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电光调Q可调谐激光器和方法及应用其的激光医疗设备

摘要

本申请公开了一种波长可变的电光调Q可调谐激光器,其能够应用于激光医疗目的。所述电光调Q可调谐激光器包括沿激光光轴方向的泵浦光源端至激光输出端依次设置的反射镜、激光工作介质、第一电光调制法布里‑珀罗效应标准具和第二电光调制法布里‑珀罗效应标准具。所述电光调Q可调谐激光,输出激光的波长可以连续调谐或者输出若干特定的波长,取决于使用的激光工作介质。本申请还公开了一种电光调Q输出可调谐激光方法,该方法通过改变第一电光调制法布里‑珀罗效应标准具和第二电光调制法布里‑珀罗效应标准具所处的电场强度以选择不同的波长和输出方式。本申请还公开了采用所述激光器和/或方法的激光医疗机。

著录项

  • 公开/公告号CN106602398A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-04-26

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国科学院福建物质结构研究所;

    申请/专利号CN201710060904.7

  • 发明设计人 黄凌雄;张戈;李丙轩;廖文斌;

    申请日2017-01-25

  • 分类号H01S3/115;H01S3/106;H01S3/107;

  • 代理机构北京元周律知识产权代理有限公司;

  • 代理人王惠

  • 地址 350002 福建省福州市鼓楼区杨桥西路155号

  • 入库时间 2023-06-19 02:02:25

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-04-07

    授权

    授权

  • 2017-05-24

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01S3/115 申请日:20170125

    实质审查的生效

  • 2017-04-26

    公开

    公开

说明书

技术领域

本申请涉及一种电光调Q可调谐激光医疗设备,属于激光医疗技术领域。

背景技术

不同波长的激光作用在生物组织上产生的效果不尽相同,因而在医疗应用中能够发挥的作用也有所不同,例如有些波长激光用于组织切割的效果较好,有些能够快速有效地实现止血功能,有些则在色素漂白上的表现突出,所以针对不同医疗目的,需要选择合适波长的激光医疗机。现今市场上多数的激光医疗机只能输出固定的一个或两个波长,治疗功能显得相对单一。如果激光医疗机能够输出若干不同波长的激光,那么其可能具备两种甚至更多的治疗功能,在一些复杂的治疗过程中有可能简化整个治疗的过程,提高治疗的效果。

连续可调谐激光能够在一定的波长范围内改变输出激光的波长,然而以其作为激光医疗机存在很大的限制,激光波长的可调谐范围往往不足以支持其实现多个治疗目的,并且结构上的复杂和技术方面的原因会使得该类设备价格高昂、操作不便。

发明内容

根据本申请的一个方面,提供了一种电光调Q可调谐激光器,同时具有电光效应和法布里-珀罗效应(Fabry-Perot,F-P),利用电光调制的法布里-珀罗器件去选择激光器的振荡波长,并同时实现激光的电光调Q输出。激光振荡的波长取决于激光工作介质中的能级跃迁过程,本申请的电光调Q可调谐激光器中的激光工作介质能级跃迁的所有波长,在本申请的电光调Q可调谐激光器中均可以产生激光输出。由于该电光调Q可调谐激光器能够输出多个激光波长,所以应用于激光医疗时能够具备更大的自由度,发挥出更好的效用。该激光器根据医疗的需要,能够实时改变激光输出的频率,并以电光调Q的方式输出高能激光脉冲。

所述电光调Q可调谐激光器包括从泵浦光源端至激光输出端沿激光光轴方向依次设置的反射镜、激光工作介质、第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和第二电光调制法布里-珀罗效应标准具。

本申请的技术方案,以反射镜、激光工作介质和一对电光调制F-P标准具构建电光调Q可调谐激光,采用了以一对电光调制F-P标准具构成的能够对激光运转波长进行选择的电光Q开关,电光调制F-P标准具能够利用电光效应、通过电场控制激光在电光调制F-P标准具中的光程,进而改变电光调制F-P标准具的通过波长。当选择振荡的激光波长在两个电光调制F-P标准具上均满足F-P干涉条件时,形成激光脉冲输出。

优选地,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具由电光晶体制成。所述电光晶体为具有电光效应的晶体。所述电光晶体包括铌酸锂晶体(简写为LN晶体)、偏硼酸钡晶体(简写为BBO晶体)、钽酸锂晶体中的至少一种。所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的电光调制方式可以为横向电光调制或者纵向电光调制。

作为一个优选的实施方式,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具相同。

优选地,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具包括相互平行且与所述激光光轴方向垂直的第一光学端面和第二光学端面;

所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具包括相互平行且与所述激光光轴方向垂直的第三光学端面和第四光学端面。

进一步优选地,所述第一光学端面、第二光学端面、第三光学端面和第四光学端面均镀有对0.2μm至10μm中至少一段波长范围的光增强反射的光学镀膜。所述第一光学端面、第二光学端面、第三光学端面和第四光学端面表面的光增强反射的光学镀膜的适用波长范围根据所述激光工作介质能产生的激光输出波长范围确定。

作为一个优选的实施方式,所述第一光学端面和第二光学端面分别贴合平面电极,所述平面电极位于所述激光光束的位置设置有通光孔,所述第一光学端面和第二光学端面间的距离为0.01mm至2mm;所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具与激光光轴方向平行的两个相对的侧面分别贴合一对平面电极,所述第三光学端面和第四光学端面间的距离为0.01mm至10mm。

作为一个优选的实施方式,所述第三光学端面和第四光学端面分别贴合平面电极,所述平面电极位于所述激光光束的位置设置有通光孔,所述第三光学端面和第四光学端面间的距离为0.01mm~2mm;所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具与激光光轴方向平行的两个相对的侧面分别贴合一对平面电极,所述第一光学端面和第二光学端面间的距离为0.01mm至10mm。

优选地,所述反射镜的作为激光谐振腔的反射端面的表面镀有对0.2μm至10μm中至少一段波长范围的光全反射的光学镀膜。所述反射镜的光学镀膜的适用波长范围根据所述激光工作介质能产生的激光输出波长范围确定。

所述激光工作介质的荧光发射光谱能够覆盖激光医疗所需的波长且相应的荧光发射光谱能够形成有效的激光振荡。

优选地,所述激光工作介质选自激光晶体、非晶激光陶瓷、激光光纤、激光玻璃、激光染料中的至少一种。

优选地,所述激光工作介质选自Nd:YAG晶体、Yb:YAG晶体、Nd:YAG陶瓷、钕离子激光玻璃、Er:YAG晶体、Cr:YSGG晶体、Ho:YAG晶体、Ti:Al2O3晶体中的至少一种。

优选地,所述激光工作介质的光学端面上镀有对0.2μm至10μm中至少一段波长范围的光增透的光学镀膜。所述激光工作介质的光学端面上的光学镀膜的适用波长范围根据所述激光工作介质能产生的激光输出波长范围确定。

优选地,激光的振荡波长、脉冲宽度、重复频率由施加在第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和第二电光调制法布里-珀罗效应标准具上的电场所控制。

本申请提供的波长可变的电光调Q激光,其能够应用于激光医疗目的。设计的电光调Q可调谐激光,输出激光的波长可以连续调谐或者输出若干特定的波长,取决于使用的激光工作介质,其特点在于以两个电光调制的F-P标准具协同作用来实现激光波长的选择和电光调Q。该激光应用于医疗时,根据治疗需要输出相应的激光波长,例如特定的单一波长激光治疗,或者两个波长激光交替输出等。

作为一个具体的实施方式,本申请提供的电光调Q可调谐激光器,其波长调谐和电光调Q功能的实现依靠激光器中使用的一对电光调制F-P标准具,它们采用具有电光效应的光学晶体制作,以晶体材料的电光效应和F-P标准具的F-P效应共同工作来实现激光器的设计目标。以电光晶体制作的电光调制F-P标准具,其光学通光面上均镀有在工作波段高反射的光学膜,根据F-P效应,只有满足F-P干涉条件的特定波长光能够大部分通过F-P标准具,由于电光晶体具有电光效应,若在晶体上施加电场,能够有效改变晶体折射率,因而可以在F-P标准具上施加一定电场强度的电场,使得选定波长的光能够满足F-P干涉条件而通过F-P标准具。当一对电光调制F-P标准具置于激光谐振腔中时,在其中一个电光调制F-P标准具上施加一定电场强度的电场,使得选定波长的光能够满足F-P干涉条件而通过该F-P标准具,其主要起到波长选择的作用;而另一电光调制F-P标准具上施加的是调制电场,电场强度随时间变化,当电场强度变化到某一值时,选定波长的光正好在该F-P标准具上也满足F-P干涉条件而通过,此时两个电光调制F-P标准具对选定的光均处于通过状态,即在激光谐振腔中振荡的选定波长的光能够形成激光输出。

根据本申请的又一个方面,提供了一种电光调Q输出可调谐激光方法,该方法利用电光调制的法布里-珀罗器件去选择激光器的振荡波长,并同时实现激光的电光调Q输出。激光振荡的波长取决于激光工作介质中的能级跃迁过程,本申请的电光调Q可调谐激光器中的激光工作介质能级跃迁的所有波长,在本申请的电光调Q可调谐激光器中均可以产生激光输出。由于该电光调Q可调谐激光器能够输出多个激光波长,所以应用于激光医疗时能够具备更大的自由度,发挥出更好的效用。该方法根据医疗的需要,实时改变激光输出的频率,并以电光调Q的方式输出高能激光脉冲。

所述电光调Q输出可调谐激光方法采用权利要求1至9任一项所述电光调Q可调谐激光器,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具分别处于电场I和电场II中;

所述电光调Q输出可调谐激光方法通过控制所述电场I和电场II中的一个电场的电场强度以选择相应波长的激光,然后通过改变另一个电场的电场强度以实现调Q激光输出。

作为一个优选的实施方式,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具在工作状态处于电场I中,通过调节所述电场I的电场强度以控制所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长;所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具在工作状态处于电场II中,通过调节所述电场II的电场强度的变化范围以控制所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长的变化范围,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长在所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长的变化范围内。

作为一个优选的实施方式,所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具在工作状态处于电场II中,所述电场II为调制电场,通过调节所述电场II的电场强度的变化范围以控制所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长的变化范围,所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具在工作状态处于电场I中,通过调节所述电场I的电场强度以控制所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长;所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长在所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长的变化范围内。

优选地,所述电场I的电场方向平行或垂直于所述激光光轴方向。

优选地,所述电场II的电场方向平行或垂直于所述激光光轴方向。

作为一个优选的实施方式,脉冲激光输出过程至少包括如下状态,

1)无输出状态:所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具置于电场I中,所述电场I的初始电场强度为0或E10

所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具置于电场II中,所述电场II的初始电场强度为0或E20

所述激光工作介质的所有荧光发射谱线的波长均不符合所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具此时的通过波长;

2)输出波长为λi的激光脉冲:改变所述电场I的电场强度至E1i,此时所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长为λi,然后改变所述电场II的电场强度至E2i,此时所述第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长为λi,则产生波长为λi的激光脉冲输出;

其中,λi选自所述激光工作介质的荧光发射谱线的波长。

优选地,激光的振荡波长、脉冲宽度、重复频率由施加在第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和第二电光调制法布里-珀罗效应标准具上的电场所控制。

进一步优选地,通过改变所述状态2)中所述电场I的电场强度E1i和所述电场II的电场强度E2i,使得所述第一电光调制法布里-珀罗效应标准具和第二电光调制法布里-珀罗效应标准具的通过波长变为所述激光工作介质的荧光发射谱线的波长中另一个波长,从而实现不同波长的激光脉冲输出。

进一步优选地,通过调节所述状态2)中电场强度E2i的变化幅度和变化频率,以改变所述激光脉冲的脉冲宽度和重复频率。

根据本申请的又一个方面,提供了一种激光医疗设备,该激光医疗设备包括上述激光器和/或所述方法利用电光调制的法布里-珀罗器件去选择激光器的振荡波长,并同时实现激光的电光调Q输出。激光振荡的波长取决于激光工作介质中的能级跃迁过程,本申请的电光调Q可调谐激光器中的激光工作介质能级跃迁的所有波长,在本申请的电光调Q可调谐激光器中均可以产生激光输出。由于该电光调Q可调谐激光器能够输出多个激光波长,所以应用于激光医疗时能够具备更大的自由度,发挥出更好的效用。优选地,包括权利要求1至9任一项所述电光调Q可调谐激光器和/或采用权利要求10至15任一项所述电光调Q输出可调谐激光方法产生激光,所述激光医疗设备输出所述激光工作介质的荧光发射谱线的波长中的任一波长的脉冲激光。

优选地,所述激光医疗设备的激光脉冲宽度为1ns至1ms。

优选地,所述激光医疗设备的激光脉冲重复频率为0.1kHz至10kHz。

进一步优选地,所述激光医疗设备的激光脉冲宽度为10ns至1ms,激光脉冲重复频率为0.1kHz至10kHz。

优选地,所述激光医疗设备还包括泵浦光源。

优选地,所述泵浦光源为闪光灯和/或激光光源。

优选地,泵浦能量注入方式为端面泵浦和/或侧面泵浦。

本申请中,电光晶体,是指具有电光效应的晶体材料。在外电场作用下,晶体的折射率发生变化的现象称为电光效应。

本申请中,对波长为0.2μm至10μm的光反射的光学镀膜,是指对波长为0.2μm至10μm的光反射大于透射的光学镀膜。

本申请能产生的有益效果包括:

1)本申请所提供的电光调Q可调谐激光器,能实现同一台激光器输出多种波长的激光;且可以实现在工作状态下,不同波长的激光交替脉冲输出。

2)本申请所提供的电光调Q可调谐激光器,激光脉冲宽度和激光脉冲重复频率能够在较大范围内连续可调。

3)本申请所提供的电光调Q输出可调谐激光方法,能够实现在工作状态下,调整输出激光的波长、激光脉冲宽度和激光脉冲重复频率。

4)本申请所提供的激光医疗设备,能够实现在工作状态下,调整输出激光的波长、激光脉冲宽度和激光脉冲重复频率。

附图说明

图1为本申请一种具体实施方式的电光调Q可调谐激光器示意图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明,本申请的实施例中的晶体均购买自福建福晶科技股份有限公司。

根据本申请的一种实施方式,本申请的一种具体实施方式中电光调Q可调谐激光器以一对电光调制F-P标准具对激光进行频率选择及电光调制,从而输出特定波长的高能激光脉冲,满足激光治疗的需要。

具体而言,如图1所示,该电光调Q可调谐激光器,从泵浦光源端至激光输出端(图1中从左至右)沿激光光轴方向(即为图1中沿虚线范围的谐振腔OL的对称轴CA)依次排列着激光全反射镜M1、激光工作介质LM、电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2。首先根据激光医疗的目标,确定激光器需要输出的波长,据此选择合适的激光工作介质LM,其荧光发射光谱能够覆盖所需的激光波长,并且相应的荧光发射光谱能够形成有效的激光振荡,在激光工作介质LM的光学端面f3和f4上均镀有光学增透膜,以使工作波段的光能完全透过激光工作介质LM。

激光全反射镜M1和电光调制F-P标准具Q1、电光调制F-P标准具Q2构成激光谐振腔OL。其中激光全反射镜M1作为谐振腔OL的反射端,激光全反射镜M1的光学端面f2上镀有光学膜,在工作波段对光全反射;以电光晶体制作的电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2位于谐振腔的输出端,电光调制F-P标准具Q1的光学端面分别为f5和f6、电光调制F-P标准具Q2的光学端面分别为f7和f8,每个光学端面上均镀有在工作波段对激光高反射的光学膜,且每一F-P标准具的两个光学端面都严格平行,在电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2上分别施加独立的调制电场E1和E2,调制电场可以为横向调制电场电场方向平行于光学端面或者纵向调制电场电场方向垂直于光学端面。在确定电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2的尺寸后,可以通过在电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2上分别施加独立的调制电压V1和V2,以实现分别施加独立的调制电场E1和E2的效果。

设计的电光调Q激光器根据激光医疗需要可以输出i(i=1,2,3,…)个不同波长的脉冲激光,激光的波长为λi(i=1,2,3,…),λi即为其中的激光工作介质LM的荧光发射光谱的所有波长。以电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2作为激光器频率选择和电光调制的核心器件,在电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2上分别施加初始电压V10、V20,使激光工作介质LM中任意一条荧光发射谱线都无法同时通过它们,即激光谐振腔处于关闭状态,无激光输出;根据电光效应,外加的调制电场能够改变电光晶体的折射率,从而使光在晶体中的光程发生改变,所以当外加电场的电压为特定值时,选定频率的光恰好能够满足F-P干涉条件而通过F-P标准具,对于激光λi,其在电光调制F-P标准具Q1和Q2上满足F-P干涉条件时电场电压分别为V1i、V2i,此时,先改变电光调制F-P标准具Q1上的外加电场电压至V1i,则光λi将在激光全反射镜M1和电光调制F-P标准具Q2之间振荡增益而无法形成激光输出,继而将电光调制F-P标准具Q2上外加电场电压瞬间变为V2i,光λi亦能通过该标准具,形成激光λi输出。在这一过程中,也可令电光调制F-P标准具Q1和Q2互换角色,电光调制F-P标准具Q2先处于光导通状态,再令电光调制F-P标准具导通而形成脉冲激光输出。通过控制电光调制F-P标准具Q1和Q2上外加电场的电压、频率即可改变输出激光的频率和脉冲频率。

实施例1

作为一个具体的实施方式,本申请具体实施方式中的电光调Q可调谐激光器应用于激光医疗机时,根据激光医疗机的应用需求,确定激光的工作波长、脉冲宽度、重复频率等指标参数,进而确定激光各部件的主要设计要求。设计的激光器可以根据应用需要采用不同的泵浦模式,在图1中采用较为直接的端面泵浦方式,泵浦光LP沿谐振腔对称轴CA注入,通过激光全反射镜M1后进入激光工作介质LM,使激光工作介质LM处于受激状态;激光全反射镜M1包含光学端面f1和f2,光学端面f1上不镀膜或者镀有对泵浦光LP增透的光学膜,光学端面f2上镀有对泵浦光LP增透、在激光工作波段全反射的光学膜以作为谐振腔的反射端;激光工作介质LM的荧光发射光谱应能够覆盖所需的激光波长且相应的荧光发射光谱能够形成有效的激光振荡,其光学端面f3和f4上均镀有对泵浦光LP和激光工作波段增透的光学膜;电光调制F-P标准具Q1,由电光晶体制作,包含一对镀有在激光工作波段高反射且严格平行的光学端面f5和f6,在说明书附图1中,其主要作为波长选择器件,为了提高波长分辨率,光学端面f5和f6的间距应该小些,该电光调制F-P标准具较为适合纵向电光调制方式,即在光学端面f5和f6表面粘合平面电极,平面电极中心留有通光孔径;电光调制F-P标准具Q2,由电光晶体制作,包含一对镀有在激光工作波段高反射且严格平行的光学端面f7和f8,其主要作用是配合电光调制F-P标准具Q1完成电光Q调制,为了降低电场调制电压,此处采用横向电光调制,即电极粘合在电光调制F-P标准具Q2的侧面,电场方向与光学端面f7和f8平行。

在激光运行中,使激光工作介质LM受到泵浦光LP的能量注入,处于高能激发态,在电光调制F-P标准具Q1和Q2上分别施加初始电压V10、V20,使激光工作介质LM的所有荧光发射谱线都无法同时通过电光调制F-P标准具Q1和Q2,无激光输出;要求输出一个波长为λi的激光脉冲时,先改变电光调制F-P标准具Q1上电场的电压至V1i使波长为λi的光能够通过,相应的激光谐振腔由激光全反射镜M1和电光调制F-P标准具Q2构成,波长为λi的光在谐振腔内来回振荡并在通过激光工作介质LM时获得增益,随后将电光调制F-P标准具Q2上的电场电压迅速改变为V2i使波长为λi的光能够通过,此时波长为λi的振荡光由谐振腔输出,完成激光脉冲发射过程。随后电光调制F-P标准具Q1上电场的电压回到初始电压V10,激光脉冲输出结束。要改变输出激光脉冲的波长,只要重复以上过程,在电光调制F-P标准具Q1和Q2上施加适当的调制电场。

1064nm和1319nm电光调Q型Nd:YAG激光医疗机

在上述电光调Q可调谐激光器的结构基础上,以Nd:YAG激光晶体作为激光工作介质,以LN晶体加工两个电光调制F-P标准具,电光调制F-P标准具Q1在光学端面f5和f6粘合中心有通光孔的电极以施加纵向调制电场,本实施例中光学端面f5和f6的间距为1mm;光学端面f7和f8的间距为5mm,电光调制F-P标准具Q2与激光光轴平行的侧面镀有相对的一对金属电极以施加横向电光调制电场。按照说明书附图1,由激光全反射镜M1、Nd:YAG激光晶体LM、两个LN电光调制F-P标准具Q1和Q2构成激光医疗机,采用808nm LD端面泵浦,通过控制两个LN电光调制F-P标准具上的电光调制电场,输出激光的波长可以在1064nm和1319nm之间随意切换,激光脉冲宽度可以压缩到20ns以下,重复频率0~10kHz。

实施例2

1064nm和1319nm电光调Q型Nd:YAG激光医疗机

电光调Q可调谐激光器同实施例1的结构。激光全反射镜M1的f2端面镀有对1064nm和1319nm全反射光学膜。以Nd:YAG激光晶体作为激光工作介质LM,激光工作介质LM的光学端面镀有对1064nm和1319nm增透的光学膜,以LN晶体加工两个相同的电光调制F-P标准具Q1和Q2,两个标准具的光学端面均镀有对1064nm和1319nm高反射的光学膜,并在两个标准具与激光光轴平行的侧面镀有金属电极以施加与激光光轴方向垂直的横向电光调制电场。本实施例中电光调制F-P标准具Q2用以选择波长。光学端面f5和f6的间距、光学端面f7和f8的间距均为0.01mm。电光调制F-P标准具Q2用于调Q输出脉冲激光。按照说明书附图1,由激光全反射镜、Nd:YAG激光晶体、一对LN电光调制F-P标准具构成激光医疗机,采用808nm激光二极管LD端面泵浦,通过控制两个LN电光调制F-P标准具上的横向电光调制电场,输出激光的波长可以在1064nm和1319nm之间随意切换,激光脉冲宽度可以压缩到20ns以下,重复频率0~10kHz。

实施例3

1μm波段电光调Q型Yb:YAG激光医疗机

电光调Q可调谐激光器同实施例1的结构。激光全反射镜M1的f2端面镀有对1040nm±10nm区间全反射的光学膜。以Yb:YAG激光晶体作为激光工作介质,以LN晶体加工两个电光调制F-P标准具Q1和Q2,两个标准具Q1和Q2的光学端面均镀有在1040nm±10nm区间高反射的光学膜,电光调制F-P标准具Q1在光学端面f5和f6粘合中心有通光孔的电极以施加纵向调制电场,本实施例中光学端面f5和f6的间距为2mm,电光调制F-P标准具Q2与激光光轴平行的侧面镀有相对的一对金属电极以施加与激光光轴方向垂直的横向电光调制电场,光学端面f7和f8的间距为10mm。按照说明书附图1,由激光全反射镜M1、Yb:YAG激光晶体LM、两个LN电光调制F-P标准具Q1和Q2构成激光医疗机,采用980nmLD端面泵浦,通过控制两个LN电光调制F-P标准具上的电光调制电场,输出激光的波长可以在1040nm±10nm区间任意调谐,激光的半波长小于0.5nm,激光脉冲宽度可以压缩到20ns以下,重复频率0~10kHz。

实施例4

1μm波段电光调Q型Nd:YAG激光医疗机

电光调Q可调谐激光器同实施例3的结构,只是电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2的位置互换。以Nd:YAG激光晶体作为激光工作介质,以LN晶体加工两个相同的电光调制F-P标准具,标准具的光学端面均镀有在1050nm~1130nm之间高反射的光学膜,并在标准具侧面镀有金属电极以施加横向电光调制电场。按照说明书附图1,由激光全反射镜、Nd:YAG激光晶体、一对LN电光调制F-P标准具构成激光医疗机,采用808nm激光二极管LD端面泵浦,通过控制两个LN电光调制F-P标准具上的横向电光调制电场,可以输出激光的波长为1052nm、1062nm、1064nm、1068nm、1073nm、1078nm、1106nm、1112nm、1116nm和1123nm,激光脉冲宽度可以压缩到20ns以下,重复频率0~10kHz。

实施例5

1μm波段电光调Q型钕离子激光玻璃激光医疗机

电光调Q可调谐激光器同实施例1的结构,只是以钕离子激光玻璃作为激光工作介质LM,电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2由偏硼酸钡晶体(简写为BBO晶体)制成。激光全反射镜M1的f2端面镀有在1000nm~1400nm之间高反射的光学膜,两个标准具的光学端面均镀有在1000nm~1400nm之间高反射的光学膜,并在两个标准具侧面镀有金属电极以施加与激光光轴方向垂直的横向电光调制电场。按照说明书附图1,由激光全反射镜、钕离子激光玻璃、一对电光调制F-P标准具构成激光医疗机,采用808nm激光二极管LD端面泵浦,通过控制两个BBO晶体电光调制F-P标准具上的横向电光调制电场,在1020nm~1100nm区间和1300nm~1400nm区间可以输出脉冲激光,改变施加在电光调制F-P标准具Q2上的调制电压V2i的变化幅度,分别可以输出脉宽为10ns、100ns、1ms的激光脉冲。调整调制电压V2i的变化频率,分别在重复频率0.1kHz、1kHz、10kHz均可输出激光脉冲。

实施例6

2.70μm和2.79μm电光调Q型Er:Cr:YSGG晶体激光医疗机

电光调Q可调谐激光器同实施例1的结构,只是以Er:Cr:YSGG晶体作为激光工作介质LM,电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2由BBO晶体制成。激光全反射镜M1的f2端面镀有在2.70μm和2.79μm全反射的光学膜,两个标准具的光学端面均镀有在2.70μm和2.79μm高反射的光学膜,并在两个标准具侧面镀有金属电极以施加与激光光轴方向垂直的横向电光调制电场。按照说明书附图1,由激光全反射镜、Er:Cr:YSGG激光晶体、一对BBO晶体电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2构成激光医疗机,采用闪光灯侧面泵浦,在电光调制F-P标准具Q1和电光调制F-P标准具Q2上分别施加的初始电压V10和V20均为0。通过控制两个电光调制F-P标准具上的横向电光调制电场,在2.70μm和2.79μm分别输出脉冲激光。通过切换施加在电光调制F-P标准具Q1上的调制电压V1i,可以交替输出2.70μm和2.79μm脉冲激光。通过改变施加在电光调制F-P标准具Q2上的调制电压V2i的变化幅度,分别可以输出脉宽为10ns、100ns、1ms的激光脉冲。调整调制电压V2i的变化频率,分别在重复频率0.1kHz、1kHz、10kHz均可输出激光脉冲。

以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

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