1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，特點是，它包括全反鏡、聲光Q開關、由氪泵浦燈和YAG晶體組成的聚光、諧振腔體、雙色鏡、倍頻器、耦合鏡、透鏡和光導纖維；全反鏡鍍有高選擇性介質膜，膜層對1320nm激光高反，對1064nm激光低反，抑制1064nm激光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，通過倍頻器后變為660nm紅激光，兩波段激光耦合入同一光纖，用于手術治療。1320nm波段和其二次諧波660nm振蕩，以實現兩個波長的輸出，通過光纖的傳輸，能有效地將光源導入到治療部位。1320nm波段激光組織吸收效果好，熱損傷少，能進行精細手術治療，其二次諧波660nm紅色激光是治療早期惡性腫瘤的理想新光源。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，屬于激光生物醫學

技術介紹
1960年世界上第一臺紅寶石激光器研制成功，次年紅寶石激光視網膜凝固機在眼科獲得首次應用。上世紀70年代，激光技術與醫學科學相結合形成邊緣學科——激光醫學，不僅為研究生命科學和疾病的發生，發展開辟了新的途徑，而且為臨床診治疾病提供了嶄新的手段，同時也帶動了醫用激光行業的飛速發展。激光技術已逐漸發展成為臨床醫學的關鍵技術，并解決了醫學中的許多難題。新型雙波長Nd: YAG激光醫療器(1320nm, 660nm)目前眾多激光器中，在醫學領域最能發揮作用的仍是以Nd:YAG為基質材料的固體激光器， Nd:YAG激光常溫下具有三條發光譜線，波長分別為914nm，1064nm和1320nm，對應的譜線強度與總熒光強度分別為25%，60%和14%。目前使用最多的波長是1064nm譜線，功率水平為100W，國內外均已進入成熟的臨床應用，然而不足之處是組織切割效率低，光熱轉換效率低，凝固、止血效果差。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有1.06Mffl激光波長醫用手術器的缺點，提供一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器。本技術的技術方案是，一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，其特點是光路結構從左到右依此連接有全反鏡、聲光Q開關、由氪泵浦燈和YAG晶體組成的聚光、諧振腔體、雙色鏡、倍頻器、耦合鏡、透鏡和光導纖維；所述全反鏡鍍有高選擇性介質膜，膜層對1320nm激光高反，對1064nm激光低反，抑制1064nm光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，1320nm激光通過倍頻器二倍頻后，1320nm激光變為660nm紅激光，1320nm激光和660nm紅激光經耦合鏡耦合入同一光纖，實現激光雙波長醫用手術治療。所述設置的聲光Q開關、激光得到聲光Q開關調制輸出高峰值功率的基頻脈沖。所述倍頻器選用KTP晶體。本技術的有益效果是由于1320nm波段Nd: YAG激光和其二次諧波660nm振蕩，以實現兩個波長的輸出，并使之達到高功率和高穩定性輸出，通過光纖的傳輸，能有效地將光源導入到治療部位。1320nm波段激光組織吸收效果好，熱損傷少，能進行精細手術治療，其二次諧波660nm紅色激光是利用激光動力治療早期惡性腫瘤的理想最新光源。本技術集兩個波長于一體，具有結構緊湊，功能齊全，使用方便的特點。附圖說明圖I為1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器光路結構不意圖。具體實施方式本技術結合附圖作進一步說明。由圖I所示，一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，其特點是光路結構從左到右依此連接有全反鏡I、聲光Q開關2、由氪泵浦燈3和YAG晶體4組成的聚光腔10、雙色鏡5、倍頻器6、耦合鏡7、透鏡8和光導纖維9 ;所述全反鏡I鍍有高選擇性介質膜，膜層對1320nm激光高反,對1064nm激光低反,抑制1064nm激光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，1320nm激光通過倍頻器6 二倍頻后，1320nm激光變為660nm紅激光，1320nm激光和660nm紅激光經耦合鏡7耦合經透鏡8聚焦入同一光導纖維9，實現激光雙波長醫用手術治療。實現1320nm激光輸出的方法及膜片參數的確定實現1320nm激光振蕩輸出必須采取措施使1320nm起振閾值低于1064nm，讓1320nm波在諧振腔中最先振蕩,然后通過粒子數競爭,抑制1064nm振蕩形成。在該實驗研究中，我們采用腔鏡鍍高選擇性介質膜，膜層對1320nm高反，對1064nm低反，同時將腔內其它光學元件鍍1320nm增透膜，盡可能降低1320nm的損耗，通過理論推導及計算，當全反鏡對1064nm的反射率低于10. 8%，對1320nm高于95%時，1320nm波長的起振閾值低于1064nm波長，激光器將實現1320nm波長的振蕩輸出。在連續運轉條件下，1320nm Nd:YAG激光的輸出鏡的透過率T 一般應小于10%。實驗中參數設計與采用1320nm波段實施Nd: YAG 晶體Φ6Χ 110nm(端面鍍 I32Onm 增透膜)泵浦氪燈Φ9. 5 X 100 4000W全反鏡R1=99.5% I. 32Mm耦合鏡T=5%1320nm2. 660nm紅光波段的技術關鍵KTP晶體是一種性能優異的非線性晶體，適用于低功率密度的Nd = YAG激光，價格適中，因而是首選倍頻器。由于聚光、諧振腔內有比腔外具有更高的激光功率密度，腔內倍頻可獲得更高的諧波功率輸出，將采用氪燈連續泵浦方式，為提高基頻功率密度，獲得高的諧波功率輸出，在諧振腔中插入Q開關即對基頻進行調制以獲得高峰值功率的基頻脈沖，提高倍頻效率，具體實施中將采用聲光調Q，KTP晶體二類相位匹配，晶體長度6_。用全反鏡，聲光Q開關不合上，只插KTP晶體調整諧振腔，可實現微弱紅光輸出，證明系統輸出的基波是1320nm，加入聲光Q開關調制后，紅光顯著增強，此時再加入雙色鏡，即可實現紅光的單向輸出。KTP晶體與聲光Q開關的性能對實驗結果有很大影響，首先，KTP的實際相位匹配角為經驗值，取Θ =60. 8°, Θ =O0o其次，聲光Q開關采用普通石英加鍍1320nm增透膜的方式，但石英對1320nm存在一個高的吸收帶，基頻損耗大，輸出功率小。通過重新計算KTP晶體相位匹配角，選用具有低氫氧根的對紅外波段具有90%以上透過率的優良石英玻璃材料HeraePsINFRASIL301做聲光Q開關，以降低基波損耗并使脈寬壓縮更有效，繼續進行研究，最后取得突破，將660nm紅光功率達到5W，以達到光動力治療的要求 。權利要求1.一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器,其特征在于,所述1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器的光路結構從左到右依此連接有全反鏡、聲光Q開關、由氪泵浦燈和YAG晶體組成的聚光、諧振腔體、雙色鏡、倍頻器、耦合鏡、透鏡和光導纖維；所述全反鏡鍍有膜層對1320nm激光高反，對1064nm激光低反的高選擇性介質膜，抑制1064nm激光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，1320nm激光通過倍頻器二倍頻后，1320nm激光變為660nm紅激光，1320nm激光和660nm紅激光經耦合鏡耦合入同一光纖，實現1320nm和660nm激光雙波長醫用手術治療。2.根據權利要求I所述的1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，其特征在于，所述設置聲光Q開關、激光得到Q調制輸出高峰值功率的基頻脈沖。3.根據權利要求I所述的1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，其特征在于，所述倍頻器選用KTP晶體。·專利摘要本技術公開了一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，特點是，它包括全反鏡、聲光Q開關、由氪泵浦燈和YAG晶體組成的聚光、諧振腔體、雙色鏡、倍頻器、耦合鏡、透鏡和光導纖維；全反鏡鍍有高選擇性介質膜，膜層對1320nm激光高反，對1064nm激光低反，抑制1064nm激光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，通過倍頻器后變為660nm紅激光，兩波段激光耦合入同一光纖，用于手術治療。132本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器，其特征在于，所述1320nm和660nm激光雙波長醫用手術器的光路結構從左到右依此連接有全反鏡、聲光Q開關、由氪泵浦燈和YAG晶體組成的聚光、諧振腔體、雙色鏡、倍頻器、耦合鏡？、透鏡和光導纖維；所述全反鏡鍍有膜層對1320nm激光高反，對1064nm激光低反的高選擇性介質膜，抑制1064nm激光的振蕩，實現1320nm激光振蕩，輸出1320nm激光，1320nm激光通過倍頻器二倍頻后，1320nm激光變為660nm紅激光，1320nm激光和660nm紅激光經耦合鏡耦合入同一光纖，實現1320nm和660nm激光雙波長醫用手術治療。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭惠明，賈鋒，袁麗萌，周順彪，
申請(專利權)人：上海市激光技術研究所，
類型：實用新型
國別省市：