專利名稱：一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療激光器，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光器泵浦的摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器。
背景技術(shù)：
日益發(fā)展的環(huán)境、工程、醫(yī)學(xué)、生物和化學(xué)等學(xué)科，使得2 μ m稀土離子摻雜晶體的固體激光器獲得了巨大的進(jìn)步，稀土離子摻雜晶體的固體激光器越來越多的應(yīng)用在氣體檢測、遙感、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域。目前，醫(yī)學(xué)界還將激光用于微創(chuàng)手術(shù)、修補(bǔ)心臟孔洞、焊接角膜、治療視網(wǎng)膜脫落和青光眼、疏通被脂類物質(zhì)阻塞的動脈血管等。隨著半導(dǎo)體激光器的問世，醫(yī)用激光器趨向于小型化、經(jīng)濟(jì)化和家用化。西方一些激光器廠商已推出價格適中、適合家庭使用的激光減肥儀、激光減壓儀等小型家用激光醫(yī)療設(shè)備。我國市場上也相繼出現(xiàn)了一些體積小、操作簡便、適合小型診所和家庭使用的此類器械。用于醫(yī)療的激光器多數(shù)為Nd:YAG激光器、C02 激光器和Er激光器；Nd: YAG激光器的波長為1. 06 μ m,由于水對它的吸收僅為0. lcnT1，在有些外科手術(shù)中，它的穿透深度較深，損傷區(qū)域較大，手術(shù)精度不高；CO2激光手術(shù)的精度較高，是以往手術(shù)應(yīng)用較多的光源，但是CO2激光不能用石英光纖傳輸，只能借助于笨重的關(guān)節(jié)臂來導(dǎo)光，十分不便；Er:YAG激光波長為2. 94 μ m，水對它的吸收為SOOOcnT1，但Er激光不能用石英光纖傳輸，能夠傳輸Er激光的非石英光纖容易斷裂，防礙其臨床應(yīng)用；還沒有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)的摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出激光器用于醫(yī)療領(lǐng)域；摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出激光器可以綜合Nd: YAG激光器、CO2激光器和Er激光器的優(yōu)點(diǎn)，能夠用普通的石英光纖傳輸，方便臨床使用，提高醫(yī)療手術(shù)的精度和靈活性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)未出現(xiàn)用于醫(yī)療的結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)的摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出激光器的問題，提供一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器。一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，它包括半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖 2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、分光鏡Ml、第一 45°泵浦高反鏡4、第二 45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4-3、二色鏡M2、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2 和輸出鏡OC。所述半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2依次從西至東水平共軸排列；半導(dǎo)體激光器1 的輸出光經(jīng)耦合光纖2耦合入射至準(zhǔn)直鏡CL，經(jīng)準(zhǔn)直鏡CL透射得到平行光，再經(jīng)分光鏡Ml 分成兩束平行光，一束平行光由西向東水平沿原光軸傳播，另一束由南向北垂直原光軸傳播，分光鏡Ml設(shè)置在準(zhǔn)直鏡CL和第一聚焦鏡FL之間，并且與半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、 準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2 所在光軸成135°夾角；經(jīng)分光鏡Ml分光后由西向東傳播的平行光經(jīng)第一聚焦鏡FL聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心，二色鏡M2設(shè)置在第一聚焦鏡FL和摻銩鈥鋁酸釔晶體3之間，且與經(jīng)分光鏡Ml分光后由西向東傳播的光軸成45°夾角；經(jīng)分光鏡Ml分光后由南向北傳播的平行光經(jīng)第一45°泵浦高反鏡4、第二45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4-3反射后，再經(jīng)第二聚焦鏡FL2聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心，第一 45°泵浦高反鏡4、第二 45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4_3分別與由西向東水平光軸方向成45、135°和45°夾角，其中經(jīng)第一 45°泵浦高反鏡4反射至第二 45°泵浦高反鏡4-2之間的平行光與由西向東半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡 FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2所在水平光軸平行，且經(jīng)第二 45°泵浦高反鏡4-2反射至第三45°泵浦高反鏡4-3的平行光與水平光軸垂直，端面反射鏡M3置于摻銩鈥鋁酸釔晶體3和第二聚焦鏡FL2之間；輸出鏡OC設(shè)置在二色鏡M2 反射光的光軸上，使得經(jīng)過二色鏡M2反射光能夠從輸出鏡OC的中心輸出，端面反射鏡M3 和輸出鏡OC組成諧振腔，摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式激光器的輸出波長為2. 04 μ m。所述半導(dǎo)體激光器1采用光纖耦合輸出方式，其輸出光波長為792nm 798nm。所述摻銩鈥鋁酸釔晶體3沿?fù)戒A鈥鋁酸釔晶體c軸方向切割，摻銩鈥鋁酸釔晶體 3設(shè)置在二色鏡M2和端面反射鏡M3之間的光路上，并且使得經(jīng)過二色鏡M2的透射光聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心。經(jīng)過分光鏡Ml分光后垂直于半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡 FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2依次從西至東水平光軸的平行光，此平行光經(jīng)第一 45°泵浦高反鏡4、第二 45°泵浦高反鏡4-2和第三45°泵浦高反鏡4-3反射后，再經(jīng)第二聚焦鏡FL2聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體晶體3的幾何中心； 分光鏡Ml與光軸成45°夾角時，分光鏡Ml對半導(dǎo)體激光器1輸出激光的透射率和反射率都是50%;二色鏡M2對半導(dǎo)體激光器1的輸出激光45°高透過率，對諧振腔形成的激光高反射率。本實(shí)用新型的裝置，泵浦光經(jīng)過透鏡準(zhǔn)直聚焦到摻銩鈥鋁酸釔晶體3上，在諧振腔內(nèi)產(chǎn)生激光振蕩，輸出波長在2. 04 μ m處，此波長恰好處于水分子的吸收峰。本實(shí)用新型可作為醫(yī)療激光器，具有較淺的表皮穿透深度。

圖1為摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，它包括半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、摻銩鈥鋁酸釔晶體3、二色鏡M2、端面反射鏡M3和輸出鏡0C。所述半導(dǎo)體激光器1、準(zhǔn)直鏡CL、聚焦鏡FL、摻銩鈥鋁酸釔晶體3和端面反射鏡M3 依次從西至東水平共軸排列，半導(dǎo)體激光器1的輸出光經(jīng)耦合光纖入射至準(zhǔn)直鏡CL，經(jīng)準(zhǔn)直鏡CL透射得到平行光，所述平行光經(jīng)過聚焦鏡FL聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心，端面反射鏡M3設(shè)置在聚焦鏡FL2和摻銩鈥鋁酸釔晶體3之間的光路上，二色鏡M2 設(shè)置在半導(dǎo)體激光器1、準(zhǔn)直鏡CL、聚焦鏡FL和摻銩鈥鋁酸釔晶體3所在光軸上，并且與半導(dǎo)體激光器1、準(zhǔn)直鏡CL、聚焦鏡FL和摻銩鈥鋁酸釔晶體3所在光軸成45°夾角，所述輸出鏡OC設(shè)置在二色鏡M2反射光的光軸上，使得經(jīng)過二色鏡M2反射光能夠從輸出鏡OC的中心輸出，端面反射鏡M3和輸出鏡OC組成諧振腔，摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器的輸出波長為2. 04 μ m。摻銩鈥鋁酸釔晶體即為Tm，Ho:YA103晶體，為摻銩鈥離子的鋁酸釔晶體，此晶體沿 c軸方向切割，設(shè)置在二色鏡M2和端面反射鏡M3之間的光路上，并且使得經(jīng)過二色鏡M2 的透射光聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心。
具體實(shí)施方式
二、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同之處在于半導(dǎo)體激光器1采用光纖耦合輸出方式，半導(dǎo)體激光器的輸出光波長為 792nm 798nm0具體實(shí)施方式
三、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二的不同之處在于一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，它還包括分光鏡Ml、第一 45°泵浦高反鏡4、第二 45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4_3和第二聚焦鏡FL2， 所述半導(dǎo)體激光器1、耦合光纖2、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體 3、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2依次從西至東水平共軸排列，分光鏡Ml設(shè)置在準(zhǔn)直鏡CL 和第一聚焦鏡FL之間，并且與從西到東的光軸成45°夾角，半導(dǎo)體激光器1的輸出光經(jīng)耦合光纖2耦合入射至準(zhǔn)直鏡CL，經(jīng)準(zhǔn)直鏡CL透射得到平行光，此平行光經(jīng)分光鏡Ml分成兩束平行光，一束平行光由西向東水平沿原光軸傳播經(jīng)聚焦鏡FL聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體1的幾何中心，另一束平行光由南向北垂直原光軸傳播，經(jīng)第一 45°泵浦高反鏡4、第二 45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4-3反射后，再由第二聚焦鏡FL2聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體3的幾何中心，半導(dǎo)體激光器1輸出激光經(jīng)分光鏡Ml分成兩束平行激光，此二束平行光經(jīng)聚焦從摻銩鈥鋁酸釔晶體3的兩個端面入射至晶體幾何中心，此方法使晶體受熱均勻，有利于緩解晶體的熱效應(yīng)，提高注入摻銩鈥鋁酸釔晶體3中的泵浦功率， 近而提高摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器的輸出功率。
具體實(shí)施方式
四、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三的不同之處在于二色鏡M2對半導(dǎo)體激光器1的輸出激光45°高達(dá)99. 5%的透過率，對諧振腔內(nèi)形成的激光高達(dá)99%的反射率。
具體實(shí)施方式
五、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、 三或四的不同之處在于分光鏡Ml對半導(dǎo)體激光器1的輸出激光45° 50%的透過率和50% 的反射率。
具體實(shí)施方式
六、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、 三或四的不同之處在于第一45°泵浦高反鏡4、第二45°泵浦高反鏡4-2、第三45°泵浦高反鏡4-3對半導(dǎo)體激光器1的輸出激光45°高達(dá)99. 5%的反射率。
權(quán)利要求1.一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于它包括半導(dǎo)體激光器 (1)、耦合光纖O)、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)、分光鏡Ml、第一 45° 泵浦高反鏡、第二 45°泵浦高反鏡G-2)、第三45°泵浦高反鏡G-3)、二色鏡M2、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2和輸出鏡OC ；所述半導(dǎo)體激光器(1)、耦合光纖0)、準(zhǔn)直鏡化、第一聚焦鏡？1^、二色鏡112、摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2依次從西至東水平共軸排列；半導(dǎo)體激光器 (1)的輸出光經(jīng)耦合光纖( 耦合入射至準(zhǔn)直鏡CL，經(jīng)準(zhǔn)直鏡CL透射得到平行光，再經(jīng)分光鏡Ml分成兩束平行光，一束平行光由西向東水平沿原光軸傳播，另一束由南向北垂直原光軸傳播，分光鏡Ml設(shè)置在準(zhǔn)直鏡CL和第一聚焦鏡FL之間，并且與半導(dǎo)體激光器(1)、耦合光纖O)、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)、端面反射鏡M3、 第二聚焦鏡FL2所在光軸成135°夾角；經(jīng)分光鏡Ml分光后由西向東傳播的平行光經(jīng)第一聚焦鏡FL聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)的幾何中心，二色鏡M2設(shè)置在第一聚焦鏡FL 和摻銩鈥鋁酸釔晶體C3)之間，且與經(jīng)分光鏡Ml分光后由西向東傳播的光軸成45°夾角； 經(jīng)分光鏡Ml分光后由南向北傳播的平行光經(jīng)第一45°泵浦高反鏡G)、第二45°泵浦高反鏡0-2)、第三45°泵浦高反鏡(4- 反射后，再經(jīng)第二聚焦鏡FL2聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)的幾何中心，第一 45°泵浦高反鏡、第二 45°泵浦高反鏡0-2)、第三45° 泵浦高反鏡分別與由西向東水平光軸方向成45°、135°和45°夾角，其中經(jīng)第一 45°泵浦高反鏡(4)反射至第二45°泵浦高反鏡0- 之間的平行光與由西向東半導(dǎo)體激光器(1)、耦合光纖O)、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2所在水平光軸平行，且經(jīng)第二 45°泵浦高反鏡(4- 反射至第三45°泵浦高反鏡的平行光與水平光軸垂直，端面反射鏡M3置于摻銩鈥鋁酸釔晶體 (3)和第二聚焦鏡FL2之間；輸出鏡OC設(shè)置在二色鏡M2反射光的光軸上，使得經(jīng)過二色鏡 M2反射光能夠從輸出鏡OC的中心輸出，端面反射鏡M3和輸出鏡OC組成諧振腔，摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式激光器的輸出波長為2. 04 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于半導(dǎo)體激光器(1)采用光纖耦合輸出方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于它包括摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)，所述摻銩鈥鋁酸釔晶體C3)沿?fù)戒A鈥鋁酸釔晶體c軸方向切害I]，摻銩鈥鋁酸釔晶體C3)設(shè)置在二色鏡M2和端面反射鏡M3之間的光路上，并且使得經(jīng)過二色鏡M2的透射光聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)的幾何中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于它還包括經(jīng)過分光鏡Ml分光后垂直于半導(dǎo)體激光器(1)、耦合光纖O)、準(zhǔn)直鏡CL、第一聚焦鏡FL、二色鏡M2、摻銩鈥鋁酸釔晶體C3)、端面反射鏡M3、第二聚焦鏡FL2依次從西至東水平光軸的平行光，此平行光經(jīng)第一45°泵浦高反鏡G)、第二45°泵浦高反鏡0- 和第三 45°泵浦高反鏡G-3)反射后，再經(jīng)第二聚焦鏡FL2聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體(3)的幾何中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于分光鏡Ml與光軸成45°夾角時，分光鏡Ml對半導(dǎo)體激光器(1)輸出激光的透射率和反射率都是50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于二色鏡M2對半導(dǎo)體激光器(1)的輸出激光45°高透過率，對諧振腔形成的激光高反射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器，其特征在于半導(dǎo)體激光器(1)的輸出光波長為792nm 798nm。
專利摘要一種摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器涉及一種醫(yī)療激光器，解決了現(xiàn)有技術(shù)未出現(xiàn)用于醫(yī)療的結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)的摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出激光器的問題。摻銩鈥鋁酸釔連續(xù)模式輸出醫(yī)療激光器的半導(dǎo)體激光器的輸出光入射至準(zhǔn)直鏡，經(jīng)準(zhǔn)直鏡透射得到平行光經(jīng)過分光鏡分光，分光后得到兩束平行光，分別經(jīng)第一、第二聚焦鏡聚焦入射至摻銩鈥鋁酸釔晶體的幾何中心，激光端面反射鏡設(shè)置在第二聚焦鏡和摻銩鈥鋁酸釔晶體之間的光路上，二色鏡與半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直鏡和摻銩鈥鋁酸釔晶體所在光軸成45°夾角，所述輸出鏡使得經(jīng)過二色鏡反射光能夠從輸出鏡的中心輸出，端面反射鏡和輸出鏡組成諧振腔，激光器輸出波長為2.04μm。本實(shí)用新型可作為醫(yī)療激光器。
文檔編號H01S3/16GK202308767SQ201120221780
公開日2012年7月4日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉艷微, 周勝, 張世華, 李林軍, 楊曦凝, 王玥萌, 王金, 秦進(jìn)平, 胡維慶, 賀澤龍, 郝俊才, 陳九菊 申請人:黑龍江工程學(xué)院