一種摻釹釔鋁石榴石雙波長激光輸出醫(yī)療器械的制作方法

本實用新型屬于激光醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及調(diào)Q摻釹釔鋁石榴石倍頻雙波長激光輸出醫(yī)療器械。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)外市場調(diào)Q摻釹釔鋁石榴石倍頻雙波長激光輸出醫(yī)療器械，均為1064納米波長和532納米波長分別切換輸出。各廠商采用的波長切換技術(shù)各不相同，都存在不同的缺陷，具體說明如下：

（一)、采用導(dǎo)軌平移運動方式切換激光輸出波長。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價極其昂貴，加工精度要求高。長期頻繁使用存在以下缺陷：1、長達數(shù)10年以上的使用，導(dǎo)軌材料的形變，會導(dǎo)致降低導(dǎo)軌精度，影響激光的倍頻效率。2、導(dǎo)軌長期相互摩擦運動，會增加導(dǎo)軌配合間隙，從而降低導(dǎo)軌精度，影響激光的倍頻效率。3、導(dǎo)軌的往復(fù)運動是靠螺旋與螺紋牙面旋合實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動轉(zhuǎn)換的機械傳動，這要求具有較高的傳動精度才能保證導(dǎo)軌的運動精度。由于螺桿與螺母長期相互摩擦運動，造成螺桿與螺母間隙，同樣也會降低導(dǎo)軌的運動精度影響激光的倍頻效率。4、加工工藝及其復(fù)雜。導(dǎo)軌配合面的研磨、螺桿與螺母配合的研磨、螺桿與螺母之間間隙的調(diào)整、裝配精度的調(diào)整，都需要花費大量的經(jīng)費，導(dǎo)致造價極其昂貴。

(二)、采用固定倍頻晶體旋轉(zhuǎn)一對反射鏡的運動方式，切換激光輸出波長，存在以下缺陷：

1、這種結(jié)構(gòu)采用了三個反射鏡，一個濾光鏡，一個調(diào)整架，構(gòu)成了復(fù)雜的反射激光光路的結(jié)構(gòu)。三個反射鏡和一個濾光鏡分別固定安裝在設(shè)有四頂四拉的調(diào)整機構(gòu)反射鏡座上。三個反射鏡和一個濾光鏡與激光呈45度安裝，從圖A中看出當(dāng)1號和4號反射鏡旋轉(zhuǎn)一定的角度避開了原1064納米激光光路，使其直接輸出。

2、從圖B中看出原1064納米激光通過1號反射鏡呈90度反射后，輻射到2號反射鏡上，經(jīng)2號反射鏡的反射，呈90度反射后，輻射到倍頻晶體上，通過倍頻晶體后產(chǎn)生了1064納米532納米混頻激光，輻射到3號濾光鏡上（3號濾光鏡鍍45度1064納米增透532納米全反射膜）。倍頻后剩余1064納米激光直接通過3號濾光鏡輻射出去，532納米激光呈90度反射后輻射到4號反射鏡上，經(jīng)4號反射鏡反射，呈90度輻射出去。

3、這種設(shè)計結(jié)構(gòu)制造工藝復(fù)雜，導(dǎo)致造價昂貴，長期使用會產(chǎn)生光路偏移。

4、這種光路的調(diào)整極其復(fù)雜，每一塊鏡片都要調(diào)整上下左右的俯仰角度，才能保證激光光路的要求。

由于倍頻晶體的性質(zhì)所決定，倍頻效率都小于50%，所以原1064納米激光通過倍頻晶體后產(chǎn)生了1064納米和532納米兩個波長的激光混合頻率輸出。通過濾光鏡，過濾反射掉了倍頻后剩余的1064納米激光，獲得了純532納米激光輸出。那么過濾反射掉的1064納米激光仍然有很強的輻射能量，怎么消除這些無用的輻射激光能量，對各廠商都是一個難題。

有的廠商直接將過濾反射掉的1064納米激光輻射在光學(xué)平臺上或?qū)к壣?，造成激光輻射在光學(xué)平臺或?qū)к壣袭a(chǎn)生飛濺的微小顆粒污染整個激光器，從而降低激光器的使用壽命。比如1064納米激光在工業(yè)加工上，可直接對金屬材料進行打孔，雕刻，切割。雖然倍頻后剩余的1064納米激光功率較小，但破壞能量可造成1微米～100微米的微小顆粒的產(chǎn)生，向四處飛濺污染激光器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型提供一種摻釹釔鋁石榴石雙波長激光輸出醫(yī)療器械。

一種摻釹釔鋁石榴石雙波長激光輸出醫(yī)療器械包括減速器電機19、旋轉(zhuǎn)臂1、倍頻晶體機構(gòu)、濾光機構(gòu)、吸收機構(gòu)、限位機構(gòu)和底板15；

所述倍頻晶體機構(gòu)包括倍頻晶體3；所述倍頻晶體3設(shè)于旋轉(zhuǎn)臂1一側(cè)上部的安裝孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)臂1另一側(cè)通過轉(zhuǎn)軸14設(shè)于底板15的一側(cè)面上，轉(zhuǎn)軸14穿過底板15連接著減速器電機19的輸出端；

所述濾光機構(gòu)包括濾光鏡座6和45度濾光鏡8，45度濾光鏡8通過濾光鏡座6設(shè)于旋轉(zhuǎn)臂1上，倍頻晶體3和45度濾光鏡8在同一水平光路上；

所述吸收機構(gòu)包括同軸的45度反射鏡12、吸收池9和反射體10，所述45度反射鏡12設(shè)于吸收池9的一端內(nèi)，反射體10設(shè)于吸收池9的另一端內(nèi)；吸收機構(gòu)位于底板15的一側(cè)；所述限位機構(gòu)包括凸輪13和一對限位開關(guān)，所述凸輪13設(shè)于轉(zhuǎn)軸14的下部，且位于一對限位開關(guān)之間，所述一對限位開關(guān)設(shè)于凸輪13兩側(cè)的底板15上；

當(dāng)原1064納米激光a通過倍頻晶體3，形成雙波長1064納米和532納米混頻激光b輸出；在45度濾光鏡8作用下，過濾掉了倍頻后剩余1064納米激光d，獲得純532納米倍頻激光c輸出；倍頻后剩余1064納米激光d被45度濾光鏡8呈90度角反射，反射到45度反射鏡12上，再經(jīng)90度反射，輻射進入吸收池9一端設(shè)置的反射體10上，形成一種擴束環(huán)狀大面積的傘形光，在吸收池9內(nèi)，倍頻后剩余1064納米激光d逐漸被完全衰減吸收，無任何激光反射回到原輻射的光路上。

進一步限定的技術(shù)方案如下：

所述減速器電機19的型號為21K6RGN-C,6，工作電壓為22O伏特、功率6瓦特、減速器電機輸出每分鐘6轉(zhuǎn)。

所述凸輪13為半圓形凸輪；所述限位開關(guān)為鉸鏈擺桿型限位開關(guān)，型號為RV-162-1C25。

所述倍頻晶體3固定設(shè)于管狀的固定座4內(nèi)形成一個整體，固定座4通過螺釘固定設(shè)于旋轉(zhuǎn)臂1一側(cè)上部的安裝孔內(nèi)；固定座4的徑向設(shè)有兩個調(diào)節(jié)孔，用工具插入兩個調(diào)節(jié)孔轉(zhuǎn)動固定座4，實現(xiàn)調(diào)節(jié)固定座4的旋轉(zhuǎn)方向，獲得原1064納米激光a與倍頻晶體3的偏振方向匹配角。

所述濾光鏡座6為板狀，濾光鏡座6的一端固定設(shè)于設(shè)于旋轉(zhuǎn)臂1的一側(cè)頂部，另一端為向下彎折45度的彎板，所述45度濾光鏡8設(shè)于所述彎板上。

所述吸收池9為管狀；吸收池9一端的內(nèi)壁為光管，另一端的內(nèi)壁為螺紋管，所述45度反射鏡12膠合在反射鏡座11的45度斜面上，反射鏡座11設(shè)于的光管上，使45度反射鏡12位于管口處，所述反射體10設(shè)于吸收池9的螺紋管內(nèi)。

所述反射體10為圓錐體，反射體10的小直徑端位于吸收池9內(nèi)，大直徑端位于吸收池9另一端的端口。

所述吸收池9的直徑為16㎜、軸向長度大于35㎜，其中螺紋管的長度為25㎜；所述反射體10的小端直徑小于0.05㎜、大端直徑為10㎜、長度為20㎜。

在旋轉(zhuǎn)臂1和吸收機構(gòu)之間的底板15上設(shè)有定位機構(gòu)，定位機構(gòu)包括定位測微頭座17和定位測微頭18；定位測微頭18通過螺紋安裝在定位測微頭座17上端，通過螺紋調(diào)節(jié)定位測微頭18的伸縮位置，實現(xiàn)控制了旋轉(zhuǎn)臂1的位置。

所述倍頻晶體3的通光面鍍1064納米和532納米增透膜；所述45度濾光鏡8的通光面鍍45度1064納米全反射膜和532納米增透膜。

本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1、本實用新型結(jié)構(gòu)合理，光路調(diào)試方便，精密度高，長期運行穩(wěn)定可靠。

2、倍頻晶體固定在倍頻器懸臂中間，通過松緊倍頻器懸臂上的螺釘，可旋轉(zhuǎn)調(diào)整倍頻晶體與激光偏振方向的角度。

3、空心的轉(zhuǎn)軸與電機軸配合固定，倍頻器懸臂安裝在轉(zhuǎn)軸上，通過上下兩個O型橡膠圈變形鎖緊空心轉(zhuǎn)軸，形成摩擦力，帶動倍頻器懸臂的轉(zhuǎn)動，在測微頭的定位下，控制倍頻器轉(zhuǎn)動停止的角度，從而控制了倍頻晶體與激光輸出的垂直角度調(diào)整。

4、在倍頻器底板四個角設(shè)置有四個螺釘孔，底板兩邊中間設(shè)置有兩個槽，用螺釘固定倍頻器底板，形成了兩拉四頂?shù)恼{(diào)整機構(gòu)，可方便的對倍頻晶體與激光輸出光路俯仰角度的調(diào)整。

5、倍頻晶體安裝在倍頻器懸臂上，濾光鏡用濾光鏡壓板固定在45度濾光鏡座上，45度濾光鏡座固定在倍頻器懸臂上，使之形成一個聯(lián)動的整體，通過電機轉(zhuǎn)動角度控制，分別切換兩個波長的激光輸出。

6、激光通過倍頻晶體后，形成了1064納米和532納米兩個波長的混頻激光輸出。1064納米激光在45度濾光鏡作用下反射到45度反射鏡上，進入吸收池被吸收。532納米激光通過濾光鏡，輻射出單一波長的532納米激光。

7、倍頻后的1064納米激光在45度濾光鏡作用下呈90度反射，輻射到吸收池45度反射鏡上，再呈90度反射，進入吸收池后，100%被衰減吸收，不產(chǎn)生任何噪聲、粉塵、煙霧，從而提高了激光器的使用壽命，保證了手術(shù)治療環(huán)境的潔凈。

8、整個波長切換和余光吸收池設(shè)計成一小巧精致固定的單元系統(tǒng)，安裝和更換方便。

9、制造工藝簡單，安裝調(diào)試方便，定位精度高，長期運行光路不變，成本低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為532納米激光輸出狀態(tài)圖。

圖3為1064納米激光輸出立體圖。

圖4為圖2的剖視圖（圖5中的C-C剖視）。

圖5為圖4的A-A剖視圖。

圖6為圖4的B-B剖視圖。

圖7為圖3的俯視圖。

圖8為圖2的俯視圖。

圖9為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的分解圖。

圖10為旋轉(zhuǎn)臂立體圖。

圖11為圖10的后視立體圖。

圖12為定位測微機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為45度濾光鏡座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為45度反射鏡座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為吸收池和反射體結(jié)構(gòu)示意圖。

上圖中序號：旋轉(zhuǎn)臂1、壓環(huán)2、倍頻晶體3、固定座4、壓帽5、濾光鏡座6、濾光鏡壓板7、45度濾光鏡8、吸收池9、反射體10、反射鏡座11、45度反射鏡12、凸輪13、轉(zhuǎn)軸14、底板15、限位桿16、定位測微頭座17、定位測微頭18、減速器電機19、第一O型橡膠圈20、第二O型橡膠圈21、第一螺釘22、第二螺釘23、第三螺釘24、第四螺釘25、第五螺釘26、第六螺釘27、第一限位開關(guān)28、第二限位開關(guān)29、原1064納米激光a、混頻激光b、532納米倍頻激光c、倍頻后剩余1064納米激光d。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。

實施例1

參見圖1、圖2和圖3，一種摻釹釔鋁石榴石雙波長激光輸出醫(yī)療器械包括減速器電機19、旋轉(zhuǎn)臂1、倍頻晶體機構(gòu)、濾光機構(gòu)、吸收機構(gòu)、定位機構(gòu)和底板15。

參見圖10和圖11倍頻晶體機構(gòu)包括倍頻晶體3和管狀的固定座4。參見圖6，用703硅膠將倍頻晶體3固定在管狀的固定座4內(nèi)形成一個整體，固定座4通過螺釘固定安裝于旋轉(zhuǎn)臂1一側(cè)上部的安裝孔內(nèi)。固定座4徑向開設(shè)有兩個調(diào)節(jié)孔，用尖嘴鑷子插入兩個調(diào)節(jié)孔便內(nèi)可調(diào)節(jié)固定座4的旋轉(zhuǎn)方向，獲得原1064納米激光a與倍頻晶體3的偏振方向匹配角。如圖4所示，壓環(huán)2通過螺紋連接著旋轉(zhuǎn)臂1，用于壓緊固定座4，使其成一聯(lián)動整體。

參見圖2和圖9，旋轉(zhuǎn)臂1另一側(cè)通過轉(zhuǎn)軸14安裝于底板15的一側(cè)面上，轉(zhuǎn)軸14穿過底板15連接著減速器電機19的輸出端。減速器電機19的型號為21K6RGN-C,6，工作電壓為22O伏特、功率6瓦特、減速器電機輸出每分鐘6轉(zhuǎn)。

參見圖6，第一 O形橡膠圈20安裝在轉(zhuǎn)軸14的軸臺與旋轉(zhuǎn)臂1下端內(nèi)孔臺之間，旋轉(zhuǎn)臂1安裝轉(zhuǎn)軸14上，與轉(zhuǎn)軸14精密滑動配合。第二O形橡膠圈21安裝在轉(zhuǎn)軸14上，與旋轉(zhuǎn)臂1上端內(nèi)孔臺之間，壓帽5與轉(zhuǎn)軸14螺紋配合連接，通過調(diào)整螺紋的松緊壓迫第一O形橡膠圈20和第二O形橡膠圈21的彈性變形，獲得足夠的摩擦力帶動旋轉(zhuǎn)臂1的運動。

參見圖2和圖13，濾光機構(gòu)包括濾光鏡座6和45度濾光鏡8。濾光鏡座6為板狀，濾光鏡座6的一端固定安裝于旋轉(zhuǎn)臂1的一側(cè)頂部，另一端為向下彎折45度的彎板；如圖4、圖7所示，壓板7扣在45度濾光鏡8上，通過四個螺釘固定安裝在彎板上形成一聯(lián)動的整體。在減速器電機19的驅(qū)動下，旋轉(zhuǎn)臂1旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)波長切換。

參見圖2、圖4和圖5吸收機構(gòu)安裝于底板15的一側(cè)；吸收機構(gòu)包括同軸的45度反射鏡12、吸收池9和反射體10。參見圖5、圖14和圖15，吸收池9為管狀，一端的內(nèi)壁為光管，另一端的內(nèi)壁為螺紋管；45度反射鏡12膠合在反射鏡座11的45度斜面上，反射鏡座11安裝在吸收池9的光管上，使45度反射鏡12位于管口處，反射體10安裝于吸收池9另一端的螺紋管內(nèi)。參見圖15，反射體10為圓錐體，反射體10的小直徑端位于吸收池9內(nèi)，大直徑端位于吸收池9另一端螺紋管的管口處。吸收池9的直徑為16㎜、軸向長度為35㎜，其中螺紋管的長度為25㎜；反射體10的小端直徑小于0.05㎜、大端直徑為10㎜、長度為20㎜。

參見圖8，限位機構(gòu)包括凸輪13和一對限位開關(guān)。參見圖9，凸輪13為半圓形凸輪，過度配合安裝于轉(zhuǎn)軸14的下部形成一體，且位于一對限位開關(guān)之間。限位開關(guān)為鉸鏈擺桿型限位開關(guān)，型號為RV-162-1C25，一對限位開關(guān)由第一限位開關(guān)28和第二限位開關(guān)29組成，分別安裝于凸輪13兩側(cè)的底板15上。參見圖1，第一限位開關(guān)28外側(cè)的底板15上安裝有限位桿16。

參見圖7，在旋轉(zhuǎn)臂1和吸收機構(gòu)之間的底板15上安裝有定位機構(gòu)，定位機構(gòu)包括定位測微頭座17和定位測微頭18；定位測微頭座17用螺釘與底板15固定，定位測微頭18安裝在定位測微頭座17上端，旋轉(zhuǎn)定位測微頭18的尾端轉(zhuǎn)柄，可通過螺紋調(diào)節(jié)定位測微頭18的伸縮位置，就控制了旋轉(zhuǎn)臂1的位置。

本實用新型的工作原理說明如下：

如圖4所示，原1064納米激光a通過倍頻晶體3，形成雙波長混頻激光b輸出。在45度濾光鏡8作用下，過濾掉了倍頻后剩余1064納米激光d，獲得純532納米倍頻激光c輸出。倍頻后剩余1064納米激光d被45度濾光鏡8呈90度反射。

如圖5所示，倍頻后剩余1064納米激光d輻射到45度反射鏡12上，再經(jīng)45度反射鏡12呈90度反射，輻射在反射體10上，反射體10把倍頻后剩余1064納米激光d再次反射，形成一種擴束環(huán)狀大面積的傘形光，從而降低了激光單位面積上的能量，又繼續(xù)輻射在吸收池9內(nèi)孔中設(shè)置的螺紋管上。倍頻后剩余1064納米激光d繼續(xù)被環(huán)狀的內(nèi)螺紋擴束漫反射，逐漸被100%完全衰減在吸收池9內(nèi)，無任何激光反射到原輻射的光路上。

如圖7、圖3所示，旋轉(zhuǎn)臂1和濾光鏡座6以及45度濾光鏡8、濾光鏡壓板7為一聯(lián)動體。轉(zhuǎn)動90度，原1064納米激光a，沒通過倍頻晶體30和45度濾光鏡8直接輸出原1064納米激光a。

如圖8所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂1轉(zhuǎn)動，受到定位測微頭18的定位限制，停止轉(zhuǎn)動，但減速器電機19的動力大于摩擦力，仍然保持繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直到凸輪13接觸到限位開關(guān)29后斷電，減速器電機19停止轉(zhuǎn)動。由于O形圈橡膠20和O形圈橡膠21的彈性摩擦力作用，這樣就一直保持固定了旋轉(zhuǎn)臂1與定位測微頭18位置，從而保證了倍頻晶體3與原1064納米激光a最佳匹配角，從而保證了532納米倍頻激光c最高效率輸出。

如圖7所示，減速器電機19反向轉(zhuǎn)動，帶動這一聯(lián)動整體旋轉(zhuǎn)運動。當(dāng)受到限位桿16的限位控制，旋轉(zhuǎn)臂1停止轉(zhuǎn)動，但減速器電機19的動力大于摩擦力，仍然保持繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，直到凸輪13接觸到限位開關(guān)28后斷電，減速器電機19停止轉(zhuǎn)動，原1064納米激光a直接輸出。

如圖8所示，底板15的四個角上分別安裝有第一螺釘22、第二螺釘23、第三螺釘24、第四螺釘25。調(diào)整光路時，底板15通過第五螺釘26和第六螺釘27固定連接著激光器光學(xué)平臺，底板15四個角上的第一螺釘22、第二螺釘23、第三螺釘24和第四螺釘25同時頂在激光器光學(xué)平臺上，構(gòu)成了四頂兩拉的調(diào)整機構(gòu)；對底板15俯仰角調(diào)整，從而就調(diào)整了原1064納米激光a與倍頻晶體3的倍頻匹配角。

實施例2

如圖4所示，原1064納米激光a，光束直徑7毫米。倍頻晶體3尺寸，通光截面為8毫米×8毫米厚度6毫米，通光面鍍1064納米和532納米增透膜。45度濾光鏡8，直徑20毫米厚的3毫米，通光面鍍45度1064納米全反射膜和532納米增透膜。

如圖5所示，45度反射鏡12，直徑尺寸20毫米厚度尺寸3毫米，通光面鍍45度1064納米全反射膜。反射體10材質(zhì)為不銹鋼，反射體10的錐型部分，粗端直徑尺寸10毫米尖端直徑尺寸小于0.05毫米，椎體長度尺寸20毫米，椎體表面鏡面拋光。