CN113116576A - 基于超快激光的洁牙装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于超快激光的洁牙装置，包括：超快激光器和手持式操作头；所述超快激光器用于为所述手持式操作头提供超快激光；所述手持式操作头用于调整所述超快激光的参数，以形成激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，并将所述激光光束、所述条形聚焦光斑或所述矩形聚焦光斑作用于牙结石表面区域。本发明的基于超快激光的洁牙装置，解决了现有洁牙技术中的耗时长，容易疼痛出血导致病菌感染，无法去除大块牙结石的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及牙齿清洁技术领域，尤其涉及一种基于超快激光的洁牙装置。
背景技术
传统清洗牙齿的方法有手工器械洗牙、超声波洗牙以及喷砂洗牙。手动器械洗牙就是医务人员用洁牙工具将你牙齿中的软垢结石等一点点刮掉。超声波洗牙主要是通过超声波振动来清除顽固牙石。而喷砂洗牙是利用快速喷出的细盐微粒来清洗牙齿。手工器械洗牙操作时间长，患者创伤较大，医生操作技巧性强，总而言之，手工器械洗牙费时费力；超声波洗牙操作时间相比于手工洗牙较短，但并不是对所有人都适用，使用后牙齿表面会变得略显粗糙，虽然这种粗糙肉眼看不见，但频繁使用对牙齿还是会造成伤害，除此之外超声波洗牙对医生的操作技巧也要求比较高，而且洗牙过程中还有巨大的噪音。而喷砂洗牙只清除看得见的牙垢，而留下了致病作用最强的深层的牙垢，达不到洗牙的目的。
发明内容
本发明提供一种基于超快激光的洁牙装置，用超快激光结合特定的洁牙装置以解决现有技术中传统清洗牙齿的装置的效率和效果均不符合用户的需求的问题。
本发明提供一种基于超快激光的洁牙装置，包括：超快激光器和手持式操作头；
所述超快激光器用于为所述手持式操作头提供超快激光；所述手持式操作头用于调整所述超快激光的参数，以形成激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，并将所述激光光束、所述条形聚焦光斑或所述矩形聚焦光斑作用于牙结石表面区域。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述手持式操作头包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器、扩束镜、高速扫描振镜以及场镜。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述高速扫描振镜的波长为266nm～10.6um，通光口径为3mm-20mm，扫描速度大于10m/s，所述高速扫描振镜用于对输入光束进行高速偏转和控制激光焦点作用区域的范围大小。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述场镜的波长为266nm～10.6um，焦距范围为70mm～330mm，所述场镜用于对输出振镜的光束进行聚焦。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述手持式操作头包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器、扩束镜、光束整形器以及聚焦镜。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述超快激光器的光束的中心波长为266nm～10.6um，脉冲宽度小于100ps，重复频率为1HZ～100MHZ，聚焦后激光光强大于10GW/cm2。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述反射镜为45°全反射镜，所述反射镜的反射波长为266nm～10.6um。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述隔离器的损伤阈值大于500W/cm2，通光口径为2～10mm，隔离度大于35db。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述能量控制器包括偏振分光棱镜和二分之一波片，用于控制或调节激光束到达光路输出口的输出能量。
根据本发明提供的一种基于超快激光的洁牙装置，所述扩束镜的波长为266nm～10.6um，放大倍率为2X～10X，所述扩束镜用于对传输光束进行准直和调节光路中光斑大小。
本发明提供的基于超快激光的洁牙装置，手持式操作头可以调节超快激光至合适参数，通过手持式操作头对牙齿周围进行移动或扫描，并控制超快激光发射的超短脉冲在牙结石上形成预设的轨迹或图案，利用超快激光多光子吸收效应，在高强度激光束的照射下，牙结石物质同时吸收几个、甚至几十个光子，足够的光强引起光子密度在时间和空间上高度集中，将这种光聚焦到很小的范围内，可以无热影响地照射牙结石材料使其直接电离产生等离子体气化，使牙结石脱离牙齿本体，达到深度去除牙结石的目的。本发明的基于超快激光的洁牙装置，解决了现有洁牙技术中的耗时长，容易疼痛出血导致病菌感染，无法去除大块牙结石的技术难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的基于超快激光的洁牙装置的结构示意图；
图2是本发明提供的手持式操作头的结构示意图之一；
图3是本发明提供的手持式操作头的结构示意图之二；
附图标记：
1：超快激光器； 2：光纤； 3：手持式操作头；
31：能量控制器； 32：扩束镜； 33：高速扫描振镜；
34：场镜； 35：光束整形器； 4：牙齿。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图3描述本发明的基于超快激光的洁牙装置。
如图1所示，本发明实施例的基于超快激光的洁牙装置，包括：超快激光器1和手持式操作头3。
其中，超快激光器1可以为光纤超快激光器、固体超快激光器或者光纤和固体激光器的组合，或者其他种类的超快激光器，根据实际使用需求进行选取，在此不做具体限定。
超快激光器1用于为手持式操作头3提供超快激光；手持式操作头3用于调整超快激光的参数，以形成激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，并将激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑作用于牙结石表面区域。
在本发明实施例中，手持式操作头3可以调节超快激光至合适参数，通过手持式操作头3对牙齿4周围进行移动或扫描，并控制超快激光发射的超短脉冲在牙结石上形成预设的轨迹或图案，利用超快激光多光子吸收效应，在高强度激光束的照射下，牙结石物质同时吸收几个、甚至几十个光子，足够的光强引起光子密度在时间和空间上高度集中，将这种光聚焦到很小的范围内，可以无热影响地照射牙结石材料使其直接电离产生等离子体气化，使牙结石脱离牙齿本体，达到深度去除牙结石的目的。本发明实施例的基于超快激光的洁牙装置，解决了现有洁牙技术中的耗时长，容易疼痛出血导致病菌感染，无法去除大块牙结石的技术难题。
如图2所示，为了手持式操作头3可以形成激光光束，在可选的实施例中，手持式操作头3包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器31、扩束镜32、高速扫描振镜33以及场镜34。
需要说明的是，超快激光器1发射的超快激光通过光纤2传输至反射镜。
其中，超快激光器1的光束的中心波长为266nm～10.6um，脉冲宽度小于100ps，重复频率为1HZ～100MHZ，聚焦后激光光强大于10GW/cm2。例如，超快激光器1的中心波长为：1000nm，超快激光器1的脉冲宽度小于50ps。
高速扫描振镜33的波长为266nm～10.6um，高速扫描振镜33的通光口径为3mm-20mm，高速扫描振镜33的扫描速度大于10m/s，高速扫描振镜33用于对输入光束进行高速偏转和控制激光焦点作用区域的范围大小。例如，高速扫描振镜33的波长可以为1030nm，通光口径可以为7mm。
反射镜为45°全反射镜，用于改变激光的传输方向，反射镜的反射波长为266nm～10.6um。例如，反射波长可以为1030nm。
隔离器的损伤阈值大于500W/cm2，隔离器的通光口径为2～10mm，隔离器的隔离度大于35db。例如，隔离器的损伤阈值为500W/cm2，通光口径3mm，隔离器用于隔离反向光束传输，可以起到保护激光器及输出功率稳定性的作用。
扩束镜32的波长为266nm～10.6um，扩束镜32的放大倍率为2X～10X，扩束镜32用于对传输光束进行准直和调节光路中光斑大小。例如，扩束镜的波长可以为1030nm，放大倍率可以为2X。
场镜34的波长为266nm～10.6um，焦距范围为70mm～330mm，所述场镜用于对输出振镜的光束进行聚焦。例如，场镜34的波长可以为1030nm，焦距范围可以为70mm，聚焦光斑大小可以为10um。
能量控制器31包括偏振分光棱镜和二分之一波片，能量控制器31用于控制或调节激光束到达光路输出口的输出能量。
如图3所示，为了手持式操作头3可以形成条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，在可选的实施例中，手持式操作头3包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器31、扩束镜32、光束整形器35以及聚焦镜。
需要说明的是，反射镜、隔离器、能量控制器31以及扩束镜32与上述实施例的相同，在此不在赘述。
在本发明实施例中，超快激光的峰值功率高，脉冲时间极短，超快激光在洁牙过程中是通过多光子吸收效应在激光作用区域产生极高光强，直接电离产生等离子体气化去除牙结石。
本发明实施例的基于超快激光的洁牙装置，与现有传统洁牙装置相比，洁牙效果好，能去除各种程度的牙斑牙垢、牙结石，同时不损伤牙齿本体；洁牙无痛无创。
本发明实施例还提供一种基于超快激光的洁牙方法，用超快激光结合特定的洁牙装置以解决现有技术中传统清洗牙齿的方法效率和效果均不符合用户的需求的问题。
通过超快激光器1为手持式操作头3提供超快激光；
通过手持式操作头3调整超快激光的参数，以形成激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，并将激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑作用于牙结石表面区域。
在本发明实施例中，首先通过手持式操作头3调节超快激光至合适参数，再通过手持式操作头3对牙齿4周围进行移动或扫描，并控制超快激光发射的超短脉冲在牙结石上形成预设的轨迹或图案，利用超快激光多光子吸收效应，在高强度激光束的照射下，牙结石物质同时吸收几个、甚至几十个光子，足够的光强引起光子密度在时间和空间上高度集中，将这种光聚焦到很小的范围内，可以无热影响地照射牙结石材料使其直接电离产生等离子体气化，使牙结石脱离牙齿本体，达到深度去除牙结石的目的。
本发明实施例的基于超快激光的洁牙方法，是一种基于超快激光的无接触治疗方式，瞬间电离汽化牙齿杂质，并且超快激光热效应低，不会导致牙齿出血感染，是一种无痛无创的洁牙方法；洁牙效率高，完成一颗洁牙去除牙结石仅需数十秒时间，效率是传统方法的数倍以上；洁牙同时具有消毒清洁口腔功能，超快激光洁牙不仅可以抑制牙齿出血导致的病菌感染；还可以对口腔内进行消毒杀菌，起到牙齿美白的功效。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，包括：超快激光器和手持式操作头；
所述超快激光器用于为所述手持式操作头提供超快激光；所述手持式操作头用于调整所述超快激光的参数，以形成激光光束、条形聚焦光斑或矩形聚焦光斑，并将所述激光光束、所述条形聚焦光斑或所述矩形聚焦光斑作用于牙结石表面区域。
2.根据权利要求1所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述手持式操作头包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器、扩束镜、高速扫描振镜以及场镜。
3.根据权利要求2所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述高速扫描振镜的波长为266nm～10.6um，通光口径为3mm-20mm，扫描速度大于10m/s，所述高速扫描振镜用于对输入光束进行高速偏转和控制激光焦点作用区域的范围大小。
4.根据权利要求2所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述场镜的波长为266nm～10.6um，焦距范围为70mm～330mm，所述场镜用于对输出振镜的光束进行聚焦。
5.根据权利要求1所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述手持式操作头包括沿激光传输方向依次布设的反射镜、隔离器、能量控制器、扩束镜、光束整形器以及聚焦镜。
6.根据权利要求2至5任一项所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述超快激光器的光束的中心波长为266nm～10.6um，脉冲宽度小于100ps，重复频率为1HZ～100MHZ，聚焦后激光光强大于10GW/cm2。
7.根据权利要求2至5任一项所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述反射镜为45°全反射镜，所述反射镜的反射波长为266nm～10.6um。
8.根据权利要求2至5任一项所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述隔离器的损伤阈值大于500W/cm2，通光口径为2～10mm，隔离度大于35db。
9.根据权利要求2至5任一项所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述能量控制器包括偏振分光棱镜和二分之一波片，用于控制或调节激光束到达光路输出口的输出能量。
10.根据权利要求2至5任一项所述的基于超快激光的洁牙装置，其特征在于，所述扩束镜的波长为266nm～10.6um，放大倍率为2X～10X，所述扩束镜用于对传输光束进行准直和调节光路中光斑大小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210716 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |