一种光纤激光手术刀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微创激光手术设备，具体涉及一种光纤激光手术刀。
【背景技术】
[0002]激光器自问世以来，由于具备输出功率高、光束质量好等很多其他工具无法替代的优点，被广泛应用于工业加工、军事国防、光通信、医疗等领域。在医学领域的激光技术研宄和应用非常早。随着激光技术的不断发展和成熟，应用激光技术进行疾病的诊断、治疗等的研宄工作日益活跃，相应成果应用日益广泛。
[0003]全固态的光纤激光器具有光束质量优良，转换效率高，热管理方便，结构紧凑轻便及集成特性好等优势，将在诸多应用领域取代传统激光器。而且，光纤制造工艺与作为泵浦源的半导体激光器生产技术的日趋成熟，特殊波段光纤激光技术的探索研宄的深入，为相应波段高功率光纤激光的实现和应用提供了有利条件。
[0004]目前，在各类成熟和应用较广的激光治疗、手术设备中，主要有准分子激光、0)2激光、Nd: YAG (掺钕钇铝石榴石晶体)激光、绿激光(KTP倍频)、Ho: YAG (掺钬钇铝石榴石晶体)激光等。除开波长为193nm的超紫外准分子激光，激光的能量几乎完全被角膜上皮细胞和基质吸收，专用于眼科手术外。Nd: YAG(掺钕钇铝石榴石晶体)激光、绿激光(KTP倍频)、HckYAG(掺钬钇铝石榴石晶体)激光可配备传导光纤，利于介入微创手术，但是，其激光器采用分立光学原件和空间光学光路，系统环境敏感性较强，系统的稳定性受到影响，从而运行维护等方面的成本较高，由于系统的不稳定故障发生率相对较高，严重时甚至影响到正常的手术速度和效率。而且Nd: YAG (掺钕钇铝石榴石晶体)激光、绿激光(KTP倍频)的气化-切割能力不足。
[0005]而对软组织气化切割能力好的CO2激光，由于激光器本身为气体激光器，设备不可避免地存在高电压、体积大、需水冷却等问题，导致系统维护工作量增加，也降低了它使用便利性。目前，10.6微米的CO2激光主要通过导光臂传导，只能对那些暴露好的部位进行切割，无法进行介入微创手术。在耳鼻喉科，尤其喉部手术，其手术操作部位与麻醉管非常近，如果操作不慎，很有可能击穿麻醉管，致氧气外泄，手术部位失火，而造成喉部严重灼伤的可能。因此，此类手术操作对医生的技术要求甚高。对于那些肥胖、颈短、患有颈部疾病的患者，手术难度更大。
[0006]目前已有带光纤的CO2激光，但是采用的特种传输光纤传输效率低下、有毒、易碎，导致手术风险加大。而且，此类设备价格昂贵，很大程度上限制了其应用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种光束质量好、连续、稳定、成本低、操作便利、维护简单的适用于多种体内介入外科微创手术的光纤激光手术刀。
[0008]本发明提供的光纤激光手术刀，包括光纤激光器、激光刀头、分别设在光纤激光器和激光刀头内的增益光纤和激光传导光纤、设在光纤激光器和激光刀头之间连接所述增益光纤和激光传导光纤的插拔式光纤连接器、将所述光纤激光器产生的热量散热的制冷器。
[0009]所述光纤激光器包括种子激光器、隔离器、放大器、制冷器，所述激光器通过所述隔离器与放大器连接，所述激光手术刀头与所述放大器连接，所述种子激光器产生的种子激光经隔离器后注入所述放大器；所述2微米波段连续波激光由所述种子激光器产生，经所述隔离器、放大器向所述激光手术刀头输出；所述种子激光器、隔离器、放大器产生的热量由所述制冷器散热。
[0010]所述种子激光器包括若干第一泵浦源半导体激光器、第一泵浦耦合器(泵浦合束器)、光纤光栅、第一增益光纤，所述光纤光栅采用两个与所述第一增益光纤构成线性腔结构的谐振腔，所述第一泵浦源半导体激光器通过第一泵浦耦合器与所述第一增益光纤连接。
[0011]所述放大器包括若干个第二泵浦源半导体激光器、第二泵浦耦合器和第二增益光纤，所述第二泵浦源半导体激光器通过第二泵浦耦合器和第二增益光纤连接。
[0012]所述种子激光器采用线性腔结构，由一对中心波长为2微米的光纤光栅(FBG)与掺杂光纤熔接而成。
[0013]所述第一、第二增益光纤均为双包层结构的大模场掺铥光纤。
[0014]所述激光刀头包括所述激光传导光纤的尾部、套在尾部的护套，所述护套的端部设有轴向出光孔或径向出光孔将所述光纤中的激光引出护套外；其中设径向出光孔的护套内设有激光反射部件与所述径向出光孔相对应，所述光纤中的激光经激光反射部件反射后从所述径向出光孔引出。
[0015]本发明的有益效果:
本发明采用全光纤结构，从激光的产生、传导等环节器件都是光纤，光束质量好、连续、稳定，具有结构紧凑，操作便利，维护简单，效率高，节能环保，成本低的优点。在光纤激光器和激光刀头之间通过插拔式光纤连接器连接，可以方便地为手术配备不同长度传导光纤和不同的激光刀头，实现更换方便，提高手术效率。本发明适用于多种体内介入外科微创激光手术。
[0016]下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图。
[0018]图2是本发明中光纤激光器的结构示意图。
[0019]图3是本发明中激光刀头的结构示意图。
[0020]图4是发明中激光刀头的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本发明提供的光纤激光手术刀，包括光纤激光器1、激光刀头3、插拔式光纤连接器2和制冷器6，光纤激光器I内设有增益光纤1014，激光刀头3内设有激光传导光纤5，光纤激光器I和激光刀头3之间通过插拔式光纤连接器2连接，使增益光纤4和激光传导光纤5连通，制冷器6设在光纤激光器I的底部，将光纤激光器I产生的热量散热。
[0022]所述光纤激光器I采用中国人民解放军国防科技大学研制的全光纤结构百瓦级输出功率的掺铥光纤激光器，输出功率范围在10?100W可调。如图2所示，该光纤激光器I采用了主振荡器功率放大(MOPA)方案，从主体功能上，光纤激光器I主要由种子激光器(主振荡器)101和放大器103两部分组成，它们之间通过隔离器102连接，种子激光器(主振荡器)101产生的种子激光经隔离器102后注入放大器103，种子激光器101、隔离器102、放大器103产生的热量由所述制冷器6散热；增益光纤4包括分别设在种子激光器101和放大器103内的第一增益光纤1014和第二增益光纤1033。
[0023]种子激光