掺铥光纤激光治疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种掺铥光纤激光治疗装置，包括掺铥光纤激光器系统、驱动系统、激光耦合系统、医用光纤以及控制系统。掺铥光纤激光器系统包括指示光半导体激光器、波分复合器、模场适配器、第一半导体激光泵浦源、正向泵浦合束器、高反光纤光栅、掺铥光纤、低反光纤光栅、反向泵浦合束器、第二半导体激光泵浦源、第一包层泵浦剥离器、第二包层泵浦剥离器以及传能光纤。控制系统连接驱动系统，驱动系统连接掺铥光纤激光器系统，掺铥光纤激光器系统连接激光耦合系统，激光耦合系统连接医用光纤。本发明专利技术技术方案使治疗装置可实现掺铥光纤激光连续及脉冲输出而达到组织切割、碎石与止血的一体化功能；同时还可提高碎石以及组织切除效率和降低设备成本。降低设备成本。降低设备成本。

【技术实现步骤摘要】
掺铥光纤激光治疗装置


[0001]本专利技术涉及光纤激光医疗
，特别涉及一种掺铥光纤激光治疗装置。

技术介绍

[0002]光纤因其具有优越的柔韧性、灵活性及易集成性，使得光纤激光器具有光束质量高、热稳定性好、体积小、效率高、结构简单、便于维护等优势，已广泛应用于军民等领域。对于激光医疗技术，目前也已有广泛的应用。特别是对于泌尿系统结石，激光已经成为了主流的碎石手段之一，国内医院主流的碎石手段有体外冲击波碎石、气压弹道碎石和钬激光碎石。体外冲击波碎石是利用高能量的冲击波，穿透人体，聚焦在体内尿路结石上，释放能量将结石击碎，结石碎片自然排出。气压弹道碎石治疗中、下段输尿管结石时，容易使结石回冲至上段输尿管或肾内，使手术失去目标，且其仅能在硬性输尿管镜下进行，所以对上段输尿管结石及肾结石几乎无能为力，碎石效率约70％。相比之下，激光碎石优势众多，例如：1、对周围正常组织损伤小，术后反应轻，伤口愈合快，疤痕小；2、止血效果好，手术无渗血且视野清晰可辨，还可大大缩短手术时间；3、激光可用光纤传输，可与各种内窥镜或穿刺针联合使用，经输尿管到达结石处，实现微创或无创手术；4、选择激光波长位于水高吸收区域，在碎石的同时，水吸收了大量的能量，减少了对周围组织的损伤，且激光对人体组织的穿透深度很浅，安全性高。
[0003]目前对于激光碎石，常用的激光为钬激光，虽然钬激光碎石术在临床上取得了较为广泛的应用，但其也存在着一定的问题，例如：1、钬激光为闪光灯泵浦固体激光，增益介质为Ho:YAG，其光束质量较差，使得进行光纤耦合时，不得不使用纤芯尺寸较大的光纤，一般为200
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1000μm，大的光纤横截面积导致其占用了较大部分的尿管软镜内部通道，限制了生理盐水的流速，使碎石无法及时排出，限制医生的手术视野；而模糊的手术视野，也增加了输尿管壁潜在的穿孔概率，并且增加了手术的时间；此外，大的光纤纤芯直径也导致同等功率水平下，作用在结石表面的功率密度降低。2、钬激光为闪光灯泵浦固体激光，光电转化效率仅为3％左右，单个谐振腔的最高输出功率约为30W，对于高平均功率输出的钬激光，需要采用多个激光谐振腔，并将多个谐振腔输出激光合成一束输出，比如120W钬激光，则需要至少四个谐振腔，且需要水冷装置，无疑增加了系统的体积及成本及复杂程度。而水吸收的高低也在一定程度上反应了结石消融的效率。其中，水在1940nm处也有一个吸收峰，约为130cm
‑1，而在钬激光波段2120nm处的吸收系数仅为24cm
‑1。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种掺铥光纤激光治疗装置，旨在采用调制半导体激光器泵浦技术，实现掺铥光纤激光连续及脉冲输出而达到组织切割、碎石与止血的一体化功能；同时独特的水吸收波长及优越的光纤激光光束质量，可大大提高碎石以及组织切除效率；此外光纤激光器结构紧凑、易于维护，除增大应用范围外，也可以在一定程度上降低成本而提高性价比。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的掺铥光纤激光治疗装置包括掺铥光纤激光器系统、驱动系统、激光耦合系统、医用光纤以及控制系统；
[0006]所述掺铥光纤激光器系统包括指示光半导体激光器、波分复合器、模场适配器、第一半导体激光泵浦源、正向泵浦合束器、高反光纤光栅、掺铥光纤、低反光纤光栅、反向泵浦合束器、第二半导体激光泵浦源、第一包层泵浦剥离器、第二包层泵浦剥离器以及为传能光纤，所述指示光半导体激光器、所述波分复合器、所述模场适配器、所述第一包层泵浦剥离器、所述正向泵浦合束器、所述高反光纤光栅、所述掺铥光纤、所述低反光纤光栅、所述反向泵浦合束器、所述第二包层泵浦剥离器以及所述传能光纤依次连接，所述第一半导体激光泵浦源连接于所述正向泵浦合束器的泵浦端，所述第二半导体激光泵浦源连接于所述反向泵浦合束器的泵浦端；
[0007]所述控制系统连接所述驱动系统，用以对所述驱动系统的工作进行控制；
[0008]所述驱动系统连接所述掺铥光纤激光器系统，用以对所述掺铥光纤激光器系统的所述第一半导体激光泵浦源、第二半导体激光泵浦源以及指示光半导体激光器提供驱动电流；
[0009]所述掺铥光纤激光器系统的所述传能光纤连接所述激光耦合系统；
[0010]所述激光耦合系统连接所述医用光纤。
[0011]可选地，所述指示光半导体激光器的波长为大于等于500nm、且小于等于550nm；
[0012]且/或，第一半导体激光泵浦源和所述第二半导体激光泵浦源的泵浦波长为大于等于780nm、且小于等于800nm；
[0013]且/或，所述医用光纤的纤芯直径为大于等于50μm、且小于等于1000μm。
[0014]可选地，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括冷却系统，所述冷却系统连接所述掺铥光纤激光器系统，用于对所述第一半导体激光泵浦源、所述掺铥光纤以及所述第二半导体激光泵浦源进行冷却散热。
[0015]可选地，所述冷却系统的冷却介质为水。
[0016]可选地，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括功率
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温度监控系统，所述功率
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温度监控系统连接于所述掺铥光纤激光器系统，所述功率
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温度监控系统用于检测掺铥光纤激光器系统的激光运行过程中的输出功率和工作温度。
[0017]可选地，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括安全防护系统，所述安全防护系统连接于所述功率
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温度监控系统和所述控制系统，所述安全防护系统用于将所述功率
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温度监控系统检测到的数据进行分析和反馈至所述控制系统。
[0018]可选地，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括两个开关，两个所述开关均连接于所述控制系统，两个所述开关的其中之一用于控制所述掺铥光纤激光器系统的激光以连续方式运转，其中之另一用于控制所述掺铥光纤激光器系统的激光以脉冲状态方式运转。
[0019]可选地，两个所述开关均为脚踏开关。
[0020]可选地，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括显示操作系统，所述显示操作系统连接于所述控制系统。
[0021]可选地，所述显示操作系统包括触控显示屏。
[0022]本专利技术的技术方案掺铥光纤激光治疗装置在使用时，由于掺铥光纤激光器系统包括指示光半导体激光器、波分复合器、模场适配器、第一半导体激光泵浦源、正向泵浦合束
器、高反光纤光栅、掺铥光纤、低反光纤光栅、反向泵浦合束器、第二半导体激光泵浦源、第一包层泵浦剥离器、第二包层泵浦剥离器以及为传能光纤，使得该掺铥光纤激光器系统的第一半导体激光泵浦源和第二半导体激光泵浦源在驱动系统的驱动下发射泵浦光，并分别通过正向泵浦合束器和反向泵浦合束器耦合进大模面积的掺铥光纤，泵浦光激发掺铥光纤的铥离子实现能级跃迁，进而发射波长处于1900
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2100nm之间的光，并在高反和低反光纤光栅的作用下，实现激光振荡输出，而剩余的泵浦光通过第一包层泵浦剥离器和第二包层泵浦剥离器剥除。
[0023]也即，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺铥光纤激光治疗装置，其特征在于，包括掺铥光纤激光器系统、驱动系统、激光耦合系统、医用光纤以及控制系统；所述掺铥光纤激光器系统包括指示光半导体激光器、波分复合器、模场适配器、第一半导体激光泵浦源、正向泵浦合束器、高反光纤光栅、掺铥光纤、低反光纤光栅、反向泵浦合束器、第二半导体激光泵浦源、第一包层泵浦剥离器、第二包层泵浦剥离器以及为传能光纤，所述指示光半导体激光器、所述波分复合器、所述模场适配器、所述第一包层泵浦剥离器、所述正向泵浦合束器、所述高反光纤光栅、所述掺铥光纤、所述低反光纤光栅、所述反向泵浦合束器、所述第二包层泵浦剥离器以及所述传能光纤依次连接，所述第一半导体激光泵浦源连接于所述正向泵浦合束器的泵浦端，所述第二半导体激光泵浦源连接于所述反向泵浦合束器的泵浦端；所述控制系统连接所述驱动系统，用以对所述驱动系统的工作进行控制；所述驱动系统连接所述掺铥光纤激光器系统，用以对所述掺铥光纤激光器系统的所述第一半导体激光泵浦源、第二半导体激光泵浦源以及指示光半导体激光器提供驱动电流；所述掺铥光纤激光器系统的所述传能光纤连接所述激光耦合系统；所述激光耦合系统连接所述医用光纤。2.如权利要求1所述的掺铥光纤激光治疗装置，其特征在于，所述指示光半导体激光器的波长为大于等于500nm、且小于等于550nm；且/或，第一半导体激光泵浦源和所述第二半导体激光泵浦源的泵浦波长为大于等于780nm、且小于等于800nm；且/或，所述医用光纤的纤芯直径为大于等于50μm、且小于等于1000μm。3.如权利要求1所述的掺铥光纤激光治疗装置，其特征在于，所述掺铥光纤激光治疗装置还包括冷却系统，所述冷却系统连接所述掺铥...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳德钦，刘敏秋，陈业旺，赵俊清，吴旭，吕启涛，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：