专利名称：一种偏振激光针灸治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光医疗仪器，尤其是涉及一种偏振激光针灸治疗仪。
技术背景激光治疗方法在医院得到了广泛应用，激光的单色性和偏振性是其具有显 著疗效的原因。国内外已有多种激光治疗仪投入了生产使用，除仅有少数的几 种可以产生线偏振态和圆偏振态激光外， 一直没有偏振态可实时调制的激光治 疗仪。更不能利用对偏振态和光强的调制来模拟针灸治疗中的各种手法。 发明内容本发明的目的在于提供偏振态和激光强度均可调制的一种偏振激光针灸治 疗仪。并利用对偏振态和光强的调制来模拟针灸治疗中的各种手法。 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是-激光治疗仪的控制器的一端经供电电源接半导体激光器，半导体激光器的 激光穿过起偏器和贴在起偏器表面的偏振液晶调制器，起偏器和偏振液晶调制 器平面均垂直于半导体激光器出射的光束，起偏器的透振方向和偏振液晶调制器的锚定方向成45。角，偏振液晶调制器出射的激光进入能会聚一束光的光学透 镜组，激光治疗仪的控制器的另一端接偏振液晶调制器。所述的偏振液晶调制器，由两片导电面朝向内侧的ITO导电玻璃错开叠放 构成，之间注入液晶，并用紫外固化胶密封，在ITO导电玻璃错开的导电面分 别引出电极。所述的激光治疗仪的控制器为现场可编程门阵列FPGA系统，输入接控制 开关，有两路输出， 一路通过第一 DA数模转换器，连接电源驱动电路，输出 到激光器供电电源；另一路通过第二 DA数模转换器，连接液晶驱动电路，输 出到偏振液晶调制器。所述的半导体激光器的输出波长为范围600 1000nm，功率为100-500mw。本发明具有的有益效果是在控制电路控制下，输出特定光强波形的激光进入偏振调制器。偏振调制 器对其偏振态进行调制后，输出特定偏振态激光给光学透镜组。光学透镜组进 行适度聚焦，输出激光对相关穴位进行针灸治疗。通过调制偏振态和光强能够 模拟针灸治疗中的各种手法。可自由设置的偏振态和光强波形，亦有利于进行医疗实验。偏振激光治疗仪可用于多种疾病的治疗，使用方便。
图1是本发明的激光治疗仪结构原理示意图。图2是本发明的激光治疗仪的光学原理图。图3是液晶调制器。图4是激光治疗仪控制器电路框图。图5是激光治疗仪控制器电路图。图中1、控制器，2、供电电源，3、半导体激光器，4、起偏器，5、偏振 液晶调制器，6、光学透镜组，7、皮肤表面，8、大部分人体穴位，9、电极， 10、紫外固化胶，11、液晶，12、 ITO导电玻璃，13、电极。
具体实施方式
如图1所示，本发明激光治疗仪的控制器1的一端经供电电源2，接半导体 激光器3，控制其产生特定光强波形的激光，该激光束垂直穿过起偏器4和贴在 其表面的偏振液晶调制器5，起偏器4的透振方向和偏振液晶调制器5的锚定方 向成45°角。激光治疗仪的控制器1的另一端接偏振液晶调制器5。控制器l通 过控制偏振液晶调制器5的输入电压V,从而控制调制器5对入射激光的附加 相位差S，最终控制出射激光的偏振态。偏振液晶调制器5的V S关系由实验 测得。偏振液晶调制器5出射激光进入光学透镜组6成为一束会聚光，穿过人 体皮肤表面7，汇聚于人体穴位8处。该汇聚光束照射于人体皮肤表面7处的光 斑直径小于10mm，光束的汇聚点距皮肤表面7最深为40mm。大部分穴位8距 人体皮肤表面7小于40mm。如图3所示，所述的偏振液晶调制器5，由两片导电面朝向内侧的ITO导电 玻璃12错开叠放构成，之间注入液晶ll，并用紫外固化胶10密封，在ITO导 电玻璃12错开的导电面分别引出电极9、 13。电极9接地，电极13和液晶驱动 电路连接。如图4所示，所述的激光治疗仪的控制器1为现场可编程门阵列FPGA系 统，输入接控制开关，有两路输出， 一路通过第一 DA数模转换器，连接电源 驱动电路，输出到激光器供电电源。另一路通过第二 DA数模转换器，连接液 晶驱动电路，输出到偏振液晶调制器5。所述的半导体激光器3的输出波长为范围600 1000nm，功率为 画-500mw。如图2所示，为特定偏振态产生的光学原理半导体激光器发出的激光通 过起偏器4后成为一束水平方向的线偏振光，光强为I。，振幅为A。，该线偏振 光可以被分解为寻常光O和非寻常光E。 O光和E光的振动方向相互垂直，其电矢量分别为=4)COS45°COS6>f ， =4)COs45°COS^， A。为E光的电矢量，A。2为0光的电矢量，co为角速度，t为时间。偏振液晶调制器5锚定方向 和起偏器4透振方向Pl成45°角，图2中偏振液晶调制器5锚定方向为水平方 向。从起偏器4中出射的线偏振光经过偏振液晶调制器5后，其O光、E光电矢量变为<2 =4) COS45° C0S^、 4>2=4)COs45°COS(^ + 。。 Ae2为经过偏振液晶调制器5后E光的电矢量，A。2为经过偏振液晶调制器5后O光的电矢量，S 为附加相位差。由于O光、E光具有相同频率，所以在经过偏振液晶调制器5 后，合并成一束相位差为5的偏振光。该偏振光入射至光学透镜组6中。当调节附加相位差S分别为";r、 ";r +丄T禾口";r-丄;r时，nK)丄2…。该偏振光恰好为线2 2偏振光、右圆偏振光和左圆偏振光。如图4所示激光治疗仪的控制器1，为现场可编程门阵列FPGA系统，输入 接控制开关，有两路输出， 一路通过第一DA数模转换器，连接电源驱动电路， 输出到激光器供电电源。另一路通过第二DA数模转换器，连接液晶驱动电路， 输出到偏振液晶调制器5。用户通过控制器输入部分，设定激光的偏振态、光强 波形，即设定了相应的针灸手法。输入信号进入FPGA，输出数字量，通过DA 数模转换器、驱动电路，数字量转变为模拟驱动信号，分别驱动偏振液晶调制 器和半导体激光器电源，得以控制激光的偏振态和激光强度。通过对FPGA系统编写程序，设定激光治疗仪输出激光的偏振态及光强波 形，实现激光模拟针灸手法。不同偏振态的激光对人体的治疗效果不同，可选 用某种偏振态的激光(如圆偏振光)进行理疗，也可以进行不同偏振态的激光 配合治疗。由于激光手法是由程序设定的，所以随着激光针灸研究的深入，本 激光治疗仪的功能能够得到加强。如图5所示为激光治疗仪控制器的详细电路图。FPGA型号为 EP1C12Q240C8。电源驱动电路由两级放大电路组成，运算放大器LF356D的第 6引脚接偏振液晶调制器5。液晶驱动电路由一级放大电路组成，运算放大器 LM741CN的第6引脚接激光器供电电源2。
权利要求
1.一种偏振激光针灸治疗仪，其特征在于激光治疗仪的控制器(1)的一端经供电电源(2)接半导体激光器(3)，半导体激光器(3)的激光穿过起偏器(4)和贴在起偏器(4)表面的偏振液晶调制器(5)，起偏器(4)和偏振液晶调制器(5)平面均垂直于半导体激光器出射的光束，起偏器(4)的透振方向和偏振液晶调制器(5)的锚定方向成45°角，偏振液晶调制器(5)出射的激光进入能会聚一束光的光学透镜组(6)，激光治疗仪的控制器(1)的另一端接偏振液晶调制器(5)。
2. 根据权利要求1所述的一种偏振激光针灸治疗仪，其特征在于所述的偏振 液晶调制器(5)，由两片导电面朝向内侧的ITO导电玻璃(12)错开叠放构成， 之间注入液晶(11)，并用紫外固化胶(10)密封，在ITO导电玻璃(12)错开 的导电面分别引出电极(9、 13)。
3. 根据权利要求1所述的一种偏振激光针灸治疗仪，其特征在于所述的激 光治疗仪的控制器(1)为现场可编程门阵列FPGA系统，输入接控制开关，有两 路输出， 一路通过第一 DA数模转换器，连接电源驱动电路，输出到激光器供 电电源。另一路通过第二 DA数模转换器，连接液晶驱动电路，输出到偏振液 晶调制器(5)0
4. 根据权利要求1所述的一种偏振激光针灸治疗仪，其特征在于所述的半 导体激光器(3)的输出波长为范围600 1000nm，功率为100-500mw。
全文摘要
本发明公开了一种偏振激光针灸治疗仪。激光治疗仪的控制器一端经供电电源接半导体激光器，半导体激光器的激光穿过起偏器和贴在起偏器表面的偏振液晶调制器，起偏器和偏振液晶调制器平面均垂直于半导体激光器出射的光束，起偏器的透振方向和偏振液晶调制器的锚定方向成45°角，偏振液晶调制器出射的激光进入会聚光学透镜组，激光治疗仪的控制器另一端接偏振液晶调制器。在控制电路控制下，输出特定光强波形的激光进入偏振调制器，偏振调制器对其偏振态进行调制后，输出特定偏振态激光给光学透镜组。光学透镜组进行适度聚焦，输出激光对相关穴位进行针灸治疗。偏振激光治疗仪可用于多种疾病的治疗，使用方便。
文档编号A61N5/06GK101214405SQ20081005942
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者强 周, 李宇波, 李锡华, 杨建义, 江晓清, 王嘉明, 王明华, 郝寅雷 申请人:浙江大学