專利名稱：一種LD泵浦高功率2μm波長醫(yī)用Tm激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用固體激光器，特別是一種LD泵浦高功率 2^m波長醫(yī)用Tm激光器。
(二)
背景技術(shù)：
激光在前列腺等人體軟組織切除中具有良好的應(yīng)用前景，特別是 高功率Ho激光和綠激光的出現(xiàn)，使激光在良性前列腺增生癥治療中 得到了廣泛地應(yīng)用。但以脈沖方式工作、波長為2.1mn的Ho激光在 前列腺組織汽化破裂時(shí)容易形成分裂性損傷，即手術(shù)過程中容易出 血，操作難于掌握；高功率綠激光則在前列腺汽化過程中，因組織凝 固漂白而降低切除速度，對較大的前列腺腫塊而言造成手術(shù)時(shí)間過 長。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題，提供一種能有效切除前列 腺等人體軟組織且造成損傷小、又便于手術(shù)操作的LD泵浦高功率 2拜波長醫(yī)用Tm激光器。
本發(fā)明的技術(shù)方案
一種LD泵浦高功率2nm波長醫(yī)用Tm激光器，由LD泵浦系統(tǒng)、 激光晶體棒、光學(xué)諧振腔、水冷卻系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、聚焦鏡和光纖組 成，其特征在于LD泵浦系統(tǒng)采用GaAlAs半導(dǎo)體激光陣列為泵浦源， 共3組LD陣列模塊，3組LD陣列模塊圍繞激光晶體棒呈120度均勻 分布，激光束經(jīng)與LD陣列模塊相匹配的3片柱透鏡整形后泵浦激光 晶體棒；激光晶體棒采用摻Tm鍵合晶體棒；光學(xué)諧振腔為平凹腔結(jié) 構(gòu)，諧振腔全反鏡為凹面鏡、鍍2013nm全反膜、反射率R〉98。/。，諧 振腔輸出鏡為平面鏡、鍍2013nm波長半反膜、反射率R-70 90X; 水冷卻系統(tǒng)采用激光晶體棒與LD陣列模塊分別控溫冷卻的方式，可 使激光晶體棒在低溫狀態(tài)下工作；干燥系統(tǒng)是將整個(gè)激光光路置于 充有氮?dú)獾母稍锵鋬?nèi)；2nm波長激光通過聚焦鏡耦合到光纖輸出。
一種上述LD泵浦高功率2拜波長醫(yī)用Tm激光器，其特征在于 3組LD陣列模塊均發(fā)射中心波長為785n邁的激光。
一種上述LD泵浦高功率2jrni波長醫(yī)用Tm激光器，其特征在于: 激光晶體棒為Tm:YAG鍵合晶體棒。
一種上述LD泵浦高功率2Mm波長醫(yī)用Tm激光器，其特征在于 激光晶體棒的冷卻控制溫度為<5°C 。
一種上述LD泵浦高功率2pm波長醫(yī)用Tm激光器，其特征在于 采用石英光纖或光子晶體光纖傳輸。
本發(fā)明的工作原理LD陣列泵浦源在精確控溫下發(fā)射中心波長 為785nm的激光，激光束通過柱透鏡整形后均勻側(cè)面泵浦Tra:YAG激 光晶體棒，使該晶體產(chǎn)生離子數(shù)反轉(zhuǎn)，通過諧振腔選模形成2mhi波 長激光振蕩。因?yàn)門m激光以準(zhǔn)三能級方式工作，本發(fā)明冷卻系統(tǒng)將 LD陣列模塊和激光晶體實(shí)現(xiàn)分別控溫冷卻，保證激光器在工作過程 中激光晶體具有較低的溫度，提高激光器效率，實(shí)現(xiàn)高功率2醉波 長激光輸出。激光器光路整體處在干燥箱內(nèi)，保證激光晶體在低溫工 作狀態(tài)下不結(jié)露。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該Tm激光'器可高效輸出連續(xù)2Mm波長激光， 經(jīng)低OH光纖傳輸后，光纖末端輸出激光功率可達(dá)70W，可在水環(huán)境 下對前列腺等人體軟組織進(jìn)行高效地汽化切割，手術(shù)速度快、操作簡 便、造成損傷小、具有良好的止血效果；2Mm波長激光在外科手術(shù)中 具有穿透深度淺、損傷范圍小、手術(shù)精度高的優(yōu)點(diǎn)，因此可廣泛應(yīng)用 于泌尿外科、骨科、神經(jīng)外科、婦科、普外科、消化科等臨床領(lǐng)域； 由于采用石英光纖或光子晶體光纖傳輸，故可廣泛應(yīng)用于各種微創(chuàng)手 術(shù)，是一種理想的醫(yī)用激光器。'
(四)


' 附圖l: LD泵浦高功率2Mm波長醫(yī)用Tm激光器結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2: LD泵浦高功率2Mm波長醫(yī)用Tm激光器截面示意圖。 圖中1-I.諧振腔全反鏡1-II.諧振腔輸出鏡2.激光晶體棒 3-1. 3-II. 3-m.柱透鏡4-1. 4-II. 4-III. LD陣列模塊 5-I.晶體棒冷卻裝置 5-II. LD泵浦陣列冷卻裝置
6.聚焦鏡 7.光纖 8.干燥系統(tǒng)
具體實(shí)施方式
實(shí)施例見附圖
一種LD泵浦高功率2Mm波長醫(yī)用Tm激光器，由LD泵浦系統(tǒng)、 激光晶體棒2、光學(xué)諧振腔、水冷卻系統(tǒng)5-1. 5-II和干燥系統(tǒng)8組 成；LD泵浦系統(tǒng)采用GaAlAs半導(dǎo)體激光陣列為泵浦源，共3組LD 陣列模塊4- I 、 4- II 、 4-III, 3組LD陣列模塊4- I 、 4- II 、 4-m圍繞激光晶體棒2呈120度均勻分布，3組LD陣列模塊均發(fā)射中 心波長為785nm的激光；激光束經(jīng)與LD陣列模塊相匹配的3片柱透
鏡3-1、 3-n、 3-m整形后泵浦激光晶體棒2;激光晶體棒2釆用
Tm:YAG鍵合晶體棒，尺寸為tD4X80mm，其中中間Tm離子摻雜部分 長度為60mm，兩端未摻雜部分長度各IO咖；光學(xué)諧振腔為平凹腔結(jié) 構(gòu)，諧振腔全反鏡1- I為凹面鏡、鍍2013nm全反膜、反射率R為99. 8 %，諧振腔輸出鏡1-II為平面鏡、鍍2013nm波長半反膜、反射率R 為80%;水冷卻系統(tǒng)采用激光晶體棒與LD陣列模塊分別控溫冷卻的 方式，5- I為晶體棒冷卻裝置、5-II為LD泵浦陣列冷卻裝置，LD 陣列模塊的冷卻控制溫度為25±0. 5°C，激光晶體棒的冷卻控制溫度 為1士0.5'C，即激光晶體棒在低溫狀態(tài)下工作；干燥系統(tǒng)8是將整 個(gè)激光光路置于充有氮?dú)獾母稍锵鋬?nèi)；2pm波長激光通過聚焦鏡6 耦合到石英光纖7輸出。臨床應(yīng)用表明該Tm激光器可以高效的實(shí) 現(xiàn)2pim波長連續(xù)激光輸出，輸出功率超過70W,通過光纖傳輸可在水 環(huán)境下對前列腺等人體軟組織進(jìn)行高效地汽化切割，且手術(shù)速度快、 操作簡便、造成損傷小，臨床應(yīng)用效果良好。
權(quán)利要求
1.一種LD泵浦高功率2μm波長醫(yī)用Tm激光器，由LD泵浦系統(tǒng)、激光晶體棒、光學(xué)諧振腔、水冷卻系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、聚焦鏡和光纖組成，其特征在于LD泵浦系統(tǒng)采用GaAlAs半導(dǎo)體激光陣列為泵浦源，共3組LD陣列模塊，3組LD陣列模塊圍繞激光晶體棒呈120度均勻分布，激光束經(jīng)與LD陣列模塊相匹配的3片柱透鏡整形后泵浦激光晶體棒；激光晶體棒采用摻Tm鍵合晶體棒；光學(xué)諧振腔為平凹腔結(jié)構(gòu)，諧振腔全反鏡為凹面鏡、鍍2013nm全反膜、反射率R＞98％，諧振腔輸出鏡為平面鏡、鍍2013nm波長半反膜、反射率R＝70～90％；水冷卻系統(tǒng)采用激光晶體棒與LD陣列模塊分別控溫冷卻的方式，可使激光晶體棒在低溫狀態(tài)下工作；干燥系統(tǒng)是將整個(gè)激光光路置于充有氮?dú)獾母稍锵鋬?nèi)；2μm波長激光通過聚焦鏡耦合到光纖輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LD泵浦高功率2,波長醫(yī)用Tm激光器， 其特征在于3組LD陣列模塊均發(fā)射中心波長為785mn的激光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LD泵浦高功率2^m波長醫(yī)用Tm激光器， 其特征在于激光晶體棒為Tm:YAG鍵合晶體棒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LD泵浦高功率2nm波長醫(yī)用Tm激光器，其特征在于激光晶體棒的冷卻控制溫度為<5°(:。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LD泵浦高功率2^im波長醫(yī)用Tm激光器， 其特征在于采用石英光纖或光子晶體光纖傳輸。
全文摘要
一種LD泵浦高功率2μm波長醫(yī)用Tm激光器，由LD泵浦系統(tǒng)、激光晶體棒、光學(xué)諧振腔、水冷卻系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、聚焦鏡和光纖組成；LD泵浦系統(tǒng)采用GaAlAs半導(dǎo)體激光陣列為泵浦源，共3組LD陣列模塊；激光晶體棒采用摻Tm鍵合晶體棒；光學(xué)諧振腔為平凹腔結(jié)構(gòu)；水冷卻系統(tǒng)可使激光晶體棒在低溫狀態(tài)下工作；干燥系統(tǒng)是將整個(gè)激光光路置于充有氮?dú)獾母稍锵鋬?nèi)；激光通過聚焦鏡耦合到光纖輸出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可高效輸出連續(xù)2μm波長激光，在水環(huán)境下對前列腺等人體軟組織進(jìn)行高效地汽化切割，手術(shù)速度快、操作簡便、造成損傷小，可廣泛應(yīng)用于泌尿外科、骨科、婦科、消化科和各種微創(chuàng)手術(shù)等臨床領(lǐng)域，是一種理想的醫(yī)用激光器。
文檔編號A61B18/20GK101350492SQ20071005831
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者姚育成, 徐封義 申請人:天津市天坤光電技術(shù)有限公司