quebra esta periodicidade. Esta estrutura "corre" paralela ao núcleo da fibra e por todo o seu comprimento. Se os bastões que compõem a estrutura da casca são do mesmo material que do núcleo, o índice de refração da estrutura é maior. Assim, pelo princípio básico de reflexão interna total pode-se guiar através de toda a estrutura. A técnica de fabricação de fibras ópticas microestruturadas proposta neste projeto, é baseada no processo stack and draw, esta metodologia é usada para fabricar endoscópios rígidos com resolução adequada e baixo custo favorecendo a introdução de sistemas de endoscopia com instrumento de uso único ou descartável. Esta fibra microestruturada será colocada junto com fibras convencionais de iluminação num tubo, estas fibras convencionais levaram a luz para iluminar o ponto de análise, logo a fibra microestruturada "levará" essa imagem até uma câmera ou sensor que poderá ser projetada numa tela. O sistema de iluminação é feito por uma fonte de luz composta por um ou mais LEDs (Light Emitting Diodes). O sistema de captura de imagem será realizado por uma câmera ou sensor CCD (charge-coupled device) acoplada na fibra microestruturada que por sua vez acoplada num monitor ou tela. Como resultado deste projeto, espera-se um endoscópio minimamente invasivo, devido à miniaturização produzida pela fibra microestruturada, sendo accessível em diversas cavidades. (AU)