RU95493U1

RU95493U1 - LASER MACHINE

Info

Publication number: RU95493U1
Application number: RU2009143602/22U
Authority: RU
Inventors: Давид Георгиевич Кочиев; Анатолий Леонидович Бондаренко; Иван Александрович Щербаков
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН)
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-07-10

Abstract

1. Лазерная установка, содержащая лазерный излучатель, электрически соединенный с блоком питания лампы накачки излучателя и с системой охлаждения, а также контроллер с возможностью управления указанными блоком питания и системой охлаждения, причем лазерный излучатель выполнен с возможностью преобразования излучения во вторую гармонику и включает в себя лазерный резонатор с модуляцией добротности и оптической волоконной линией задержки, отличающаяся тем, что лазерный излучатель выполнен с возможностью генерации излучения со значением длительности импульса, лежащим в диапазоне 0,5÷3,0 мкс, на основе кристалла Nd:YAlO3 с модуляцией добротности затвором с нарушенным полным внутренним отражением, и содержит внерезонаторный преобразователь излучения во вторую гармонику излучения на нелинейном кристалле с эффективностью преобразования не менее 25%. ! 2. Лазерная установка по п.1, отличающаяся тем, что в лазерном резонаторе излучателя преобразователь излучения во вторую гармонику оснащен системой термостабилизации, включающей в себя соединенный с контроллером термостат с установленным в нем нелинейным кристаллом. ! 3. Лазерная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в лазерном резонаторе излучателя преобразователь излучения во вторую гармонику выполнен с возможностью реализации 90°-го некритичного по углу синхронизма с фокусированием излучения в указанный нелинейный кристалл. ! 4. Лазерная установка по п.1, отличающаяся тем, что в лазерном резонаторе излучателя обеспечена активная модуляция добротности, при которой длительность открывания затвора имеет значение более 2 мкс, а длительность открытого состоя� 1. A laser installation comprising a laser emitter electrically connected to a power supply unit of a pump lamp of an emitter and a cooling system, as well as a controller capable of controlling said power supply unit and a cooling system, wherein the laser emitter is configured to convert radiation to a second harmonic and includes Q-switched laser resonator and optical fiber delay line, characterized in that the laser emitter is capable of generating radiation with a value m pulse duration, lying in the range 0.5 ÷ 3.0 μs, based on a Nd: YAlO3 crystal with Q-switching with a gate with impaired total internal reflection, and contains an extra-resonant radiation converter to the second harmonic of radiation on a nonlinear crystal with a conversion efficiency of at least 25 % ! 2. The laser installation according to claim 1, characterized in that in the laser resonator of the emitter, the radiation converter to the second harmonic is equipped with a thermal stabilization system, which includes a thermostat connected to the controller with a non-linear crystal installed in it. ! 3. The laser installation according to claim 1 or 2, characterized in that in the laser resonator of the emitter, the radiation converter to the second harmonic is configured to realize a 90 ° angle-synchronism non-critical in angle with focusing the radiation into the specified nonlinear crystal. ! 4. The laser installation according to claim 1, characterized in that an active Q-switching is provided in the laser cavity of the emitter, in which the duration of the opening of the shutter is more than 2 μs and the duration of the open state

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и может использоваться в оперативной урологии, в частности, при лечении мочекаменной болезни (МКБ).The utility model relates to medical equipment and can be used in surgical urology, in particular, in the treatment of urolithiasis (ICD).

Болезни мочеполовой системы, в том числе мочекаменная болезнь, составлявшие в конце 80-х - начале 90-х годов 4÷5% в общей заболеваемости населения [1], в последнее десятилетие демонстрируют неуклонный рост заболеваемости, которая в индустриально развитых странах составляет 5-15% от всех болезней в популяции, а в некоторых контингентах населения достигает 40% [2-4]. В США у около 5% женщин и 12% мужчин в течение жизни выявляются камни почек, и уровень распространения заболевания растет у обоих полов [5].Diseases of the genitourinary system, including urolithiasis, which in the late 80s and early 90s accounted for 4–5% of the total morbidity of the population [1], over the past decade have shown a steady increase in morbidity, which in industrialized countries is 5– 15% of all diseases in the population, and in some population groups reaches 40% [2-4]. In the United States, about 5% of women and 12% of men have kidney stones detected during their lifetime, and the spread of the disease is increasing in both sexes [5].

С внедрением и развитием в клиническую практику малоинвазивных эндоскопических методов лечения, на начальной стадии многих заболеваний именно хирургическое лечение, а не медикаментозное, является в долгосрочной перспективе более эффективным и экономически оправданным способом [6]. Результатом такого развития является рост интереса к разработкам малоинвазивных технологий лечения и нового медицинского оборудования, в том числе для литотрипсии.With the introduction and development in clinical practice of minimally invasive endoscopic treatment methods, at the initial stage of many diseases, it is surgical treatment, rather than drug treatment, that is a more effective and economically viable method in the long run [6]. The result of this development is a growing interest in the development of minimally invasive treatment technologies and new medical equipment, including lithotripsy.

Сегодня при лечении МКБ широко применяется дистанционная ударно-волновая литотрипсия (ДУВЛ), в которой используется фокусировка акустических волн для разрушения небольших камней на мелкие фрагменты, которые самостоятельно отходят по мочеточнику в мочевой пузырь [7]. Современный эндоскопический инструментарий позволяет осуществлять доступ оптического волокна вверх по мочеточнику до почечной лоханки и осуществлять контактную лазерную фрагментацию камней [8]. При перкутанном доступе через небольшие боковые разрезы, возможно осуществление разрушения и удаление фрагментов камней большого размера при лазерной нефролитотрипсии [9].Today, in the treatment of MKD, widely used remote shock wave lithotripsy (ESWL), which uses the focusing of acoustic waves to destroy small stones into small fragments that independently divert along the ureter into the bladder [7]. Modern endoscopic instruments allow access of the optical fiber up the ureter to the renal pelvis and contact laser fragmentation of stones [8]. With percutaneous access through small lateral sections, fracture and removal of large stone fragments during laser nephrolithotripsy is possible [9].

Распространены при фрагментации камней также устройства на основе импульсных Ho:YAG лазеров, с длиной волны излучения 2,1 мкм, работающие в режиме свободной генерации с выходной мощностью излучения до 80 Вт. Имея высокий коэффициент поглощения (µ_а=26,93 см^-1 [10]), излучение Ho:YAG лазера хорошо поглощается водой содержащейся в тканях. Благодаря малой глубине проникновения излучения и независимости поглощения от вида ткани, контактное рассечение, вапоризация и абляция тканей с помощью Ho:YAG лазеров являются эффективными процедурами при лечении ряда заболеваний. Сильное поглощение излучения веществом камня и водой, присутствующей в них, позволяет использовать такие лазеры также и при фрагментации камней при МКБ. Однако необходимость использования высоких энергий импульса ≥2,5 Дж при длительностях импульса до нескольких сот микросекунд и термический механизм разрушения камней создают высокий риск повреждения окружающих камень тканей, вследствие чего область применения таких устройств следует признать ограниченной.Devices based on pulsed Ho: YAG lasers with a radiation wavelength of 2.1 μm and operating in free-running mode with an output radiation power of up to 80 W are also widespread in stone fragmentation. Having a high absorption coefficient (µ _a = 26.93 cm ^-1 [10]), the radiation of the Ho: YAG laser is well absorbed by the water contained in the tissues. Due to the small depth of radiation penetration and the independence of absorption from the type of tissue, contact dissection, vaporization and ablation of tissues using Ho: YAG lasers are effective procedures in the treatment of a number of diseases. The strong absorption of radiation by the substance of the stone and the water present in them allows the use of such lasers also in the fragmentation of stones in the ICD. However, the need to use high pulse energies of ≥2.5 J for pulse durations of up to several hundred microseconds and the thermal mechanism of stone destruction pose a high risk of damage to the tissues surrounding the stone, and therefore the scope of such devices should be recognized as limited.

Для использования в литотрипсии более предпочтительны лазерные установки, в которых реализован не термический, а акустический механизм разрушения камней. При длительностях лазерного импульса от одной до нескольких микросекунд разрушение камней происходит за счет генерации ударных волн, распространяющихся в веществе камня после схлопывания кавитационного пузыря на поверхности камня [11].For use in lithotripsy, laser installations are more preferable, in which the acoustic mechanism of stone destruction is realized, not thermal, but. When the laser pulse durations are from one to several microseconds, the destruction of stones occurs due to the generation of shock waves propagating in the stone material after the collapse of the cavitation bubble on the stone surface [11].

Одними из первых устройств для лазерной литотрипсии были установки на базе лазеров на красителях с ламповой накачкой. Они имели оптимальную длительность импульса излучения в диапазоне 1-3 мкс, длину волны излучения 0,504 мкм, с локальным минимумом поглощения оксигемоглобином. Недостатком таких лазеров является то, что фрагментации поддаются не все типы камней, а эксплуатация таких лазеров в клинике имеет высокую стоимость [12]. Использование в качестве активной среды токсичных красителей создает дополнительные трудности из-за необходимости периодической смены контейнера с красителем.One of the first devices for laser lithotripsy were lamp-based dye laser-based installations. They had an optimal radiation pulse duration in the range of 1-3 μs, a radiation wavelength of 0.504 μm, with a local minimum absorption of oxyhemoglobin. The disadvantage of such lasers is that not all types of stones lend themselves to fragmentation, and the operation of such lasers in a clinic is expensive [12]. The use of toxic dyes as an active medium creates additional difficulties due to the need for periodic replacement of the container with the dye.

Разработаны более дешевые, твердотельные лазеры на основе других активных сред, генерирующие импульсы с микросекундной длительностью. Известен, в частности, лазер на кристалле александрита US 5496306 (Engelhardt R. et al, опубл. 24.11.1992), у которого длина волны излучения лежит в диапазоне 0,7-1,0 мкм и попадает в область минимального поглощения окружающей тканью. Вторая гармоника излучения служит для инициации лазерной искры на поверхности камня. Длительность импульса 1,1 мкс реализуется в устройстве с помощью быстрой обратной связи, управляющей пропусканием затвора на основе ячейки Поккельса. Недостатком устройства является пичковая структура временного профиля импульса, с модуляцией интенсивности излучения до 50%, что ведет к повреждению волоконного инструмента при доставке излучения к камню. Кроме того, в процессе дробления происходит разрушение дистального торца волокна, находящегося в контакте с тканью, вызванное неоднородностями временного профиля импульса излучения.Cheaper, solid-state lasers based on other active media that generate pulses with a microsecond duration have been developed. Known, in particular, is a alexandrite crystal laser US 5496306 (Engelhardt R. et al, publ. 24.11.1992), in which the radiation wavelength lies in the range of 0.7-1.0 μm and falls into the region of minimal absorption by the surrounding tissue. The second harmonic of radiation serves to initiate a laser spark on the surface of the stone. The pulse duration of 1.1 μs is implemented in the device using fast feedback, which controls the transmission of the gate based on the Pockels cell. The disadvantage of this device is the spike structure of the temporal profile of the pulse, with a modulation of the radiation intensity of up to 50%, which leads to damage to the fiber tool when the radiation is delivered to the stone. In addition, in the process of crushing, the distal end of the fiber in contact with the tissue is destroyed due to inhomogeneities in the temporal profile of the radiation pulse.

Известен лазер на основе кристалла Nd:YAG с микросекундной длительностью импульса и преобразованием излучения во вторую гармонику (см. US 5963575, Muller G. et al., опубл. 05.10.1999), выбранный в качестве наиболее близкого аналога. Длительность импульса генерации достигается изменением длины резонатора за счет внесения в него оптической задержки. В качестве задержки использована волоконная оптическая задержка. Впервые волоконная оптическая задержка в качестве элемента резонатора для изменения временных характеристик излучения лазера была использована в работах [13-15], а параметры излучения и возможности лазеров с волоконной задержкой исследованы в работах [16-19]. В известном лазере [20] энергия в импульсе равна 120 мДж, в соотношении 20 мДж на длине волны излучения 0,532 мкм и 100 мДж на длине волны - 1,064 мкм. Модуляция добротности осуществляется с помощью пассивного затвора, а преобразование во вторую гармонику осуществляется внутрирезонаторно нелинейным кристаллом КТР. Недостатком устройства является то, что разрушаются при воздействии не все типы камней, и эффективность разрушения камней смешанного состава из оксалата кальция моногидрата и дигидрата составляет 53,4%, струвитов - 68,1%, фосфатов кальция - 58,% [21]. Основной причиной этого является невысокая энергия, как импульса генерации, так и преобразованной во вторую гармонику части излучения. Использование пассивного затвора, при накачке активного элемента до уровня выше порогового, инициирует образование пичковой структуры на временном профиле импульса генерации. Модуляция интенсивности, обусловленная такой структурой, при увеличении энергии импульса ведет к риску повреждения как оптических элементов резонатора, так и волоконного инструмента для доставки излучения к камню.A known laser based on an Nd: YAG crystal with a microsecond pulse duration and conversion of radiation to the second harmonic (see US 5963575, Muller G. et al., Publ. 05.10.1999), selected as the closest analogue. The duration of the generation pulse is achieved by changing the length of the resonator by introducing an optical delay into it. A fiber optic delay was used as a delay. For the first time, a fiber optical delay as a resonator element for changing the temporal characteristics of laser radiation was used in [13–15], and the radiation parameters and the capabilities of lasers with fiber delay were studied in [16–19]. In the known laser [20], the pulse energy is 120 mJ, in a ratio of 20 mJ at a radiation wavelength of 0.532 μm and 100 mJ at a wavelength of 1.064 μm. Q-switching is performed using a passive shutter, and conversion to the second harmonic is carried out by an intracavity nonlinear KTP crystal. The disadvantage of the device is that not all types of stones are destroyed by exposure, and the destruction efficiency of stones of a mixed composition of calcium oxalate monohydrate and dihydrate is 53.4%, struvite - 68.1%, calcium phosphate - 58% [21]. The main reason for this is the low energy of both the generation pulse and the part of the radiation converted to the second harmonic. The use of a passive shutter, when pumping the active element to a level above the threshold, initiates the formation of a spike structure on the temporal profile of the generation pulse. The intensity modulation due to this structure, with increasing pulse energy, leads to the risk of damage to both the optical elements of the resonator and the fiber tool for delivering radiation to the stone.

Основной задачей настоящей полезной модели является создание устройства для воздействия на твердые конкременты при литотрипсии которое было бы лишено отмеченных выше недостатков для установок предназначенных для фрагментации камней при МКБ.The main objective of this utility model is to create a device for affecting solid calculi during lithotripsy, which would be free from the drawbacks noted above for installations designed for stone fragmentation in the ICD.

Указанная задача решена тем, что в лазерной установке для литотрипсии, содержащей лазерный излучатель, электрически соединенный с блоком питания лампы накачки излучателя и с системой охлаждения, а также контроллер с возможностью управления указанными блоком питания и системой охлаждения, причем лазерный излучатель выполнен с возможностью преобразования излучения во вторую гармонику и включает в себя лазерный резонатор с модуляцией добротности и оптической волоконной линией задержки, согласно полезной модели, лазерный излучатель выполнен с возможностью генерации излучения со значением длительности импульса, лежащим в диапазоне 0,5÷3,0 мкс, на основе кристалла Nd:YAlO₃ с модуляцией добротности затвором с нарушенным полным внутренним отражением, и содержит внерезонаторный преобразователь излучения во вторую гармонику излучения на нелинейном кристалле с эффективностью преобразования не менее 25%.This problem is solved in that in a laser lithotripsy installation containing a laser emitter, electrically connected to the power supply unit of the pump lamp of the emitter and the cooling system, as well as a controller with the ability to control the specified power supply and cooling system, the laser emitter is configured to convert radiation into the second harmonic and includes a Q-switched laser resonator and an optical fiber delay line, according to a utility model, the laser emitter it is capable of generating radiation with a pulse duration value in the range 0.5–3.0 μs based on a Nd: YAlO ₃ crystal with a Q-switch with a gate with impaired total internal reflection, and contains a non-resonant radiation converter to the second harmonic of radiation on a nonlinear a crystal with a conversion efficiency of at least 25%.

В предпочтительном случае, в лазерном резонаторе излучателя преобразователь излучения во вторую гармонику оснащен системой термостабилизации, включающей в себя соединенный с контроллером термостат с установленным в нем нелинейным кристаллом.In the preferred case, in the laser resonator of the emitter, the radiation converter to the second harmonic is equipped with a thermal stabilization system, which includes a thermostat connected to the controller with a non-linear crystal installed in it.

Предпочтительно, в лазерном резонаторе излучателя преобразователь излучения во вторую гармонику выполнен с возможностью реализации 90°-ого некритичного по углу синхронизма с фокусированием излучения в указанный нелинейный кристалл.Preferably, in the laser resonator of the emitter, the radiation to second harmonic converter is capable of realizing a 90 ° non-critical angle synchronism with focusing of radiation into said non-linear crystal.

В лазерном резонаторе излучателя предпочтительно обеспечить активную модуляцию добротности, при которой длительность открывания затвора имеет значение более 2 мкс, а длительность открытого состояния - более 6 мкс.In the laser cavity of the emitter, it is preferable to provide active Q switching, in which the duration of the opening of the shutter is more than 2 μs and the duration of the open state is more than 6 μs.

Предпочтительно, в лазерном резонаторе излучателя волоконная задержка установлена таким образом, что один из торцов волоконной задержки находится на расстоянии порядка диаметра кварцевой жилы волокна от отражающей поверхности сферического зеркала резонатора, а второй торец согласован по выходной апертуре с апертурой активного элемента резонатора.Preferably, the fiber delay in the laser resonator of the emitter is set so that one of the ends of the fiber delay is located on the order of the diameter of the quartz fiber core from the reflective surface of the spherical mirror of the resonator, and the second end is matched to the aperture of the active element of the resonator in the output aperture.

Также предпочтительно, чтобы в лазерном резонаторе первого излучателя между активным элементом и волоконной задержкой была установлена поляризационная развязка на основе ромба Френеля и поляризатора.It is also preferable that a polarization isolation based on a Fresnel rhombus and a polarizer is installed between the active element and the fiber delay in the laser cavity of the first emitter.

Указанная длительность импульса излучения, генерируемого в излучателе, является оптимальной с точки зрения надежности и эффективности установки - при длительностях импульса менее 0,5 мкс существенно возрастает риск повреждения волоконного катетера при доставке излучения к поверхности конкремента, а при длительностях более 3 мкс уменьшается эффективность энерговклада в генерацию ударной волны и, как следствие, снижается эффективность фрагментации конкрементов.The indicated pulse duration of the radiation generated in the emitter is optimal from the point of view of reliability and efficiency of the installation - with pulse durations of less than 0.5 μs, the risk of damage to the fiber catheter significantly increases when radiation is delivered to the surface of the calculus, and with durations of more than 3 μs, the energy input efficiency decreases shock wave generation and, as a result, the efficiency of calculus fragmentation decreases.

Полезная модель поясняется далее более подробно на конкретном неограничительном примере ее осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The utility model is explained in more detail below on a specific non-restrictive example of its implementation with reference to the accompanying drawings, which depict:

- на фиг.1 - блок-схема установки;- figure 1 is a block diagram of the installation;

- на фиг.2 - оптическая схема установки;- figure 2 is an optical diagram of the installation;

- на фиг.3 - временной профиль пропускания затвора НПВО и форма импульса генерации.- figure 3 is a temporal transmission profile of the gate ATR and the shape of the pulse generation.

Как показано на блок-схеме, на фиг.1, установка по полезной модели состоит из лазерного излучателя с активным элементом из кристала NdiYAlO₃ 1. Накачка активного элемента 1 осуществляется блоком питания ламп накачки 4, управляемого контроллером 7. Модуляция добротности резонатора в излучателе осуществляется модулятором 2 на основе затвора с нарушенным полным внутренним отражением (затвор НПВО), блок управления которого связан с контроллером 7. Внерезонаторное преобразование излучения во вторую гармонику осуществляется нелинейным кристаллом, находящимся в термостате 3. Система охлаждения 5 с воздушно-водяным теплообменником замкнутого цикла осуществляет охлаждение активного элемента 1 и лампы накачки. Измерение и контроль выходных параметров излучения производится с помощью группы компонентов 10, на основе фотодиодов. Присутствующий в показанном на фиг.1 примере сенсорный монитор 8 служит как в качестве контрольной панели для управления пользователем работой установки, так и в качестве видеомонитора для отображения сигнала эндовидеокамеры, обработка которого осуществляется блоком обработки 9. Блок обработки видеосигнала 9 может служить не только для отображения хода вмешательства в реальном времени на экране монитора 8, но и может производить запись видеосигнала на внешний мобильный носитель данных (например, на портативный жесткий диск, подключаемый с использованием USB-интерфейса), для архивирования или последующего анализа.As shown in the block diagram, in Fig. 1, the installation according to the utility model consists of a laser emitter with an active element from NdiYAlO ₃ crystal 1. The active element 1 is pumped by a pump lamp power supply unit 4, controlled by controller 7. The resonator Q-factor in the emitter is modulated a modulator 2 based on a gate with impaired total internal reflection (ATR gate), the control unit of which is connected to the controller 7. Non-resonant conversion of radiation into the second harmonic is carried out by a nonlinear crystal, located in the thermostat 3. The cooling system 5 with an air-water closed-circuit heat exchanger cools the active element 1 and the pump lamp. Measurement and control of the output radiation parameters is performed using a group of components 10, based on photodiodes. The touch monitor 8 present in the example shown in FIG. 1 serves both as a control panel for controlling the operation of the installation by the user and as a video monitor for displaying the end-video camera signal, the processing of which is carried out by the processing unit 9. The video processing unit 9 can serve not only for displaying the course of intervention in real time on the monitor screen 8, but can also record video on an external mobile storage medium (for example, a portable hard drive, are connected using the USB-interface) for archiving or further analysis.

В рассмотренном ранее аналоге (лазерном литотрипторе, US 5963575, Muller G. et al.) модуляция добротности резонатора осуществляется с помощью пассивного затвора, что ведет к образованию пичковой временной структуры импульса генерации. Увеличение энергии импульса генерации в таких условиях ведет к увеличению модуляции интенсивности временного профиля импульса и риску повреждения оптических элементов резонатора и волоконного инструмента. С другой стороны невысокая плотность интенсивности излучения в нелинейном кристалле КТР, обусловленная размером пучка и длительностью импульса 1 мкс, при внутрирезонаторном преобразовании излучения во вторую гармонику дает невысокую эффективность преобразования. Ограничение общей выходной энергии импульса и невысокая эффективность преобразования дают на выходе излучателя общую энергию импульса равную 120 мДж, а долю преобразованного излучения - 20 мДж.In the previously considered analogue (laser lithotripter, US 5963575, Muller G. et al.), The resonator Q-factor is modulated using a passive shutter, which leads to the formation of a spike temporal structure of the generation pulse. An increase in the energy of the generation pulse under such conditions leads to an increase in the modulation of the intensity of the temporal profile of the pulse and the risk of damage to the optical elements of the resonator and the fiber tool. On the other hand, a low density of radiation intensity in a nonlinear KTP crystal, due to the beam size and a pulse duration of 1 μs, with intracavity conversion of radiation into the second harmonic gives a low conversion efficiency. The limitation of the total output pulse energy and the low conversion efficiency give a total pulse energy of 120 mJ at the output of the emitter, and a fraction of converted radiation of 20 mJ.

В отличие от указанного аналога, в заявленной полезной модели для увеличения выходной энергии импульса и увеличения эффективности преобразования, реализована схема лазерного резонатора, позволяющая получить одиночный импульс генерации, с гладким временным профилем излучения. В отличие от указанного аналога реализована активная модуляция добротности резонатора затвором НПВО. Для достижения эффективного преобразования частоты излучения с плотностью мощности <1,0 МВт/см² требуется его фокусировка в нелинейный кристалл. При углах фокусировки излучения, равных нескольким градусам, необходима реализация некритичного по обоим углам синхронизма - 90° синхронизма. Некритичный по углам синхронизм в кристалле КТР (КТiРO₄) для излучения 1,0796 мкм имеет достаточную для фокусировки угловую ширину, при нагреве кристалла до температуры 54°С ширина углов синхронизма становится максимальной и равной 4 и 12 градусов для углов синхронизма φ и θ, соответственно. В отличие от аналога, осуществлено внерезонаторное преобразование излучения во вторую гармонику с некритичным по углу, 90°-ым синхронизмом с фокусировкой излучения в нелинейный кристалл КТР.In contrast to the indicated analogue, in the claimed utility model, in order to increase the output pulse energy and increase the conversion efficiency, a laser resonator circuit is implemented, which makes it possible to obtain a single generation pulse with a smooth temporal radiation profile. In contrast to the indicated analogue, active Q-switching of the resonator by an ATR shutter is implemented. To achieve effective conversion of the radiation frequency with a power density <1.0 MW / cm ² , it is necessary to focus it in a nonlinear crystal. With radiation focusing angles equal to several degrees, it is necessary to implement synchronism that is not critical in both angles — 90 ° synchronism. Angularly critical synchronism in a KTP crystal (KTiPO ₄ ) for radiation of 1.0796 μm has an angular width sufficient for focusing, when the crystal is heated to a temperature of 54 ° C, the width of the synchronism angles becomes maximum and equal to 4 and 12 degrees for the synchronism angles φ and θ, respectively. In contrast to the analogue, non-resonant conversion of radiation to the second harmonic with an angle-critical, 90 ° synchronism with focusing of the radiation into a nonlinear KTP crystal was performed.

На фиг.2 показана оптическая схема устройства.Figure 2 shows the optical diagram of the device.

Лазерный резонатор излучателя собран на базе активного элемента из кристалла Nd:YAlO₃ 27. Изменение эффективной длины резонатора выполнено за счет установки волоконной оптической задержки 21. Согласование апертуры излучения на выходном торце волокна оптической задержки 21 с апертурой активного элемента 27 выполняется объективом 22, фокусное расстояние которого в описываемом конкретном случае выбиралось равным 18 мм. Возврат излучения, вышедшего из противоположного торца оптической задержки 21, осуществляется сферическим зеркалом 20. В описываемом предпочтительно случае осуществления полезной модели, торец волокна (с диаметром кварцевой жилы d=300 мкм) предпочтительно расположен на малом расстоянии Δ от отражающей поверхности зеркала 20, равном диаметру кварцевой жилы волокна: d≈Δ. Радиус R сферической поверхности зеркала 20 выбран таким, чтобы R>>d, а выбор конкретного значения радиуса R, определяется конструкцией узла крепления зеркала. Размер отражающего покрытия на зеркале 20, должен быть меньше D, внутреннего диаметра детали 20.1, чтобы предотвратить загрязнение или повреждение при сборке узла. Экспериментально определено, что при выбранном зазоре между торцом волокна типа кварц/кварц, с диаметром жилы 300 мкм, и отражающей поверхностью зеркала 20 равном Δ=260 мкм, при длине волокна 70 м, и длине волны излучения 1,0796 мкм - числовая апертура излучения, выходящая из торца волокна в сторону активного элемента 27, по уровню 96% от полной энергии излучения не превышает N_A=0,16. Радиус изгиба волокна, свернутого в кольца, равен 150 мм. Если в фокальной плоскости объектива 22 установить диафрагму 23 диаметром, соответствующим такой же числовой апертуре N_A=0,16, она в свою очередь будет отсекать излучение с большими углами, распространяющееся в резонаторе в сторону оптической задержки. Узел сферического зеркала 20 может служить своеобразным селектором углов за счет увеличения потерь для излучения, имеющего большие значения числовой апертуры при возврате в оптическую задержку.The laser cavity of the emitter is assembled on the basis of an active element made of an Nd: YAlO ₃ 27 crystal. The effective length of the cavity was changed by setting the optical fiber delay 21. The radiation aperture at the output end of the optical delay fiber 21 is matched with the aperture of the active element 27 by the lens 22, the focal length which in the described particular case was chosen equal to 18 mm. The radiation returning from the opposite end of the optical delay 21 is carried out by a spherical mirror 20. In the preferred embodiment of the utility model described, the fiber end (with a quartz core diameter d = 300 μm) is preferably located at a small distance Δ from the reflective surface of the mirror 20, equal to the diameter quartz fiber core: d≈Δ. The radius R of the spherical surface of the mirror 20 is selected so that R >> d, and the choice of a specific value of the radius R is determined by the design of the mirror mount. The size of the reflective coating on the mirror 20 should be less than D, the inner diameter of the part 20.1, to prevent contamination or damage during assembly of the node. It was experimentally determined that for a selected gap between the end face of a quartz / quartz fiber, with a core diameter of 300 μm, and a reflecting surface of mirror 20 equal to Δ = 260 μm, with a fiber length of 70 m, and a radiation wavelength of 1.0796 μm, the numerical aperture of radiation extending from the end of the fiber toward the active element 27 at a level of 96% of the total radiation energy does not exceed N _A = 0.16. The bending radius of the fiber rolled into rings is 150 mm. If you install a diaphragm 23 in the focal plane of the lens 22 with a diameter corresponding to the same numerical aperture N _A = 0.16, it will in turn cut off radiation with large angles propagating in the resonator towards the optical delay. The node of the spherical mirror 20 can serve as a kind of angle selector by increasing the loss for radiation having large values of the numerical aperture when returning to the optical delay.

Далее, поворотные зеркала 26 и 28 служат для уменьшения габаритов резонатора литотриптора, в то время как линза 29 (например, с фокусным расстоянием 99 мм) предназначена для фокусирования излучения на поверхность переднего торца нелинейного кристалла 31, в качестве которого может быть выбран кристалл КТР (КТiOPO₄). Передний торец кристалла КТР 31 представляет собой полированную поверхность, без покрытий, и служит выходным зеркалом резонатора, с коэффициентом отражения R≈7%. При этом линзой 29 строится изображение диафрагмы 23 на поверхности торца кристалла с коэффициентом уменьшения, например М≈3,5. Угол фокусировки излучения не превышает ширину углов некритичного синхронизма в кристалле 31, а пиковые значения плотности энергии на поверхности кристалла 31 не превышают 18 Дж/см², что ниже пороговых значений поверхностного повреждения кристалла КТР [22].Further, the rotary mirrors 26 and 28 serve to reduce the dimensions of the lithotripter resonator, while the lens 29 (for example, with a focal length of 99 mm) is designed to focus radiation on the surface of the front end of the nonlinear crystal 31, for which a KTP crystal can be chosen ( CTiOPO ₄ ). The front end of the KTP 31 crystal is a polished surface, without coatings, and serves as the output mirror of the resonator, with a reflection coefficient of R≈7%. In this case, the lens 29 constructs an image of the diaphragm 23 on the surface of the end face of the crystal with a reduction coefficient, for example, M ≈ 3.5. The radiation focusing angle does not exceed the width of the uncritical synchronism angles in the crystal 31, and the peak values of the energy density on the crystal surface 31 do not exceed 18 J / cm ² , which is lower than the threshold values of the surface damage of the KTP crystal [22].

Модуляция добротности резонатора первого излучателя осуществляется затвором НПВО 30, расположенном между линзой 29 и кристаллом 31. Параметры управления затвором НПВО и его характеристики предпочтительно подбирать таким образом, чтобы время открытого состояния затвора 30 было в 10-15 раз больше времени полного прохода резонатора, а время открывания затвора 30 в два раза превышало длительность импульса генерации. В данном конкретном случае исполнения была установлена длительность открытого состояния затвора НПВО 30 t>6 мкс, а длительность открывания t_ф≥2 мкс. На фиг.3 представлены характерная форма кривой пропускания затвора НПВО и временная форма лазерного импульса генерации.The Q-factor of the resonator of the first emitter is modulated by an ATR shutter 30 located between the lens 29 and the crystal 31. It is preferable to select the parameters for controlling the ATR shutter and its characteristics in such a way that the open state of the shutter 30 is 10-15 times longer than the full passage of the resonator, and the time the opening of the shutter 30 was twice the duration of the generation pulse. In this particular case of execution, the duration of the open state of the ATR shutter was set to 30 t> 6 μs, and the opening duration t _f ≥2 μs. Figure 3 presents the characteristic shape of the transmission curve of the gate ATR and the temporary shape of the laser pulse generation.

Между активным элементом 27 и торцом волокна оптической задержки установлена поляризационная развязка на основе ромба Френеля 24 и поляризатора 25. Поляризационная развязка служит для подавления генерации, которая может возникать в резонаторе, образованном между торцом нелинейного кристалла 31 и торцом волокна оптической задержки 21, препятствуя образованию связанных резонаторов. Импульсы короткой длительности 10-100 нс, в случае возникновения генерации в таком резонаторе, модулируют временной профиль интенсивности микросекундного импульса, что в результате может привести к разрушению оптических элементов резонатора.Between the active element 27 and the end of the optical delay fiber, a polarization isolation based on the Fresnel rhombus 24 and the polarizer 25 is installed. The polarization isolation is used to suppress generation that can occur in the cavity formed between the end of the nonlinear crystal 31 and the end of the optical delay fiber 21, preventing the formation of coupled resonators. Pulses of short duration 10-100 ns, in the case of generation in such a resonator, modulate the time profile of the intensity of the microsecond pulse, which as a result can lead to the destruction of the optical elements of the resonator.

При выбранных параметрах оптической схемы резонатора первого излучателя максимальная энергия импульса лазерного излучения на его выходе составила в рассматриваемом примере 186 мДж, а длительность импульса по полувысоте - 0,92 мкс. Оптимальная температура в термостате 4 с кристаллом КТР 27 для реализации некритичного по углам синхронизма устанавливалась равной 54,0°С±0,1°С. При длине кристалла равной 24 мм доля энергии преобразованного во вторую гармонику излучения составила 57 мДж (≈31%).With the selected parameters of the optical scheme of the resonator of the first emitter, the maximum laser pulse energy at its output was 186 mJ in the example under consideration, and the pulse width at half maximum was 0.92 μs. The optimum temperature in thermostat 4 with a KTP 27 crystal for the realization of synchronism that was not critical in the angles was set to 54.0 ° C ± 0.1 ° C. With a crystal length of 24 mm, the fraction of energy of the radiation converted into the second harmonic was 57 mJ (≈31%).

Далее, система ввода из двух объективов 32 и 34 предназначается для ввода излучения двух длин волн в присоединяемый к первому излучателю волоконный инструмент (волоконный катетер) 37. Часть излучения пластиной 33 отводится для контроля выходной энергии импульса на группу компонентов, где 34 и 36 - энергометры на основе фотодиодов, а 35 - дихроичное зеркало. Объективы 32 (с фокусным расстоянием 114 мм), и 34 (с фокусным расстоянием 18,4 мм) оптимизированы для минимизации сферических и хроматических аберраций для двух длин волн: 1,0796 мкм и 0,5398 мкм. С их помощью изображение пятна лазерного пучка в плоскости выходного зеркала резонатора, на торце кристалла КТР 31 строится в плоскости входного торца волоконного инструмента 37, с коэффициентом уменьшения около 6,7. Диаметр пятна лазерного излучения на входном торце волоконного инструмента составляет 240 мкм при диаметре кварцевой жилы волокна 300 мкм. Эффективность ввода излучения в волокно, с учетом потерь на Френелевские отражения на торцах волоконного инструмента и потери на объективах, составляет 91% для излучения с длиной волны 1,0796 мкм и 85% - с длиной волны 0,5396 мкм.Further, the input system of two lenses 32 and 34 is intended to input radiation of two wavelengths into a fiber instrument (fiber catheter) 37 connected to the first emitter. Part of the radiation by the plate 33 is allocated to control the output pulse energy to a group of components, where 34 and 36 are energy meters based on photodiodes, and 35 - a dichroic mirror. Lenses 32 (with a focal length of 114 mm) and 34 (with a focal length of 18.4 mm) are optimized to minimize spherical and chromatic aberrations for two wavelengths: 1.0796 μm and 0.5398 μm. With their help, the image of the laser beam spot in the plane of the resonator output mirror, at the end of the KTP crystal 31, is built in the plane of the input end of the fiber tool 37, with a reduction coefficient of about 6.7. The diameter of the laser spot at the input end of the fiber tool is 240 μm with a diameter of the quartz fiber core of 300 μm. The efficiency of radiation input into the fiber, taking into account losses due to Fresnel reflection at the ends of the fiber tool and losses on the lenses, is 91% for radiation with a wavelength of 1.0796 μm and 85% for a wavelength of 0.5396 μm.

Для фрагментации камней при лечении МКБ установка может быть применена следующим образом.For stone fragmentation in the treatment of ICD, the installation can be applied as follows.

Волоконный катетер 37 проводится в рабочий канал хирургического эндоскопического инструмента (например, уретероскопа). В режиме реального времени под прямым визуальным контролем, при отображении процесса вмешательства с помощью эндовидеокамеры на мониторе 9, осуществляется контактное воздействие лазерного излучения на поверхность камня. В конкретном исполнении, показанном на чертежах, максимальная выходная энергия лазерного импульса на дистальном торце волокна 37 первого излучателя с диаметром кварцевой жилы 300 мкм составила 165 мДж, из них 49 мДж - энергия излучения в импульсе на длине волны второй гармоники. Длительность выходного импульса при этом составляет 0,92 мкс. При контактном воздействии «in vitro» на камни в диапазоне энергии импульса от 120 мДж до 165 мДж были успешно разрушены камни разного химического состава.A fiber catheter 37 is inserted into the working channel of a surgical endoscopic instrument (eg, ureteroscope). In real time, under direct visual control, when displaying the intervention process using an endovideo camera on monitor 9, the contact effect of laser radiation on the stone surface is carried out. In the specific embodiment shown in the drawings, the maximum output energy of the laser pulse at the distal end of fiber 37 of the first emitter with a quartz core diameter of 300 μm was 165 mJ, of which 49 mJ is the radiation energy in the pulse at a second harmonic wavelength. The duration of the output pulse in this case is 0.92 μs. With the in vitro contact effect on stones in the pulse energy range from 120 mJ to 165 mJ, stones of different chemical composition were successfully destroyed.

В заключение следует отметить, что вышеуказанный пример приведен исключительно для лучшего понимания сущности заявленной полезной модели и не может рассматриваться в качестве ограничивающего объем притязаний. Специалисту будут ясны и другие частные случаи осуществления полезной модели, не выходящие за рамки испрашиваемой правовой охраны, определяемой исключительно прилагаемой формулой.In conclusion, it should be noted that the above example is provided solely for a better understanding of the essence of the claimed utility model and cannot be considered as limiting the scope of claims. The specialist will be clear and other special cases of the implementation of the utility model, not beyond the scope of the requested legal protection, determined solely by the attached formula.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. В.А.Максимов. Организационное обеспечение профилактики урологических заболеваний в Москве // Методические рекомендации №32. - М: Правительство Москвы: Комитет Здравоохранения. 2002. с.3.1. V.A. Maksimov. Organizational support for the prevention of urological diseases in Moscow // Methodical recommendations No. 32. - M: Moscow Government: Health Committee. 2002.p.3.

2. Выявление и профилактика болезней, обусловленных характером работы // Доклад комитета экспертов ВОЗ (серия технических докладов №174). - Женева: ВОЗ 1987.2. Identification and prevention of diseases caused by the nature of the work // Report of the WHO Expert Committee (series of technical reports No. 174). - Geneva: WHO 1987.

3. О.Л.Тиктинский, В.Б.Александров. Мочекаменная болезнь - С-Пб: 2000. с.379.3. O. L. Tiktinsky, V. B. Aleksandrov. Urolithiasis - St. Petersburg: 2000.p.379.

4. Ramello A., Vitale С., Marangella М. Epidemiology of nephrolithiasis. // J Nephrol. 2000. Nov-Dec; v.l3. №3. pp.45-50.4. Ramello A., Vitale C., Marangella M. Epidemiology of nephrolithiasis. // J Nephrol. 2000. Nov-Dec; v.l3. Number 3. pp. 45-50.

5. F.L.Сое, A.Evan, E.Worcester. Kidney stone disease // The Journal of Clinical Investigation. 2005. v.115. pp.2598-2608.5. F. L. Soe, A. Evan, E. Warcester. Kidney stone disease // The Journal of Clinical Investigation. 2005.v.115. pp. 2598-2608.

6. J.М.Hollingsworth, J.T.Wei. Economic impact of surgical intervention in the treatment of Benign Prostatic Hyperplasia // Reviews in urology. 2006. v.8, suppl. 3, pp.s9-sl5.6. J. M. Holingsworth, J. T. Wei. Economic impact of surgical intervention in the treatment of Benign Prostatic Hyperplasia // Reviews in urology. 2006. v.8, suppl. 3, pp.s9-sl5.

7. Lingeman J. E., Kim S.C., Kuo R. L., McAteer J.A., Evan A.P. Shockwave lithotripsy: anecdotes and insights // J. Endourol. 2003. v.17. pp.687-693.7. Lingeman J. E., Kim S.C., Kuo R. L., McAteer J.A., Evan A.P. Shockwave lithotripsy: anecdotes and insights // J. Endourol. 2003.v.17. pp. 687-693.

8. Bagley D.H. Expanding role of ureteroscopy and laser lithotripsy for treatment of proximal ureteral and intrarenal calculi // Curr. Opin. Urol. 2002. v.12. pp.277-280.8. Bagley D.H. Expanding role of ureteroscopy and laser lithotripsy for treatment of proximal ureteral and intrarenal calculi // Curr. Opin. Urol. 2002.v.12. pp. 277-280.

9. Сhayman R.V. Percutaneous nephrolithotomy: an update [comment]. // J. Urol. 2005. v.173. pp.1199.9. Chayman R.V. Percutaneous nephrolithotomy: an update [comment]. // J. Urol. 2005.v.173. pp. 1199.

10. G.М.Hale and М.R.Querryю Optical constants of water in the 200 nm to 200 µm wavelength region // App. Opt. 1973. v.12. pp 555-563.10. G. M. Hale and M. R. Querry Optical constants of water in the 200 nm to 200 μm wavelength region // App. Opt. 1973.v.12. pp 555-563.

11. К.Rink, G.Delacretaz, R.P.Slathe. Fragmentation process of current laser lithotriptors // Lasers in Surgery and Medicine. 1995. v.16. №2. pp.134-146.11. K. Rink, G. Delacretaz, R. P. Slathe. Fragmentation process of current laser lithotriptors // Lasers in Surgery and Medicine. 1995.v.16. No. 2. pp. 134-146.

12. M.A.Imamoglu, H.Bakirtas, O.Yigitbasi, H.Ersoy, N. Sert3elik. Use of pulsed dyelaser lithotripsy in the treatment of ureteral stones and its results // Urologia. 2000. v.67.№1.12. M.A. Imamoglu, H. Bakirtas, O. Yigitbasi, H. Ersoy, N. Sert3elik. Use of pulsed dyelaser lithotripsy in the treatment of ureteral stones and its results // Urologia. 2000. v.67.№1.

13. E.M.Дианов, С.К.Исаев, Л.С.Корниенко, Н.В.Кравцов, В.В.Фирсов. Лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1976. т.3, №11. стр.2503-2505.13. E.M. Dianov, S.K. Isaev, L.S. Kornienko, N.V. Kravtsov, V.V. Firsov. Laser with a fiber optic resonator // Quantum Electronics. 1976.V.3, No. 11. pg. 2503-2505.

14. E.M.Дианов, С.К.Исаев, Л.С.Корниенко, Н.В.Кравцов, В.В.Фирсов. Комбинационный лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника 1978. т.5, №6, стр.1305-1309.14. E.M. Dianov, S.K. Isaev, L.S. Kornienko, N.V. Kravtsov, V.V. Firsov. Raman laser with a fiber-optic resonator // Quantum Electronics 1978.V.5, No. 6, p. 1305-1309.

15. S.К.Isaev, L.S.Kornienko, N.V.Kravtsov, N.M.Naumkin, B.G.Skuibin, V.V.Firsov Y.P.Yatsenko. Mode self-locking in solid-state lasers with long resonators. // J. Opt. Soc. Am. 1978. v.68. №11. pp.1621-1622.15. S.K. Isaev, L.S. Kornienko, N.V. Kravtsov, N.M. Naumkin, B.G. Skuibin, V.V. Firsov Y.P. Yatsenko. Mode self-locking in solid-state lasers with long resonators. // J. Opt. Soc. Am. 1978.v. 68. No. 11. pp. 1621-1622.

16. A.M.Забелин, С.К.Исаев, Л.С.Корниенко. Селекция мод и перестройка частоты в лазере со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1981. т. 8ю №12ю стр.2695-2697.16. A.M. Zabelin, S.K. Isaev, L.S. Kornienko. Mode selection and frequency tuning in a laser with a fiber-optic resonator // Quantum Electronics. 1981. Vol. 8, No. 12, pp. 2695-2697.

17. M.Nakazawa, M.Tokuda, N.Uchida. Lasing characteristics of a Nd³⁺ laser with a long optical-fiber resonator. // J. Opt. Soc. Am. 1983. v.73, №66, pp.838-842.17. M. Nakazawa, M. Tokuda, N. Uchida. Lasing characteristics of a Nd ³⁺ laser with a long optical-fiber resonator. // J. Opt. Soc. Am. 1983. v.73, No. 66, pp. 838-842.

18. E.M.Дианов, А.M.Забелин, С.К.Исаев, Л.С.Корниенко. Кольцевой гранатовый лазер со световодным резонатором. // Квантовая электроника 1984. т.11. №8. стр.1509-1510.18. E.M. Dianov, A.M. Zabelin, S.K. Isaev, L.S. Kornienko. Ring garnet laser with a light guide. // Quantum Electronics 1984.Vol. 11. No. 8. pg. 1509-1510.

19. E.M.Дианов, С.К.Исаев, Л.С.Корниенко, В.В.Фирсов, Ю.П.Яценко. Синхронизация компонент ВРМБ в лазере со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1989. т.16. №1. стр.5-6.19. E.M. Dianov, S.K. Isaev, L.S. Kornienko, V.V. Firsov, Yu.P. Yatsenko. SBS component synchronization in a laser with a fiber-optic resonator // Quantum Electronics. 1989.V. 16. No. 1. pg. 5-6.

20. Т.Zorcher, J.Hochberger, К.Schrott, R.Kiihn, W.Schafhauser. In vitro study concerning the efficiency of the Frequency-Doubled Double-Pulse Neodymium:YAG Laser (FREDDY) for lithotrlpsv of calculi in the urinary tract. // Lasers in Surgery and Medicine. 1999. v.25. pp.38-42.20. T. Zorcher, J. Hochberger, K. Schrott, R. Kiihn, W. Schafhauser. In vitro study concerning the efficiency of the Frequency-Doubled Double-Pulse Neodymium: YAG Laser (FREDDY) for lithotrlpsv of calculi in the urinary tract. // Lasers in Surgery and Medicine. 1999.v.25. pp. 38-42.

21. S.Lahme, E.Eipper, A.Stenzl. Effect of laser lithotripsy by means of frequency doubled dual-pulse Nd:YAG laser (FREDDY) - An in vitro study with natural urinary calculi // European Urology Supplements. 2004. v.3, №3. pp.189-190.21. S. Lahme, E. Eipper, A. Stenzl. Effect of laser lithotripsy by means of frequency doubled dual-pulse Nd: YAG laser (FREDDY) - An in vitro study with natural urinary calculi // European Urology Supplements. 2004. v.3, No. 3. pp. 189-190.

22. Абросимов С.А., Гречин С.Г., Кочиев Д.Г., Маклакова Н.Ю., Семененко В.Н. ГВГ в кристалле КТР моноимпульсов микросекундной длительности // Квантовая электроника. 2001. т.31. №7. стр.643-646.22. Abrosimov S.A., Grechin S.G., Kochiev D.G., Maklakova N.Yu., Semenenko V.N. SHG in a KTP crystal of single-pulse microsecond duration // Quantum Electronics. 2001.V.31. Number 7. p. 643-646.

Claims

1. A laser installation comprising a laser emitter electrically connected to a power supply unit of a pump lamp of an emitter and a cooling system, as well as a controller capable of controlling said power supply unit and a cooling system, wherein the laser emitter is configured to convert radiation to a second harmonic and includes Q-switched laser resonator and optical fiber delay line, characterized in that the laser emitter is capable of generating radiation with a value m pulse duration, lying in the range 0.5 ÷ 3.0 μs, based on an Nd: YAlO ₃ crystal with Q-switching with a gate with impaired total internal reflection, and contains an extra-resonant radiation converter to the second harmonic of radiation on a nonlinear crystal with a conversion efficiency of at least 25%

2. The laser installation according to claim 1, characterized in that in the laser resonator of the emitter, the radiation converter to the second harmonic is equipped with a thermal stabilization system, which includes a thermostat connected to the controller with a non-linear crystal installed in it.

3. The laser installation according to claim 1 or 2, characterized in that in the laser resonator of the emitter, the radiation converter to the second harmonic is configured to realize a 90 ° angle-synchronism non-critical in angle with focusing the radiation into the specified nonlinear crystal.

4. The laser installation according to claim 1, characterized in that an active Q-switching is provided in the laser cavity of the emitter, in which the duration of the opening of the shutter is more than 2 μs and the duration of the open state is more than 6 μs.

5. The laser installation according to claim 1, characterized in that the fiber delay in the laser cavity of the emitter is set so that one of the ends of the fiber delay is at a distance of the order of the diameter of the quartz fiber core from the reflecting surface of the spherical mirror of the resonator, and the second end is matched to the output aperture with the aperture of the active element of the resonator.

6. The laser installation according to claim 1, characterized in that in the laser cavity of the first emitter between the active element and the fiber delay, a polarization isolation based on a Fresnel rhombus and a polarizer is installed.