CN202723984U - 一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，该钬激光治疗机包含有钬激光器、电路连接钬激光器输入端的电源、与钬激光器输出端通过谐振腔光路连接的光纤、与钬激光器连接的水循环制冷系统；钬激光器包含：反射腔；钬晶体，其固定于上述反射腔的内腔中；以及，若干个泵浦源，其分别设置于上述反射腔内腔中钬晶体的四周；每个该泵浦源的泵浦光都聚焦于上述钬晶体；若干个上述的泵浦源分别依次脉冲式发光，激发钬晶体。本实用新型采用多个泵浦源依次脉冲发光激发钬晶体，在单个泵浦源频率没有变化的情况下，提高了整个激光器的脉冲频率，使得整机的功率得到提高，实现钬激光的切割组织的效果得到大幅度的提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光医疗设备，具体涉及一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机。
背景技术
钬激光治疗机是一种新型的激光医疗设备，主要应用于人体内结石的粉碎和部分组织的切割及汽化治疗。
钬激光治疗机是一种固体激光器，以钬晶体、氙灯、反射腔为核心构件形成激光，再由各种光学镜片系统形成谐振腔，以形成可以实际应用的钬激光，这样的一个组合俗称一个激光器。
如图1所示，为钬激光治疗机的纵剖面示意图，该激光器包含反射腔4’，设置在反射腔2’内的钬晶体3’、设置在钬晶体3’侧边的氙灯4’，分别设置在反射腔2’两端的半反射镜5’和全反射镜1’，在半反射镜5’前设有耦合镜6’， 耦合镜6’前设有光纤接头，该光纤接头上连接有光纤7’。
如图2所示，为钬激光器的单个反射腔横剖面图，可见条状的钬晶体3’和氙灯4’ 平行设置于圆柱形的反射腔2’中。
反射腔2’内，氙灯4’侧向激发钬晶体3’，由半反射镜5’出射脉冲式钬激光，激光经耦合镜6’输入光纤7’，通过光纤7’将钬激光传输至人体需治疗的部位。
在实际工作中，由大功率开关电源给氙灯4’脉冲式供电，氙灯4’脉冲式发光，激发钬晶体3’形成脉冲式激光。它通过瞬间的大功率（超过10千瓦），使组织中固有的水分（或其他可汽化的物质）快速汽化形成等离子体，然后急剧膨胀形成爆破，把组织（或结石）撕开，形成对组织的切割或对结石的破碎效果。
钬激光的技术参数主要是两个：单脉冲能量（J）和脉冲频率（Hz）。主要指标是功率：激光功率=单脉冲能量×脉冲频率，单位是瓦。目前单个钬激光激光器的单脉冲能量在4J的数量级上，脉冲频率在15Hz的数量级上，在同等的单脉冲能量下，频率越高，其切割和破碎的效果越好。但是即便在同等功率下，只要单脉冲能量能够大于作用组织的破碎阈值，则频率越快，实际效果就会越好，尤其是在组织切割时，高的工作频率比低频率有更好的切割速度、更平滑的切面，因此如何提高脉冲频率就成为了一个现实需要解决的问题，尤其是用在组织切割的时候。
目前现有技术中，由于难以使氙灯高频率频闪，所以通用的提高钬激光治疗机频率的方法是：通过多个激光器的组合，使多个激光器轮流发光，通过旋转电机带动一组镜片，分别把光输出到同一个耦合镜上去，再通过光纤传输出去，这样就形成了更高的发光频率。
如图3A所示，现有技术中为提高激光频率采用的双激光器的工作示意图，其显示了第一激光器8’处于工作状态，第二激光器9’未处于工作状态的情况。其中，第一激光器8’发出的激光被传输至耦合镜6’上，再通过光纤7’向外传输以用于治疗。
如图3B所示，现有技术中为提高激光频率采用的双激光器的工作示意图，其显示了第二激光器9’处于工作状态，而第一激光器8’未处于工作状态的情况。其中，第二激光器9’发出的激光在依次通过第一全反镜11’和第二全反镜10’后，被传输至耦合镜6’上，再通过光纤7’向外传输以用于治疗。
但这样的工作方式的缺点非常明显：
1、不可能太多的激光器耦合在一起，目前可以看到的是进口产品可以做到商品化生产的4激光器组合，国内厂家可以做到3激光器组合；
2、由于电机的高速旋转和定位，带来的控制精度要求很高，而且对设备防震也有更大的要求，也就提高了设备成本和维护费用；
3，由于光线在空中传播是不可扭曲的，则在使用更多激光器时，其光路会变得很复杂，生产和维护成本都很高。
实用新型内容
本实用新型提供一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，实现钬激光器高频脉冲输出，具有更高的脉冲频率，提高钬激光的切割组织的效果。
为实现上述目的，本实用新型提供一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，该钬激光治疗机包含有钬激光器、电路连接钬激光器输入端的电源、与钬激光器输出端通过谐振腔光路连接的光纤、与钬激光器连接的水循环制冷系统；其特点是，上述的钬激光器包含：
反射腔；
钬晶体，其固定于上述反射腔的内腔中；以及，
若干个泵浦源，其分别设置于上述反射腔内腔中钬晶体的四周；每个泵浦源的泵浦光都聚焦于上述钬晶体；
若干个上述的泵浦源分别依次脉冲式发光，激发钬晶体。
上述的泵浦源采用脉冲式发光的氙灯或半导体发光源。
本实用新型一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机和现有技术的高频激光治疗机相比，其优点在于，本实用新型采用多个泵浦源依次脉冲发光激发钬晶体，在单个泵浦源频率没有变化的情况下，提高了整个激光器的脉冲频率，使得整机的功率得到提高，更重要的是，由于频率的提高，实现钬激光的切割组织的效果得到大幅度的提高。
附图说明
图1为现有技术中钬激光治疗机的纵剖面示意图；
图2为现有技术中钬激光器的单个反射腔横剖面图；
图3A为现有技术中为提高激光频率采用的双激光器的工作示意图；
图3B为现有技术中为提高激光频率采用的双激光器的工作示意图；
图4为本实用新型一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机的反光腔横剖面图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。
本实用新型公开了一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，该钬激光治疗机包含有一钬激光器、电路连接该钬激光器输入端的电源、与钬激光器输出端通过谐振腔光路连接的光纤，以及与钬激光器连接的水循环制冷系统。
钬激光器包含有反射腔2、设置在反射腔2中的钬晶体3和若干个泵浦源4，若干个泵浦源4的输入端分别由电路连接到开关电源上。若干个泵浦源4为脉冲泵浦源，该若干个泵浦源4依次脉冲式发光，依次激发钬晶体3产生钬激光。
如图4所示，为本实用新型的一种实施例。本实施例中钬激光治疗机的钬激光器包含：反射腔2、钬晶体3、四个泵浦源4。
该反射腔2、钬晶体3、四个泵浦源4采用长条状结构。钬晶体3与四个泵浦源4都设置于反射腔2的内腔中。该钬晶体3的两端与反射腔2的两个端部固定，使钬晶体3固定在反射腔2的中心，并与反射腔3中轴线重合。
四个泵浦源4分别环绕设置于钬晶体3的四周。该四个泵浦源4相互间等间隔设置。四个泵浦源4与钬晶体3平行设置，每个泵浦源4的泵浦光都聚焦于位于反射腔2中心的钬晶体3。工作时，泵浦源4发射泵浦光由钬晶体3的侧向入射钬晶体3，在反射腔2中泵浦源4对钬晶体3进行侧向激发，同时没有直接照射到钬晶体3的光又可经过反射腔2反射，继续照射到钬晶体3上，最终由钬晶体3的端部发射钬激光。
本实用新型中，泵浦源4采用脉冲式发光的氙灯或半导体发光源。该四个脉冲式的泵浦源4依次脉冲式发光对钬晶体3进行照射，以侧向激发钬晶体3产生激光。
通过改变四个泵浦源4之间发光的时间间隔，例如，本实施例中，每个泵浦源发光频率为10Hz，则整机发光频率就可达到40Hz，这是目前国内多激光器组成的钬激光的最高频率，即可提高泵浦光对钬晶体3照射激发的频率，从而实现钬激光器可发出高脉冲频率的钬激光，提高了整个激光器的频率。
虽然这种模式可能会使钬激光器的单脉冲能量下降，但由于具有更高的脉冲频率，就使得整机的功率得到提高，更重要的是，由于频率的提高，使得钬激光的切割组织的效果得到大幅度的提高。
同时，由于泵浦源4的增加，导致输入功率增加，使得钬激光器对设备的制冷和水循环要求有所提高。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (2)
1.一种高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，该钬激光治疗机包含有钬激光器、电路连接钬激光器输入端的电源、与钬激光器输出端通过谐振腔光路连接的光纤、与钬激光器连接的水循环制冷系统；其特征在于，所述的钬激光器包含：
反射腔（2）；
钬晶体（3），其固定于所述反射腔（2）的内腔中；以及，
若干个泵浦源（4），其分别设置于所述反射腔（2）内腔中钬晶体（3）的四周；每个所述泵浦源（4）的泵浦光都聚焦于所述的钬晶体（3）；
若干个所述的泵浦源（4）分别依次脉冲式发光，激发所述的钬晶体（3）。
2.如权利要求1所述的高脉冲频率的单谐振腔的钬激光治疗机，其特征在于，所述的泵浦源（4）采用脉冲式发光的氙灯或半导体发光源。
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| CN109316666A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-02-12 | 无锡市大华激光设备有限公司 | 小型化钬激光治疗仪 |
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