一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，包括第一泵浦光源和第二泵浦光源，所述第一泵浦光源與所述第一傳輸光纖連接，所述第一傳輸光纖與第一光學(xué)耦合部件連接，所述第一光學(xué)耦合部件的旁邊依次設(shè)置有第一輸入腔鏡，第一激光增益介質(zhì)和第一雙色折反鏡，所述第一雙色折反鏡的一端為和頻晶體，另一端為第二雙色折反鏡，所述和頻晶體的旁邊為全反腔鏡，所述第二泵浦光源與第二傳輸光纖連接，所述第二傳輸光纖與所述第二雙色折反鏡之間依次設(shè)置有第二光學(xué)耦合部件，第二輸入腔鏡和第二激光增益介質(zhì)。采用本發(fā)明技術(shù)方案，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、全固化風(fēng)冷、耗電省和便于攜帶等特點(diǎn)；提高了泵浦功率，減少了副作用。
【專利說明】一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光泵浦全固態(tài)激光技術(shù)，激光諧振腔設(shè)計(jì)技術(shù)，腔內(nèi)和頻技術(shù)，皮膚動(dòng)態(tài)冷卻技術(shù)和激光醫(yī)療美容技術(shù)，具體涉及一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀。
【背景技術(shù)】
[0002]皮膚血管性病變包括血管畸形及血管瘤兩大類，常見有的鮮紅斑痣、草莓狀血管瘤、毛細(xì)血管擴(kuò)張、酒渣鼻、下肢靜脈曲張等，可發(fā)生于全身體表各個(gè)部位，除給患者造成美容缺陷外，還可以引起相應(yīng)的功能障礙。傳統(tǒng)的治療方法有藥物治療、液氮冷凍治療、注射血管硬化劑、血管套扎治療以及外科手術(shù)等，這些無選擇性的有創(chuàng)治療對正常皮膚組織損傷較大，常伴隨瘢痕、色素改變等患者難以接受的并發(fā)癥。
[0003]隨著激光技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，為皮膚血管性疾病的治療提供了有效的手段。特定波長的激光通過選擇性光熱解原理，作用于病變血管內(nèi)的血紅蛋白，使病變血管熱解、吸收、消失，達(dá)到治療血管病變而不損傷組織及皮膚周圍且無疤痕形成的目的，是目前治療血管性病變最為有效而無副作用的方法。
[0004]隨著半導(dǎo)體激光的發(fā)展，該激光泵浦的全固態(tài)激光器也開始應(yīng)用于皮膚血管性病變的治療。如波長處于綠光波段的532nm全固態(tài)激光器的激光能被血紅蛋白很好吸收，連續(xù)激光的治療時(shí)間寬度的設(shè)置可與成年人皮膚血管的熱弛豫時(shí)間接近，這些特點(diǎn)使得該激光成為治療血管性病變的首選治療設(shè)備。盡管532nm波長的氧合血紅蛋白的吸收系數(shù)較高，黑色素的吸收系數(shù)也較高，這樣532nm的綠激光僅適用于皮膚淺表面的較細(xì)血管的治療，也更適用于皮膚黑色素較少的白色人種的皮膚表面血管性疾病的治療。為了增加皮下血管的治療深度，通常采用波長較長的808nm、940nm、980nm和1064nm的紅外波段的半導(dǎo)體激光治療，但該波段的血 紅蛋白的吸收系數(shù)較低，對于較細(xì)的血管，該波段的光大部分透過，而被周圍的皮膚吸收。
[0005]波長577nm的黃橙光波段是氧和血紅蛋白的一個(gè)吸收峰，如585nm的黃橙光與532nm的綠光具有相同的血紅蛋白吸收系數(shù)，但黑色素的吸收僅為532nm綠光的一半，因此更適合于非白色人種和位于皮膚下深一些的細(xì)血管性疾病的治療。目前黃橙光波段的激光治療儀主要采用閃光燈泵浦的585nm和595nm脈沖染料激光器治療儀。但是染料激光器具有安全性差、染料退化并有毒性、能量消耗高、穩(wěn)定性差等，使得染料激光器的設(shè)計(jì)方案非常復(fù)雜，體積龐大。同時(shí)由于脈沖激光的峰值功率非常高，采用該激光治療皮膚血管性疾病很容易引起紫癜等副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，包括第一泵浦光源和第二泵浦光源，所述第一泵浦光源與所述第一傳輸光纖連接，所述第一傳輸光纖與第一光學(xué)耦合部件連接，所述第一光學(xué)耦合部件的旁邊依次設(shè)置有第一輸入腔鏡，第一激光增益介質(zhì)和第一雙色折反鏡，所述第一雙色折反鏡的一端為和頻晶體，另一端為第二雙色折反鏡，所述和頻晶體的旁邊為全反腔鏡，所述第二泵浦光源與第二傳輸光纖連接，所述第二傳輸光纖與所述第二雙色折反鏡之間依次設(shè)置有第二光學(xué)耦合部件，第二輸入腔鏡和第二激光增益介質(zhì)。
[0008]進(jìn)一步的，所述第二雙色折反鏡還與光纖耦合鏡連接，所述光纖耦合鏡與第三傳輸光纖連接，所述第三傳輸光纖和光束變換鏡頭與治療手柄連接，所述光束變換鏡頭與治療手柄的前方有人體皮膚表面，所述人體皮膚表面的旁邊設(shè)置有皮膚冷卻系統(tǒng)，所述第一泵浦光源和所述第二泵浦光源之間通過同步控制系統(tǒng)連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一泵浦光源，所述第一傳輸光纖，所述第一光學(xué)耦合部件，所述第一輸入腔鏡，所述第一激光增益介質(zhì)，所述第一雙色折反鏡，所述和頻晶體和所述全反腔鏡組成了第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔，且所述第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入工。
[0010]進(jìn)一步的，所述第二泵浦光源，所述第二傳輸光纖，所述第二光學(xué)耦合部件，所述第二輸入腔鏡，所述第二激光增益介質(zhì)，所述第二雙色折反鏡，所述和頻晶體和所述全反腔鏡組成了第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔，且所述第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入2。
[0011]進(jìn)一步的，所述和頻晶體放置在復(fù)合式諧振腔的重合部分，且所述復(fù)合式諧振腔是由所述第一折疊式諧振腔和第二折疊式諧振腔組成的，當(dāng)波長為光束與波長為λ2的光束由所述同步控制系統(tǒng)進(jìn)行同步控制，通過所述和頻晶體時(shí)，產(chǎn)生波長為λ 3的黃橙色和頻激光，波長為λ 3的和頻激光通過所述第二雙色折反鏡輸出到所述復(fù)合式諧振腔外，所述波長為λ3的和頻激光通過所述光纖稱合鏡,所述第三傳輸光纖和所述光束變換鏡頭與治療手柄，入射到所述人體皮膚表面下的病變血管內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步的，所述光纖耦合鏡，所述第三傳輸光纖，所述光束變換鏡頭與治療手柄，所述皮膚冷卻系統(tǒng)和所述同步控制系統(tǒng)組成了激光治療和同步控制系統(tǒng)。
[0013]進(jìn)一步的，在波長為λ 3的和頻激光入射到所述人體皮膚表面下的病變血管內(nèi)之前和之后，通過所述皮膚冷卻系統(tǒng)對所述人體皮膚表面進(jìn)行冷卻。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明技術(shù)方案，提出了采用半導(dǎo)體激光技術(shù)的連續(xù)輸出全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光皮膚血管性疾病治療儀，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、全固化風(fēng)冷、耗電省和便于攜帶等特點(diǎn)。采用復(fù)合結(jié)構(gòu)的腔內(nèi)和頻激光器結(jié)構(gòu)，提高了激光器的泵浦功率。參與和頻的兩個(gè)基頻光采用不同雙色折反鏡的折疊式激光諧振腔，提高激光器的轉(zhuǎn)換效率，在相同治療面積下，能獲得與閃光燈泵浦脈沖染料激光治療儀相近的能量密度。通過調(diào)制連續(xù)激光的輸出時(shí)間與皮膚的弛豫時(shí)間相同，獲得較好的皮膚血管性疾病的治療效果。
[0015]本發(fā)明與目前已有的585nm及595nm的脈沖染料激光治療儀相比，不會(huì)產(chǎn)生高脈沖峰值功率引起的紫癜和激光治療儀的安全性差、能量消耗高、穩(wěn)定性差以及染料容易退化且具有毒性等問題。同時(shí)，本發(fā)明與目前已有的532nm全固態(tài)綠激光治療儀相比，人體皮膚黑色素的吸收低，皮膚的穿透深，可治療皮膚下較深血管和深色皮膚人種的血管性疾病。
[0016]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)號說明:101、第一泵浦光源，122、第一傳輸光纖，103、第一光學(xué)稱合部件，104、第一輸入腔鏡，105、第一激光增益介質(zhì)，106、第一雙色折反鏡，107、和頻晶體，108、全反腔鏡，201、第二泵浦光源,202、第二傳輸光纖,203、第二光學(xué)稱合部件,204、第二輸入腔鏡,305、第二激光增益介質(zhì),206、第二雙色折反鏡，301、光纖稱合鏡,302、第三傳輸光纖，303、光束變換鏡頭與治療手柄，304、皮膚冷卻系統(tǒng)，305、人體皮膚表面，306、同步控制系統(tǒng)。 【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0020]參照圖1所示，一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，包括第一泵浦光源101和第二泵浦光源201，所述第一泵浦光源101與所述第一傳輸光纖102連接，所述第一傳輸光纖102與第一光學(xué)耦合部件103連接，所述第一光學(xué)耦合部件103的旁邊依次設(shè)置有第一輸入腔鏡104，第一激光增益介質(zhì)105和第一雙色折反鏡106，所述第一雙色折反鏡106的一端為和頻晶體107，另一端為第二雙色折反鏡206，所述和頻晶體107的旁邊為全反腔鏡108,所述第二泵浦光源201與第二傳輸光纖202連接,所述第二傳輸光纖202與所述第二雙色折反鏡206之間依次設(shè)置有第二光學(xué)稱合部件203,第二輸入腔鏡204和第二激光增益介質(zhì)205。
[0021]進(jìn)一步的，所述第二雙色折反鏡206還與光纖耦合鏡301連接，所述光纖耦合鏡301與第三傳輸光纖302連接，所述第三傳輸光纖302和光束變換鏡頭與治療手柄303連接，所述光束變換鏡頭與治療手柄303的前方設(shè)置有人體皮膚表面305，所述人體皮膚表面305的旁邊有皮膚冷卻系統(tǒng)304，所述第一泵浦光源101和所述第二泵浦光源201之間通過同步控制系統(tǒng)306連接。
[0022]進(jìn)一步的，所述第一泵浦光源101，所述第一傳輸光纖102，所述第一光學(xué)耦合部件103，所述第一輸入腔鏡104，所述第一激光增益介質(zhì)105，所述第一雙色折反鏡106，所述和頻晶體107和所述全反腔鏡108組成了第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔，且所述第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入10
[0023]進(jìn)一步的，所述第二泵浦光源201，所述第二傳輸光纖202，所述第二光學(xué)耦合部件203，所述第二輸入腔鏡204，所述第二激光增益介質(zhì)205，所述第二雙色折反鏡206，所述和頻晶體107和所述全反腔鏡108組成了第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔，且所述第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入2。[0024]進(jìn)一步的，所述和頻晶體107放置在復(fù)合式諧振腔的重合部分，且所述復(fù)合式諧振腔是由所述第一折疊式諧振腔和第二折疊式諧振腔組成的，當(dāng)波長為X1的光束與波長為λ 2的光束由所述同步控制系統(tǒng)306進(jìn)行同步控制，通過所述和頻晶體107時(shí)，產(chǎn)生波長為λ 3的黃橙色和頻激光，波長為λ 3的和頻激光通過所述第二雙色折反鏡206輸出到所述復(fù)合式諧振腔外，所述波長為λ 3的和頻激光通過所述光纖耦合鏡301，所述第三傳輸光纖302和所述光束變換鏡頭與治療手柄303，入射到所述人體皮膚表面305下的病變血管內(nèi)。[0025]進(jìn)一步的，所述光纖稱合鏡301,所述第三傳輸光纖302,所述光束變換鏡頭與治療手柄303，所述皮膚冷卻系統(tǒng)304和所述同步控制系統(tǒng)306組成了激光治療和同步控制系統(tǒng)。[0026]進(jìn)一步的，在波長為λ 3的和頻激光入射到所述人體皮膚表面305下的病變血管內(nèi)之前和之后，通過所述皮膚冷卻系統(tǒng)304對所述人體皮膚表面305進(jìn)行冷卻。[0027]本發(fā)明的原理: 第一連續(xù)輸出半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二連續(xù)輸出半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)在同步控制系統(tǒng)306的脈沖控制下同時(shí)發(fā)出泵浦光，分別泵浦第一折疊式諧振腔內(nèi)的第一激光增益介質(zhì)105和第二折疊式諧振腔內(nèi)的第二激光增益介質(zhì)205，第一激光增益介質(zhì)105和第二激光增益介質(zhì)205分別同時(shí)產(chǎn)生波長為入1和波長為λ 2的基頻光；所述波長為入1和波長為入2的基頻光同時(shí)通過第一折疊式諧振腔和第二折疊式諧振腔的重合部分的非線性和頻晶體107時(shí)，產(chǎn)生滿足能量守恒條件的波長為λ 3的和頻激光；所述波長為λ 3的和頻激光的波長介于560nm到600nm的黃橙光波段；所述波長為λ 3的黃橙激光通過激光治療系統(tǒng)的光束傳輸和變換后入射到被治療的人體皮膚下的血管內(nèi)，被血管內(nèi)的血紅蛋白吸收，達(dá)到治療皮膚血管性疾病的目的；所述黃橙激光通過激光治療系統(tǒng)的光束傳輸和變換后的光斑直徑在0.3mm到IOmm之間；所述同步控制系統(tǒng)306的脈沖控制時(shí)間與人體皮膚的熱馳豫接近，在0.5ms到Is之間連續(xù)工作；所述激光治療系統(tǒng)包括一個(gè)動(dòng)態(tài)冷卻系統(tǒng)即皮膚冷卻系統(tǒng)304 ;所述動(dòng)態(tài)冷卻系統(tǒng)通過冋步控制系統(tǒng)306控制，在激光治療脈沖發(fā)射如與激光治療脈沖發(fā)射之后發(fā)出冷卻液體，當(dāng)冷卻液體氣化時(shí)，吸收被治療皮膚表面的熱量，避免治療時(shí)對人體皮膚的損害。[0028]實(shí)施例一: 與圖1類似:其中第一泵浦光源101采用連續(xù)輸出的波長為880nm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器列陣，最大輸出功率60W;第一傳輸光纖102的芯徑是400微米，具有SMA905的光纖接口 ；第一泵浦光源101通過半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行溫度控制，采用散熱片和風(fēng)扇散熱;第一光學(xué)耦合部件103為兩個(gè)平凸鏡，焦距20mm，凸面相對放置，在其通光面制備880nm的增透膜；第一輸入腔鏡104的泵浦光入射面制備880nm的減反膜,另一面制備對880nm減反、1064nm高透和1342nm高反的多層介質(zhì)膜；激光增益介質(zhì)105是YV04+Nd:YV04離子鍵和激光晶體，采用Nd = YVO4晶體的%/2到4Jiv2躍遷的1342nm譜線，激光增益介質(zhì)105的兩端制備1342nm減反膜；第一雙色折反鏡106采用平面鏡，其1342nm基頻光入射面制備45°入射下1342nm高反，1064nm和593.5nm高透的多層介質(zhì)膜，另一面制備1064nm和593.5nm高透的多層介質(zhì)膜；和頻晶體107采用LBO晶體，按1064nm與1342nm和頻產(chǎn)生593.5nm的黃橙光切割，切割角度為Θ =90°，Φ=2.6°，LBO晶體的兩個(gè)通光面制備1064nm, 1342nm和593.5nm的增透膜；全反腔鏡108采用平凹鏡，凹面制備1064nm，1342nm和593.5nm的高反膜；第二泵浦光源201采用連續(xù)輸出的波長為808nm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器列陣，輸出功率60W ；第二傳輸光纖202的芯徑是400微米，具有SMA905的光纖接口 ；第二泵浦光源201通過半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行溫度控制，采用散熱片和風(fēng)扇散熱；第二光學(xué)耦合部件203為兩個(gè)平凸鏡，焦距20mm，凸面相對放置，在其通光面制備808nm的增透膜；第二輸入腔鏡204的泵浦光入射面制備808nm的減反膜,另一面制備對808nm減反和1064nm高反的多層介質(zhì)膜；第二激光增益介質(zhì)205是YV04+Nd:YV04離子鍵和激光晶體，采用Nd = YVO4晶體的%丨2到4J11/2躍遷的1064nm譜線，晶體兩端制備1064nm減反膜；第二雙色折反鏡206采用平面鏡，一個(gè)面制備45°入射下1064nm高反和593.5nm高透的多層介質(zhì)膜，另一面制備593.5nm高透的多層介質(zhì)膜；光纖稱合鏡301米用單片平凸鏡,通光表面制備593.5nm增透膜；第三傳輸光纖302采用芯徑400微米的光纖，長度為1.5m ;光束變換鏡頭及治療手柄303中光束變換鏡頭采用兩片透鏡，透鏡通光面制備593.5nm增透膜，治療手柄的前端面具有撐腳，與被治療的接觸人體皮膚表面305接觸；同步控制系統(tǒng)306由一片單片機(jī)、兩個(gè)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、一個(gè)RS232串行接口、兩個(gè)模擬調(diào)制接口和兩個(gè)脈沖調(diào)制接口以及其它外圍電路和單片機(jī)控制軟件等組成，其中兩個(gè)模擬調(diào)制接口和兩個(gè)脈沖調(diào)制接口分別與第一泵浦光源1-1和第二泵浦光源2-1的驅(qū)動(dòng)電源連接，RS232串行接口與治療儀的顯示屏或控制計(jì)算機(jī)連接。當(dāng)顯示屏或其它計(jì)算機(jī)輸入治療的參數(shù)與指令后，通過RS232串行接口輸入治療所需的參數(shù)到單片機(jī)，單片機(jī)通過兩個(gè)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬調(diào)制接口分別控制第一泵浦光源101和第二泵浦光源201的泵浦功率，通過脈沖調(diào)制接口同時(shí)控制第一泵浦光源101和第二泵浦光源201的脈沖工作時(shí)間。第一泵浦光源101和第二泵浦光源201根據(jù)設(shè)定的泵浦功率和脈沖工作時(shí)間同步泵浦第一激光增益介質(zhì)105和第二激光增益介質(zhì)205，分別產(chǎn)生1342nm和1064nm的基頻光，并分別在由輸入腔鏡104與全反腔鏡108組成的1342nm折疊式激光諧振腔和輸入腔鏡204與全反腔鏡108組成的1064nm折疊式激光諧振腔內(nèi)振蕩，當(dāng)1342nm的基頻光與1064nm的基頻光同時(shí)通過和頻晶體LBO時(shí)，產(chǎn)生593.5nm的和頻黃橙激光，通過第二雙色折反鏡206輸出后,通過光纖I禹合鏡301聚焦的第三傳輸光纖302內(nèi)，由第三傳輸光纖302輸出的593.5nm黃橙激光由光束變換透鏡與治療手柄303轉(zhuǎn)換為治療所需的光斑尺寸，聚焦到治療手柄的撐腳中 心的人體皮膚305下的血管內(nèi)，被病變血管內(nèi)的血紅蛋白吸收，使病變血管熱解、吸收、消失，達(dá)到治療血管病變的目的。在治療開始前，通過單片機(jī)控制皮膚冷卻系統(tǒng)304對被治療皮膚嗔射30ms，單片機(jī)通過|吳擬控制接口控制栗浦光源101和201發(fā)出的波長為880nm和808nm的泵浦功率為60W，通過第二雙色折反鏡輸出的593.5nm的黃橙光為20W，通過脈沖控制接口控制脈沖激光連續(xù)發(fā)射時(shí)間為40ms，入射到皮膚表面的能量為0.8J，通過光束變換鏡頭與治療手柄的光束變換后入射到皮膚上的光斑直徑為4mm，作用到皮膚血管內(nèi)的能量密度為6.3J/cm2,與通常595nm脈沖染料激光治療儀治療時(shí)的光斑尺寸脈沖寬度和入射能量密度類似。由于本發(fā)明的激光輸出是在40ms內(nèi)連續(xù)輸出，而不是通常脈沖染料治療儀的4個(gè)脈沖或8個(gè)脈沖，沒有高的峰值功率，不會(huì)產(chǎn)生紫癜，也沒有脈沖染料激光器治療儀的安全性差、染料退化并有毒性、能量消耗高、穩(wěn)定性差等問題。
[0029] 實(shí)施例二:
與圖1類似:其中第一泵浦光源101采用連續(xù)輸出的波長為880nm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器列陣，輸出功率80W ;第一傳輸光纖102的芯徑是400微米，具有SMA905的光纖接口 ；第一泵浦光源101通過半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行溫度控制，采用散熱片和風(fēng)扇散熱；第一光學(xué)耦合部件103為兩個(gè)平凸鏡，焦距20mm，凸面相對放置，在其通光面制備880nm的增透膜；第一輸入腔鏡104的泵浦光入射面制備880nm的減反膜，另一面制備對880nm減反、1064nm高透和1319nm高反的多層介質(zhì)膜；激光增益介質(zhì)105是Nd =YAG激光晶體，采用%丨2到4/13/2躍遷的1319nm譜線，激光增益介質(zhì)105的兩端制備1319nm減反膜；第一雙色折反鏡106采用平面鏡，其1319nm基頻光入射面制備45°入射下1319nm高反，1064nm和589nm高透的多層介質(zhì)膜，另一面制備1064nm和589nm高透的多層介質(zhì)膜制備；和頻晶體107采用LBO晶體，按1064nm與1319nm和頻產(chǎn)生589nm的黃橙光切割，切割角度為Θ =90°，Φ =3.4°，LBO晶體107的兩個(gè)通光面制備1064nm，1319nm和589nm的增透膜；全反腔鏡108采用平凹鏡，凹面制備1064nm，1319nm和589nm的高反膜；第二泵浦光源201采用連續(xù)輸出的波長為808nm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器列陣，輸出功率60W ;第二傳輸光纖202的芯徑是400微米，具有SMA905的光纖接口 ；第二泵浦光源201通過半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行溫度控制，采用散熱片和風(fēng)扇散熱；第二光學(xué)耦合部件203為兩個(gè)平凸鏡，焦距20mm，凸面相對放置，在其通光面制備808nm的增透膜；第二輸入腔鏡204的泵浦光入射面制備808nm的減反膜，另一面制備對808nm減反和1064nm高反的多層介質(zhì)膜；激光增益介質(zhì)205是YV04+Nd: YVO4離子鍵和激光晶體，采用Nd = YVO4晶體的宄/2到4J11/2躍遷的1064nm譜線，激光增益介質(zhì)205的兩端制備1064nm減反膜；第二雙色折反鏡206采用平面鏡，一個(gè)面都制備45°入射下1064nm高反和589nm高透的多層介質(zhì)膜,另一面制備589nm高透的多層介質(zhì)膜；光纖稱合鏡301采用單片平凸鏡，通光表面制備589nm增透膜；第三傳輸光纖302米用芯徑400微米的光纖,長度為
1.5m ;光束變換鏡頭及治療手柄303中光束變換鏡頭采用兩片透鏡，透鏡通光面制備589nm增透膜，治療手柄的前端面具有撐腳，與被治療的接觸人體皮膚表面305接觸；同步控制系統(tǒng)306由一片單片機(jī)、兩個(gè)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、一個(gè)RS232串行接口、兩個(gè)模擬調(diào)制接口和兩個(gè)脈沖調(diào)制接口以及其它外圍電路和單片機(jī)控制軟件等組成，其中兩個(gè)模擬調(diào)制接口和兩個(gè)脈沖調(diào)制接口分別與第一泵浦光源1-1和第二泵浦光源201的驅(qū)動(dòng)電源連接，RS232串行接口與治療儀的顯示屏或其它計(jì)算機(jī)連接。當(dāng)顯示屏或其它計(jì)算機(jī)輸入治療的參數(shù)與指令后，通過RS232串行接 口輸入治療所需的參數(shù)到單片機(jī)，單片機(jī)通過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬調(diào)制接口控制第一泵浦光源101和第二泵浦光源201的泵浦功率，通過脈沖調(diào)制接口控制第一泵浦光源101和第二泵浦光源201的脈沖工作時(shí)間。第一泵浦光源101和第二泵浦光源201根據(jù)設(shè)定的泵浦功率和脈沖工作時(shí)間同步泵浦第一激光增益介質(zhì)105和第二激光增益介質(zhì)205，分別產(chǎn)生1319nm和1064nm的基頻光，并分別在由輸入腔鏡104與全反腔鏡108組成的1319nm激光諧振腔和輸入腔鏡204與全反腔鏡108組成的1064nm激光諧振腔內(nèi)振蕩，當(dāng)1319nm的基頻光與1064nm的基頻光同時(shí)通過和頻晶體LBO時(shí)，產(chǎn)生589nm的和頻黃橙激光，兩個(gè)方向產(chǎn)生的黃橙激光通過第二雙色折反鏡206輸出后，通過光纖耦合鏡3-1聚焦的第三傳輸光纖內(nèi)，由第三傳輸光纖輸出的589nm黃橙激光由光束變換透鏡轉(zhuǎn)換為治療所需的光斑尺寸，聚焦到撐腳中心的人體皮膚305下的血管內(nèi)，被病變血管內(nèi)的血紅蛋白吸收，使病變血管熱解、吸收、消失，達(dá)到治療血管病變的目的。在治療開始前，通過單片機(jī)控制皮膚冷卻系統(tǒng)304對人體皮膚305噴射30ms，使皮膚溫度在攝氏O度左右，單片機(jī)通過模擬控制接口控制泵浦光源101和201發(fā)出的波長為880nm和808nm的泵浦功率分別為80W和60W，通過第二雙色折反鏡輸出的589nm的黃橙光為20W，通過脈沖控制接口控制脈沖激光連續(xù)發(fā)射時(shí)間為40ms， 入射到皮膚表面的能量為0.8J，通過光束變換鏡頭與治療手柄的光束變換后入射到皮膚上的光斑直徑為4mm，作用到皮膚血管內(nèi)的能量密度為6.3J/cm2。[0030] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，包括第一泵浦光源(101)和第二泵浦光源(201 )，所述第一泵浦光源(101)與所述第一傳輸光纖(102)連接，所述第一傳輸光纖(102)與第一光學(xué)耦合部件(103)連接，所述第一光學(xué)耦合部件(103)的旁邊依次設(shè)置有第一輸入腔鏡(104)，第一激光增益介質(zhì)(105)和第一雙色折反鏡(106)，所述第一雙色折反鏡(106)的一端為和頻晶體(107)，另一端為第二雙色折反鏡(206)，所述和頻晶體(107)的旁邊為全反腔鏡(108)，所述第二泵浦光源(201)與第二傳輸光纖(202 )連接，所述第二傳輸光纖(202 )與所述第二雙色折反鏡(206 )之間依次設(shè)置有第二光學(xué)耦合部件(203)，第二輸入腔鏡(204)和第二激光增益介質(zhì)(205)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，所述第二雙色折反鏡(206)還與光纖稱合鏡(301)連接,所述光纖稱合鏡(301)與第三傳輸光纖(302)連接，所述第三傳輸光纖(302)和光束變換鏡頭與治療手柄(303)連接，所述光束變換鏡頭與治療手柄(303)的前方有人體皮膚表面(305)，所述人體皮膚表面(305)的旁邊設(shè)置有皮膚冷卻系統(tǒng)(304)，所述第一泵浦光源(101)和所述第二泵浦光源(201)之間通過同步控制系統(tǒng)(306)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，所述第一泵浦光源(101)，所述第一傳輸光纖(102),所述第一光學(xué)稱合部件(103),所述第一輸入腔鏡(104)，所述第一激光增益介質(zhì)(105)，所述第一雙色折反鏡(106)，所述和頻晶體(107)和所述全反腔鏡(108)組成了第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔，且所述第一半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第一折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入10
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，所述第二泵浦光源(201)，所述第二傳輸光纖(202)，所述第二光學(xué)耦合部件(203)，所述第二輸入腔鏡(204)，所述第二激光增益介質(zhì)(205)，所述第二雙色折反鏡(206)，所述和頻晶體(107)和所述全反腔鏡(108)組成了第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔，且所述第二半導(dǎo)體激光泵浦系統(tǒng)和第二折疊式諧振腔能產(chǎn)生波長入2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，所述和頻晶體(107)放置在復(fù)合式諧振腔的重合部分，且所述復(fù)合式諧振腔是由所述第一折疊式諧振腔和第二折疊式諧振腔組成的，當(dāng)波長為λ ^勺光束與波長為入2的光束由所述同步控制系統(tǒng)(306)進(jìn)行同步控制，通過所述和頻晶體(107)時(shí)，產(chǎn)生波長為λ3的黃橙色和頻激光，波長為λ 3的和頻激光通過所述第二雙色折反鏡(206)輸出到所述復(fù)合式諧振腔外，所述波長為λ3的和頻激光通過所述光纖耦合鏡(301)，所述第三傳輸光纖(302)和所述光束變換鏡頭與治療手柄(303 )，入射到所述人體皮膚表面(305 )下的病變血管內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，所述光纖稱合鏡(301),所述第三傳輸光纖(302),所述光束變換鏡頭與治療手柄(303)，所述皮膚冷卻系統(tǒng)(304)和所述同步控制系統(tǒng)(306)組成了激光治療和同步控制系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全固態(tài)折疊式腔內(nèi)和頻黃橙激光血管性疾病治療儀，其特征在于，在波長為λ 3的和頻激光入射到所述人體皮膚表面(305)下的病變血管內(nèi)之前和之后，通過所述皮膚冷卻系統(tǒng)(304)對所述人體皮膚表面(305)進(jìn)行冷卻。
【文檔編號】A61N5/067GK103585718SQ201310536279
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】檀慧明 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所