微静脉血管病变治疗仪的制作方法

文档序号:15642881发布日期:2018-10-12 22:15阅读:244来源:国知局

本实用新型涉及激光治疗仪技术领域,更具体地说,本实用新型涉及一种微静脉血管病变治疗仪。



背景技术:

532nm波段处于血红蛋白的吸收峰,该波段激光透过皮肤表层照射到皮下组织,由于对激光波长的选择性光吸收作用,血管壁的吸收几乎可以忽略,而血液中血红蛋白的吸收则十分强烈,从而使得血液温度上升。在温度上升到60℃-80℃时,就会使血液的蛋白凝固,胶原蛋白变性,血小板栓塞形成,结果使得血管因为光凝作用形成血管封闭,达到治疗目的。采用处于532nm波段的较长脉冲绿激光可以得到较高的峰值功率,激光的脉冲宽度可以调节到与血管的热弛豫时间相匹配(一般血管的热弛豫时间为10-100ms),在治疗时可以避免因为连续激光热效应造成的损伤;通过处于532nm波段的较长脉冲绿激光治疗仪治疗微静脉畸形、毛细血管扩张症等病症,其有效性及安全性已经得到普遍认可。

目前市面上的绿激光治疗仪主要有两种结构,一种是普通直腔,如图1所示,增益介质产生1064nm光,经调Q装置在腔内直接倍频,这种结构的好处是结构简单,易于调节,但是这种结构的激光器存在模体积与腔长的矛盾,减少损耗需要缩短腔长、增大全反镜的曲率,但这样模体积就会减小,降低激光输出效率;另一种是V型腔,如图2所示,能大幅提升输出的效率,但是在实际生产过程中存在调节相对困难,批量生产成本及维修相对较高。

另外,对于大能量泵浦固体激光器,其激光增益介质的热效应一直是研究人员研究的重点之一,目前市面上普遍使用的两端有纯YAG的所谓健和激光棒,其较普通激光棒能大大降低热效应对激光输出的影响,但随着泵浦能量的增大,增益介质的热效应变得更加严重,这种结构便不能满足需求。



技术实现要素:

针对上述技术中存在的不足之处,本实用新型提供一种微静脉血管病变治疗仪,用以解决普通直腔效率低下、V型腔批量生产成本偏高、以及大能量泵浦下热效应严重等问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,本实用新型通过以下技术方案实现:

本实用新型提供一种微静脉血管病变治疗仪,其包括:聚光腔,其包括同一光路的泵浦源和增益介质,谐振腔,其对所述增益介质发出的光进行倍频;所述谐振腔包括同一光路的全反镜、调Q装置、倍频晶体、输出镜、光纤耦合透镜以及耦合光纤;所述调Q装置和所述倍频晶体分别位于所述增益介质对立的两个出光侧;温控冷却系统,其分别设于所述聚光腔和所述倍频晶体,用于控制温度;其中,所述增益介质是单掺Nd:YAG激光棒或双掺Nd:Ce:YAG激光棒,所述激光棒的两端以及圆柱面外层设有不掺Nd、Ce离子的纯YAG晶体;所述激光棒纯YAG晶体的两端还镀有1064nm波段透射率不小于99%介质膜。

优选的是,所述激光棒两端的纯YAG晶体长度是5-20mm,所述激光棒圆柱面外层的纯YAG晶体厚度为内层掺杂晶体半径的1/3~2/3。

优选的是,所述单掺Nd:YAG激光棒的Nd离子掺杂浓度是0.5%-2%;

所述双掺Nd:Ce:YAG激光棒的Nd离子掺杂浓度是0.5%-2%,Ce离子和Nd离子掺杂浓度比为1:10。

优选的是所述泵浦源是氙灯,所述氙灯包括单灯泵浦或双灯泵浦或三灯泵浦;或,所述泵浦源是半导体激光器阵列,所述半导体激光器阵列包括单排泵浦或三排等间距泵浦。

优选的是,所述调Q装置是主动声光调Q开关,所述主动声光调Q开关两端镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜;或,所述调Q装置是主动电光调Q开关,所述主动电光调Q开关包括一电光调Q晶体和一1064nm波段的偏振片,所述电光调Q晶体两端镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜,所述偏振片位于所述增益介质与电光调Q晶体之间。

优选的是,所述倍频晶体包括KTP、LBO、BBO、CLBO中的一种;所述倍频晶体的长度为4-15mm,所述倍频晶体的两端镀1064nm波段透射率不小于99%、532nm波段透射率不小于99%的介质膜。

优选的是,所述全反镜镀有1064nm波段反射率不小于99%的介质膜;所述输出镜镀有1064nm波段反射率不小于99%、532nm波段透射率不小于99%的介质膜;所述光纤耦合透镜镀有532nm波段透射率不小于99%的介质膜,将输出光束聚焦到所述耦合光纤端面上。

优选的是,所述谐振腔还包括位于所述调Q装置和所述增益介质之间的λ/4波片以及位于所述增益介质和所述倍频晶体之间的谐波镜;所述λ/4波片是1064nm波段的波片,所述λ/4波片表面镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜;所述谐波镜镀有1064nm波段透射率不小于99%、532nm波段反射率不小于99%的介质膜。

优选的是,所述调Q装置是主动电光调Q开关,所述主动电光调Q开关包括一电光调Q晶体和一1064nm波段的偏振片,所述偏振片位于所述λ/4波片与电光调Q晶体之间。

优选的是,所述谐振腔还包括位于所述增益介质和所述倍频晶体之间的谐波镜,所述泵浦源是半导体阵列泵浦。

本实用新型至少包括以下有益效果:

1)本实用新型提供的微静脉血管病变治疗仪,在分别设于聚光腔和倍频晶体以控制温度的温控冷却系统的基础上,将增益介质的两端以及圆柱面外层设有不掺Nd、Ce离子的纯YAG晶体,以解决大能量泵浦下热效应严重的问题;

2)在谐振腔设置位于调Q装置和增益介质之间的λ/4波片以及位于增益介质和倍频晶体之间的谐波镜,能够使增益介质处于最佳输出状态,结构简单,易于调节。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的现有技术中普通直腔的结构示意图;

图2为本实用新型所述的现有技术中V型腔的结构示意图;

图3为本实用新型所述的微静脉血管病变治疗仪的一种结构示意图;

图4为本实用新型所述的微静脉血管病变治疗仪的另一种结构示意图;

图中:1-泵浦源;2-增益介质;3-全反镜;4-调Q装置;5-倍频晶体;6-输出镜;7-光纤耦合透镜;8-耦合光纤;9-偏振片;10-λ/4波片;11-谐波镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图3所示,本实用新型提供一种微静脉血管病变治疗仪,其包括聚光腔、谐振腔以及温控冷却系统。聚光腔包括同一光路的泵浦源1和增益介质2。谐振腔用于对增益介质2发出的光进行震荡放大及倍频,谐振腔包括同一光路的全反镜3、调Q装置4、倍频晶体5、输出镜6、光纤耦合透镜7以及耦合光纤8;调Q装置4和倍频晶体5分别位于增益介质2对立的两个出光侧。增益介质2是单掺Nd:YAG激光棒或双掺Nd:Ce:YAG激光棒,激光棒的两端以及圆柱面外层设有不掺Nd、Ce离子的纯YAG晶体;激光棒纯YAG晶体的两端还镀有1064nm波段透射率不小于99%介质膜。温控冷却系统包括分别设于聚光腔和倍频晶体5,用于控制泵浦源1、增益介质2以及倍频晶体5的温度在目标范围内,降低热效应对激光输出的影响。

该实施方式中,泵浦源1的激光从增益介质2发出,经增益介质2对立的两个出光侧分别到达调Q装置4进行调Q以及到达倍频晶体5进行倍频,并在谐振腔内振荡,最后经耦合光纤8输出。增益介质2两端的纯YAG晶体长度是5-20mm,激光棒圆柱面外层的纯YAG晶体厚度为内层掺杂晶体半径的1/3~2/3。若增益介质2是单掺Nd:YAG激光棒,则单掺Nd:YAG激光棒的Nd离子掺杂浓度是0.5%-2%;若增益介质2是双掺Nd:Ce:YAG激光棒,双掺Nd:Ce:YAG激光棒的Nd离子掺杂浓度是0.5%-2%,Ce离子和Nd离子掺杂浓度比为1:10。增益介质2的尺寸、掺杂浓度等参数如下表1示例。

表1增益介质2的尺寸、掺杂浓度等参数

上述实施方式中,调Q装置4是主动声光调Q开关,主动声光调Q开关两端镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜;或,调Q装置4是主动电光调Q开关,主动电光调Q开关包括一电光调Q晶体和一1064nm波段的偏振片9,电光调Q晶体两端镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜,偏振片9位于增益介质2与电光调Q晶体之间。调Q装置4的尺寸满足在超声驱动功率50W下达到BRAGG声光衍射效果即可。相比于现有技术中的普通激光棒,该实施方式中增益介质2的激光棒的两端以及圆柱面外层设有不掺Nd、Ce离子的纯YAG晶体;激光棒纯YAG晶体的两端还镀有1064nm波段透射率不小于99%介质膜,增降低增益介质2的热透镜效应和热退偏效应对激光输出的影响,减少,降低了损耗。

上述实施方式中,倍频晶体5包括KTP、LBO、BBO、CLBO中的一种;倍频晶体的长度为4-15mm,倍频晶体5的两端镀1064nm波段透射率不小于99%、532nm波段透射率不小于99%的介质膜。作为一种具体实施方式,倍频晶体5采用LBO晶体,放置于谐振腔束腰处,两端镀1064nm波段透射率不小于99%、532nm波段透射率不小于99%的介质膜,晶体长度9mm。

上述实施方式中,全反镜3是平镜或凹镜,全反镜镀有1064nm波段反射率不小于99%的介质膜。输出镜6是平镜,镀有1064nm波段反射率不小于99%、532nm波段透射率不小于99%的介质膜。光纤耦合透镜7镀有532nm波段透射率不小于99%的介质膜,将输出光束聚焦到耦合光纤8端面上。

实施例2

在实施例1的基础上,谐振腔还包括位于调Q装置4和增益介质2之间的λ/4波片10以及位于增益介质2和倍频晶体5之间的谐波镜11。λ/4波片10是1064nm波段的波片,λ/4波片10表面镀有1064nm波段透射率不小于99%的介质膜,通过对λ/4波片3快轴方向的调节,能够使激光器处于最佳输出状态。谐波镜11镀有1064nm波段透射率不小于99%、532nm波段反射率不小于99%的介质膜。此时,调Q装置4选用的是主动电光调Q开关,主动电光调Q开关包括一电光调Q晶体和一1064nm波段的偏振片9,偏振片9位于λ/4波片10与电光调Q晶体之间。该实施方式中,输出镜6和全反镜3构成谐振腔,两者之间放置谐波镜11将其隔成前后腔,后腔中放置调Q装置4、增益介质2、泵浦源1和λ/4波片10,λ/4波片10位于调Q装置4和增益介质2之间,前腔中放置倍频晶体5,输出镜6之后放置光纤耦合透镜7连接耦合光纤8输出激光。当全反镜3为凹镜时,曲率半径4m,此时,输出镜6为平镜,全反镜3与谐波镜11距离为600-700mm,谐波镜11与输出镜6之间距离为16-18mm。

实施例3

在实施例1的基础上,谐振腔还包括位于增益介质2和倍频晶体5之间的谐波镜11,此时泵浦源1是半导体阵列泵浦泵浦。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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