一种高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，通过水冷却单元的激光谐振腔冷却水循环回路直接由水泵将水箱中的冷却水注入钬激光谐振腔，或再加上钬激光棒端面修模方式，减少钬激光棒在高重复频率工作条件下的激光棒热效应，使得钬激光治疗机在高重复频率下的单脉冲激光能量有了大幅提升，同时高重频下输出激光束的光束质量也大幅改善，获得在单根钬激光棒工作条件下272um芯径直通光纤传输激光频率和能量的组合满足同时不小于18Hz和不小于1.0J的激光输出功率。该高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机还实现了两种工作状态的激活。
【技术实现步骤摘要】
高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机
一种激光手术设备，特别是工作在高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机。
技术介绍
钬激光由于工作波长为2100nm，是水分子的一个吸收高峰，且工作在脉冲状态具有较高的峰值功率，因此在临床上治疗泌尿系结石，取得了极大的成功。随着微创手术技术的不断发展，高重频的钬激光脉冲即用于结石粉碎，又用于软组织切割、消融，后者也越来越表现极高的临床应用价值。钬激光的工作物资钬激光棒是3能级工作系统，钬激光的光电转化效率，激光束光学质量随着其工作频率的升高特别是典型10Hz以上的工作频率下会大幅降低，目前条件下单根钬激光棒18Hz工作频率下输出1J且经过光纤耦合的光纤直径大小不超过250um的直通光纤很难实现。然而临床应用上无论是结石的粉碎治疗还是软组织的切割，其治疗效率都非常依赖钬激光的高工作频率下大的单脉冲激光能量输出如40Hz/1J(272um直通光纤)或者50Hz/2J(550um直通光纤)。为了获得钬激光较高的工作频率下的最大单脉冲激光能量输出，目前的技术途径是将2个或以上激光谐振腔组合起来形成较高的工作频率，这样钬激光设备的成本，体积和重量都大幅提升，对供电负荷的要求也大幅提升。另外通过引入压缩机制冷的方式，通过较低的冷却水温度确实可以短时间解决钬激光较高的工作频率下的较大单脉冲激光能量输出，但由于目前的水冷却单元的结构即将水泵，热交换器，水过滤器等都串接到与钬激光谐振腔循环的冷却回路当中，导致流经钬激光腔体的水流量，腔体的水压力差等都满足不了高重频条件下钬激光腔体的要求，因此钬激光在高频工作下输出状况出现衰减的现象。水冷却单元，不断地提升风扇的转速来换取较高的热交换效率，导致较高的工作频率下的最大单脉冲激光能量输出时钬激光治疗机的噪音难以忍受。无论是结石治疗，还是软组织的切割，临床往往会需要在同一台手术中选择不同工作状态如激光工作频率，激光单脉冲能量等的关键技术参数，以提升不同成分、位置的结石粉碎时的效率，或通过一个模式切割，一个模式止血的来回切换来实现前列腺组织的治疗效率。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是实现钬激光高重频下输出较大单脉冲激光能量，采用本公司《激光配套的水冷却装置》的技术创新以及激光棒端面修模，提升了钬激光谐振腔高频工作下钬激光的光电转化效率，降低或者补偿了钬激光棒的热效应，能够获得高重频输出较大的激光束单脉冲能量和光斑质量。高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其中包括1个钬激光腔体，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其水冷却单元包括激光谐振腔冷却水循环回路的技术方案。为了进一步改善钬激光单一谐振腔高重频下输出最大单脉冲激光能量的性能，除了采取激光谐振腔冷却水循环回路技术方案外，还同时对钬激光谐振腔的钬激光棒端面修模，实现单棒钬激光谐振腔高频率下钬激光治疗机较大激光能量的输出和较好的光束质量。上述高重频下输出最大单脉冲激光能量的单1谐振腔的钬激光治疗机所采用的水冷却单元至少具有2个循环回路，其中接激光谐振腔水循环回路不包括热交换器，且装置的水泵台数至少是2台。上述高重频下输出最大单脉冲激光能量的单1谐振腔的钬激光治疗机，由于输出激光束光学质量的改善，经过光纤耦合单元后能够以目前市面上采用272um直通光纤传输激光频率和能量的组合满足同时不小于18Hz和1.0J的激光功率，这样的激光束在泌尿结石的软镜治疗过程中具有较高的治疗效率。。高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其中包括至少2个钬激光腔体，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，水冷却单元采用激光谐振腔冷却水循环回路的技术方案。为了进一步改善至少2个激光谐振腔高重频下输出最大单脉冲激光能量的性能，除了采取激光谐振腔冷却水循环回路技术方案外，还同时对钬激光谐振腔的钬激光棒端面修模，实现高频率下钬激光治疗机较大激光能量的输出和较好的光束质量。至少2个钬激光谐振腔的高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，所采用的水冷却单元至少具有3个循环回路，其中接激光谐振腔水循环回路不包括热交换器，且装置的水泵台数至少是3台。上述高重频下输出最大单脉冲激光能量的至少2个激光谐振腔的钬激光治疗机，经过光纤耦合单元后能够以272um直通光纤传输激光频率和能量的组合满足同时不小于36Hz和1.0J的激光功率。无论是单1谐振腔还是多谐振腔的高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，所采用的水冷却单元的激光谐振腔冷却水循环回路包括或水过滤器，或水流开关，或水流开关和水过滤器。高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其输出的激光脉冲宽度输出可以是改变的。至少2个谐振腔的高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其钬激光治疗机可以同时激发两种激光工作状态，并在激光状态显示单元同时显示，通过脚踏开关快速激发钬激光治疗机的任何一种工作状态并输出激光。高重频下输出最大单脉冲激光能量至少2个谐振腔的双工作状态的钬激光治疗机，其脚踏开关或是双脚踏板，或是单脚踏板。高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其水冷却单元或是压缩机制冷方式或是强迫风冷却方式。附图说明图1为高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机的原理框图。图2为水冷却单元中双激光谐振腔冷却水循环回路的示意图。图3为光纤耦合单元构成部件示意图。图4为双工作状态的激光脉冲示意图。具体实施方式高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机实施例的原理框图如图1所示，主要由钬激光谐振腔10单元，多路钬激光谐振腔光束合成单元12，光纤耦合单元16，控制单元20，脚踏开关单元22，激光状态显示单元26，激光电源单元40，水冷却单元50等所构成。激光电源单元40在控制单元20的充放电信号下，完成钬激光谐振腔闪光灯所需要的放电脉冲包括放电频率，放电宽度Ton对应激光脉冲峰值功率，放电电压对应激光脉冲能量等，这都是钬激光治疗机的工作状态或者工作模式的主要技术指标。上述工作状态通过激光状态显示单元26进行显示，同时工作状态通过激光状态显示单元26进行更改，也就是激光状态显示单元26通常也是钬激光治疗机的输入界面。上述激光工作状态在激光手术设备中通常通过脚踏开关单元22进行激活实现激光输出。控制单元20对水冷却单元50的双向输出包括水流开关的信号，水温度，水位信号等。控制单元20与多路钬激光谐振腔光束合成单元12的控制与协助包括激光输出频率合成信号，光路合成的位置状态信号等。这些控制信号，合成信号的实施是激光行业内常见技术路径，跟本专利技术技术没有直接的关系，不在此详细描述。多路钬激光谐振腔单元的光路合束并通过一根光纤161输出的技术方案可以参见专利号为ZL200810105442.7的中国专利技术专利《激光碎石装置》。一个钬激光谐振腔一般主要是由1个激光腔体，1根钬激光棒和1根闪光灯和激光镜片所构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，至少包括1个激光谐振腔，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其特征在于其水冷却单元的激光谐振腔冷却水循环回路。/n
【技术特征摘要】
1.高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，至少包括1个激光谐振腔，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其特征在于其水冷却单元的激光谐振腔冷却水循环回路。
2.高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，至少包括1个激光谐振腔，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其特征在于同时采取钬激光棒端面修模和激光谐振腔冷却水循环回路。
3.根据权利要求1和2所述的高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其特征在于其水冷却单元至少具有2个循环回路，其中接激光谐振腔水循环回路不包括热交换器，且装置的水泵台数至少是2台。
4.根据权利要求1和2所述的高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，其特征在于经光纤耦合单元后能够以272um直通光纤传输激光频率和能量的组合满足同时不小于18Hz和1.0J的激光功率。
5.高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，至少包括至少2个激光谐振腔，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其特征在于其水冷却单元的激光谐振腔冷却水循环回路。
6.高重频下输出最大单脉冲激光能量的钬激光治疗机，至少包括至少2个激光谐振腔，光纤耦合单元，控制单元，水冷却单元，激光状态显示单元，脚踏开关所构成，其特征在于同时采取钬激光棒端面修模和激光谐振腔冷却水循环回路。
7.根据权利要求5和6所述的高重频下输出最大...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建卫，于睿，刘贵霞，申路加，苑振涛，熊振宏，
申请(专利权)人：爱科凯能科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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