医用多波长激光装置的制作方法

文档序号:6882834阅读:173来源:国知局
专利名称:医用多波长激光装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种激光装置,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,本实用新型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。实用新型内容为了实现在同 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,本实用新型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。本实用新型还提供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,位于所述激光晶体的光路的一侧;第二波长输出单元,位于所述第一波长输出单元与所述激光晶体之间;
第一波长倍频波长输出单元,位于与所述第一波长输出单元相对应的所述激光晶体的光路的另一侧;第二波长倍频波长输出单元,位于所述第一波长倍频波长输出单元与所述 激光晶体之间;电光晶体,位于所述第二波长输出单元与所述激光晶体之间; 起偏器,位于所述电光晶体与所述激光晶体之间; 透反镜单元;位于所述起偏器与所述激光晶体之间; 第一声光调制器,位于所述透反镜单元与所述激光晶体之间; 第二声光调制器,位于所述第二波长倍频波长输出单元与所述激光晶体之间。所述第 一波长输出单元包括第 一波长输出镜,位于所述激光晶体的光路上,所述第 一波长输出镜上镀有对第 一 波长的激光的部分透射膜层以及对第二波长的激光全反射的膜层;第一光闸,位于所述第二波长输出单元与所述第一波长输出镜之间;第一波长扩束镜,位于所述第一波长输出镜的输出光路上; 所述第二波长输出单元包括检偏分光器,设置在所述光电晶体和所述第一光闸之间,与所述激光晶体 的主光轴呈45。角;第二波长输出镜,设置在所述检偏分光器的反射光路上, 垂直于所述检偏分光器的反射光路,在所述第二波长输出镜上镀有对第二波长 的激光部分透射和对第一波长的激光全反射的膜层;第二光闸,位于所述第二 波长输出镜和所述^f企偏分光器之间;第二波长扩束镜,位于所述第二波长输出 镜的输出光路上;所述第一波长倍频波长输出单元包括第一波长倍频波长输出镜,位于所述激光晶体的光路上,所述第一波长倍频波长输出镜上镀有对第一波长倍频波长的激光的全透射膜层和对第一波长的 激光全反射的膜层;与第一波长匹配的倍频晶体,设置在所述第一波长倍频波
长输出镜与所述激光晶体之间;第一波长倍频波长谐波反射镜,设置在所述与第一波长匹配的倍频晶体和所述激光晶体之间,所述第一波长倍频波长谐波反 射镜上镀有对第一波长倍频波长的激光全反射和对第一波长的激光的全透射的膜层;第三光闸,位于所述第一波长倍频波长谐波反射镜与所述第二波长倍频 波长输出单元之间,第一波长倍频波长扩束镜,位于所述第一波长倍频波长输 出镜的输出光路上;所述第二波长倍频波长输出单元包括第三45。透反镜,设置在所述第三光闸与所述第二声光调制器之间,与所述 激光晶体的主光轴呈45。角,所述第三45。透反镜上镀有对第二波长的激光全反 射和对第一波长的激光全透射的膜层;第二波长倍频波长输出镜,设置在所述 第三45。透反镜反射的光路上且垂直于反射光光路,所述第二波长倍频波长输出 镜上镀有对第二波长的激光全反射和对第二波长倍频波长的激光全透射的膜 层;与第二波长匹配的倍频晶体,设置在所述第二波长倍频波长输出镜与所述第三45。透反镜之间;第二波长倍频波长谐波反射镜,设置在所述与第二波长匹 配的倍频晶体和所述第三45。透反镜之间,所述第二波长倍频波长谐波反射镜上 镀有对第二波长倍频波长的激光全反射和对第二波长的激光全透射的膜层;第四光闸,位于所述第二波长倍频波长谐波反射镜与所述第三45。透反镜之间;第 二波长倍频波长扩束镜,位于所述第二波长倍频波长输出镜的输出光路上。 所述透反镜单元包括第一 45°透反镜,设置在所述第 一声光调制器与所述起偏器之间且与所述激 光晶体的主光轴呈45。角,所述第一45"反射镜上镀有对第二波长的激光全透射 的膜层和对第一波长的激光全反射的膜层;第一第一波长45°反射镜,设置在所述第一45。透反镜的反射光光路上,与 所迷第一45°透反镜的反射光路呈45°角,且与所述第一45。透反镜平行,所述第 一第一波长45°反射镜面向所述第一45°透反镜的侧面上镀有对第一波长的激光全反射的膜层;第二第一波长45°反射镜,设置在所述第一第一波长45°反射镜的反射光路上,且与所述第一第一波长45°反射镜对称设置,所述第二第一波长45°反射镜 面向所述第一第一波长45°反射镜的侧面上镀有对第一波长的激光全反射的膜 层;第二45°透反镜,设置在所述第二第一波长45°反射镜的反射光路与所述激 光晶体的主光轴的交点处,所述第二45'透反镜与所述第一45°透反镜对称设置, 所述第二45°透反镜上镀有对第二波长的激光全透射的膜层和对第一波长的激 光全反射的膜层;第五光闸,位于所述第一45°透反镜和所述第二45°透反镜之间。 如上所述的医用多波长激光装置,还包括将从第一波长扩束镜、第二波 长扩束镜、第一波长倍频波长扩束镜和第二波长倍频波长扩束镜输出的各波长激光反射到 一共同光路的相应的光路反射镜;位于所迷共同光路上的一光纤耦 合器和与所述光纤耦合器连接的传导激光的光纤。本实用新型的优点一是没有任何光学元件位置的移动,避免了谐振腔参数 失调引起的输出功率下降或不能产生激光的现象,激光输出稳定可靠。二是在 一个激光器上实现多波长输出,使医生可根据治疗需要方便地选择最佳激光波 长,而且避免了使用多个激光器的麻烦,还节省了设备费用。第三,可实现各 波长激光的独立输出,利于各波长激光进行与该波长激光相匹配的扩束,聚焦 耦合等光束转换,避免了共用一个扩束和耦合元件时,因波长不同经聚焦后焦 点位置的误差产生的耦合效率降低,以及焦点位置太靠近光纤端面可能导致的 光纤损坏。第四,各波长独立输出时还具有独立的谐振腔,利于进行各波长谐 振腔参数的最佳设计。第五,本实用新型实现在不移动任何光学元件的条件下 采用多镜腔和相应的膜层设计,用多镜谐振腔增加1.06pm和1.32pm波长的腔 损耗,达到抑制1.06|am和1.32pm波长的激光振荡放大,从而获得1.44|im波 长激光的振荡放大输出。


图1为不同组织和水对各种不同波长激光的吸收的图谱;图2为水对各种不同波长激光的吸收的图语;图3为本实用新型多波长激光治疗装置的实施例一;图4为本实用新型多波长激光治疗装置的实施例二;图5为本实用新型多波长激光治疗装置的实施例三;图6为本实用新型另一多波长激光治疗装置的实施例示意图;图7为多波长激光治疗装置的激光与光纤耦合的示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一 步对本实用新型进行说明。 实施例1:参考图3,本实施例中,激光晶体为Nd: YAG激光晶体1,激光输出单元为 激光输出镜2和扩束镜6,用于反射增益最大的第一波长激光的第一全反单元 为1. 06微米全反镜3和1. 06微米截止光闸31,用于反射波长增益小于第一波 长激光的反射单元为1. 32微米全反镜4、 1. 44微米全反镜5、 1. 44微米45°全 反镜51、以及l. 32微米截止光闸41。、激光晶体为掺钕钇铝石榴石晶体,激光输出镜2位于Nd: YAG激光晶体1 的一側,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,并镀有对1. 44微米波长、1. 32 微米以及对1. 06微米波长的激光部分透射的膜层;1. 06微米全反镜3位于 Nd: YAG激光晶体1的另一侧,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,并镀有对 1. 06 ^微米波长的激光全反射的膜层;1. 32微米全反镜4位于Nd: YAG激光晶体 1与1. 06微米全反镜3之间,镀有对1. 32微米波长的激光全反和对1. 06微米
波长激光高透的膜层;在1. 32微米全反镜4和Nd: YAG激光晶体1之间有一个 1. 44微米45°全反镜51与Nd: YAG激光晶体1的主光轴呈45°角,其上镀有对1. 44 微米波长的激光全反射的膜层、还镀有对1. 32微米波长和1. 06微米波长的激 光高透射的膜层;在1. 44微米45。全反镜51反射的光路上有一个1. 44微米全 反镜5垂直于反射光光路并与Nd: YAG激光晶体1的主光轴平行,镀有对1. 32 微米波长和1. 06微米波长的激光高透射的膜层以及对1. 44微米波长的激光全 反射的膜层;在1. 06微米全反镜3和1. 32微米全反镜4之间设置有1. 06微米 截止光闸31;在1. 32微米反射镜4和1. 44微米45。全反镜51之间设置有1. 32 微米截止光闸41;这些光闸可以被关闭或打开,使其遮挡或不遮挡主光轴的光 束。由此,激光输出镜2和1.06微米全反镜3构成了 1.06微米激光谐振腔; 激光输出镜2和1. 32微米全反镜4构成了 1. 32微米激光谐振腔;激光输出镜 2和1. 44微米45。全反镜51以及1. 44微米全反镜5构成了 1. 44微米激光谐振 腔。Nd: YAG激光晶体1能产生波长为1. 06微米、1. 32微米和1. 44微米波长的 激光跃迁。当1. 06微米截止光闸31和1. 32微米截止光闸41均被控制打开时, 因为1. 44微米45。全反镜51和1. 32微米全反镜4均镀有对1. 06微米波长激光 高透的膜层,虽然1. 32微米激光谐振腔依然存在,但是经过模竟争在激光输出 镜2和1. 06微米全反镜3构成的1. 06微米波长激光谐振腔内形成1. 06微米波 长激光振荡放大而获得1. 06微米激光输出。当1. 06微米截止光闸31处于关闭 和1. 32微米截止光闸41打开时,因为1. 44微米45。全反镜51镀有对1. 32微 米波长激光高透的膜层,经过模竟争在激光输出镜2和1. 32微米全反镜4构成 的1.32微米激光谐振腔内形成激光振荡放大而获得1.32微米激光输出。当 1. 32微米截止光闸41被控制关闭时,1. 44微米激光在激光输出镜2和1. 44微来45。全反镜51以及1. 44微米全反镜5构成的谐振腔内获得振荡放大而输 出1. 44微米激光。为了将激光传输到需要治疗的部位,输出的激光束经扩束镜6整形,然后 经过光纤耦合器耦合到光纤,经过光纤传导激光至治疗部位进行治疗。由此, 医生可根据对组织的汽化切割或凝固止血的需求选用高功率的1.44微米波长激光进行汽化切割,或选用低功率的1.06微米波长激光进行凝固止血,或选用 功能居中的1. 32微米波长激光进行治疗。达到了一个激光器系统多波长输出, 既具有良好的对含水组织的汽化切割性能,又具有良好的凝固止血性能的优点。实施例2:参考图4,本实施例中,激光晶体为Nd: YAG激光晶体1,激光输出单元为 激光输出镜2和扩束镜6,用于反射增益最大的第一波长激光的第一全反单元 为1.06微米全反镜3和1.06微米截止光闸31,用于反射波长增益小于第一波 长激光的反射单元为1. 32微米全反镜4、 1. 44微米全反镜5、 45°反射镜42、 1. 44微米45。全反镜52、 1. 32微米截止光闸41以及1. 44微米截止光闸53。激光晶体为掺钕钇铝石榴石晶体,激光输出镜2位于Nd:YAG激光晶体1 的一侧,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,并镀有对1. 44微米波长、1.32 微米以及对1. 06微米波长的激光部分透射的膜层;1. 06微米全反镜3位于 Nd: YAG激光晶体1的另一侧,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,并镀有对 1. 06微米波长的激光全反射的膜层;在1. 06微米全反镜3和Nd: YAG激光晶体 1之间有一个45。全反镜42与Nd: YAG激光晶体1的主光轴呈45。角,其上镀有 对1. 32微米波长的激光和1. 44微米波长的激光全反射而对1. 06微米波长激光 高透射的膜层;1. 32微米全反镜4位于45。全反镜42反射的光路上,垂直于45° 全反镜42的反射光路,且与Nd: YAG激光晶体1的主光轴平行,该镜片上镀有 对1. 32微米波长激光全反射和对1. 06微米波长激光高透射的膜层;在1. 32 微米全反镜4和45。全反镜42之间有一个1. 44微米45。全反镜52与所在光路呈 45°角且与45°全反镜42的平面垂直,其上镀有对1.44微米波长的激光全反射 和对1. 33微米和1. 06微米波长的激光高透射的膜层;1. 44微米45。全反镜52 的反射光路与M: YAG激光晶体1的主光轴平行,在反射光路上有一个1."微
米全反镜5垂直于反射光光路并与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,其上镀有 对l. 06微米波长和1. 32微米的激光高透射的膜层以及对1. 44微米波长的激光 全反射的膜层;在1. 06微米全反镜3和45。全反镜42之间设置有1. 06微米截 止光闸31;在1. 32微米反射镜4和1. 44微米45。全反镜52之间设置有1. 32 微米截止光闸41;在1. 44微米反射镜5和1. 44微米45。全反镜52之间设置有 1.44微米截止光闸53;这些光闸可以分别被关闭或打开,使其遮挡或不遮挡光 束。由此,激光输出镜2和1. 06微米全反镜3构成了 1. 06微米激光谐振腔; 激光输出镜2和45。全反镜42以及1. 32微米全反镜4构成了 1. 32微米激光谐 振腔;激光输出镜2、 45°全反镜42、 1. 44微米45°全反镜53和1. 44微米全反 镜5构成了 1. 44微米激光谐振腔。Nd: YAG激光晶体1能产生波长为1. 06微米、1. 32微米和1. 44微米波长的 激光跃迁。当1. 06微米截止光闸31被打开和1. 32微米截止光闸41以及1. 44 微米光闸53均被关闭时,因为45。全反镜42镀有对1. 06微米波长激光高透射 的膜层,经过模竟争在激光输出镜2和1. 06微米全反镜3构成的1. 06微米激 光谐振腔内形成激光振荡放大而获得1. 06微米激光输出。当1. 06微米截止光闸31、 1. 44微米截止光闸53均处于关闭和1. 32微米 截止光闸41打开时,因为45。全反镜42和1. 32微米全反镜4均镀有对1. 06 微米波长激光高透和1. 32微米全反的膜层,1. 44微米45。全反镜52镀有对1. 06 微米波长激光和1. 32微米高透的膜层,经过模竟争在激光输出镜2、 45°全反 镜42和1. 32微米全反镜4构成的1. 32微米激光谐振腔内形成激光振荡放大而 获得1. 32微米激光输出。当1. 06微米截止光闸31和1. 32微米截止光闸41均被控制关闭而1." 微米截止光闸53打开时,因45。全反镜42镀有对1. 32微米波长的激光和1.44 微米波长的激光全反射而对1. 06微米波长激光高透射的膜层,以及1. 44微米 45°全反镜52镀有对1. 44微米波长的激光全反射、对1. 33微米和1. 06微米波
长的激光高透射的膜层,而且1.44微米全反镜5镀有对1.06微米波长、1.32 微米波长的激光高透射和对1. 44微米波长的激光全反射的膜层,所以在激光输 出镜2、 45°全反镜42、 1.44微米45°全反镜52和1.44微米全反镜5构成的谐 振腔内获得振荡放大而输出1. 44微米激光。输出的激光束经扩束镜6整形,再经过光纤耦合器耦合到光纤,经过光纤 传导激光至治疗部位进行治疗。由此,医生可根据对组织的汽化切割或凝固止 血的要求选用高功率的1. 44微米波长激光进行汽化切割,或选用低功率的1. 06 微米波长激光进行凝固止血,或选用功能居中的1. 32微米波长激光进行治疗。 达到了 一个激光器系统多波长输出,既具有良好的对含水组织的汽化切割性能, 又具有良好的凝固止血性能的优点。实施例3:参考图5,本实施例为非同光路输出三个基频波长,特点是除共用Nd:YAG 激光晶体1外,三个波长的谐振腔腔长相同,且各波长均具有独立的输出镜和 反射镜,以及独立的输出光路。其中,激光晶体为Nd: YAG激光晶体1,激光输 出单元为1. 06微米输出镜23、 1. 32微米输出镜24、 1. 44微米输出镜25、 45° 反射镜421、 1.44微米45°反射镜521和扩束镜63、 64、 65,用于反射增益最 大的第一波长激光的第一全反单元为1. 06微米全反镜3和1. 06微米截止光闸 31,用于反射波长增益小于第一波长激光的反射单元为1. 32微米全反镜4、1. 44 微米全反镜5、 45°反射镜42、 1. 44微米45。全反镜52、 1. 32微米截止光闸41 以及1. 44微米截止光闸53。具体实施方法与实施例2中反射光路部分相同,不同之处是输出光路不同 激光输出镜2由1. 06微米输出镜23替换,其上镀有对1. 06微米波长激光部分 透射的膜层和对1. 32微米波长、1. 44微米波长的激光高透射的膜层,它与1. 06 微米全反镜3构成1. 06微米波长激光谐振腔,此外,在1. 06微米输出镜23 与Nd: YAG激光晶体1之间设置45。反射镜421与Nd: YAG激光晶体1的主光轴呈 45。角且与45。反射镜42平行,其上镀有对1. 32微米波长和1. 44微米波长的激
光全反射而对1. 06微米波长激光高透射的膜层,该膜层与45。反射镜42相同; 1. 32微米输出镜24位于45°全反镜421反射的光路上,垂直于45。全反镜421 的反射光光路且与Nd: YAG激光晶体1的主光轴平行,该镜片上镀有对1. 32微 米波长激光部分透射和对1. 06微米波长激光高透的膜层。1. 32微米输出镜24、 45°全反镜421、 45°全反镜42和1. 32微米全反镜4构成了 1. 32微米激光谐振 腔。在1. 32微米输出镜24与45°反射镜421之间设置1. 44微米45°反射镜521 与光路呈45°角且与45°反射镜421平行,其上镀有对1. 32微米波长和1. 06微 米波长的激光高透射以及对1. 44微米波长的激光全反射的膜层,该膜层与1. 44 微米45。反射镜52相同,反射的光路与Nd: YAG激光晶体1的主光轴平行;1. 44 微米输出镜25位于1. 44微米45。反射镜521反射的光路上,垂直于反射光光路 和Nd: YAG激光晶体1的主光轴,该镜片上镀有对1. 32微米波长和1. 06微米波 长激光高透的膜层,以及对1.44微米波长激光部分透射的膜层。因此1.44微 米输出镜25、 1.44微米45°全反镜521、 45°全反镜421、 45°全反镜42、 1.44 微米45°全反镜52和1. 44微米全反镜5构成了 1. 44微米激光波长谐振腔。产生各个波长激光的操作过程与实施例2完全相同。1. 06微米波长的激光、 1. 32微米波长的激光和1. 44微米波长的激光分别由扩束镜63、 64和65对激 光束整形后,耦合到光纤传导激光进行治疗。各波长独立输出时具有独立的谐 振腔,利于进行各波长谐振腔参数的最佳设计。除了上述的各元件外,为了实现各波长激光输出达到医疗的作用,还包括 一光纤耦合器、使各波长激光通过光纤耦合器能会聚到同一焦点、与各波长激 光对应的45。反射镜和一传导激光的光纤。各波长激光通过同一光纤耦合器汇聚 到同一焦点并经过同一光纤输出,所述各波长激光中的一波长激光沿光纤耦合 器的光轴入射,其余波长激光经45°反射镜将激光反射到光纤辆合器的光轴方 向。
本实用新型另一多波长激光治疗装置的具体实施如下。实施例1:参考图6,激光晶体为掺钕钇铝石榴石晶体,1.06微米输出镜26位于 Nd: YAG激光晶体1的一侧,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂直,并镀有对1. 06 微米波长的激光部分透射和对1. 32微米波长的激光全反射的膜层;0. 53微米 输出镜21位于Nd: YAG激光晶体1的另一侧,与Nd: YAG激光晶体1的主光轴垂 直,镀有对O. 53微米波长全透射和对1. 06微米波长的激光全反射的膜层;在 Nd: YAG激光晶体1与1. 06微米输出镜26之间有一45。反射镜43与Nd: YAG激 光晶体1的主光轴呈45°角,其上镀有对1. 32微米波长全透射和对1. 06微米波 长的激光全反射的膜层;在45°反射镜43的反射光光路上有一个1. 06微米45°反 射镜33与反射光路呈45°角,且与45。反射镜43平行,它面向45°反射镜43的 侧面上镀有对1. 06微米波长的激光全反射的膜层;在1. 06微米45。反射镜33 的反射光路上有一个1. 06微米45。反射镜331与1. 06微米45°反射镜33对称设 置,相向的侧面上镀有对1. 06微米波长的激光全反射的膜层;在1. 06微米45° 反射镜331的反射光路与Nd: YAG激光晶体1的主光轴的交点处设置一个45'反 射镜431, 45°反射镜431与45。反射镜43相反对称设置,其上镀有与45。反射 镜43完全相同的膜层;因此,0. 53微米输出镜21、 45°反射镜43、 1. 06微米45° 反射镜33、 1. 06微米45。反射镜331、 45°反射镜431和1. 06微米输出镜26构 成了 1. 06微米波长激光的谐振腔。为了实现1. 06微米波长基频光的倍频,在0. 53微米输出镜21与Nd: YAG 激光晶体l之间设置有一个与1. 06微米匹配的倍频晶体34,它可将1.06微米 波长的激光倍频成为0. 53微米波长的激光,但是尽管0. 53微米输出镜21上镀 有对0. 53微米波长激光全透射的膜层,对高功率的0. 53微米波长的激光仍有 一些反射;因此,在与1. 06微米匹配的倍频晶体34和Nd: YAG激光晶体1之间 还设置有一个G. 53微米谐波反射镜22,其上镀有对G. 53微米波长全反射和对 1. 06微米波长的激光全透射的膜层,它可将0. 53微米输出镜21反射回腔内的 1. 06孩t米波长的光经倍频晶体34倍频成为0. 53微米波长的激光,以及0. 53 微米输出镜21反射回腔内的0. 5 3微米波长的激光再反射回去并通过0. 5 3微米 输出镜21输出。为提高倍频效率,在Nd: YAG激光晶体1与0. 53微米谐波反射 镜22之间设置一个声光调制器7,可将连续波调制为10kHz ~ 25kHz的脉冲; 但是对百瓦级振荡的激光一个声光调制器不够,为此在Nd: YAG激光晶体1与45° 反射镜43之间设置另一个声光调制器71,它与声光调制器7完全相同且与声 光调制器7同步驱动。为建立1. 32微米激光振荡的谐振腔,在主光路上需设置反射镜以便形成另 一振荡光路。为此在45。反射镜431与1. 06微米输出镜26之间设置一个检偏分 光器10,它与Nd: YAG激光晶体1的主光轴呈45°角且与45°反射镜431平行(也 可以用布鲁斯特角设置的片堆);在检偏分光器IO反射的光路上设置1. 32微米 输出镜27,它垂直于反射光路且与Nd: YAG激光晶体1的主光轴平行,其上镀 有对1. 32微米波长的激光部分透射和对1. 06微米波长激光全反射的膜层;在 0.53微米谐波反射镜22与声光调制器7之间设置一个45°反射镜44,它与 Nd: YAG激光晶体1的主光轴呈45°角且与45°反射镜43平行,其上镀有对1. 32 微米波长的激光全反射和对1. 06微米波长激光全透射的膜层;在45°反射镜44 反射的光路上设置0. 66微米输出镜28,它垂直于反射光光路且与Nd: YAG激光 晶体1的主光轴平行,其上镀有对1. 32微米波长的激光全反射和对0. 66微米 波长激光全透射的膜层;因此,0. 66微米输出镜28、 45°反射镜44、 45°反射 镜43、 45°反射镜431、检偏分光器10和1. 32微米输出镜27构成了 1. 32微米 波长激光的谐振腔。为了实现1. 32微米波长基频光的倍频,在0. 66微米输出镜28与45°反射 镜44之间设置有一个与1. 32微米匹配的倍频晶体45,它可将1. 32微米波长 的激光倍频成为0.66微米波长的激光;和前面所述的理由一样,在与l. 32微 米匹配的倍频晶体45和45°反射镜44之间设置有一个0. 66微米谐波反射镜29, 其上镀有对0. 66微米波长全反射和对1. 32微米波长的激光全透射的膜层,它
可将0. 66微米输出镜28反射回腔内的1. 32微米波长的光经倍频晶体45倍频 成为0. 66微米波长的激光以及0. 66微米输出镜28反射回腔内的0. 66微米波 长的激光再反射回去并通过0. 66微米输出镜28输出。为了实现1. 06微米波长的激光和1. 32微米波长激光的分别振荡输出,还 需设置一些光闸。为此,在0.53微米谐波反射镜22与45'反射镜44之间的光 路上设置一个光闸31,在检偏分光器10与1. 06微米输出镜26之间的光路上 设置另一个光闸311;在0. 66微米谐波反射镜29与45。反射镜44之间的光路 上设置一个光闸41,在检偏分光器10与1. 32微米输出镜27之间的光路上设 置另一个光闸411;这些光闸可以被分别控制,形成遮挡或不遮挡各自的光路。 另外在1. 06微米45。反射镜33与1. 06微米45。反射镜331之间的光路上设置一 个光闸32。该光闸32是一个具有关联作用的光闸,当光闸32遮挡1. 06微米45° 反射镜33与1. 06微米45°反射镜331之间的光路时,就不遮挡45°反射镜43 与45。反射镜431之间的光路;反之,当光闸32不遮挡1. 06微米45。反射镜33 与1. 06微米45。反射镜331之间的光路时,就遮挡45。反射镜43与45。反射镜 431之间的光路,从而起到切换1. 06微米与1. 32微米波长在腔内谐振放大的 作用。为了建立0. 53微米和0. 66微米波长的谐振腔还需要用偏振技术对光路进 行改变,为此需设置起偏、检偏和偏振面旋转等新的器件。具体的方法是在45。 反射镜431与检偏分光器IO之间设置一个起偏器8,它可以对在腔内谐振放大 的1. 06微米与1. 32微米波长激光起到起偏作用,使它们分别变成线偏振光; 但是起偏器8对1. 06微米波长的光起偏最佳时,对1. 32微米波长的光起偏作 用的匹配就稍差,但是其匹配角度差别很小,只相差几分,其位置可以根据实 际应用中需要保证某一波长输出功率最大而定。例如,设备主要需求1. 06微米 和0. 53微米的激光有较大功率输出,那么就应使起偏器8的角度对1. 06微米 波长的光处于最佳的位置。在起偏器8与检偏分光器10之间的光路上设置一个 电光晶体9,它在加适当的偏置电压与不加偏置电压时可以使光束的偏振面旋
转90° 。例如图6中的设置,如果1. 06微米波长的光被起偏器8起偏后形成 的线偏振光正好可以通过检偏分光器IO射向1.06微米输出镜26;那么当电光 晶体9加偏置电压后,线偏振光的偏振面旋转了 90°就不可能通过检偏分光器 10,而被反射到1. 32微米输出镜27,这样就可以改变谐振振荡的回路。因此,在给电光晶体9加偏置电压时,0. 53微米输出镜21、 45°反射镜43、 1. 06微米 45°反射镜33、 1. 06微米45。反射镜331、 45°反射镜431、检偏分光器10和1. 32 微米输出镜27构成了 0. 53微米波长激光振荡放大的谐振腔。同样,在不给电 光晶体9加偏置电压时,腔内振荡的光的偏振方向正好可以通过;f佥偏分光器10 射向1. 06微米输出镜26,因此O. 66微米输出镜28、 45°反射镜44、 45°反射 镜43、 45°反射镜431和1. 06微米输出镜26构成了 0. 66微米波长激光的谐振 腔。各波长激光输出的具体工作原理如下 1) 1.06微米激光输出关闭光闸41和光闸411遮挡1. 32微米激光振荡回路,打开光闸31和光闸 311、光闸32也处于被打开,这三个光闸均处于不遮挡1. 06微米激光振荡回路 (光闸32同时处于遮挡1. 32微米激光振荡回路),调整好起偏器8,使1. 06微 米激光的偏振方向正好可以全部透过检偏分光器IO(调好后固定,以后不再调 整),这样1. 06微米的激光就可以在0. 53微米输出镜21 (因为该镜上镀有对 0. 53微米波长全透射和对1. 06微米波长的激光全反射的膜层,因此在这一振 荡回路中它起到1.06微米激光全反镜的作用)、45°反射镜43、 1. 06微米45°反 射镜33、 1.06微米45°反射镜331、 45°反射镜431和1. 06微米输出镜26构成 的1. 06微米波长激光的谐振腔中进行谐振放大,从1. 06微米输出镜26输出激 光。当然,由于1. 06微米波长激光也通过了与1. 06微米匹配的倍频晶体34, 因此也有一部分1. 06微米的激光被倍频后从0.53微米输出镜21输出,但因 1.06微米激光为连续波振荡,因此倍频效率很低,仅有小部分1. 06微米激光 损失变为0. 53微米激光输出。2) 0. 53微米激光输出关闭光闸41遮挡1. 32微米激光振荡回路,关闭光闸311截断1. 06微米振 荡激光通向1. 06微米输出镜26的光路;打开光闸31和光闸411、光闸32也 处于被打开,这三个光闸均处于不遮挡另一条1.06微米激光振荡回路(光闸32 同时处于遮挡1. 32微米激光振荡回路),给电光晶体9加偏置电压,使1. 06 微米激光的偏振方向旋转90° ,不能透过检偏分光器10而被反射到1. 32微米 输出镜27,因为1. 32微米输出镜27上还镀有对1. 06微米波长激光全反射的 膜层,因此在此光路中1. 32微米输出镜27起到1. 06微米激光全反镜的作用。 这样1.06微米的激光就可以在0. 53微米输出镜21、 45°反射镜43、 1. 06微米 45°反射镜33、 1. Q6微米45。反射镜331、 45°反射镜431 、检偏分光器10和1. 32 微米输出镜27构成的1. 06微米波长激光的谐振腔中进行谐振放大,又由于获 得谐振放大的激光要通过与1. 06微米匹配的倍频晶体34,所以从0. 53微米输 出镜21输出倍频0. 53微米波长的激光。但是与上面所述一样,因1. 06微米激 光为连续波振荡,因此倍频效率很低,倍频光输出功率很小。这时同步驱动声 光调制器7和声光调制器71,将连续波调制为10kHz 25kHz的脉冲,提高了 倍频效率就可以获得高功率的0. 53微米的绿激光输出。3) 1.32微米激光输出关闭光闸31和光闸311遮挡1. 06微米激光振荡回路,打开光间41和光闸 411、关闭光闸32,这三个光闸均处于不遮挡1. 32微米激光振荡回路(光闸32 同时处于遮挡1. 06微米激光振荡回路),给电光晶体9加偏置电压,使1. 32 微米激光的偏振方向旋转90° ,不能透过检偏分光器10而被反射到1. 32微米 输出镜27,这样1. 32微米的激光就可以在0. 66微米输出镜28(因为该镜上镀 有对0. 66微米波长全透射和对1. 32微米波长的激光全反射的膜层,因此在这 一振荡回路中它起到1.32微米激光全反镜的作用)、45°反射镜44、 45°反射镜 43、 45°反射镜431、检偏分光器IO和I. 32微米输出镜27构成的1.32微米波 长激光谐振腔中获得谐振放大,从l. 32微米输出镜27输出激光。当然,由于1. 32 -微米波长激光也通过了与1. 32《效米匹配的倍频晶体45,因此也有一部分 1. 32微米的激光被倍频后从0. 66微米输出镜28输出,但因1. 32微米激光为 连续波振荡,因此倍频效率很低,仅有小部分1. 32微米激光损失变为0. 66微 米激光输出。4) 0. 66微米激光输出关闭光闸31和光闸411遮挡1. 06微米激光振荡回路,打开光闸41和光闸 311、关闭光闸32,这三个光闸均处于不遮挡1. 32微米激光振荡回路(光闸32 同时处于遮挡1.06微米激光振荡回路),不给电光晶体9加偏置电压,使1.32 微米激光的偏振方向正好可以透过检偏分光器10而射到1.06微米输出镜 26(因为该镜上镀有对L 06微米波长部分透射和对1. 32微米波长激光全反射的 膜层,因此在这一振荡回路中它起到1. 32微米激光全反镜的作用),这样1. 32 微米的激光就可以在O. 66微米输出镜28、 45°反射镜44、 45°反射镜43、 45°反 射镜431和1. 06微米输出镜26构成的1. 32微米波长激光谐振腔中获得谐振放 大,又由于获得谐振放大的激光要通过与1. 32微米匹配的倍频晶体45,所以 从0. 66微米输出镜28输出倍频0. 66微米波长的激光。但是与上面所述一样, 因1. 32微米激光为连续波振荡,因此倍频效率很低,倍频光输出功率很小。这 时同步驱动声光调制器7和声光调制器71,将连续波调制为10kHz 25kHz的 脉沖,提高了倍频效率就可以获得高功率的0. 66微米的激光输出。1. 06微米波长的激光、1. 32微米波长的激光、0. 53微米波长的激光和0. 66 微米波长的激光分别由与各个波长匹配的扩束镜63、 64、 66和67对激光束整 形后,耦合到光纤传导激光进行治疗。各波长独立输出时具有独立的谐振腔, 利于进行各波长谐振腔参数的最佳设计。另外各波长有各个与其波长相匹配的 扩束系统,对各个扩束系统进行精确的设计就可以消除耦合器对不同波长激光 会聚后焦点位置不同带来的耦合误差,可以获得最佳的耦合效率,减少激光的 损耗,又可防止高功率的各波长激光的焦点处于光纤端面而损坏光纤端面,使 光纤不能继续使用。据上所述,只要将激光系统调整好后,在使用中不移动任何光学元件,只 需进行电控操作,打开某些光闸,或给电光晶体加偏置电压,或同步驱动两个 声光调制器,就可以轻松地选择四个波长中的任何一个波长的激光输出,实现 了用一个激光器获得多波长激光输出,满足医疗应用的需求。而且其最大的优 点是没有任何光学元件的移动,因此不会产生各自的谐振腔失调,激光输出稳 定可靠。对于四波长激光与光纤耦合的实施参考图7,在光纤耦合器81光轴的一侧,根据需要优先保证某一波长激光功率输出的原则,例如,依次由近到远地设置与0. 53微米匹配的45。全反镜76、与0. 66微米匹配的45。全反镜77、与 1. 06微米匹配的45。全反镜73。与0. 53微米匹配的45。全反镜76镀有对0. 53 微米波长的全反射、对G. 66微米波长、1. 06微米波长和1. 32微米波长激光全 透射的膜层;与0. 66微米匹配的45。全反镜77镀有对0. 66微米波长的全反射、 对l. 06微米波长和L 32微米波长激光全透射的膜层;与1. 06微米匹配的45°全 反镜73镀有对1. 06微米波长的全反射和对1. 32微米波长激光全透射的膜层。在光纤耦合器81光轴的另一侧光纤耦合器81会聚激光的焦点附近设置传 导光纤82,光纤82的端面垂直于光纤耦合器81的光轴(光纤端面的离焦量根 据笫一束激光耦合的需要进行调整,调整后固定该距离),由光纤82将激光传 输到需要治疗的位置进行治疗。如图7所示,第一束0. 53微米激光经扩束镜66整形后垂直于光纤耦合器81的光轴入射到与0. 53微米匹配的45°全反镜76上,经反射后的激光沿光纤 耦合器81的光轴并通过光纤耦合器81进行会聚,离焦量根据经过整形的0. 53 微米波长激光与光纤82的耦合既不会损坏光纤82的端面又获得最佳耦合效率 的条件进行调整,调整后固定该距离。其他波长激光的扩束系统根据该波长激 光离光纤耦合器81的距离,以及该波长激光经光纤耦合器81会聚后要使光纤 82的端面的离焦量与第一束激光相同来进行设计。例如图7中的第三束1.06 微米激光,离光纤耦合器81较远,波长与0. 53微米激光相差较大,经同一个 光纤耦合器81会聚后焦距也较长,因此需要使该波长激光经光纤耦合器81会 聚后的焦点位置与第一束0. 53微米激光的焦点位置相同的要求对与1. 06微米 匹配的扩束镜63进行设计。这样,第三束1. 06微米激光经扩束镜63整形后垂 直于光纤耦合器81的光轴入射到与1. 06微米匹配的45°全反镜73上,经反射 后的激光沿光纤耦合器81的光轴依次通过与0. 66微米匹配的45°全反镜77和 与0. 53微米匹配的45°全反镜76 (这些反射镜都镀有对1. 06微米全透射的膜 层),并通过光纤耦合器81进行会聚。由于焦点位置与第一束激光的焦点位置 相同,因此光纤82端面的离焦量与第一束激光相同,这样既不会损坏光纤端面 又获得最佳耦合效率。又例如图7中的第四束1. 32微米激光不需要45。反射镜 直接沿光纤耦合器81的光轴入射就可以了 ,它离光纤耦合器81更远,波长与0. 53微米激光相差更大,经同一个光纤耦合器81会聚后焦距也更长,因此需 要使该波长激光经光纤耦合器81会聚后的焦点位置与第一束0. 53微米激光的 焦点位置相同的要求对与1. 32微米匹配的扩束镜64进行设计。这样,第四束1. 32微米激光经扩束镜64整形后垂直于光纤耦合器81的光轴入射到与1. 32 微米匹配的45。全反镜74上,经反射后的激光沿光纤耦合器81的光轴依次通过 与1. 06微米匹配的45°全反镜73、与0. 66微米匹配的45。全反镜77和与0.53 微米匹配的45。全反镜76 (这些反射镜都镀有对1. 32微米全透射的膜层),并 通过光纤耦合器81进行会聚。由于焦点位置与第一束激光的焦点位置相同,因 此光纤82端面的离焦量与第一束激光相同,这样既不会损坏光纤端面又获得最 佳耦合效率。另一波长激光的工作原理与第三束激光相同,不再进行赘述。实施例2:具体实施和实施例1相同,不同之处是可以将1. 32微米谐振腔换为1. 44 微米谐振腔;0. 66微米谐振腔换为0. 72微米谐振腔。最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限 制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人
员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离 本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围 当中。
权利要求1、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。
2、 根据权利要求l所述的多波长激光装置,其特征在于所述第一全反单 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述光路的主光轴,所述第一波长激 光截止光闸,位于所述光if各上,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。
3、 根据权利要求2所述的多波长激光装置,其特征在于在所述激光晶体、 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。
4、 根据权利要求2或3所述的多波长激光装置,其特征在于所述用于反 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。
5、 根据权利要求2或3所述的多波长激光装置,其特征在于所述用于反 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。
6、 根据权利要求1所述的多波长激光装置,其特征在于所述激光输出单 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。
7、 4艮4居^l利要求6所述的多波长激光装置,其特征在于所述激光输出镜 上设有用于输出第 一波长激光的膜层。
8、 根据权利要求7所述的多波长激光装置,其特征在于所述激光输出镜 上还设有一个或一个以上波长增益小于第一波长激光的膜层。
9、 根据权利要求6所述的多波长激光装置,其特征在于所述激光输出镜 为一个以上波长共用时,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。
10、 4艮据权利要求9所述的多波长激光装置,其特征在于所述任意两个 激光输出镜之间设有45"透反镜。
11、 才艮据权利要求1或6-10任一项所述的多波长激光装置,其特征在于 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。
12、 一种医用多波长激光装置,其特征是包括 激光晶体;第一波长输出单元,位于所述激光晶体的光路的一側;第二波长输出单元,位于所述第一波长输出单元与所述激光晶体之间;第一波长倍频波长输出单元,位于与所述第一波长输出单元相对应的所述激光晶体的光路的另一侧;第二波长倍频波长输出单元,位于所述第一波长倍频波长输出单元与所述 激光晶体之间;电光晶体,位于所述第二波长输出单元与所述激光晶体之间;起偏器,位于所述电光晶体与所述激光晶体之间;透反镜单元;位于所述起偏器与所述激光晶体之间;第一声光调制器,位于所述透反镜单元与所述激光晶体之间;第二声光调制器,位于所述第二波长倍频波长输出单元与所述激光晶体之间。
13、冲艮据权利要求11所述的医用多波长激光装置,其特征是所述第一波长 输出单元包括第 一波长输出镜,位于所述激光晶体的光路上,所述第 一波长输出镜上镀有 对第一波长的激光的部分透射膜层以及对第二波长的激光全反射的膜层; 第 一光闸,位于所述第二波长输出单元与所述第一波长输出镜之间; 第一波长扩束镜,位于所述第一波长输出镜的输出光路上; 所述第二波长输出单元包括检偏分光器,设置在所述光电晶体和所述第一光闸之间,与所述激光晶体 的主光轴呈45。角;第二波长输出镜,设置在所述检偏分光器的反射光路上,垂直于所述检偏 分光器的反射光路,在所述第二波长输出镜上镀有对第二波长的激光部分透射 和对第一波长的激光全反射的膜层;第二光闸,位于所述第二波长输出镜和所述检偏分光器之间;第二波长扩束镜,位于所述第二波长输出镜的输出光路上;所述第 一波长倍频波长输出单元包括第一波长倍频波长输出镜,位于所述激光晶体的光路上,所述第一波长倍 频波长输出镜上镀有对第一波长倍频波长的激光的全透射膜层和对第一波长的 激光全反射的膜层;与第一波长匹配的倍频晶体,设置在所述第一波长倍频波长输出镜与所述 激光晶体之间; 第一波长倍频波长谐波反射镜,设置在所述与第一波长匹配的倍频晶体和 所述激光晶体之间,所述第一波长倍频波长谐波反射镜上镀有对第一波长倍频 波长的激光全反射和对第一波长的激光的全透射的膜层;第三光闸,位于所述第一波长倍频波长谐波反射镜与所述第二波长倍频波 长输出单元之间,第一波长倍频波长扩束镜,位于所述第一波长倍频波长输出镜的输出光路上;所述第二波长倍频波长输出单元包括第三45。透反镜,设置在所述第三光闸与所述第二声光调制器之间,与所述 激光晶体的主光轴呈45°角,所述第三45。透反镜上镀有对第二波长的激光全反 射和对第一波长的激光全透射的膜层;第二波长倍频波长输出镜,设置在所述第三45。透反4t^射的光路上且垂直 于反射光光路,所述第二波长倍频波长输出镜上镀有对第二波长的激光全反射 和对第二波长倍频波长的激光全透射的膜层;与第二波长匹配的倍频晶体,设置在所述第二波长倍频波长输出镜与所述 第三45。透反镜之间;第二波长倍频波长谐波反射镜,设置在所述与第二波长匹配的倍频晶体和 所述第三45。透反镜之间,所述第二波长倍频波长谐波反射镜上镀有对第二波长 倍频波长的激光全反射和对第二波长的激光全透射的膜层;第四光闸,位于所述第二波长倍频波长谐波反射镜与所述第三45°透反镜之间;第二波长倍频波长扩束镜,位于所述第二波长倍频波长输出镜的输出光路上。所述透反镜单元包括第一 45°透反镜,设置在所述第 一 声光调制器与所述起偏器之间且与所述激 光晶体的主光轴呈45°角,所述第一45'反射镜上镀有对第二波长的激光全透射 的膜层和对第一波长的激光全反射的膜层;第一第一波长45°反射镜,设置在所述第一45'透反镜的反射光光路上,与所述第一45°透反镜的反射光路呈45"角,且与所述第一45。透反镜平行,所述第 一第一波长45°反射镜面向所述第一45°透反镜的侧面上镀有对第一波长的激光 全反射的膜层;第二第一波长45°反射镜,设置在所述第一第一波长45°反射镜的反射光路 上,且与所述第一第一波长45°反射镜对称设置,所述第二第一波长45°反射镜 面向所述第一第一波长45。反射镜的側面上镀有对第一波长的激光全反射的膜 层;第二45"透反^;,设置在所述第二第一波长45°反射镜的反射光路与所述激光晶体的主光轴的交点处,所述第二45°透反镜与所述第一45°透反镜对称设置,所述第二45。透反镜上镀有对第二波长的激光全透射的膜层和对第一波长的激光全反射的膜层;第五光闸,位于所述第一45°透反镜和所述第二45°透反镜之间。
14、根据权利要求12或13所述的医用多波长激光装置,其特征是还包括将从第一波长扩束镜、第二波长扩束镜、第一波长倍频波长扩束镜和第二波长倍频波长扩束镜输出的各波长激光反射到一共同光路的相应的光路反射镜;位于所述共同光路上的一光纤耦合器和与所述光纤耦合器连接的传导激光 的光纤。
专利摘要本实用新型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。
文档编号H01S3/00GK201054458SQ200720149318
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者梁志远 申请人:北京光电技术研究所
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