專利名稱：多功能激光治療機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多功能的激光治療設備。
背景技術：
激光在醫學上應用廣泛，不同波長、不同輸出形式的激光具有不同的治療 效果和適應癥，因此，具有多種波長和多種輸出方式的激光治療機在醫療上具 有應用面廣、使用方便、價格性能比高的優點。目前，國內已發展了多種雙波
長激光治療機，如中國專利1704028A所披露的采用Er:YAG和Nd:YAG的 2940nm及1064nm雙波長激光治療機和中國專利00103958.X披露的采用 Nd:YAG晶體1319nm和1338nm躍遷的雙波長激光治療機等，這些激光治療機 能同時輸出兩種波長的激光進行治療，但僅能輸出或連續或脈沖或調Q的激光， 輸出方式單一。而中國專利1480107披露了一種多功能的激光治療機，采用色 心YAG晶體做調Q晶體，從而使激光治療機可工作在連續、長脈沖和短脈沖方 式，增強了激光治療機的功能，但這種治療機僅能輸出單一波長激光，無法利 用不同波長激光對生物組織的不同特性來拓展其應用范圍。
發明內容
本發明的目的在于利用具有多躍遷通道的釹激光晶體，采用合理的腔設計 及調Q控制，在一臺激光治療機上，實現1微米和1.3微米兩種波長和連續、 準連續及調Q三種方式的輸出，并且可以調整兩種波長的輸出功率比例，以滿 足不同的治療要求。
本發明的技術方案如下 1. 一種多功能激光治療機，采用具有多通道躍遷性質的釹激光晶體，l微米和 1.3微米兩種波長激光的諧振腔光路部分分開，將1微米聲光Q開關放置在1微米的諧振腔光路中，將1.3微米聲光Q開關放置在前述兩個波長的共同諧振腔 光路中，對兩種波長激光進行控制，聲光Q開關由外加的信號發生器控制關斷 與打開，起到光開關及調Q作用，實現輸出兩種單波長連續激光、兩種單波長 調Q激光、雙波長準連續激光和雙波長調Q激光共六種不同的輸出。
2. 如項1所述的多功能激光治療機，所述的1微米波長激光在第二反射鏡6和 第二輸出耦合鏡7之間振蕩，由第二耦合輸出鏡7輸出；1.3波長微米激光在第 一反射鏡3和第一輸出耦合鏡4之間振蕩，由第一耦合輸出鏡4輸出。
3. 如項l所述的激光治療機，在所述的1.3微米聲光Q開關與激光介質之間增 加分光裝置，將1微米和1.3微米兩波長光路沿不同方向分開，兩波長的聲光Q 開關分別放置在各自的光路內。
4. 如項1或2或3所述的激光治療機，所述的釹激光晶體為Nd:YAG、Nd:YA103、 Nd:YV04、 Nd:YLF或Nd:GdV04晶體。
采用這種設計，在一臺激光治療機中，可以輸出六種不同的輸出，可使激 光治療機的應用范圍大大擴展。同時，由于僅采用了一根激光棒和一套泵浦及 冷卻系統，節省了成本。
下面結合附圖對本申請的技術進行詳細說明附圖1中，1為摻釹激光晶體， 為Nd:YAG、 Nd:YV04、 Nd:YAlO" Nd:GdV04、 Nd:YLF、 Nd:GGG等摻釹激光 晶體中的一種；2為泵浦激光晶體的泵浦系統，包括泵浦光源及其驅動電源；3 為第一反射鏡，鍍對1.3微米全反、對l微米增透的膜；4為第一輸出耦合鏡， 鍍對1.3微米部分透過、對l微米增透的膜；5為第一聲光Q開關，對1,3微米 激光起光開關及調Q作用，同時對1微米激光也起光開關作用，表面鍍對1.3 及1微米均增透的膜；6為第二反射鏡，鍍對1微米全反的膜；7為第二輸出耦 合鏡，鍍對l微米部分透過、對1.3微米增透的膜；8為第二聲光Q開關，對l微米激光起光開關及調Q作用，表面鍍l微米的增透膜；9為第一聲光驅動源， 驅動第一聲光Q開關5工作；IO為第二聲光驅動源，驅動第二聲光Q開關8工 作；ll為信號發生器，發出的電平信號控制第一及第二聲光Q開關的關斷及出 光。12為聚焦透鏡，將輸出的激光聚焦進輸出光纖；13為輸出光纖，將激光導 出到所需照射的部位。
激光晶體吸收泵浦系統的泵浦光，處于激發態，產生的1.3微米激光在第一 反射鏡3和第一輸出耦合鏡4之間振蕩，并由第一耦合鏡4輸出；產生的1微 米激光在第二反射鏡6和第二輸出耦合鏡7之間振蕩，并由第二耦合鏡7輸出； 激光的輸出方式由信號發生器11發出的信號控制聲光Q開關5、 8的打開和關 斷來實現。
目前常用的聲光Q開關的外控制，分成外加高電平信號時允許出光和外加 低電平信號時允許出光兩種。以高電平出光的控制方式的為例，說明對激光輸 出方式的控制。1、當第一聲光驅動源9和第二聲光驅動源IO均接收到信號發 生器ll發出的高電平信號時，兩個聲光Q開關均處于打開狀態，此時，l微米 和1.3微米激光的光路均處于導通狀態，由于1微米的躍遷截面大于1.3微米， 所以l微米優先起振，此時，1.3微米受到抑制，無法起振，激光器輸出的是l 微米的激光；2、當第一聲光驅動源9接收到信號發生器11發出的高電平，而 第二聲光驅動源10接收到信號發生器11發出的低電平時，第一聲光Q開關5 打開，第二聲光Q開關8關斷，1.3微米的光路導通，而l微米光路關斷，此時， 1.3微米激光起振，激光器輸出1.3微米的激光；3、當第一聲光驅動源9接收到 信號發生器11發出的低電平時，由于第一聲光Q開關5是處于兩個波長光路的 重疊部分，此時兩個波長光路均關斷，激光器無激光輸出。根據這三種控制， 結合不同的高低電平及序列脈沖，可實現不同方式的激光輸出，控制信號與輸出激光的具體對應見圖2。圖2中，電平信號I表示第一聲光驅動源9接收到的
電平信號，電平信號n表示第二聲光驅動源io接收的電平信號。激光輸出i表
示1.3微米激光輸出，激光輸出II表示1微米激光輸出。圖2-a為連續1.3微米 輸出時的控制信號與出光的對應關系；圖2-b為連續1微米輸出時的控制信號與 出光的對應關系；圖2-c為1微米調Q輸出時控制信號與出光的對應關系；圖 2-d為1.3微米調Q輸出時控制信號與出光的對應關系；圖2-e為雙波長調Q輸 出時控制信號與出光的對應關系，兩波長的輸出比例可通過改變電平信號I中與 電平信號II不同步的那個高電平方波信號與前一個高電平信號之間的時間長度 來改變；2-f為雙波長準連續輸出時控制信號與出光的對應關系，其中在L3微 米光路關斷到1微米光路導通之間，存在一個時間差，即，第一聲光驅動源9 先接收到一個低電平信號，關斷1.3微米光路，而后再與第二聲光驅動源10同 時接收到高電平信號，使光路導通，輸出1微米激光，在1微米激光輸出一定 時間后，聲光驅動源10收到低電平信號，聲光驅動源9繼續保持高電平，l微 米光路關斷，1.3微米激光輸出。可通過改變電平信號II中的高電平信號的時間 長度，來改變兩個波長之間的輸出比例。
附圖1中，1微米和1.3微米激光分別由輸出鏡4和7輸出，也可將輸出鏡 合并，由一片分別對1微米和1.3微米均部分透過的輸出鏡代替，這時，僅需一 片輸出鏡，即可實現對兩個波長激光的輸出。
附圖1中采用的是直線腔型，也可在第一聲光Q開關與激光介質之間增加 分光裝置，將1微米和1.3微米兩波長光路沿不同方向分開，兩波長的聲光Q 開關分別放置在各自的光路內，這樣，第一聲光Q開關就不會對1微米波長的 光路產生影響，第一聲光Q開關及第一反射鏡的鍍膜要求將簡單，聲光Q開關 的控制信號也將簡化。
附圖1為激光裝置的結構示意圖2-a為連續1.3微米輸出時的控制信號與出光的對應關系； 圖2-b為連續1微米輸出時的控制信號與出光的對應關系； 圖2-c為1微米調Q輸出時控制信號與出光的對應關系； 圖2-d為1.3微米調Q輸出時控制信號與出光的對應關系； 圖2-e為雙波長調Q輸出時控制信號與出光的對應關系； 圖2-f為雙波長準連續輸出時控制信號與出光的對應關系。
具體實施例方式
例l、采用Nd:GdV04激光晶體，用808nmLD側面泵浦，第一反射鏡鍍對 1.342微米全反、對1.064微米增透的膜，第一輸出耦合鏡鍍對1.342微米部分 透過、對1.064微米增透的膜，第一聲光Q開關鍍對1.342及1.064微米均增透 的膜；第二反射鏡鍍對1.064微米全反的膜，第二輸出耦合鏡鍍對1.064微米部 分透過、對1.342微米增透的膜；第二聲光Q開關鍍1.064微米的增透膜。按照 圖2所示的控制方式，可通過光纖輸出1.064微米、1.342微米的單波長連續、 調Q、雙波長準連續和調Q六種激光輸出，進行治療。
例2、采用Nd:YAG激光晶體，用808nm LD側面泵浦，第一反射鏡鍍對1.319 微米全反、對1.064微米增透的膜，第一輸出耦合鏡鍍對1.319微米部分透過、 對1.064微米增透的膜，第一聲光Q開關鍍對1.319及1.064微米均增透的膜； 第二反射鏡鍍對1.064微米全反的膜，第二輸出耦合鏡鍍對1.064微米部分透過、 對1.319微米增透的膜；第二聲光Q開關鍍1.064微米的增透膜。按照圖2所示 的控制方式，可通過光纖輸出1.064微米、1.319微米的單波長連續、調Q、雙 波長準連續和調Q六種激光輸出，進行治療。
權利要求
1. 一種多功能激光治療機，采用具有多通道躍遷性質的釹激光晶體，1微米和1.3微米兩種波長激光的諧振腔光路部分分開，其特征在于將1微米聲光Q開關放置在1微米的諧振腔光路中，將1.3微米聲光Q開關放置在前述兩個波長的共同諧振腔光路中，對兩種波長激光進行控制，聲光Q開關由外加的信號發生器控制關斷與打開，起到光開關及調Q作用，實現輸出兩種單波長連續激光、兩種單波長調Q激光、雙波長準連續激光和雙波長調Q激光共六種不同的輸出。
2. 如權利要求1所述的多功能激光治療機，其特征在于所述的l微米波長激 光在第二反射鏡(6)和第二輸出耦合鏡(7)之間振蕩，由第二耦合輸出鏡(7)輸出；1.3波長微米激光在第一反射鏡(3)和第一輸出耦合鏡(4)之 間振蕩，由第一耦合輸出鏡(4)輸出。
3. 如權利要求1所述的激光治療機，其特征在于在所述的1.3微米聲光Q開 關與激光介質之間增加分光裝置，將1微米和1.3微米兩波長光路沿不同方 向分開，兩波長的聲光Q開關分別放置在各自的光路內。
4. 如權利要求1或2或3所述的激光治療機，其特征在于所述的釹激光晶體 為Nd:YAG、 Nd:YA103、 Nd:YV04、 Nd:YLF或Nd:GdV04晶體。
全文摘要
多功能激光治療機涉及一種多功能的激光治療設備。多功能激光治療機，采用具有多通道躍遷性質的釹激光晶體，1微米和1.3微米兩種波長激光的諧振腔光路部分分開，其特征在于將1微米聲光Q開關放置在1微米的諧振腔光路中，將1.3微米聲光Q開關放置在前述兩個波長的共同諧振腔光路中，對兩種波長激光進行控制，聲光Q開關由外加的信號發生器控制關斷與打開，起到光開關及調Q作用，實現輸出兩種單波長連續激光、兩種單波長調Q激光、雙波長準連續激光和雙波長調Q激光共六種不同的輸出。在一臺激光治療機中，可以輸出六種不同的輸出，可使激光治療機的應用范圍大大擴展。由于僅采用了一根激光棒和一套泵浦及冷卻系統，節省了成本。
文檔編號H01S3/08GK101459314SQ20071000997
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日
發明者戈 張, 朱海永, 勇 魏, 黃凌雄, 黃呈輝 申請人:中國科學院福建物質結構研究所