专利名称：一种532nm波长医用高功率固体激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医用固体激光器，特别是一种高功率532nm波长医用固体激 光器。
(二)
背景技术：
激光在人体组织切除中具有非接触性、良好止血等优点，激光能量可以通过纤细 的光纤直接传导到病灶部位，利于微创手术的开展，所以激光在手术医疗中具有良好的应 用前景。波长为532nm的绿激光与生物组织作用时，能高度被氧和血红蛋白吸收(血红蛋白 对532nm波长激光的吸收系数为400cm—0 ，组织穿透浅，激光能量集中于组织表面lmm以内， 所以532nm激光在汽化和切除含血生物组织时具有汽化效率高、组织损伤小等优点。高功 率532nm绿激光配合侧射光纤在内窥镜的观察下可在水环境中对前列腺增生进行选择性 汽化治疗，康复时间短，并发症少，操作简单，治愈率高，克服了传统电切疗法的许多缺点， 极大减轻了病人的痛苦，是前列腺增生治疗的新的"金标准"。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述532nm波长激光在软组织切除中的优点，提供一种 平均功率、脉冲能量等激光参数适合前列腺等人体软组织切除的532nm波长医用高功率固 体激光器。 本实用新型的技术方案 —种532nm波长医用高功率固体激光器，其特征在于激光器由LD泵浦组件、 Nd:YAG激光晶体、腔内倍频光学谐振腔、声光Q开关、磁致旋光器及KTP倍频晶体组成；LD 泵浦组件采用发射中心波长为808nm半导体激光阵列模块为泵浦源，半导体激光阵列模块 分为5组，围绕激光晶体棒周围均匀分布，为激光晶体提供均匀侧面泵浦；腔内倍频光学谐 振腔由全反镜、谐波反射镜和输出耦合镜构成，其中全反镜对1064nm波长高反，输出耦合 镜对1064nm波长高反对532nm波长增透，谐波反射镜对1064nm波长增透对532nm波长高 反，全反镜和输出耦合镜均为凹面镜，即基频振荡腔为双凹腔结构，通过计算机模拟优化镜 片曲率，使谐振腔内光束具有大的基模体积和合适的束腰半径；从全反镜开始沿水平光路 依次设置激光晶体、两个声光Q开关、磁致旋光器、谐波反射镜、KTP倍频晶体和输出耦合 镜，使激光晶体位于谐振腔一端，利于控制晶体内较大的基模体积和倍频晶体处较小的束 腰；两个声光Q开关按声波方向正交放置，利于调制任意偏振方向的高功率基频光；利用磁 致旋光器调整腔内基频光偏振方向，消弱腔内偏振不利取向；采用双KTP晶体按相位匹配 方向正交放置，提高二次谐波转换效率。 本实用新型的工作原理LD阵列泵浦源在精确控温下发射中心波长为808nm的激 光，均匀侧面泵浦Nd:YAG激光晶体，在双凹谐振腔内产生1064nm波长的基频振荡光。基频 振荡光被两个按声波方向正交放置的声光Q开关调制，产生高重复频率的调制脉冲振荡。 往返振荡的基频光通过KTP倍频晶体，产生两个方向的波长为532nm的倍频光，正向倍频光
3直接经输出耦合镜输出，反向倍频光经谐波反射镜反射后经输出耦合镜输出。根据基频振
荡光经过倍频晶体的偏振方向旋转角度，调节磁致旋光器，使基频振荡光往返过程中偏振
方向产生合适的旋转，消弱腔内基频光的不利偏振取向，提高二次谐波转化效率。 本实用新型的优点是光学谐振腔采用直腔结构，调节简单，稳定性好；将Nd:YAG
激光晶体置于全反镜一端，拉长激光晶体与输出耦合镜的距离，便于谐振腔的优化， 一方面
保证工作物质内较大的基膜体积，即保证腔内基频光的光束质量，另一方面容易控制光束
较小的束腰，利于提高谐波转化效率；腔内基频振荡光在往返振荡过程中偏振方向旋转角
度可以通过磁致旋光器调节，消弱谐振腔内基频光的不利偏振取向，提高了二次谐波转化
效率；采用两个声光Q开关按声波方向正交放置，具有很强的调制能力，保证激光高功率运
转情况下，脉冲间隙振荡完全消失，减小倍频晶体热冗余，提高效率；采用双KTP晶体按相
位匹配方向正交放置，提高二次谐波转换效率。
附图532nm波长医用高功率固体激光器结构示意图。[0009] 图中1. LD泵浦组件2. Nd:YAG激光晶体3.声光Q开关[0010] 4.谐波反射镜 5.KTP倍频晶体6.输出耦合镜 7.磁致旋光器 8.全反镜
具体实施方式
[0012] 实施例见附图 —种532nm波长医用高功率固体激光器，由LD泵浦组件1、Nd:YAG激光晶体2、腔内倍频光学谐振腔、声光Q开关3、磁致旋光器7及KTP倍频晶体5组成；LD泵浦组件1采用发射中心波长为808nm半导体激光阵列模块为泵浦源，半导体激光阵列模块分为5组，围绕激光晶体棒周围均匀分布，为激光晶体提供均匀侧面泵浦，总泵浦功率为750W ;Nd:YAG激光晶体规格为。5X120 ;腔内倍频光学谐振腔由全反镜、谐波反射镜和输出耦合镜构成，其中全反镜对1064nm波长高反，R > 99. 8%，输出耦合镜对1064nm波长高反R > 99. 5%，对532nm波长增透T > 99% ，谐波反射镜对1064nm波长增透T > 99. 5%对532nm波长高反R > 99%，全反镜和输出耦合镜均为凹面镜，曲率半径分别2. 5m和4. 2m ;从全反镜开始沿水平光路依次设置激光晶体、两个声光Q开关、磁致旋光器、谐波反射镜、KTP倍频晶体和输出耦合镜；两个声光Q开关按声波方向正交放置，通光口径为5mm，可对平均功率超过250W的基频光进行调制；腔内基频光往返过程中偏振方向旋转可被磁致旋光器调节；双KTP晶体按相位匹配方向正交放置，晶体规格为4X4X 10置于循环水冷却器中。激光器可在高功率情况下稳定运转，在Q调制频率为10K的情况下532nm波长激光平均输出功率为140W，是用于前列腺等人体软组织切除理想的固体激光器。
权利要求一种532nm波长医用高功率固体激光器，由LD泵浦组件、Nd:YAG激光晶体、腔内倍频光学谐振腔、声光Q开关、磁致旋光器及KTP倍频晶体组成；LD泵浦组件采用发射中心波长为808nm半导体激光阵列模块为泵浦源；腔内倍频光学谐振腔由全反镜、谐波反射镜和输出耦合镜构成，全反镜和输出耦合镜均为凹面镜，即基频振荡腔为双凹腔结构；从全反镜开始沿水平光路依次设置激光晶体、两个声光Q开关、磁致旋光器、谐波反射镜、KTP倍频晶体和输出耦合镜，使激光晶体位于谐振腔一端，利于控制晶体内较大的基模体积和倍频晶体处较小的束腰；两个声光Q开关按声波方向正交放置；设置磁致旋光器调整腔内基频光偏振方向，消弱腔内偏振不利取向；采用双KTP晶体按相位匹配方向正交放置，提高二次谐波转换效率。
2. 根据权利要求1所述的532nm波长医用高功率固体激光器，其特征在于磁致旋光 器旋光角度调整范围为10-20度。
专利摘要一种532nm波长医用高功率固体激光器，从全反镜开始沿水平光路依次设置Nd:YAG激光晶体、两个声光Q开关、磁致旋光器、谐波反射镜、KTP倍频晶体和输出耦合镜，使激光晶体位于谐振腔一端，利于控制腔内基模体积和倍频晶体处的束腰；腔内倍频光学谐振腔由全反镜、谐波反射镜和输出耦合镜构成，全反镜和输出耦合镜均为凹面镜，即基频振荡腔为双凹腔结构；两个声光Q开关按声波方向正交放置，可调制任意偏振方向的高功率基频光；设置磁致旋光器调整腔内基频光偏振方向，消弱腔内偏振不利取向；采用双KTP晶体按相位匹配方向正交放置，提高二次谐波转换效率。该激光器实现平均功率超过140W的532nm激光稳定输出，是用于前列腺等人体软组织切除理想的固体激光器。
文档编号H01S3/081GK201549759SQ20092022855
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者姚育成, 程金明, 黄楚云 申请人:湖北工业大学;武汉金鑫谷科技发展有限公司