高分辨率扫描光纤内窥镜中的小型压电陶瓷管    

高清晰度内窥镜越来越多地用于医学，不仅用于诊断，还用于疾病的治疗。由于它们的结构紧凑灵活，直径只有几毫米，因此可以进行微创手术。与以往传统内窥镜对图像质量的限制相反，扫描光纤内窥镜(SFE)的创新设计提供了新的可能性：SFE生成基于激光的、分辨率更高、视场更大的全色图像，例如在光学相干断层扫描中。由于小型压电陶瓷管的快速偏转和控制，它们在SFE中产生光纤的扫描运动。因此，SFE在日常临床实践中提供更多的图像信息、生物医学研究中的新发现和改进的微创手术。

小型压电陶瓷管的超快光纤偏转          

分段压电陶瓷管不仅提供径向和轴向偏转，而且当段受到特别控制时，还可以在xy平面上进行扫描运动。PI Ceramic制造这些压电陶瓷管系列的设计种类繁多，最窄的公差为0.05毫米，最小的外径仅为0.45毫米。

扫描光纤内窥镜(SFE)中的压电陶瓷管    

SFE中的中心成像组件是由 管状压电促动器驱动的单根单模光纤。特定于应用的促动器的直径为0.45毫米，长度仅为4毫米。 小型压电陶瓷管可以利用>>逆压电效应实现超快运动，使SFE中的光纤在5到12千赫兹的机械谐振中振荡。这导致用RGB激光扫描照明平面。可以对径向振动移动进行建模，使得光纤在操作期间（例如以螺旋扫描图样或以利萨如图形）移动。在SFE操作期间施加的电压很低，因为管状压电陶瓷促动器在电气上相当于一个小电容器——在典型操作中，电压低于50伏。弯曲型促动器也可以实现类似的扫描应用，即使在最小表面积的情况下也能实现相对较大的偏转。

谐振单模光纤由小型管状压电陶瓷促动器驱动（来源：Lee等人，J. Biophoton. 3 (2010)，385-407）