一种多波长可选激光眼底治疗仪的制作方法

文档序号:11522661阅读:532来源:国知局

本发明属于激光技术应用领域,具体是涉及一种多波长可选激光眼底治疗仪。



背景技术:

不同颜色可选的多波长激光器在医学领域具有重要应用,特别是针对眼底疾病的治疗。眼底病是眼科医学领域最常见病多发疾病。目前,激光治疗眼底病已经积累了丰富的临床经验,并具有显著疗效。多波长激光相比单一波长激光在眼底病治疗中能够克服眼屈光介质混浊的障碍,针对不同病变组织对不同的颜色光吸收特性,选用不同波长激光进行治疗,可提高治疗效果,降低对组织的损伤,扩大了眼科临床的诊疗范围,成为眼科临床激光治疗的发展方向。

多波长氪激光治疗机较早进入眼科临床,是目前较广泛使用的眼底病多波长激光治疗设备(ophthalmology,2008,115(3):540-545)。但是氪激光属于气体激光,有体积庞大、效率低,稳定性和可靠性较差等缺点。随着激光技术的发展,半导体泵浦全固态多波长激光器由于具有体积小、效率高、稳定性好、可靠性高、寿命长等优点,开始应用于眼底病治疗。目前应用报道较多的是基于同一激光晶体中掺杂离子在不同能级跃迁下发射不同波长相干光,再分别通过不同非线性光学晶体变频实现不同颜色的多波长可见波段激光输出(中国医疗器械杂志,36,326-328(2012);激光与光电子学进展,46,65-67(2009))。在一定程度上克服了以往固体激光器输出波长单一的缺陷,同时也克服了以往氪多波长激光治疗设备的不足,而且扩大了眼底病治疗的适应症范围。

但目前应用的半导体泵浦全固态多波长激光器为了实现掺杂离子在不同能级跃迁,需要采用不同的谐振腔;进一步实现不同颜色激光输出需要通过多块不同的非线性光学晶体。不同颜色多波长激光获得还是较为复杂,所需的光学元件也较多,使得成本较高,系统不稳定。



技术实现要素:

本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种结构设计合理、光学元件少、稳定性好的一种多波长可选激光眼底治疗仪。

为实现上述目的,本发明的技术方案是包括机体,所述机体内依次设置有泵浦源、全反镜片、掺钕钒酸钇晶体、q开关、中间镜片、bbo晶体、输出镜片、耦合透镜和光纤,所述全反镜片与输出镜片组成了基频光和各阶斯托斯光的振荡腔,实现基频激光、一阶斯托克斯光和二阶斯托克斯光同时在振荡腔内振荡,所述泵浦源、全反镜片、掺钕钒酸钇晶体、q开关、中间镜片、bbo晶体、输出镜片和耦合透镜的轴向中心线重合放置,所述的bbo晶体设置于水平旋转调节台上。通过微调旋转放置bbo晶体,使得bbo晶体的通光方向与对应波长输出所需相位匹配角度一致,从而选择实现激光谐振腔内对应基频光或各阶斯托克斯光的混频,对应输出不同波长的可见波段激光。

进一步设置是所述全反镜片上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜;中间镜片上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的增透膜和从0.56微米到0.62微米波段激光的高反膜;输出镜片上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜和从0.53微米到0.66微米波段激光的高透膜。

进一步设置是所述泵浦源为输出波长为808纳米或者880纳米的半导体激光器。

进一步设置是所述bbo晶体通光面为通光面垂直方向为与bbo晶体z轴成20°到23°的角度切割而成。

进一步设置是水平旋转调节台的旋转角度为正负3度。

进一步设置是所述q开关是对1.06微米到1.32微米波段高透过率的声光q开关。

通过采用上述技术方案,在泵浦源作用下,掺钕钒酸钇晶体在全反镜片和输出镜片组成的腔内形成1.06微米波段的基频光,并不断地振荡加强;当基频光强度达到掺钕钒酸钇晶体的拉曼转换阈值时,部分1.06微米波段的基频光通过一次拉曼频移产生1.18微米波段的一阶斯托克斯光,同时在全反镜片和输出镜片组成的腔内振荡加强;当1.18微米波段的一阶斯托克斯光的强度达到掺钕钒酸钇晶体的拉曼转换阈值时,部分1.18微米波段的一阶斯托克斯光再次通过拉曼频移产生1.31微米波段的二阶斯托克斯光,也在全反镜片和输出镜片组成的腔内振荡加强。所以在全反镜片和输出镜片组成的腔内可同时存在着1.06微米波段的基频光、1.18微米波段的一阶斯托克斯光和1.31微米波段的二阶斯托克斯光。q开关主要用来实现调q脉冲激光运转,提高腔内基频光和一、二阶斯托克斯光的峰值功率。表1给出了理论计算得到的各波长混频对应bbo晶体匹配角度,该匹配角度就是实现“波长组合”中激光倍频或和频时,通光方向与晶体z轴夹角对应的值。振荡腔内各个波长的激光通过微调bbo晶体的角度,使得通光方向与晶体z轴夹角与表1中“bbo匹配角度”值对应,即可实现不同波长之间的和频或各自的倍频,从而实现向表1中“输出波长”对应波长的可见波段激光的转换,中间镜片用来反射反方向传输的可见波段激光,最终可见波段激光都由输出镜片输出。输出镜片输出可见波段激光通过透镜耦合到光纤里,再通过光纤输出实现医疗应用。

表1各波长混频对应bbo晶体匹配角度

本发明的优点是:与现有技术相比,本发明结构设置更加合理,整个机体中使用的一块掺钕钒酸钇晶体同时作为激光晶体和拉曼晶体,另外只使用的一块bbo晶体可实现不同波长之间的混频输出不同可见波段激光。结构设计合理、所需的光学元件较少,可以大大降低成本,系统稳定性好,操作方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1;本发明具体实施方式光路原理图;

图中,泵浦源1、全反镜片2、掺钕钒酸钇晶体3、q开关4、中间镜片5、bbo晶体6、水平旋转调节台7、输出镜片8、耦合透镜9和光纤10。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明所提到的方向和位置用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等,仅是参考附图的方向或位置。因此,使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明,而非对本发明保护范围的限制。

如图1所示,为本发明实施例中,包括机体,所述机体内依次设置有泵浦源1、全反镜片2、掺钕钒酸钇晶体3、q开关4、中间镜片5、bbo晶体6、输出镜片8、耦合透镜9和光纤10,所述全反镜片2与输出镜片8组成了基频光和各阶斯托斯光的振荡腔,实现基频激光、一阶斯托克斯光和二阶斯托克斯光同时在振荡腔内振荡,本实施例所述全反镜片2上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜;中间镜片5上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的增透膜和从0.56微米到0.62微米波段激光的高反膜;输出镜片8上镀有从1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜和从0.53微米到0.66微米波段激光的高透膜。

另外,本实施例所述泵浦源1、全反镜片2、掺钕钒酸钇晶体3、q开关4、中间镜片5、bbo晶体6、输出镜片8和耦合透镜9的轴向中心线重合放置,所述的bbo晶体6设置于水平旋转调节台7上。本实施例所述的水平旋转调节台利用电机和减速器驱动转动盘的方式实现旋转微调,也可直接从市场采购,其为本领域成熟技术。作为优选地,水平旋转调节台7的旋转角度为正负3度。

另外,所述的bbo晶体6为是有中国科学院福建物质结构研究所首创的一种新型非线性晶体,其结构为β-bab2o4,该晶体具有较大的非线性系数(其非线性系数d11约为kdpd36的4倍),具有很高的光损伤阈值,从紫外到中红外范围内的非线性频率转换性能非常好。本实施例所述bbo晶体6通光面为通光面垂直方向为与bbo晶体z轴成20°到23°的角度切割而成。

此外,本实施例所述泵浦源1为输出波长为808纳米或者880纳米的半导体激光器,可直接从市场采购应用,本实施例所述q开关是对1.06微米到1.32微米波段高透过率的声光q开关。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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