一种超脉冲固态铥激光器制造技术

一种超脉冲固态铥激光器，包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通有耦合器；谐振腔内同轴固装有高反镜、声光调Q器、铥棒、高透镜及聚焦镜，其中铥棒的外周安装有向铥棒投射光源的LD半导体钯条，且铥棒及LD半导体钯条均连接有电源；铥棒的一端安装声光调Q器，铥棒的另一端安装有高透镜、聚焦镜及耦合器；声光调Q器的另一端安装高反镜。该激光器由铥棒及LD半导体钯条共同发射光源，由谐振腔放大光源形成比输出功率高几十倍的激光，在提高脉冲频率、脉冲峰值及对组织的吸收率方面明显优于现有技术中的脉冲钬激光器。

A super pulse thulium laser

A super pulse solid-state thulium laser includes a resonant cavity, one end of which is closed and the other end is connected with a coupler; a high mirror, an acousto-optic Q-switch, a thulium rod, a high lens and a focusing mirror are fixedly arranged in the resonant cavity, wherein a LD semiconductor palladium strip projecting light source to the thulium rod is arranged around the thulium rod, and both the thulium rod and the LD semiconductor palladium strip are connected with a power supply; a sound is installed at one end of the thulium rod The other end of the thulium rod is equipped with a high lens, a focusing mirror and a coupler; the other end of the acoustooptic Q modulator is equipped with a high mirror. The laser is composed of thulium rod and LD semiconductor palladium rod. The laser is formed by cavity amplification light source, which is dozens of times higher than the output power. It is superior to the pulse holmium laser in terms of improving pulse frequency, pulse peak value and tissue absorption rate.

【技术实现步骤摘要】
一种超脉冲固态铥激光器
本专利技术涉及医疗器械
，涉及一种激光手术设备，尤其是一种超脉冲固态铥激光器。
技术介绍
激光器在国防、医疗及生物学研究等领域有着广泛的应用，尤其是在激光切割及碎石等医疗器械领域应用广泛；当前的激光器多采用脉冲钬激光进行手术切割机碎石，但是脉冲钬激光的最大频率仅为80HZ，脉冲峰值及对组织的吸收率较为低下，这将直接导致：1、脉冲频率低，延长手术时间；2、脉冲峰值功率低导致坚硬或大块结石无法完全粉碎；3、对组织的吸收率低导致功耗增加，电能消耗大且手术效果不佳。经对公开专利进行检索，发现与本技术方案最相关的如下专利文献：1940nm掺铥全光纤激光器及基于该激光器的医疗装置(CN109950781A)公开了一种1940nm掺铥全光纤激光器及基于该激光器的医疗装置，涉及光纤医疗
，为解决现有装置2μm波长效果差、输出功率低、体积大、稳定性差及散热性不佳的问题，激光器包括半导体激光器、合束器、高反光栅、两段掺铥光纤、低反光栅、反向合束器、反向泵浦激光器、包层光剥离器、第一光纤输出头、光纤水冷盘和冷媒制冷设备，通过良好的制冷散热结构与高质量的光纤熔接技术，达到了300W的高功率激光输出；医疗装置包括上述激光器，还包括驱动设备、电源转换模块、第二光纤输出头、光纤耦合连接装置和医疗光纤，激光器与医疗光纤之间采用直接耦合方式，达到较高的耦合效率；该专利技术用于医疗中进行碎石和切割组织。通过对上述公开专利文献的对比分析，申请人认为，该公开专利的光源发生方式及光谐振腔增大方式均不相同，经分析上述专利不影响本申请的新颖性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种超脉冲固态铥激光器，该激光器由铥棒及LD半导体钯条共同发射光源，由谐振腔放大光源形成比输出功率高几十倍的激光，在提高脉冲频率、脉冲峰值及对组织的吸收率方面明显优于现有技术中的脉冲钬激光器。一种超脉冲固态铥激光器，包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通有耦合器；谐振腔内同轴固装有高反镜、声光调Q器、铥棒、高透镜及聚焦镜，其中铥棒的外周安装有向铥棒投射光源的LD半导体钯条，且铥棒及LD半导体钯条均连接有电源；铥棒的一端安装声光调Q器，铥棒的另一端安装有高透镜、聚焦镜及耦合器；声光调Q器的另一端安装高反镜。而且，铥棒的两端均固定支撑有支架，且支架、声光调Q器、高反镜、高透镜及聚焦镜均与谐振腔内壁固定连接。而且，电源将220V交流电变成36V直流电通向铥棒及LD半导体钯条。而且，LD半导体钯条通电后向铥棒照射出波长为785nm的光源。而且，铥棒通入的直流电达到13A并且接受LD半导体钯条的光源照射后，该铥棒两端发射2000nm的连续光。本专利技术的优点和技术效果是：本专利技术的一种超脉冲固态铥激光器，通过向LD半导体钯条通电产生波长为785nm的半导体激光，并且经过该半导体激光照射以及向铥棒通入13A直流电，使铥棒产生波长为2000nm的混合连续光；该混合连续光通过铥棒的一端发射向声光调Q器，并进行混合连续光的第一次压缩，该混合连续光经高反镜反射后再次经声光调Q器进行第二次压缩，而后经两次压缩的混合连续光由铥棒的另一端发射向高透镜及聚焦镜进行过滤聚焦，聚焦后的混合连续光照射到耦合器的光纤内即可手术使用。本专利技术的一种超脉冲固态铥激光器与现有技术的不同点在于：1、通过LD半导体钯条及铥棒共同发射混合光，实现2000nm的混合连续光输出；2、谐振腔内的混合连续光可往复经过声光调Q器压缩，使一般输出的混合连续光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使混合连续光的峰值功率得到成倍提高。本专利技术的一种超脉冲固态铥激光器相比于现有技术的优势在于：1、可有效提高脉冲率，加快手术速度；2、可有效提高脉冲峰值功率，提高对大块结石或极为坚硬结石的碎石效果；3、提高对组织的吸收率(现有技术的钬激光波长2140nm，是激光比较高的对人体吸收率，而铥激光波长2000nm是现在能输入光纤传输的激光中对人体吸收最高的激光，也就是100W铥激光对人体组织吸收相当于170W钬激光)。附图说明图1为本专利技术第一实施例的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例的结构示意图；图3为本专利技术与现有技术的不同光源对组织的吸收率曲线对比图；图中：1-高反镜；2-声光调Q器；3-支架；4-铥棒；5-LD半导体钯条；6-谐振腔；7-高透镜；8-聚焦镜；9-耦合器；10-第一铥棒；11-第二铥棒。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本专利技术的保护范围。一种超脉冲固态铥激光器，包括谐振腔6，该谐振腔一端封闭，另一端连通有耦合器9；谐振腔内同轴固装有高反镜1、声光调Q器2、铥棒4、高透镜7及聚焦镜8，其中铥棒的外周安装有向铥棒投射光源的LD半导体钯条5，且铥棒及LD半导体钯条均连接有电源；铥棒的一端安装声光调Q器，铥棒的另一端安装有高透镜、聚焦镜及耦合器；声光调Q器的另一端安装高反镜。而且，铥棒的两端均固定支撑有支架3，且支架、声光调Q器、高反镜、高透镜及聚焦镜均与谐振腔内壁固定连接。而且，电源将220V交流电变成36V直流电通向铥棒及LD半导体钯条。而且，LD半导体钯条通电后向铥棒照射出波长为785nm的光源。而且，铥棒通入的直流电达到13A并且接受LD半导体钯条的光源照射后，该铥棒两端发射2000nm的连续光。另外，本专利技术优选的，电源、声光调Q器及耦合器均采用现有技术中的成熟产品，并且LD半导体钯条、支架、声光调Q器、高反镜、高透镜和聚焦镜与谐振腔的固定连接方式均采用现有技术中的成熟手段。为更清楚的说明本专利技术的具体实施方式，下面提供一种实例：第一实施例，BGⅠⅠ型中心调Q激光器：包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通耦合器；谐振腔内依次同轴固装高反镜、声光调Q器、铥棒、高透镜及聚焦镜，并且铥棒的外周安装有向铥棒周向外壁投射光源的LD半导体钯条。该结构的优势在于：可由LD半导体钯条及铥棒发射混合连续光，该混合连续光经过高反镜反射，在LD半导体钯条及铥棒的同一单位体积下，两次通过声光调Q器压缩，从而提升激光器脉冲率、脉冲峰值功率及对组织的吸收率。第二实施例，BGⅠ型中心调Q激光器：包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通耦合器；谐振腔内由封闭端向连通耦合器端依次同轴固装高反镜、第一铥棒10、声光调Q器、第二铥棒11、高透镜、聚焦镜及耦合器，并且第一铥棒及第二铥棒的外周均安装有向铥棒周向外壁投射光源的LD半导体钯条。相比于第一实施例，第二实施例中混合连续光经过高反镜反射，在LD半导体钯条、第一铥棒及第二铥棒的同一单位体积下，三次通过声光调Q器压缩，比第一实施例中混合连续光的脉冲率、脉冲峰值功率及对组织的吸收率更高。需要注意的是，如表1所示：1、脉冲率快多少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超脉冲固态铥激光器，其特征在于：包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通有耦合器；谐振腔内同轴固装有高反镜、声光调Q器、铥棒、高透镜及聚焦镜，其中铥棒的外周安装有向铥棒投射光源的LD半导体钯条，且铥棒及LD半导体钯条均连接有电源；所述铥棒的一端安装声光调Q器，铥棒的另一端安装有高透镜、聚焦镜及耦合器；所述声光调Q器的另一端安装高反镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种超脉冲固态铥激光器，其特征在于：包括谐振腔，该谐振腔一端封闭，另一端连通有耦合器；谐振腔内同轴固装有高反镜、声光调Q器、铥棒、高透镜及聚焦镜，其中铥棒的外周安装有向铥棒投射光源的LD半导体钯条，且铥棒及LD半导体钯条均连接有电源；所述铥棒的一端安装声光调Q器，铥棒的另一端安装有高透镜、聚焦镜及耦合器；所述声光调Q器的另一端安装高反镜。


2.根据权利要求1所述的一种超脉冲固态铥激光器，其特征在于：所述铥棒的两端均固定支撑有支架，且支架、声光调Q器、高反镜、高透镜及聚焦镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝刚，睢伟，
申请(专利权)人：张宝刚，睢伟，
类型：发明
国别省市：天津;12