医用多波长激光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种医用多波长激光装置，包括：激光晶体、激光输出单元、用于反射增益最大的第一波长激光的第一全反单元或用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元；实现了多个基频波长激光的同光路或非同光路的输出；本实用新型专利技术还公开了另一种医用多波长激光装置，包括：激光晶体、第一波长输出单元、第二波长输出单元、第一波长倍频波长输出单元、第二波长倍频波长输出单元、电光晶体、起偏器、透反镜单元、第一声光调制器和第二声光调制器，实现了四个波长的激光的选择输出。本实用新型专利技术的优点是在选择输出波长时没有任何光学元件位置的移动，避免了因此造成的谐振腔参数失调，激光输出稳定可靠。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光装置，特别涉及医用多波长激光装置。技术背景激光具有高亮度性和高方向性，易于控制并可聚焦，还可以用光纤传输导 入体腔，激光还具有单色性和相干性等特点，使得激光在医学中获得广泛应用。 其中大多数医疗应用是利用激光能量的热效应使肌体组织凝固止血或汽化切割 而达到治疗的目的。人体组织中含有约8oy。的水分，因此水对各种不同波长激光的吸收表征了肌体对激光的吸收持性。如图1水对波长为2. 94fim的掺铒钇铝石榴石(Er: YAG) 激光、10. 6(^11的C02激光和2. 09pm的掺钬钇铝石榴石(Ho: YAG)激光的吸收率 比波长为1. 06,的掺钕钇铝石榴石(Nd: YAG)激光分别高约4、 3、 2个量级， 波长为1. 06jim的Nd: YAG激光的能量渗入肌肤较浅就被全部吸收，因此在瞬间 就将组织汽化而具有很好的切割性能，是理想的手术切割工具。但是Er:YAG 激光不能通过石英光纤传输，特种光纤价格昂贵；Ho: YAG激光对工作温度的要 求较严，给设备制造带来一定的难度。C02激光的导光纤维效率较低， 一般需要 导光关节臂传输，不便于进入体腔。反过来，由于水对1. 06pm的掺钕钇铝石 榴石(Nd: YAG)激光吸收率小，所以1. 06pm的Nd: YAG激光具有渗透肌体组织深 的优点，其深度可达10mm，这也就是它具有较好的凝固组织和止血的原因，但 是切割作用较差。在切割人体组织时需用数十瓦激光功率，实际上是使组织逐 步加热凝固直至碳化和汽化后才将组织切割开来，切割的速度慢，碳化的伤口 也不容易愈合。另外，由于人体中不同组织含有的成份不同，不同的组织对各种不同波长激光的吸收率也不同。如图1所示，血红蛋白对波长为532纳米的倍频掺钕钇 铝石榴石激光有很高的吸收系数，大约比它对波长为1. 06微米的基频掺钕钇铝 石榴石激光的吸收系数高两个量级。在特定的组织，如富含血红蛋白的良性前 列腺增生组织中，由于血红蛋白对532納米波长的绿激光有很高的吸收系数， 因此它可迅速地吸收该波长激光能量产生温升，从而汽化。目前，医界就是利 用这一特性，通过良性前列腺增生选择性吸收532纳米激光的特性，实现了汽 化切除手术。综上所述，如果一个激光医疗系统要对富含水的组织和富含血红蛋白的组 织具有高效汽化切割功能，同时又具有良好凝固止血功能，就应该具有多个激 光波长的输出。但是，目前还没有基于一个激光器即可输出3 ~ 6个波长的激光 医疗系统，本技术就针对这个不足提出解决方案。实际上Nd: YAG激光除1. 06pm波长可形成振荡放大输出外，还存在1. 32pm 和1.4化m波长振荡放大输出的可能性。1. 32pm波长输出已用于测距。因为 1.44nm波长的激光振荡放大特别难于形成，因此在国内尚未实际应用。从图2 中可以更清楚地看到水对1.44|im波长的Nd: YAG激光的吸收率比对波长为 1. 06pm的Nd: YAG激光的吸收率也高约2个多量级，而和Ho: YAG激光相似或 者略高。Nd: YAG激光仅能渗入组织约0. 4mm，具有较好的切割汽化组织的性能， Nd: YAG激光可以通过石英光纤进行传输，在医疗应用中能够达到既方便操作、 切割效果又好的要求。比起Ho:YAG激光，Nd: YAG激光更具有运行成本低的优 点，是非常值得开发的医用激光器。而1. 32|im波长的Nd: YAG激光对富含水的 组织的汽化切割和凝固止血功能则介于1. 44|_im波长的Nd: YAG激光和1. 06pm 波长的Nd: YAG激光之间。另外，1. 064m波长、1. 32pm波长和1. 44|im波长的Nd: YAG激光的基频光 还可以通过倍频晶体获得0.53|im波长的绿激光、0. 66,的红激光及0. 72pm 波长的深红激光。绿激光可以用来汽化切割富含血红蛋白的组织，而红激光可 以用来进行理疗。可见光波段的激光也可以与吸收该波长激光的光敏剂配合用于光动力学治疗。由于1.4Vm波长激光的激发截面远比1. 06(im波长激光的激发截面要小， 甚至比l. 32pm波长激光的激发截面也小，增益系数很低，所以很难产生1. 44, 激光的输出。为了实现1.44pm波长激光的振荡放大输出就必须抑制1.06pm 和1. 32pm波长激光的振荡放大，只有解决了这一问题才可能获得1. 44pm波 长激光的输出。
技术实现思路
为了实现在同 一个激光装置中实现不同波长的激光输出的目的，本实用新 型提出了医用Nd: YAG激光装置，使得在不移动任何光学元件条件下，可实现波 长为1.06微米、1. 32微米、1. 44微米和它们的倍频光0. 53微米、0. 66微米 及O. 72微米的输出；使一台Nd: YAG激光器具有多个激光波长，分别对富含水 的组织和富含血红蛋白的组织具有高效汽化切割功能，同时又满足良好凝固止 j6l的需求。为了实现上述目的，本技术提供了一种多波长激光装置，包括 激光晶体；激光输出单元，位于从所述激光晶体发出的光路上，并位于所述激光晶体 一侧；用于反射增益最大的第一波长激光的第一全反单元，位于所述光路上，且 位于与所述激光输出单元相对的所述激光晶体的另一侧；用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元，位于所述光路上，且位 于所述第一波长全反单元的截止光闸与所述激光晶体之间。所述第一全反单元设有一个用于反射第一波长激光的全反镜和一个第一波 长激光截至光闸，所述用于反射第 一波长激光的全反镜垂直于所迷光路的主光 轴，所述第一波长激光截止光闸，位于所述光路上，且位于所述用于反射第一 波长激光的全反镜和所述激光晶体之间。在所述激光晶体、所述激光输出单元、所述用于反射第一波长激光的第一 全反单元或所述用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元之间或内部还 设有一个或一个以上的用于改变光路方向的全反镜。所述用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元由一个或一个以上的透反装置构成；所述透反装置包括用于反射波长增益小于第一波长激光的透 反镜，垂直于所述光路的主光轴；且当所述透反装置为一个以上时，任意两个 透反装置之间或者内部设有截止光闸。所述透反装置还可以包括用于反射波长增益小于第一波长激光的全反镜， 平行于所述光路的主光轴；45。透反镜，设置在所述用于反射波长增益小于第一 波长激光的全反镜和所述激光晶体之间的光路中；且当所述透反装置为一个以 上时，任意两个透反装置之间或者内部设有截止光闸和45"透反镜。所述激光输出单元由激光输出镜和扩束镜构成；所述激光输出镜设置于所 述扩束镜和所述激光晶体之间的光路上。所述激光输出镜上设有用于输出第 一波长激光的膜层。所述激光输出镜上还可以设有一个或一个以上波长增益小于第一波长激光 的膜层。所述激光输出镜可以为一个以上波长共用，分别设有用于输出第一波长激 光的膜层，以及一个或一个以上波长增益小于第一波长激光的膜层。 所述任意两个激光输出镜之间设有45('透反镜。如上所述的多波长激光装置，还设有将从所述扩束镜输出的激光反射到一 共同光路的光路反射镜、位于所述共同光路上的光纤耦合器和与所述光纤耦合 器连接的传导激光的光纤。本技术还提供了另一种医用多波长激光装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多波长激光装置，其特征在于，包括：　　　　激光晶体；　　　　激光输出单元，位于从所述激光晶体发出的光路上，并位于所述激光晶体一侧；　　　　用于反射增益最大的第一波长激光的第一全反单元，位于所述光路上，且位于与所述激光输出单元相对的所述激光晶体的另一侧；　　　　用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元，位于所述光路上，且位于所述第一波长全反单元的截止光闸与所述激光晶体之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志远，
申请(专利权)人：北京光电技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]