光纤飞秒激光美容仪制造技术

本实用新型专利技术涉及激光设备技术领域，尤其涉及一种光纤飞秒激光美容仪，包括：美容仪机柜、光纤主放大及传输模块，以及美容仪手柄，所述美容仪机柜中依次设置有飞秒光纤种子源、脉冲展宽器、脉冲选择器、光纤预放大器及电控模块；所述光纤主放大及传输模块与所述光纤预放大器输出端通过光纤熔接方式连接；所述美容仪手柄中依次设置有脉冲压缩器、扩束装置、扫描振镜及聚焦镜，所述脉冲压缩器设置于所述光纤主放大及传输模块的输出端。美容仪光源采用飞秒脉冲激光器，相比纳秒和皮秒脉冲的持续时间更短，峰值功率更高，不伤及周边皮肤组织。采用光纤主放大及传输模块同时实现光纤放大和光纤传输功能，使用和维护简单，大幅降低成本，且稳定性高。定性高。定性高。

【技术实现步骤摘要】
光纤飞秒激光美容仪


[0001]本技术涉及激光设备
，尤其涉及一种光纤飞秒激光美容仪。

技术介绍

[0002]激光技术已广泛应用于美容及皮肤病治疗领域，如激光祛斑、除纹身、除疤痕痘印、治疗各类色素性皮肤病等；市场上现有的激光美容仪主要包括纳秒（ns，10
‑
9s）激光美容仪和皮秒（ps，10
‑
12s）激光美容仪，其中纳秒激光美容仪所用的光源为纳秒脉冲激光器，主要通过光热效应，将高脉冲能量集中作用于皮肤中的色素颗粒，将其击碎后再通过淋巴组织排出体外，而皮秒激光美容仪所用的光源为皮秒脉冲激光器，主要通过光力学和光声效应产生的光机械波，使色素颗粒解体后再被巨噬细胞代谢掉。
[0003]由于需要的脉冲能量往往超过数百毫焦且难以完全避免热效应，纳秒和皮秒激光美容仪在治疗过程中都会有一定灼伤和痛感，用户体验不佳，在现有的纳秒和皮秒激光美容仪中，激光的传输大多采用空间光结构的导光臂来实现，其结构复杂、机械稳定性差、且调节困难，操作不便，柔性光纤传输是一种更为理想的激光传输方案，但光纤芯径较细（一般在几百微米以内），难以承受高达数百毫焦的脉冲能量。
[0004]而飞秒激光脉冲用于美容及皮肤病治疗领域时所需脉冲能量可降低至数十微焦量级，但飞秒激光的光纤传输依然是技术难点，不但要确保高传输效率，同时要尽量避免非线性效应导致飞秒脉冲畸变，目前已有的解决方案是采用空芯光子晶体光纤传输飞秒激光脉冲，但其价格昂贵，且需要高精度的空间光耦合系统，使用和维护不便。

技术实现思路
r/>[0005]本技术针对现有的激光美容仪存在的上述不足，提供了一种光纤飞秒激光美容仪，该光纤飞秒激光美容仪解决了纳秒和皮秒激光美容仪在治疗过程中造成的灼伤和痛感、用户体验不佳的问题，以及现有纳秒和皮秒激光美容仪中激光的传输大多采用空间光结构的导光臂来实现，其结构复杂、机械稳定性差、且调节困难，操作不便，柔性光纤传输光纤芯径较细，难以承受高达数百毫焦的脉冲能量的技术难题；该光纤飞秒激光美容仪还解决了飞秒激光的光纤传输难，现有技术中采用空芯光子晶体光纤传输飞秒激光脉冲价格昂贵，且需要高精度的空间光耦合系统，存在使用和维护不便等问题的技术难题。
[0006]为了达到上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0007]一种光纤飞秒激光美容仪，包括：
[0008]美容仪机柜，所述美容仪机柜中依次设置有飞秒光纤种子源、脉冲展宽器、脉冲选择器及光纤预放大器；
[0009]光纤主放大及传输模块，所述光纤主放大及传输模块与所述光纤预放大器输出端通过光纤熔接方式连接在一起，所述光纤主放大及传输模块包括泵浦信号合束器、无源光纤和增益光纤，所述泵浦信号合束器、无源光纤和增益光纤之间都通过光纤熔接方式连接，所述光纤主放大及传输模块还包括内部开设有孔的金属直管，所述无源光纤和所述增益光
纤连接处形成的光纤熔接点设置于金属直管的孔中，所述无源光纤和增益光纤分别封装于金属软管中，所述金属直管将包覆有无源光纤的金属软管和包覆有增益光纤的金属软管连接在一起；
[0010]美容仪手柄，所述美容仪手柄中依次设置有脉冲压缩器、扩束装置、扫描振镜及聚焦镜，所述脉冲压缩器设置于所述光纤主放大及传输模块的输出端；所述脉冲压缩器包括安装在同一夹具的同一台面内的光纤准直器、λ/2玻片、光隔离器、啁啾体布拉格光栅、偏振分束棱镜、平凹透镜及平凸透镜，其相互之间的间距设置在mm量级。
[0011]进一步地，所述美容仪机柜中还设置有用于调节飞秒激光脉冲重复频率选择、功率和脉冲能量参数以及振镜扫描区域、扫描速度和填充方式控制参数的电控模块。
[0012]进一步地，所述飞秒光纤种子源的种子源增益介质为光纤，产生的脉冲重复频率为MHz级，脉冲能量为nJ级。
[0013]进一步地，所述脉冲展宽器为光纤器件，为色散光纤或啁啾光纤布拉格光栅，可将脉冲展宽至几百ps。
[0014]进一步地，所述脉冲选择器为光纤声光调制器，可将MHz级的脉冲重复频率降低至几百kHz。
[0015]进一步地，所述光纤预放大器的增益介质为掺杂光纤，可进行能量预放大至百nJ级。
[0016]进一步地，所述光纤主放大及传输模块的增益介质为掺杂光纤，可将能量放大至几十uJ。
[0017]进一步地，所述脉冲压缩器为小尺寸的啁啾体布拉格光栅，可将脉冲压缩，将几百ps的展宽脉冲压缩至几百fs。
[0018]进一步地，所述扩束装置设置于所述脉冲压缩器的输出端，用于将激光光斑进行准直扩束；所述扫描振镜设置于所述扩束装置的输出端，用于对飞秒激光光束进行二维平面扫描；所述聚焦镜设置在所述扫描振镜的输出端，用于将飞秒激光光斑聚焦到10μm量级。
[0019]上述光纤飞秒激光美容仪的工作方法，包括如下步骤：
[0020]S1：所述飞秒光纤种子源产生重复频率为MHz级的nJ级低能量飞秒脉冲，经过脉冲展宽器进行脉冲展宽至几百ps，降低峰值功率；
[0021]S2：经过脉冲展宽器展宽后的脉冲经脉冲选择器将脉冲重复频率降低至几百kHz；
[0022]S3：经脉冲选择器输出的脉冲再进入光纤预放大器进行能量预放大至百nJ级；
[0023]S4:经过预放大后的脉冲经过光纤主放大及传输模块传输至脉冲压缩器，光纤主放大及传输模块同时对预放大后的脉冲进行进一步能量放大至几十uJ；
[0024]S5：经光纤主放大及传输模块进行功率和能量放大后的脉冲传输至脉冲压缩器进行脉冲压缩，降低脉冲宽度至数百fs，提高峰值功率；
[0025]S6：压缩后的高峰值功率飞秒脉冲经过扩束装置后，经过扫描振镜进行光束扫描，再经过聚焦镜聚焦到皮肤病灶处即可进行治疗。
[0026]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0027]1、本技术提供的光纤飞秒激光美容仪的光源采用飞秒脉冲激光器，相比于纳秒和皮秒激光，飞秒（fs，10
‑
15s）激光脉冲的持续时间更短，峰值功率更高，主要通过选择性热吸收和非线性作用，对皮肤中的多种组织成分产生光化学反应和光机械作用，实现对
色素颗粒的破坏和清除，由于作用时间极短，聚焦后的脉冲能量被局限在靶向治疗区域内，来不及进行扩散，因而具有“定向爆破”能力，且不伤及周边皮肤组织，用户也无灼伤和痛感，是一种非常有前景的美容及皮肤病治疗手段。
[0028]2、本技术提供的光纤飞秒激光美容仪解决了常规激光美容仪中空间光导光臂结构复杂、机械稳定性差、调节困难、操作不便等问题，采用光纤主放大及传输模块同时实现了光纤放大和光纤传输功能，解决了飞秒激光脉冲用于美容及皮肤病治疗领域时所需脉冲能量可降低至数十微焦量级，但飞秒激光的光纤传输难的技术问题，确保了高传输效率，避免了非线性效应导致飞秒脉冲畸变情况的出现，相比于空芯光子晶体光纤传输飞秒激光方案无需高精度的空间光耦合系统，使用和维护简单，大幅降低了成本。
[0029]3、本技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤飞秒激光美容仪，其特征在于：所述光纤飞秒激光美容仪包括：美容仪机柜(1)，所述美容仪机柜(1)中依次设置有飞秒光纤种子源(11)、脉冲展宽器(12)、脉冲选择器(13)及光纤预放大器(14)；光纤主放大及传输模块(2)，所述光纤主放大及传输模块(2)与所述光纤预放大器(14)输出端通过光纤熔接方式连接在一起，所述光纤主放大及传输模块(2)包括泵浦信号合束器、无源光纤和增益光纤，所述泵浦信号合束器、无源光纤和增益光纤之间都通过光纤熔接方式连接，所述光纤主放大及传输模块(2)还包括内部开设有孔的金属直管，所述无源光纤和所述增益光纤连接处形成的光纤熔接点设置于金属直管的孔中，所述无源光纤和增益光纤分别封装于金属软管中，所述金属直管将包覆有无源光纤的金属软管和包覆有增益光纤的金属软管连接在一起；美容仪手柄(3)，所述美容仪手柄(3)中依次设置有脉冲压缩器(31)、扩束装置(32)、扫描振镜(33)及聚焦镜(34)，所述脉冲压缩器(31)设置于所述光纤主放大及传输模块(2)的输出端；所述脉冲压缩器(31)包括安装在同一夹具的同一台面内的光纤准直器、λ/2玻片、光隔离器、啁啾体布拉格光栅、偏振分束棱镜、平凹透镜及平凸透镜，其相互之间的间距设置在mm量级。2.根据权利要求1所述的光纤飞秒激光美容仪，其特征在于：所述美容仪机柜(1)中还设置有用于调节飞秒激光脉冲重复频率选择、功率和脉冲能量参数以及振...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹祥东，李德荣，汪家乐，杨欢，罗文清，邴召荣，
申请(专利权)人：青岛自贸激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：