CN114597740A - 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器 - Google Patents

一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器 Download PDF

Info

Publication number
CN114597740A
CN114597740A CN202111446382.7A CN202111446382A CN114597740A CN 114597740 A CN114597740 A CN 114597740A CN 202111446382 A CN202111446382 A CN 202111446382A CN 114597740 A CN114597740 A CN 114597740A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
fiber
phosphorus
doped
holophote
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202111446382.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张华年
张晗
尚新新
孙硕
杨富豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Ruixing Single Mode Laser Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Ruixing Single Mode Laser Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Ruixing Single Mode Laser Technology Co ltd filed Critical Shandong Ruixing Single Mode Laser Technology Co ltd
Priority to CN202111446382.7A priority Critical patent/CN114597740A/zh
Publication of CN114597740A publication Critical patent/CN114597740A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06716—Fibre compositions or doping with active elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/0941—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a laser diode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm拉曼激光器，属于激光技术领域。本发明所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器包括泵浦光源、全反射镜、波分复用器、高反光纤光栅、激光合束器、掺镱光纤、掺磷光纤；所述全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7依次通过单模光纤连接构成线性腔结构，在输出端8输出激光。本发明采用输出波长为980nm的泵浦光源在腔内泵浦掺镱光纤以及掺磷光纤，产生斯托克斯效应，实现工作波长从980nm到1087nm再到1270nm的频移，最终得到工作波长在1270nm拉曼激光器。本发明所述的基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器的输出波长为1270nm,由于在光动力治疗领域以及修复软组织损伤、加速各种伤口愈合的应用前景，使其被广泛应用于临床医学的无创医疗领域，并且近年来受到人们的广泛关注。

Description

一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器
技术领域
本发明属于激光技术以及非线性光学领域，具体涉及一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器。
背景技术
由于人体中水、血红蛋白和黑色素的吸收阻碍了激光的深度穿透，1270nm波长位于几条吸收线的交迭处吸收普遍较弱，1270nm波长激光可以深度穿透组织，以光子的形式直接被细胞膜和线粒体中的发色团吸收，光子可以使抑制性的一氧化氮从细胞色素C氧化酶中解离出来，从而导致电子的传输和线粒体薄膜的电位增加，上述过程增加了细胞中ATP的产出，进而增强细胞自身愈合的能力，能量密度的增加会加速电子在线粒体呼吸链中的传输速度，也就是加速ATP产生。国际激光理疗协会认定，当激光的能量密度达到5～7J/cm2时，就可以有效激发生物细胞反应。
光动力疗法(PDT)是一种被广泛应用的无创医疗手段，在恶性肿瘤及其他良性疾病的治疗中取得了令人瞩目的成就。PDT技术的主要原理是通过光照手段在组织内产生大量活性氧，利用它们的强氧化作用杀死肿瘤细胞或病变组织。光敏化方法是目前PDT技术产生单线态氧的主要手段，被广泛临床应用。由于光敏化PDT技术存在光敏副作用大、治疗周期长、可临床应用的光敏药物少等不足。因此，促进了无药物光动力治疗技术的研究，无药物PDT采用1270nm波长附近的激光直接激发组织的氧分子，将其激发到激发态，产生光动力治疗效果。
使用1270nm激光照射可避免使用光敏药物带来的副作用，同时由于波长较长和处在生物组织的“透明”窗口，可增加治疗深度和减少对其他正常组织的损伤。目前可用于光动力研究和应用的1270nm激光器并不成熟。由于在动力治疗领域的应用前景，输出波长在1270nm附近的激光器特别是光纤激光器近年来受到人们的广泛关注。
1270nm的高功率激光还适用于消除炎症等领域，如消除肌腱炎，关节炎，肩周炎等，有助于缓解运动损伤，治疗关节肌肉疼痛的作用，可用于治疗面部神经修复，牙齿过敏，三叉神经痛等各种神经性疼痛或疾病。
发明内容
为实现以上技术，本发明提供了一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，解决了背景技术中的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器包括泵浦光源1、全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7；所述全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7依次通过单模光纤连接构成线性腔结构，在输出端8输出激光。
优选的是，所述泵浦光源1为工作波长在980nm的半导体激光器，所述泵浦光源1输出的能量由所述掺镱光纤6吸收。
优选的是，所述全反射镜2的反射波长在1130-1300nm，反射率大于99％。
优选的是，所述宽带波分复用器3工作波长为1087/1130-1300nm。
优选的是，所述高反射光纤光栅4为光纤布拉格光栅，工作波长在1087nm，带宽小于2nm，反射率大于99％。
优选的是，所述掺镱光纤6为增益光纤，芯径为10/130μm,长度为8m，经980nm泵浦激光器泵浦后得到1087nm激光。
优选的是，所述掺磷光纤7长度为300m，经1087nm激光泵浦后产生1270nm激光。
优选的，所述光纤激光器采用线性腔结构，两个光纤端面与垂直方向呈15度角，防止激光在腔内反射，输出端面8进行激光输出。
本发明与现有技术相比具备以下有益效果：本发明提供一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其结构精巧、转化效率高，并且弥补了在1.3μm波段激光器的研究和应用的不足，为1270nm光纤激光器在医疗科研领域的发展提供了重要参考。
附图说明
图1为本发明的激光器结构示意图；
图中:1、泵浦光源；2、全反射镜；3、波分复用器；4、高反光纤光栅；5、激光合束器；6、掺镱光纤；7、掺磷光纤；8、输出端。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、结构特征，以下结合具体实施例进一步说明本发明的内容。
将980nm的泵浦激光器1、全反射镜2、980/1130-1300nm的宽带波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7依次相连；所述全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7依次通过单模光纤连接构成线性腔结构，在输出端8进行中心波长1027nm的激光输出。
泵浦光源1为工作波长在980nm的半导体激光器，所述泵浦光源输出的能量由所述掺镱光纤6吸收。
全反射镜2的反射波长在1130-1300nm，反射率大于99％。
宽带波分复用器3工作波长为1087/1130-1300nm。
高反射光纤光栅4为光纤布拉格光栅，工作波长在1087nm，带宽小于2nm，反射率大于99％。
掺镱光纤6为增益光纤，芯径为10/130μm,长度为8m，经过980nm泵浦激光器1泵浦后得到1087nm激光。
掺磷光纤7长度为300m，经1087nm激光泵浦后产生1270nm激光。
光纤激光器采用线性腔结构，两个光纤端面与垂直方向呈15度角，防止激光在腔内反射，输出端面8进行激光输出。
基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器采用线性腔结构，工作波长980nm的泵浦光源1在腔内泵浦掺镱光纤6以及掺磷光纤7，产生斯托克斯效应，实现工作波长从980nm到1087nm再到1270nm的频移，最终得到工作波长在1270nm的并在输出端8输出激光。本发明设计精巧、转化效率高，并且弥补了在1.3μm波段激光器的研究和应用的不足，为1270nm光纤激光器在医疗科研领域的发展提供了重要参考。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应当以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm拉曼激光器，涉及激光技术领域，其特征在于，包括泵浦光源1、全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7；所述全反射镜2、波分复用器3、高反光纤光栅4、激光合束器5、掺镱光纤6、掺磷光纤7依次通过普通单模光纤连接构成线性谐振腔，在输出端8输出激光。
2.根据权利要求1所述的泵浦光源1的输出端与光纤合束器的第一端相连，所述全反射镜2的一端与波分复用器3的第一端相连，所述波分复用器3的第二端与垂直方向呈15度角防止激光反射，所述波分复用器3的第三端与高反射光纤光栅4第一端相连，所述高反光纤光栅4的第二端与光纤合束器5的第二端相连，所述光纤合束器5的第三端与掺镱光纤6的一端相连，所述掺镱光纤6的另一端与掺磷光纤7的一端相连，所述掺磷光纤7的另一端与单模光纤的一端相连，单模光纤的另一端与垂直方向呈15度角，防止激光反射并作为输出端8进行激光的输出。
3.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于，所述泵浦光源1为工作波长在980nm的半导体激光器，所述泵浦光源1输出的能量由所述掺镱光纤6吸收。
4.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于，所述全反射镜2的工作波长在1130-1300nm，反射率大于99％。
5.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于，所述宽带波分复用器3工作波长在1087/1130-1300nm区域。
6.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器,其特征在于，所述高反射光纤光栅4为光纤布拉格光栅，工作波长在1087nm，带宽小于2nm，反射率大于99％。
7.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于：所述掺镱光纤6为增益光纤，芯径为10/130μm,长度为8m，经980nm泵浦激光器泵浦后得到1087nm激光。
8.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于：所述掺磷光纤7长度为300m，经1087nm激光泵浦后产生1270nm激光。
9.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器，其特征在于，所述光纤激光器采用线性腔结构，两个光纤端面与垂直方向呈15度角，防止腔内激光的反射，并在输出端面8输出激光。
10.根据权利要求1所述的一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器在光动力治疗领域以及修复软组织损伤、加速各种伤口愈合的临床医学与无创医疗领域拥有着巨大应用潜力。
CN202111446382.7A 2021-12-01 2021-12-01 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器 Withdrawn CN114597740A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111446382.7A CN114597740A (zh) 2021-12-01 2021-12-01 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111446382.7A CN114597740A (zh) 2021-12-01 2021-12-01 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114597740A true CN114597740A (zh) 2022-06-07

Family

ID=81814369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111446382.7A Withdrawn CN114597740A (zh) 2021-12-01 2021-12-01 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114597740A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1909945A (zh) * 2004-01-14 2007-02-07 沙针工业科学光学系统和研究公司 治疗特别是激光治疗癌症或癌症前期的病状的设备和方法
CN106299985A (zh) * 2016-09-21 2017-01-04 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于双向泵浦结构的1.7μm全光纤掺铥石英光纤激光器
CN106299988A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 电子科技大学 一种级联输出光纤拉曼随机激光器
CN206451972U (zh) * 2016-10-25 2017-08-29 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种掺镱随机光纤激光器
CN111900602A (zh) * 2020-07-15 2020-11-06 太原理工大学 一种基于随机光纤激光器的长距离分布式拉曼传感装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1909945A (zh) * 2004-01-14 2007-02-07 沙针工业科学光学系统和研究公司 治疗特别是激光治疗癌症或癌症前期的病状的设备和方法
CN106299985A (zh) * 2016-09-21 2017-01-04 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于双向泵浦结构的1.7μm全光纤掺铥石英光纤激光器
CN206451972U (zh) * 2016-10-25 2017-08-29 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种掺镱随机光纤激光器
CN106299988A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 电子科技大学 一种级联输出光纤拉曼随机激光器
CN111900602A (zh) * 2020-07-15 2020-11-06 太原理工大学 一种基于随机光纤激光器的长距离分布式拉曼传感装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
漆伟 等: "1270nm混合级联掺磷光纤拉曼激光器", 《中国激光》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6200309B1 (en) Photodynamic therapy system and method using a phased array raman laser amplifier
Jackson et al. Diode‐pumped fiber lasers: A new clinical tool?
US20090285246A1 (en) Multi-resonant optical fiber laser system
Elavarasu et al. Lasers in periodontics
US20090012587A1 (en) Medical laser apparatus with enhanced disinfection function
CN109091764B (zh) 一种多波长可切换光纤激光治疗装置
CN114597738A (zh) 一种基于掺磷光纤及1087nm泵浦激光的环形腔1270nm拉曼激光器
CN114597740A (zh) 一种基于掺磷光纤及全反射镜的内腔式1270nm激光器
CN219535165U (zh) 双波长自倍频装置和治疗激光器
CN114597742A (zh) 一种基于掺磷光纤及环形镜的内腔式1270nm激光器
RU2682628C1 (ru) Волоконный лазер для медицины
US20100166025A1 (en) High-power short-wavelength fiber laser device
CN204307223U (zh) 带氧管的激光光动力治疗仪
CN113440735A (zh) 保健激光项链
CN114597741A (zh) 一种基于掺磷光纤及光纤全反射镜的外腔式1270nm激光器
CN114597737A (zh) 一种基于掺磷光纤及光纤环形镜的外腔式1270nm激光器
JP6859556B1 (ja) 癌治療装置
CN219185055U (zh) 一种对人体安全的可调谐紫外激光消毒装置
CN100400010C (zh) 1.444μm Nd:YAG激光医疗机
Thiel Low power laser therapy—an introduction and a review of some biological effects
Jassim et al. Laser Applications in Dermatology
McMahon et al. Tunable laser systems for photodynamic therapy
Imam LASER: One Step towards Future
CN115411597A (zh) 一种基于掺铥光纤的双峰输出激光治疗仪
Samsøe et al. A novel diode laser system for photodynamic therapy

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220607

WW01 Invention patent application withdrawn after publication