CN111600179A - 266nm激光治疗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种266nm激光治疗设备，涉及医用设备技术领域，能够解决目前临床所用汞蒸气紫外光存在的安全隐患和光束质量差的问题。该设备包括控制板、1064nm激光发生结构、532nm激光发生结构、266nm激光发生结构以及266nm输出结构，用于组织再生修复、消炎杀菌等多个医疗领域，1064nm激光发生结构内设置准直聚焦器来弥补半导体激光器产生的原始激光发散角大的问题，532nm激光发生结构与266nm激光发生结构部分均通过聚焦透镜来提高二倍频晶体和四倍频晶体的转化效率，从而进一步提高光束质量。

Description

266nm激光治疗设备
技术领域
本发明涉及医用设备技术领域，尤其是涉及一种266nm激光治疗设备。
背景技术
目前，临床治疗中所应用的紫外光源一般是采用汞蒸气放电的激发态来产生紫外光，此类光发生方式存在功耗高、发热量大、寿命短、反应慢、有环境污染和安全隐患以及光束质量差等诸多缺陷。基于上述问题，目前紫外光疗法的临床应用范围上非常受限，有待于新技术和新设备的支持，以提高临床治疗用光源的性能参数，进而拓展和完善紫外光疗法的临床应用。因此，需要设计一种更适于临床治疗的医用光学设备，来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种266nm激光治疗设备，以解决目前用于临床治疗的医用光学设备普遍存在的光束质量差等技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的266nm激光治疗设备，包括：控制板以及依次设置的1064nm激光发生结构、532nm激光发生结构、266nm激光发生结构和266nm激光输出结构；
其中，所述1064nm激光发生结构包括依次设置的半导体激光器、准直聚焦器和增益介质，所述半导体激光器产生的激光依次穿过所述准直聚焦器和所述增益介质，生成1064nm激光光束；所述半导体激光器与所述控制板连接，受所述控制板控制，按照设定的工作模式运行；
所述532nm激光发生结构包括依次设置的第一聚焦透镜、二倍频晶体和第一分光镜，所述1064nm激光光束依次穿过所述第一聚焦透镜、所述二倍频晶体和所述第一分光镜，生成532nm激光光束；
所述266nm激光发生结构包括依次设置的第二聚焦透镜、四倍频晶体、温度控制装置和第二分光镜，所述532nm激光光束依次穿过所述第二聚焦透镜、所述四倍频晶体和所述第二分光镜，生成266nm激光光束；所述温度控制装置设置在所述四倍频晶体一侧，与所述控制板连接，用于控制四倍频晶体的环境温度为设定温度；
所述266nm激光输出结构用于直接或通过光纤输出所述266nm激光光束。
优选地，所述控制板包括：
处理器，和与所述处理器相连接的驱动器；
所述驱动器与所述半导体激光器相连接，接受所述处理器的PWM控制，驱动所述半导体激光器按照所述预设工作模式运行。
优选地，所述266nm激光输出结构包括光纤耦合结构和与所述光纤耦合结构相连接的光纤。
优选地，所述光纤包括点状光纤和柱状光纤的至少一种，所述266nm激光光束经由所述光纤输出。
优选地，所述光纤包括点状光纤，所述266nm激光输出结构还包括设置在所述点状光纤输出端部的转接透镜，用于调整所述点状光纤输出的所述266nm激光光束的方向；
所述点状光纤的输出端部和所述转接透镜集成在发射枪结构。
优选地，所述光纤设置在保护套内；
所述光纤包括由内而外依次设置的纤芯、包层和涂覆层；
所述纤芯为石英玻璃管，所述包层为镀制在所述纤芯外部的银层，所述涂覆层为镀制在所述包层外部的聚甲基丙烯酸甲酯层。
优选地，还包括设置在所述发射枪内部，与所述点状光纤输出端部相邻的红色激光输出结构，所述红色激光输出结构电连接所述控制板，用于产生红色激光作为所述266nm激光光束的指示光。
优选地，所述温度控制装置包括温度传感器和半导体制冷器；
所述温度传感器采集所述四倍频晶体的环境温度，所述控制板基于所述环境温度控制所述半导体制冷器运行以调节所述四倍频晶体的环境温度。
优选地，所述二倍频晶体包括磷酸钛氧钾KTP晶体或磷酸二氢钾KDP晶体；
所述四倍频晶体包括硼酸锂铯CLBO晶体或偏硼酸钡BBO晶体；
所述增益介质12包括掺钕钒酸钇Nd:YVO4晶体或掺钕钇铝石榴石Nd:YAG晶体。
优选地，还包括：机壳以及在所述机壳设置的、与所述控制板相连接的人机交互结构；
所述控制板通过检测用户对所述人机交互结构的调整操作，确定用户设定的工作模式；
所述人机交互结构包括，用于提供脉冲宽度调整和脉冲频率调整的结构；所述设定的工作模式包括连续输出模式和脉冲输出模式。
本发明提供的技术方案中，包括控制板以及依次设置的1064nm激光发生结构、532nm激光发生结构、266nm激光发生结构和266nm激光输出结构，1064nm激光发生结构内设置准直聚焦器和增益介质，准直聚焦器通过对半导体激光器发出的激光光束进行准直聚焦使激光光束的发散角减小，使激光光束以最高效率的穿过增益介质，增益介质用来实现粒子数反转并产生激光的受激辐射放大作用；1064激光光束依次经过532nm激光发生结构与266nm激光发生结构生成266激光光束，在此过程中均需穿过聚焦透镜的聚焦后再通过二倍频晶体或者四倍频晶体实现最大输出效率的激光光束倍频，从而最大程度的保证激光光束的质量；使用半导体激光器作为原始激光的输出源，本身功耗低其发热量较小，对于内部器件的损伤低，使用寿命较长，而采用汞蒸气放电的激发态来产生紫外光的方式由于需要对密封的汞蒸气施加电压此种方式产生激光效反应较慢，汞蒸气的使用还存在着环境污染和安全隐患。
本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：控制板包括处理器与驱动器，驱动器与半导体激光器连接，驱动器接受处理器的PWM控制驱动半导体激光器按照设定的工作模式进行工作，设定的工作模式包括连续输出模式以及脉冲输出模式，不同的输出模式用以满足不同临床的治疗需求；
266nm激光输出结构包括光纤耦合结构和与光纤耦合结构相连接的光纤，光纤包括点状光纤和柱状光纤的至少一种，通过不同的输出结构光纤可满足不同组织、结构及其部位的治疗需求；
还包括红色激光输出结构，红色激光输出结构电连接控制板，红色激光输出结构产生的红色激光用于作为266nm激光的指示光，通过红色激光光束的照射位置来判定266nm激光光束的照射位置，便于使用者的操作，避免因紫外光不可见发生的错误操作；
温度控制器包括温度传感器与半导体制冷器，温度传感器用以采集四倍体晶体的环境温度，控制板通过温度传感器监控四倍频晶体的环境温度同时据此对半导体制冷器进行控制，以间接控制四倍频晶体的温度，从而保证四倍体晶体处于恒温状态，最终保证四倍体晶体使用处于最优的激光光束倍频状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中使用的紫外线治疗仪结构示意图；
图2是本发明实施例提供的266nm激光治疗设备内部整体结构示意图；
图3是本发明实施例提供的独立的1064nm激光发生结构部分结构示意图；
图4是本发明实施例提供的独立的532nm激光发生结构部分结构示意图；
图5是本发明实施例提供的独立的266nm激光发生结构部分结构示意图；
图6是本发明实施例提供的设置功率计的266nm激光发生结构部分结构示意图；
图7是本发明实施例提供的点状光纤结构示意图；
图8是本发明实施例提供的柱状光纤结构示意图；
图9是本发明实施例提供的设置转接透镜的点状光纤结构示意图；
图10是本发明实施例提供的光纤结构示意图；
图11是本发明实施例提供的电路控制部分结构示意图；
图12是本发明实施例提供的266nm激光治疗设备整体外部结构示意图。
图中：01-控制箱；02-操作手柄；03-灯管；04-灯泡；1-控制板；2-1064nm激光发生结构；3-532nm激光发生结构；4-266nm激光发生结构；5-266nm激光输出结构；6-半导体激光器；7-准直聚焦器；8-增益介质；9-第一聚焦透镜；10-二倍频晶体；11-第一分光镜；12-第二聚焦透镜；13-四倍频晶体；14-温度控制装置；15-第二分光镜；16-功率计探头；17-处理器；18-驱动器；19-光纤耦合结构；20-光纤；21-点状光纤；22-柱状光纤；23-转接透镜；24-纤芯；25-包层；26-涂覆层；27-保护套；28-发射枪；29-红色激光输出结构；30-温度传感器；31-半导体制冷器；32-机壳；33-人机交互结构；34-脉冲宽度调节旋钮；35-脉冲频率调节旋钮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对现有技术和本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
现有的相关技术中，临床治疗使用的医用光学设备应用的紫外光源一般是采用汞蒸气放电的激发态来产生紫外光，参见图1，图1示出的紫外线治疗仪是目前临床治疗普遍使用的医用光学设备。该紫外线治疗仪采用的是汞蒸气放电的激发态来产生紫外光的方式，包括控制箱01和操作手柄02，两个操作手柄02内，一个设置灯管03，另一个设置灯泡04，灯管03和灯泡04内部充满汞蒸气，然后通过控制箱01对密封的汞蒸气施加电压来使汞原子电子之间发生大量的碰撞，使得汞进入到激发态来产生紫外光，此种形式产生的紫外光功耗高、发热量大，电能转出成紫外光的转化效率低；使汞进入到激发态的反应过程慢，从启动到正常工作的时间通常为4分钟-10分钟；同时汞本身毒性大，因而存在着环境污染和安全隐患问题；最主要的是此种方式，汞在激发态下，有的激发态离得远点，能量就高点，发出紫外光，而有的激发态离得近点，能量就低点，发出红外和可见光(如蓝紫光等)，导致光束掺杂其他可见光以及红外光等，光束的质量差；现有使用的此类紫外线治疗仪为如图1中所示的两种输出形式，均通过操作手柄02内设置的灯管03或者灯泡04来达到输出紫外光的目的，此种方式产生的紫外光单色性差，光线较散。
本发明的发明人经过深入研究和临床验证，创造性地发现，临床治疗使用的以紫外线治疗仪为代表的医用光学设备，其治疗效果较差的很大原因在于目前的紫外线治疗仪等医用光学设备输出的紫外光单色性差，一般都会掺杂其他可见光以及红外光等，即光束的质量差。进一步的，本发明的发明人创造性地发现，采用单一频率的紫外激光则可以有效提高治疗效果。需要说明的是，目前的紫外线治疗仪输出的光束不属于激光。
为了解决目前用于临床治疗的医用光学设备普遍存在的上述问题，本发明实施例创造性的提供一种采用全新结构和方式以构成更适宜医疗应用的紫外激光治疗设备，具体为266nm激光治疗设备。
本发明实施例提供的266nm激光治疗设备，能够避免目前临床治疗中采用汞蒸气放电方式产生的紫外光，热效应强、存在安全隐患和光束质量差的问题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参照图2～12，本发明的具体实施例提供了一种266nm激光治疗设备，包括控制板1以及依次设置的1064nm激光发生结构2，532nm激光发生结构3，266nm激光发生结构4和266nm激光输出结构5；控制板4控制1064nm激光发生结构2的工作或者停止，1064nm激光发生结构2工作而产生的原始激光光束依次穿过532nm激光发生结构3和266nm激光发生结构4最终形成266nm激光光束，最后在经过266nm激光输出结构5将266nm激光光束输出用于治疗；
具体的1064nm激光发生结构2包括依次设置的半导体激光器6、准直聚焦器7和增益介质8，半导体激光器6用于产生原始激光光束。
半导体激光器6产生的原始激光光束依次穿过准直聚焦器7和增益介质8，经过准直聚焦器7的聚焦将发散角较大的原始激光光束进行准直聚焦到增益介质8上，原始激光光束产生未经过准直聚焦，其光线呈四散状态因此发散角较大；若原始激光光束四散只有少量的光线经过增益介质8，便会降低激光的传输效率；本申请使用的增益介质8可以为Nd:YVO4(掺钕钒酸钇)晶体或Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石)晶体，本申请选取的Nd:YAG晶体，Nd:YAG晶体是最早和最著名、应用最广泛的激光晶体。由于它的很多基本性能优异，故Nd:YAG仍常被应用于近远红外固态激光及其倍频，比Nd:YVO4效率更高、更易实现。Nd:YAG晶体选用长方体晶体，具体尺寸可以为3毫米×3毫米×10毫米，且Nd:YAG晶体的一个正方形端面靠近准直聚焦器7，另一端远离准直聚焦器7，激光光束能经由靠近准直聚焦器7的端面进入穿过整个Nd:YAG晶体经由远离准直聚焦器7的端面射出，为了进一步的增加Nd:YAG晶体的透光量在透光的两个端面上均设置增透膜，其中靠近准直聚焦器7的端面镀808nm-1064nm增透膜，而远离准直聚焦器7的端面镀1064nm增透膜，提高1064nm激光光束的通透性以获取更纯净的1064nm激光光束，同时还能在一定程度上减少或消除原始光束中的杂散光；半导体激光器6选取中心波长为808nm、最大输出功率40W(瓦)、光纤直径为400μm(微米)的半导体激光器作为激光原始输出结构。
半导体激光器6与控制板1连接，控制控制板1来实现对半导体激光器6的控制，使半导体激光器6按设定的工作模式运行。其中，设定的工作模式可以包括连续输出模式和脉冲输出模式。
具体的532nm激光发生结构3包括依次设置的第一聚焦透镜9、二倍频晶体10和第一分光镜11，上述1064nm激光发生结构2产生的1064nm激光光束依次穿过第一聚焦透镜9、二倍频晶体10和第一分光镜11生成532nm激光光束，第一聚焦透镜9将1064nm激光光束聚焦到二倍频晶体10上，通过第一聚焦透镜9的聚焦作用一定程度上提高532nm激光光束的输出效率，最优选择将二倍频晶体10设置在第一聚焦透镜9的束腰位置上，使532nm激光光束的输出效率最高，穿过二倍频晶体10的激光光束再穿过第一分光镜11得到532激光光束，第一分光镜11采用45度分光镜将532nm激光光束以及剩余1064nm激光光束进行分离；值得说明的是本申请提供的二倍频晶体10包括KTP(磷酸钛氧钾)晶体或KDP(磷酸二氢钾)晶体，本申请优选的方案为KTP晶体，具有大的非线性系数，大的容许温度和容许角度，激光损伤阈值较高，化学性质稳定，不潮解，机械强度适中，倍频转化效率高达70％以上等特性；经过KTP晶体后获得脉宽为500ps(皮秒)、光斑分布均匀、能量调谐范围在0～50mJ(兆焦耳)的532nm绿色激光。
具体的266nm激光发生结构5包括依次设置的第二聚焦透镜12、四倍频晶体13、温度控制装置14和第二分光镜15，532nm激光光束先穿过第二聚焦透镜12聚焦到四倍频晶体13上进行倍频最后再穿过第二分光镜15进行分光，以此获得266nm激光光束，第二聚焦透镜12与上述第一聚焦透镜9的作用相同均起到聚焦的作用，将激光光束聚焦到四倍频晶体13上进行倍频从而提高266nm激光光束的输出效率，四倍频晶体13设置在第二聚焦透镜12的束腰上以达到最优聚焦效果。四倍频晶体13可以采用CLBO(硼酸锂铯)晶体或者BBO(偏硼酸钡)晶体，本申请优选BBO晶体，BBO晶体具有更高的消光比，较大的相匹配角，较高的抗光损伤阈值、宽带的温度匹配以及优良的光学均匀性，有利于提高激光输出功率稳定性。还需要设置温度控制装置14用以调节BBO晶体的环境温度，使温度恒定为室温25℃使BBO晶体能保证稳定的倍频效果。
具体的温度控制装置14包括温度传感器30和半导体制冷器31，其中温度传感器30用于采集四倍频晶体13的环境温度，温度传感器30将采集到的温度反馈给控制板1，控制板1在通过反馈的信息控制半导体制冷器31工作或者停止。控制板1内提前预设温度值(例如，可以为25摄氏度)，当温度传感器30采集的温度在低于预设温度值时，控制板1控制半导体制冷器31内部的电流正向导通使半导体制冷器31靠近四倍频晶体13的一端处于制热工作状态，以提高四倍频晶体13的温度；当温度传感器30采集到的温度高于预设温度值时，控制板1控制半导体制冷器31内部的电流反向导通使半导体制冷器31靠近四倍频晶体13的一端处于制冷工作状态，以降低四倍频晶体13的温度；当温度传感器30采集到的温度等于预设温度值时控制板1控制半导体制冷器31停止工作。通过上述方式来实现对四倍频晶体13的环境温度的恒温控制。
266nm激光输出结构设置在靠近第二分光镜15激光光束输出端，可以直接输出或者通过耦合光纤输出266nm激光光束。
本申请具体实施例提供266nm激光治疗设备的控制板1包括处理器17以及驱动器18，处理器17与驱动器18电连接，驱动器18又与半导体激光器6相连接，驱动器18接收处理器17的PWM(脉冲宽度调制)控制，然后驱动半导体激光器6按照预设的工作模式运行，驱动器18为激光驱动器。
266nm激光输出结构5包括光纤耦合结构19和与光纤耦合结构19相连接的光纤20，在通过耦合光纤20输出时可以根据不同形状的光纤输出端来输出光斑大小、形状均不同的紫外光束，以此来满足不同组织、结构及其部位的治疗需求；具体的光纤20可以包括点状光纤21、柱状光纤22等；其中点状光纤21的输出端为纤芯端直接开口使激光呈四散的方式直接射出，此时便形成如附图7所述头端散射光束；柱状光纤22可以在光纤的输出端设置具备散光功能的散光柱，散光柱的一端与光纤的输出端连接另一端镀不透光的膜，当激光光束射入散光柱以后光纤会形成如附图8所示的形式散射，散光柱可以为玻璃柱。根据光纤20输出端不同的输出结构来形成不同的输出紫外光束，点状光纤21、柱状光纤22等可以为一个也可以为多个一起通过光纤耦合结构19与266nm激光发生结构4的输出端耦合，从而形成多种输出结构可以切换或者同时使用的光纤20。光纤耦合结构19为光纤耦合器。还可以通过在点状光纤21的输出端设置转接透镜23，通过转接透镜23将点状光纤21的散射光束进行准直射出，以此来输出直线光束；如附图9所示转接透镜23与点状光纤21的输出端集成在发射枪28结构上，值得说明的是各类型光纤20的输出端均可通过设计相同或者相似的发射枪28，发射枪28的外壁上设置防滑纹，发射枪28在于为使用者提供抓握达到方便操作的目的，因此反射枪28的具体结构可以设计成不同的方便抓握形式，而本申请中提供的发射枪28为单一中空杆体外壁设置防滑纹的结构，点状光纤21的输出端与转接透镜23均设置在管内，使激光光束穿过转接透镜23形成较为聚集的直线光束然后射出。
上述的点状光纤21、柱状光纤22等均设置在保护套27内，同时每个光纤20均由内而外以此设置纤芯24、包层25和涂覆层26，具体的纤芯24为石英玻璃管以通过激光光束，包层25为镀制在纤芯24外部的银层，涂覆层26为镀制在包层25外部的聚甲基丙烯酸甲酯层作为电介质膜层。
由于266nm激光属于紫外波段，输出光束肉眼不可见，因此可以设计指示光来标识266nm激光光束的作用位置，因此，还可以设计红色激光输出结构29，红色激光输出结构29具体的设置在发射枪28内部，其目的在于指示通过转接透镜23输出的直线激光光束，需要使红色激光输出结构29的激光光束与266nm激光光束方向相同且作用位置尽量接近，因此红色激光输出结构29贴近光纤20且与其并排设置，红色激光输出结构29与控制板1电连接，红色激光输出结构29的导线可以设置在保护套27内部，与光纤20并行设置在机壳32上，然后导线延伸进入机壳32内部后与控制板1之间连接；还可以将导线外置，贴设在保护套外壁上。其中，红色激光输出结构29可以是红光发光二极管。
本申请具体实施例提供的266nm激光治疗设备还需要设计基础的机壳32以及人机交互结构33，人机交互结构33设置在机壳32上，同时与控制板1连接，机壳32的设置为上述的控制板1、1064nm激光发生结构2、532nm激光发生结构3、266nm激光发生结构4和266nm激光输出结构5提供保护以及整合各个部分，使设备整体结构上紧凑便于维护，人机交互结构33包括用于提供脉冲宽度调整和脉冲频率调整的结构以及必要的控制开关等，其中脉冲宽度调整和脉冲频率调整的结构可以采用触控板或者调节旋钮等结构形式；如附图11和附图12中所示当采用调节旋钮的结构形式时，包括设置在机壳32上的脉冲宽度调节旋钮34与脉冲频率调节旋钮35，两个旋钮均与控制板1连接，脉冲宽度调节旋钮34调节范围在1ns(纳秒)-10ns之间，步进1ns连续可调；脉冲频率调节旋钮35的调节范围在1kHz(千赫兹)-20kHz之间，步进1kHz连续可调，通过脉冲宽度调节旋钮34与脉冲频率调节旋钮35来实现对控制板1中预设的脉冲输出模式的进行脉冲宽度与脉冲频率的调节；当采用触控板的结构形式是，触控板设置在机壳32上然后触控板与控制板1连接，触控板上显示脉冲宽度调整和脉冲频率调整操作界面，使用者便据此进行调节操作，具体的脉冲宽度以及脉冲频率的范围以及步进调节方式与上述旋钮调节方式相同。266nm激光光束的输出激光功率范围设置在10mW(毫瓦)-100mW，步进5mW连续可调。
值得说明的是，266nm激光治疗设备还可以配置功率计，用以测量不同位置的激光输出功率，在维修检测的过程中可以将功率计探头16放置光路中的任意激光发生结构的末端来检测对应位置的功率，如附图6所述设置在266nm激光发生结构的末端靠近第二分光镜15的一侧，方便于维修与激光功率调节到符合使用要求的功率数值，在使用时需要将功率计探头16从光路上取下避免遮挡光路。
机壳32上还可以设置与控制板1连接的显示屏，显示屏用以显示激光输出的脉冲宽度以及脉冲频率等，使调节脉冲宽度以及脉冲频率更加直观。还可以配置必须的电源线等，电源线用以为半导体激光器6、控制板1、红色激光输出结构29等提供电能。由于半导体激光器6抗电流冲击的能力较弱，因此还可以设置恒流源电路，以便于为半导体激光器6提供恒流电源，恒流源电路的输入端与电源线连接，恒流源电路的输出端与半导体激光器6连接。其中，恒流源电路可以集成在控制板1上。
以上所述，仅为本发明的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种266nm激光治疗设备，其特征在于，包括控制板以及依次设置的1064nm激光发生结构、532nm激光发生结构、266nm激光发生结构和266nm激光输出结构；
其中，所述1064nm激光发生结构包括依次设置的半导体激光器、准直聚焦器和增益介质，所述半导体激光器产生的激光依次穿过所述准直聚焦器和所述增益介质，生成1064nm激光光束；所述半导体激光器与所述控制板连接，受所述控制板控制，按照设定的工作模式运行；
所述532nm激光发生结构包括依次设置的第一聚焦透镜、二倍频晶体和第一分光镜，所述1064nm激光光束依次穿过所述第一聚焦透镜、所述二倍频晶体和所述第一分光镜，生成532nm激光光束；
所述266nm激光发生结构包括依次设置的第二聚焦透镜、四倍频晶体、温度控制装置和第二分光镜，所述532nm激光光束依次穿过所述第二聚焦透镜、所述四倍频晶体和所述第二分光镜，生成266nm激光光束；所述温度控制装置设置在所述四倍频晶体一侧，与所述控制板连接，用于控制四倍频晶体的环境温度为设定温度；
所述266nm激光输出结构用于直接或通过光纤输出所述266nm激光光束。
2.根据权利要求1所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述控制板包括：
处理器，和与所述处理器相连接的驱动器；
所述驱动器与所述半导体激光器相连接，接受所述处理器的PWM控制，驱动所述半导体激光器按照所述预设工作模式运行。
3.根据权利要求1所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述266nm激光输出结构包括光纤耦合结构和与所述光纤耦合结构相连接的光纤。
4.根据权利要求3所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述光纤包括点状光纤和柱状光纤的至少一种，所述266nm激光光束经由所述光纤输出。
5.根据权利要求3所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述光纤包括点状光纤，所述266nm激光输出结构还包括设置在所述点状光纤输出端部的转接透镜，用于调整所述点状光纤输出的所述266nm激光光束的方向；
所述点状光纤的输出端部和所述转接透镜集成在发射枪结构。
6.根据权利要求3～5任一项所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述光纤设置在保护套内；
所述光纤包括由内而外依次设置的纤芯、包层和涂覆层；
所述纤芯为石英玻璃管，所述包层为镀制在所述纤芯外部的银层，所述涂覆层为镀制在所述包层外部的聚甲基丙烯酸甲酯层。
7.根据权利要求5所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，还包括设置在所述发射枪内部，与所述点状光纤输出端部相邻的红色激光输出结构，所述红色激光输出结构电连接所述控制板，用于产生红色激光作为所述266nm激光光束的指示光。
8.根据权利要求1所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述温度控制装置包括温度传感器和半导体制冷器；
所述温度传感器采集所述四倍频晶体的环境温度，所述控制板基于所述环境温度控制所述半导体制冷器运行以调节所述四倍频晶体的环境温度。
9.根据权利要求1所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，所述二倍频晶体包括磷酸钛氧钾KTP晶体或磷酸二氢钾KDP晶体；
所述四倍频晶体包括硼酸锂铯CLBO晶体或偏硼酸钡BBO晶体；
所述增益介质包括掺钕钒酸钇Nd:YVO4晶体或掺钕钇铝石榴石Nd:YAG晶体。
10.根据权利要求1所述的266nm激光治疗设备，其特征在于，还包括：机壳以及在所述机壳设置的、与所述控制板相连接的人机交互结构；
所述控制板通过检测用户对所述人机交互结构的调整操作，确定用户设定的工作模式；
所述人机交互结构包括，用于提供脉冲宽度调整和脉冲频率调整的结构；所述设定的工作模式包括连续输出模式和脉冲输出模式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112510476A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 北京科益虹源光电技术有限公司 266nm固体激光器及其光束质量优化方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2451141Y (zh) * 2000-10-18 2001-10-03 党治平 三波长多种工作模式的激光照射装置
CN2460124Y (zh) * 2000-09-27 2001-11-21 党治平 短脉冲Nd∶YAG强激光手术治疗机的改进装置
RO125487A2 (ro) * 2008-07-25 2010-05-28 Institutul Naţional Pentru Fizica Laserilor, Plasmei Şi Radiaţiei Sistem laser compact în pulsuri de sute de picosecunde
CN101919783A (zh) * 2010-08-06 2010-12-22 暨南大学 激光与红外光组合针灸治疗仪
CN102294080A (zh) * 2011-09-30 2011-12-28 南京乐翔科技发展有限公司 一种氦氖激光治疗装置及其制备方法
CN104688337A (zh) * 2015-02-03 2015-06-10 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种组织消融的激光治疗系统
CN204577831U (zh) * 2015-03-20 2015-08-19 上海市刑事科学技术研究院 一种能产生266nm紫外激光的固体激光器
CN204885816U (zh) * 2015-09-02 2015-12-16 苏州英谷激光有限公司 一种266nm的紫外脉冲固体激光器装置
CN105807677A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 武汉奇致激光技术股份有限公司 用于泌尿激光手术治疗系统的嵌入式控制系统
CN106621069A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 西安蓝极医疗电子科技有限公司 激光光源、激光光源控制主机和治疗男性勃起功能障碍的装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2460124Y (zh) * 2000-09-27 2001-11-21 党治平 短脉冲Nd∶YAG强激光手术治疗机的改进装置
CN2451141Y (zh) * 2000-10-18 2001-10-03 党治平 三波长多种工作模式的激光照射装置
RO125487A2 (ro) * 2008-07-25 2010-05-28 Institutul Naţional Pentru Fizica Laserilor, Plasmei Şi Radiaţiei Sistem laser compact în pulsuri de sute de picosecunde
CN101919783A (zh) * 2010-08-06 2010-12-22 暨南大学 激光与红外光组合针灸治疗仪
CN102294080A (zh) * 2011-09-30 2011-12-28 南京乐翔科技发展有限公司 一种氦氖激光治疗装置及其制备方法
CN105807677A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 武汉奇致激光技术股份有限公司 用于泌尿激光手术治疗系统的嵌入式控制系统
CN104688337A (zh) * 2015-02-03 2015-06-10 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种组织消融的激光治疗系统
CN204577831U (zh) * 2015-03-20 2015-08-19 上海市刑事科学技术研究院 一种能产生266nm紫外激光的固体激光器
CN204885816U (zh) * 2015-09-02 2015-12-16 苏州英谷激光有限公司 一种266nm的紫外脉冲固体激光器装置
CN106621069A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 西安蓝极医疗电子科技有限公司 激光光源、激光光源控制主机和治疗男性勃起功能障碍的装置

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIRONG WANG等: "High-average-power 266 nm generation with a KBe2BO3F2 prism-coupled device", 《OPTICS EXPRESS》 *
WANG LI-RONG等: "Generation of Ultraviolet Radiation at 266nm with RbBe2BO3F2 Crystal", 《CHIN. PHYS. LETT.》 *
YONGGANG WANG等: "Growth, characterization and the fourth harmonic generation at 266nm of K2Al2B2O7 crystals without UV absorptions and Na impurity", 《JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH》 *
季鑫: "高峰值功率电光调Q266nm紫外激光器的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
毛永平等: "内镜下氩离子凝固术与光动力疗法治疗2 例放射性肠炎出血", 《军医进修学院学报》 *
王一锐: "基于SBS的四倍频266nm亚纳秒紫外激光研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
王汇等: "经支气管镜光动力学治疗腔内肺癌的护理", 《技术·方法》 *
耿爱丛等: "实用化全固态266 nm激光器的研究", 《光电子·激光》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112510476A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 北京科益虹源光电技术有限公司 266nm固体激光器及其光束质量优化方法
CN112510476B (zh) * 2020-12-02 2021-11-12 北京科益虹源光电技术有限公司 266nm固体激光器及其光束质量优化方法

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