一种2微米光纤激光手术刀的制作方法_2

文档序号:8549994阅读:来源:国知局
好止血的情况下平稳地汽化组织。本发明具有稳定性强、成本低、结构紧凑、操作便利灵活等优点,可广泛地应用于皮肤科、耳鼻喉科、泌尿外科等众多临床应用领域,在软组织切割微创激光手术等激光医疗领域具有广泛应用前景。
[0014]下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示,本发明提供的2微米激光手术刀,包括光纤激光器I和与光纤激光器I连接的激光手术刀头2,所述光纤激光器I向所述激光手术刀头2输出2微米波段连续波激光。
[0017]所述光纤激光器I可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。该激光器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散热。
[0018]种子激光器(主振荡器)101包括3个第一泵浦源半导体激光器1011 (可根据实际功率需求来配置)、第一泵浦耦合器(泵浦合束器)1012、光纤光栅1013、第一增益光纤1014。该激光器采用线性腔结构,谐振腔由一对中心波长为2微米的光纤光栅(FBG) 1013与掺杂的第一增益光纤1014熔接而成。该对光纤光栅1013在中心波长1952nm处的反射率分别为99%和10%,第一增益光纤1014为5米长规格为10/130掺铥增益光纤、纤芯和内包层的数值孔径为0.15和0.46。中心波长为79x纳米的泵浦源半导体激光器(尾纤尺寸为105微米)1011通过第一泵浦耦合器1012与第一增益光纤1014连接,其产生的激光注入第一增益光纤1014。
[0019]所述放大器103包括4个第二泵浦源半导体激光器1031、I个(6+1) X I的第二泵浦耦合器1032和一段长为9.5 m的25/400掺铥的第二增益光纤1033,泵浦源半导体激光器1031通过第二泵浦耦合器1032的泵浦输入端与第二增益光纤1033连接;由种子激光器101产生的2微米波段连续波激光经过隔离器102注入放大器103,与放大器103中泵浦源半导体激光器1031发出的泵浦光一起由第二泵浦耦合器1032导入第二增益光纤1033中,向激光手术刀头2输出功率放大的2微米波段连续波激光。
[0020]所述泵浦波长处包层吸收系数为2dB/m,数值孔径分别为0.09和0.46。第二泵浦耦合器1032的信号端和输出端光纤均为10/125的双包层光纤,且纤芯和内包层的数值孔径分别为0.15,0.46,与掺铥的第二增益光纤1033匹配。第二泵浦耦合器1032的泵浦输入端采用了纤芯直径为200 μ m的单包层光纤。放大器采用四个尾纤纤芯直径为200 μ m、最大输出功率为50W的泵浦源半导体激光器1031作为泵浦源,其中心波长为79x nm,经第二泵浦耦合器1032后可得到最大泵浦光输出功率为300W。输出端做8°斜角处理减小反馈,并在输出端前处做5厘米的泵浦倾泻剥模器。
[0021]整个光纤激光器I放置在制冷器3的金属盘上进行传导冷却,进行整体集中热管理,可提高稳定性、使系统结构紧凑。其中增益光纤盘绕在制冷器3的金属盘上进行制冷。冷却方式采用风冷加TEC制冷的方式,将泵源热沉的温度控制在24到26摄氏度之间,金属盘的温度控制在20到30摄氏度之间。
【主权项】
1.一种2微米光纤激光手术刀,包括光纤激光器和与光纤激光器连接的激光手术刀头,其特征是所述光纤激光器向所述激光手术刀头输出2微米波段连续波激光。
2.根据权利要求1所述的2微米光纤激光手术刀,其特征是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。
3.根据权利要求2所述的2微米光纤激光手术刀,其特征是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、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。
4.根据权利要求2或3所述的2微米光纤激光手术刀,其特征是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。
5.根据权利要求4所述的2微米光纤激光手术刀,其特征是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。
6.根据权利要求5所述的2微米光纤激光手术刀,其特征是所述第一、第二增益光纤均为双包层结构的大模场掺铥光纤。
【专利摘要】本发明公开了一种2微米光纤激光手术刀,包括光纤激光器和与光纤激光器连接的激光手术刀头,所述光纤激光器向所述激光手术刀头输出2微米波段连续波激光。本发明具有光束质量好、连续、稳定、成本低,其手术对皮肤等软组织穿透能力浅,损伤小的优点。
【IPC分类】A61B18-28
【公开号】CN104873269
【申请号】CN201510302133
【发明人】李文煜, 唐瑶云, 王洪波, 焦洋, 梁雷, 张巧巧
【申请人】湖南中聚光电科技发展有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月5日
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