用于脱毛的长脉冲Nd:YAG激光器的设计

摘要

采用激光手术来永久性的去除多余毛发是现代手术脱毛的一个发展趋势，相对于肤色较深的亚洲人种来说，采用1064nm的长脉冲Nd:YAG激光器进行手术脱毛效果明显。本论文主要介绍了用于去除人体多余毛发的长脉冲Nd:YAG激光器设计的原理和方法，其中提出了激光器采用调Q与非调Q两种工作方式来针对单个患者进行综合性的治疗。
　　 文中首先介绍了激光脱毛的基本原理以及激光脱毛的研究进展，并对课题研究的主要内容和技术方案进行的详细的阐述，同时给出了设计的具体步骤和预期参数，接着则对设计的一些重点问题进行了详细的阐述，给出了这些问题的具体设计方法，具体有下面几个内容：
　　 (1)Nd:YAG激光器作为四能级结构的激光器，满足四能级的速率方程，这样通过对四能级速率方程进行模拟得出了长脉冲和调Q状态下，激光器泵浦能量、输出镜的透射率和输出能量之间的关系。
　　 (2)采用PIC16F877单片机控制开关元件IGBT作为激光器电源控制电路的核心，其中IGBT的驱动芯片选用集成芯片KA962，并通过实时时钟芯片DS12CR887进行时间显示，液晶和按键组成了友好的人机交互界面。
　　 (3)对光纤耦合系统进行了详细的设计，根据透镜参数的设计公式确定了耦合镜的一些基本参数，通过对比不同玻璃材料组成透镜的耦合效率，确定了透镜的玻璃材料，同时选用了合适的光纤进行光束传输，给出了光束耦合效率的计算方法。
　　 (4)根据所搭建的实验平台进行了相应的实验，分别的得出了通过光纤耦合后输出的近场光斑图和远场光斑图，同时也得出了在不同泵浦脉宽和能量下，激光输出的光斑图，这为以后进一步的优化设计打下了基础。