激光模块及其方法技术

公开了用于激光系统的激光模块及其方法，当在医疗过程中使用激光时，例如在泌尿外科手术中使用钬激光时，扩展了临床医生的选择。激光模块包括可独立驱动的激光产生组件、激光光学器件和用于驱动激光产生组件的驱动器。每个激光产生组件包括光学谐振器，该光学谐振器具有设置在谐振器光学器件之间的增益介质，用于引导光穿过增益介质，以便通过受激发射而放大光。激光光学器件将由激光产生组件产生的两个或更多个输入激光束组合为组合激光束，该组合激光束具有由两个或更多个输入激光束的组合引起的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率。激光光学器件还引导组合激光束的至少一部分穿过激光模块的出口作为输出激光束。过激光模块的出口作为输出激光束。过激光模块的出口作为输出激光束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光模块及其方法
[0001]优先权
[0002]本申请要求2020年11月19日提交的美国临时专利申请号63/116,021的优先权，该申请的全部内容通过引用结合到本申请中。

技术介绍

[0003]激光和光纤输送系统的进步促进了激光在医疗过程中的应用。实际上，已经发现诸如钬激光的激光可用于各种泌尿外科手术，包括部分或全部肾切除术、激光辅助经尿道前列腺切除术(“TURP”)、与浅表性膀胱癌相关联的肿瘤的治疗或尿路结石的破坏。临床医生可以在钬激光系统上进行多种设置，包括脉冲能量、脉冲频率和脉冲宽度的设置，用于这些泌尿外科手术；然而，前述钬激光系统上可用的设置数量目前是有限的，这反过来限制了泌尿外科手术的治疗选择。所需要的是用于激光系统的激光模块及其方法，当在医疗过程中使用钬或其它激光时，扩展临床医生的选择。
[0004]本文公开了解决上述问题的激光模块和方法。

技术实现思路

[0005]本文公开了一种激光模块，在一些实施方案中，该激光模块包括多个可独立驱动的激光产生组件、激光光学器件和印刷电路板组件。多个激光产生组件中的每个激光产生组件包括光学谐振器和泵。光学谐振器包括设置在谐振器光学器件之间的增益介质，光学谐振器配置为引导光穿过增益介质以便通过受激发射而放大光。泵配置为将能量泵入增益介质以激发增益介质的离子、原子或分子用于受激发射。激光光学器件配置为独立地将由多个激光产生组件产生的两个或更多个输入激光束组合为输出激光束，该输出激光束具有由两个或更多个输入激光束的组合引起的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率。激光光学器件还配置为引导输出激光束的至少一部分穿过激光模块的出口。印刷电路板组件包括驱动器，驱动器配置用于至少关于多个激光产生组件中的每个激光产生组件的输入激光束的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率而独立地驱动每个激光产生组件。
[0006]在一些实施方案中，输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的两倍。
[0007]在一些实施方案中，两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔。第二输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟脉冲重复间隔的一半。
[0008]在一些实施方案中，其中，输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是两个或更多个输入激光束中的四个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的四倍。
[0009]在一些实施方案中，四个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲、第二输入激光束的脉冲、第三输入激光束的脉冲和第四输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔。第二输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟脉冲重复间隔的四分之一。第三输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟脉冲重复间隔的一半。第四输入激光束
的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟脉冲重复间隔的四分之三。
[0010]在一些实施方案中，输出激光束的脉冲是两个或更多个输入激光束的脉冲的元组。
[0011]在一些实施方案中，两个或更多个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔。第二输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟至少第一输入激光束的脉冲的脉冲宽度加上不大于第一输入激光束的脉冲的脉冲宽度。
[0012]在一些实施方案中，对于输出激光束的一半数目的脉冲，输出激光束的脉冲的脉冲能量大约为两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲能量的两倍。
[0013]在一些实施方案中，两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲的脉冲重复间隔是两个输入激光束中的第二输入激光束的脉冲的脉冲重复间隔的一半。第一输入激光束的脉冲中的每隔一个脉冲与第二输入激光束的脉冲中的脉冲在时间上一致。
[0014]在一些实施方案中，两个或更多个输入激光束中的每个输入激光束具有大约相同的脉冲能量和大约相同的脉冲宽度。
[0015]在一些实施方案中，输出激光束是两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束的脉冲的连续波。
[0016]在一些实施方案中，两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲宽度和相同的脉冲重复间隔。第二输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟第一和第二输入激光束的脉冲宽度。
[0017]在一些实施方案中，两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有不同的脉冲宽度和相同的脉冲重复间隔。第二输入激光束的脉冲相对于第一输入激光束的脉冲延迟第一输入激光束的脉冲宽度。
[0018]在一些实施方案中，第一输入激光束的脉冲宽度是第二输入激光束的脉冲宽度的一半。
[0019]在一些实施方案中，输出激光束的脉冲能量被调制。第一输入激光束或第二输入激光束分别具有比第二输入激光束或第一输入激光束更大的脉冲能量。
[0020]在一些实施方案中，输出激光束是第一输入激光束的连续波和第二输入激光束的脉冲波。输出激光束的峰值功率根据第二输入激光束的脉冲重复间隔进行调制。
[0021]本文还公开了一种用于医疗系统的激光模块的方法。在一些实施方案中，该方法包括输入激光驱动步骤、输入激光组合步骤和输出激光引导步骤。输入激光驱动步骤包括利用印刷电路板组件的驱动器，至少关于多个激光产生组件中的每个激光产生组件的输入激光束的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率而独立地驱动每个激光产生组件。输入激光驱动步骤包括能量泵入步骤。能量泵入步骤包括利用泵将能量泵入增益介质，以激发增益介质的离子、原子或分子，用于通过受激发射而放大光。输入激光组合步骤包括利用激光光学器件，独立地将由多个激光产生组件产生的两个或更多个输入激光束组合为输出激光束，输出激光束具有由两个或更多个输入激光束的组合引起的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率。输出激光引导步骤包括引导输出激光束的至少一部分穿过激光模块的出口。
[0022]在一些实施方案中，在输入激光组合步骤中利用激光光学器件将两个输入激光束
组合之后，输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的两倍。两个输入激光束中的每个输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔。
[0023]在一些实施方案中，输入激光驱动步骤包括将两个输入激光束中的第二输入激光束的脉冲相对于两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲延迟两个输入激光束共享的脉冲重复间隔的一半。
[0024]在一些实施方案中，在输入激光组合步骤中利用激光光学器件将四个输入激光束组合之后，输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是两个或更多个输入激光束中的四个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的四倍。四个输入激光束中的每个输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔。
[0025]在一些实施方案中，输入激光驱动步骤包括将四个输入激光束中的第二输入激光束的脉冲相对于四个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲延迟四个输入激光束共享的脉冲重复间隔的四分之一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于医疗系统的激光模块，包括：多个可独立驱动的激光产生组件，其每个激光产生组件包括：光学谐振器，其包括设置在谐振器光学器件之间的增益介质，配置为引导光穿过所述增益介质以便通过受激发射而放大所述光；和泵，其配置为将能量泵入所述增益介质，以激发所述增益介质的离子、原子或分子用于所述受激发射；激光光学器件，其配置为独立地将由所述多个激光产生组件产生的两个或更多个输入激光束组合为输出激光束，并且引导所述输出激光束的至少一部分穿过所述激光模块的出口，所述输出激光束具有由所述两个或更多个输入激光束的组合引起的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率；和印刷电路板组件，其包括驱动器，所述驱动器配置用于至少关于所述多个激光产生组件中的每个激光产生组件的输入激光束的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率而独立地驱动所述每个激光产生组件。2.根据权利要求1所述的激光模块，其中所述输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是所述两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的两倍。3.根据权利要求2所述的激光模块，其中所述两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔，所述第二输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述脉冲重复间隔的一半。4.根据权利要求1所述的激光模块，其中所述输出激光束的脉冲的脉冲重复频率是所述两个或更多个输入激光束中的四个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲重复频率的四倍。5.根据权利要求4所述的激光模块，其中四个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲、第二输入激光束的脉冲、第三输入激光束的脉冲和第四输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔，所述第二输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述脉冲重复间隔的四分之一，所述第三输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述脉冲重复间隔的一半，所述第四输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述脉冲重复间隔的四分之三。6.根据权利要求1所述的激光模块，其中所述输出激光束的脉冲是所述两个或更多个输入激光束的脉冲的元组。7.根据权利要求6所述的激光模块，其中所述两个或更多个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲重复间隔，所述第二输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟至少所述第一输入激光束的脉冲的脉冲宽度加上不大于所述第一输入激光束的脉冲的脉冲宽度。8.根据权利要求1所述的激光模块，其中对于所述输出激光束的一半数目的脉冲，所述输出激光束的脉冲的脉冲能量大约为所述两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束中任何一个的脉冲的脉冲能量的两倍。9.根据权利要求8所述的激光模块，其中所述两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲的脉冲重复间隔是所述两个输入激光束中的第二输入激光束的脉冲的脉冲重复间隔
的一半，所述第一输入激光束的脉冲中的每隔一个脉冲与所述第二输入激光束的脉冲中的脉冲在时间上一致。10.根据权利要求2
‑
9中任一项所述的激光模块，其中所述两个或更多个输入激光束中的每个输入激光束具有大约相同的脉冲能量和大约相同的脉冲宽度。11.根据权利要求1所述的激光模块，其中所述输出激光束是所述两个或更多个输入激光束中的两个输入激光束的脉冲的连续波。12.根据权利要求11所述的激光模块，其中所述两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有相同的脉冲宽度和相同的脉冲重复间隔，所述第二输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述第一输入激光束和所述第二输入激光束的脉冲宽度。13.根据权利要求11所述的激光模块，其中所述两个输入激光束中的第一输入激光束的脉冲和第二输入激光束的脉冲具有不同的脉冲宽度和相同的脉冲重复间隔，所述第二输入激光束的脉冲相对于所述第一输入激光束的脉冲延迟所述第一输入激光束的脉冲宽度。14.根据权利要求13所述的激光模块，其中所述第一输入激光束的脉冲宽度是所述第二输入激光束的脉冲宽度的一半。15.根据权利要求12
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14中任一项所述的激光模块，其中所述输出激光束的脉冲能量被调制，所述第一输入激光束或所述第二输入激光束分别具有比所述第二输入激光束或所述第一输入激光束更大的脉冲能量。16.根据权利要求1所述的激光模块，其中所述输出激光束是第一输入激光束的连续波和第二输入激光束的脉冲波，所述输出激光束的峰值功率根据所述第二输入激光束的脉冲重复间隔进行调制。17.一种用于医疗系统的激光模块的方法，包括：利用印刷电路板组件的驱动器，至少关于多个激光产生组件中的每个激光产生组件的输入激光束的脉冲能量、脉冲宽度或脉冲重复频率而独立地驱动所述每个激光产生组件，所述驱动包括利用泵将能量泵入增益介质，以激发所述增益介质的离子、原子或分子用于通过受激发射而放大光；利用激光光学器件，独立地将由所述多个激光产生组件产生的两个或更多个输入激光束组合为输...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：C，
类型：发明
国别省市：