一種半導體藍激光手術裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及利用高功率半導體激光治療人體軟組織的技術領域，特別涉及一種半導體藍激光手術裝置。
【背景技術】
[0002]目前，綠激光醫療設備已應用于臨床實踐中，例如將綠激光用于軟組織氣化切割的臨床治療已獲得了大量的實踐，并充分證明了其技術的安全有效性。相比于前代“金標準”、“經尿道前列腺切除術”TURP，該技術副作用小。綠激光血紅蛋白吸收率和水吸收率相近，為10—3/cm，見附圖1，然而藍激光血紅蛋白吸收率為103/cm，比綠激光約高I個量級。所以可以預期，藍激光更容易做軟組織切除手術，熱影響區更小，止血效果也大大提高。目前，世界中仍然沒有將藍激光用于軟組織切割手術的先例。
[0003]綠激光的獲得采用光栗浦激光晶體獲得1064nm紅外激光，再用紅外激光經過倍頻晶體獲得532nm倍頻激光的方式獲得。整個轉換過程電光效率最高10%左右，大量的廢熱需要通過水冷的方式排出，內置水冷卻裝置的設計造成整個手術設備體積龐大，噪聲極高。半導體激光相比于固體激光，電光轉換效率高是其最大的優勢。基于這一優勢，可以使小功率手術系統去掉水冷，采用風冷的方式代替。進一步的，將小功率手術系統做到微型化、便攜式、低噪聲、長壽命成為可能性。
[0004]目前，To56封裝的半導體藍激光功率技術成熟，已經商用，輸出功率達到1.6W，電光效率26.7 %。預期壽命大于10000小時。將1.6W藍激光耦合進入105um光纖，其效率可達90%以上。將多個光纖耦合的半導體藍激光通過光纖合束技術，得到1W或者30W的功率輸出，其效率也在90%以上。通過計算，整機的電光效率可達20%以上。激光1W輸出，電功耗50W，30W輸出，電功耗150W，通過風冷即可滿足散熱要求，因此，藍激光便攜化是可行的。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種半導體藍激光手術裝置，能夠利用藍激光被血紅蛋白強烈吸收的特性，將多個小功率的藍激光耦合成為一個大功率的激光輸出，傳遞照射到人體病變軟組織，并進行切除，具有安全可靠、熱損傷小的特點。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為:
[0007]—種半導體藍激光手術裝置，包括半導體激光光源I，所述半導體激光光源I與醫用激光光纖2連接，通過醫用激光光纖2將所發出的激光輸出，所述半導體激光光源I與激光電源和控制系統5電連接，所述激光電源和控制系統5控制半導體激光光源I，并為半導體激光光源I提供電源，所述激光電源和控制系統5與激光冷卻系統3電連接，控制激光冷卻系統3為半導體激光光源I進行冷卻，所述激光電源和控制系統5與腳踏開關4電連接，所述腳踏開關4控制激光電源和控制系統5的工作狀態。
[0008]所述半導體激光光源I包括多個單管耦合模塊6，所述單管耦合模塊6通過光纖9耦合輸出；所述半導體激光光源I還包括單個指示光源7，所述指示光源7通過光纖9輸出;所述光纖9通過光纖合束裝置8進行耦合;所述光纖合束裝置8將多個光纖9中的激光合束，耦合進入醫用激光光纖2中，并通過醫用激光光纖2輸出。
[0009]所述單管耦合模塊6包括兩個偏振態垂直的單管半導體激光器10，所述單管半導體激光器10與整形透鏡11連接，所述整形透鏡11與偏振耦合棱鏡12通過激光連接，所述偏振耦合棱鏡12與耦合聚焦透鏡13通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13與光纖9通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13和光纖9采用壓緊固定或者粘膠固定的方式封裝在耦合套管殼體15中，所述單管半導體激光器10發出的藍激光，通過整形透鏡11整形后輸出，通過偏振耦合棱鏡12將兩條藍激光偏振親合為一束光后輸出，通過親合聚焦透鏡13親合進入光纖9，進行輸出。
[0010]所述單管耦合模塊6包括單個單管半導體激光器10，所述單管半導體激光器10與整形透鏡11連接，所述整形透鏡11與耦合聚焦透鏡13通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13與光纖9通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13和光纖9采用壓緊固定或者粘膠固定的方式封裝在耦合套管殼體15中，所述單管半導體激光器10發出的藍激光，通過整形透鏡11整形后輸出，通過耦合聚焦透鏡13耦合進入光纖9，進行輸出。
[0011]所述單管耦合模塊6包括多個單管半導體激光器10，所述單管半導體激光器10與整形透鏡11連接，所述整形透鏡11與偏轉鏡14通過激光連接，所述偏轉鏡14與耦合聚焦透鏡13通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13與光纖9通過激光連接，所述耦合聚焦透鏡13和光纖9采用壓緊固定或者粘膠固定的方式封裝在耦合套管殼體15中，所述單管半導體激光器10發出的藍激光，通過整形透鏡11整形后輸出，通過偏轉鏡14將多條藍激光匯聚成一束光后輸出，通過耦合聚焦透鏡13耦合進入光纖9，進行輸出。
[0012]所述耦合聚焦透鏡13包括一片鏡片或者多鏡片組成的透鏡組，其鏡片為球面或非球面鏡片。
[0013]所述光纖合束裝置8包括耦合透鏡17，所述耦合透鏡17安裝在耦合透鏡座16內，所述耦合透鏡座16內還設置有光纖連接頭18，所述光纖連接頭18用于固定醫用激光光纖2，
[0014]所述光纖合束裝置8為(N+l)*l型結構，S卩N+1路輸入，I路輸出，其中，N路輸入為440nm-460nm的藍激光，I路輸入為指示激光;所述光纖合束裝置8的輸入端位于光纖9的輸出端后方，所述光纖9將單管耦合模塊6中輸出的激光和指示光源7中輸出的指示激光輸入光纖合束裝置8中的耦合透鏡17，經過耦合透鏡17耦合為一束光，進入醫用激光光纖2中，進行輸出。
[0015]所述指示光源7能夠發出用于定位工作位置指示激光，所述指示激光為紅色635nm激光或綠色532nm激光。
[0016]所述醫用激光光纖2前端的輸出方式包括沿光纖軸線直出或者與光纖軸線成一定夾角側出。
[0017]所述激光冷卻系統3包括熱沉19和TEC溫控裝置20，所述熱沉19位于單管半導體激光器10下方，將單管半導體激光器10發出的熱量通過熱沉19傳遞出去，所述TEC溫控裝置20位于熱沉19下方，將熱沉19的熱量吸收，并通過空氣冷卻的方式釋放和排出。
[0018]本實用新型的工作原理為:
[0019]本實用新型利用藍激光被血紅蛋白強烈吸收的特性，傳遞照射到人體病變軟組織，并進行切除。系統工作時，指示光源7開始工作發出指示激光，通過光纖9輸出，經過光纖合束裝置8耦合進入醫用激光光纖2，為術者提示工作位置。根據術者的需要，通過踩踏和松開腳踏開關4向激光電源和控制系統5發出控制指令。激光電源和控制系統5接收指令后，控制單管半導體激光器10是否發出工作用的藍激光。單管半導體激光器10發出工作用的激光，通過整形透鏡11整形后輸出，通過偏振耦合棱鏡12或偏轉鏡14將激光耦合為一束光后輸出，通過耦合聚焦透鏡13耦合進入光纖9，進行輸出。N條載有工作用激光的光纖9和I條載有指示激光的光纖9輸入光纖合束裝置8中的耦合透鏡17，經過耦合透鏡17耦合為一束光，進入醫用激光光纖2中，進行輸出。踩下腳踏開關4，單管半導體激光器10正常輸出藍激光，進行切割手術;松開腳踏開關，單管半導體激光器10停止輸出藍激光，激光輸出中斷，手術暫停。
[0020]本實用新型的有益效果為:
[0021]本實用新型能夠利用藍激光被血紅蛋白強烈吸收的特性，將多個小功率的藍激光耦合成為一個大功率的激光輸出，傳遞照射到人體病變軟組織，并進行切除。本實用新型采用的單管半導體激光器壽命在I萬小時以上，整機系統穩定可靠，生命周期長，且激光器體積小，方便攜帶，有利于實際應用。本實用新型具有安全可靠、熱損傷小、使用壽命長、穩定性好、便于攜帶和應用的特點。
【附圖說明】
[0022]圖1是激光吸收譜線示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的結構不意圖。
[0024]圖3是本實用新型的半導體激光光源I的結構示意圖。
[0025]圖4a是本實用新型的包含兩個偏振態垂直的單管半導體激光器10的單管耦合模塊6的結構示意圖。
[0026]圖4b是本實用新型的包含單個單管半導體激光器10的單管耦合模塊6的結構示意圖。
[0027]圖4c是本實用新型的包含多個單管半導體激光器10的單管耦合模塊6的結構示意圖。
[0028]圖5a是本實用新型的光纖合束裝置8的結構示意圖。
[0029]圖5b是本實用新型的光纖合束裝置8的結構示意圖。
[0030]圖6是本實用新型的激光冷卻系統3的結構示意圖。
[0031]圖7是本實用新型的單管半導體激光器10發出的脈沖工作狀態圖。
【具體實施方式】
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