Jay Bells åtgärder den 26 juli 2013 orsakade att barnet fick hjärnblödning, näthinneblödningar och ett brutet revben och fotled.
Som ett resultat av hjärnskadan lider barnet av cerebral pares och är registrerat blind.
Bell, 23, från Mayfield i Dalkeith, erkände förra månaden två åtal.
Han erkände sig skyldig till skuldkänslor och vårdslöshet gentemot barnet till dess allvarliga skada, bestående funktionsnedsättning och till livsfaran och en andra anklagelse om att uppsåtligt försumma barnet och underlåta att söka läkarvård åt barnet.
Domare Paul Arthurson QC avkunnade sin dom vid Högsta domstolen i Edinburgh på torsdag och beskrev brotten som "extremt allvarliga".
Barnet fick inte sjukhusbehandling på omkring två veckor och Bell tog omkring fem månader att avslöja vad som hade hänt med barnet när han var i sin vård.
Rätten hörde Bell kasta barnet i luften upprepade gånger men barnet slog huvudet på väggen, sedan slog en Moses korg och föll på golvet.
Bell plockade sedan upp honom och skakade om honom flera gånger tills han började gråta.
Rätten hörde att barnet så småningom togs in på Kungliga sjukhuset för sjuka barn den 10 augusti 2013 och det tog Bell till december det året att helt och hållet avslöja vad som hade hänt med barnet.
Om barnet hade gått till sjukhus direkt efter att ha drabbats av hjärnskadan, kan medicinska ingrepp ha begränsat verkningarna av den skadan, sade domaren.
Åklagare accepterade att även om Bells uppförande var skuldtyngt och vårdslöst, så saknade det en "ond avsikt" av ett angrepp.
Försvarsadvokaten John Keenan sa att Bell aldrig ville skada barnet.
Han har visat ånger och har "extremt svårt" att komma till rätta med vad som hände, sade advokaten advokaten.
Domaren sa att Bells skuld låg i nedre änden av skalan.
"Jag accepterar att även om konsekvenserna för barnet var verkligt katastrofala, dessa var inte avsedda av dig", berättade han Bell.
"Med tanke på din ställning av omsorg och tillit och barnets extrema sårbarhet är det enda lämpliga bortskaffandet för brotten ändå ett betydande frihetsberövande."
En Midlotian man som kastade ett barn i luften och skakade honom, vilket fick honom att lida "katastrofartade" skador, har fängslats i fyra år.