專利名稱：混沌光子多用途裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物頻譜信號的產(chǎn)生和調(diào)制及混沌激光的產(chǎn)生的應(yīng)用裝置，特別是涉及混沌光子醫(yī)療和生物種子優(yōu)質(zhì)化處理的一種混沌光子多用途裝置。
背景技術(shù)：
在二十世紀六十年代初激光器問世后，很快就應(yīng)用到醫(yī)學領(lǐng)域，發(fā)展異常迅速。但弱激光，即功率為毫瓦級的低能量激光，在醫(yī)學上較廣泛的應(yīng)用卻是近二十年的事。所謂弱激光是指激光直接照射生物體時，不會對生物體組織造成不可逆的損傷。換句話說，不會破壞生物體組織，即弱激光具有無傷害性的特點。在國際上，首先由前蘇聯(lián)于八十年代初期開始研制弱激光醫(yī)療儀，并于八十年代后期生產(chǎn)出世界上第一臺氦一氖弱激光醫(yī)療儀。我國于一九八九年引進該醫(yī)療儀，九十年代初期，國內(nèi)一些醫(yī)療器械生產(chǎn)廠家，開始仿制生產(chǎn)該醫(yī)療儀，并在許多醫(yī)院中使用，取得一定的醫(yī)療效果。與此同時，國外也有許多廠家相繼生產(chǎn)弱激光醫(yī)療儀。如英國的達美德公司、美國的康奧公司、德國的視明公司、以色列的ESC Sharplan等公司。不過，到目前為止，國內(nèi)、外所有生產(chǎn)弱激光醫(yī)療儀的廠家，其激光輸出一般為連續(xù)輸出或脈沖輸出，均無信號調(diào)制。故其醫(yī)療適用范圍較窄，僅在消炎、消腫、鎮(zhèn)痛、傷口愈合等方面有較好的醫(yī)療效果，而對神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、心律調(diào)節(jié)、提高機體免疫功能等方面，醫(yī)療效果不是很顯著。因此，本發(fā)明針對上述的不足，并根據(jù)生物醫(yī)學工程理論揭示的人體功能的混沌特性，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學的經(jīng)絡(luò)學說和激光對生物體的作用、生物控制論等理論進行開發(fā)研制。下面分別對激光與生物組織的相互作用、非線性耗散系統(tǒng)的混沌行為特點、生物體組織和器官的混沌特性，以及人體經(jīng)絡(luò)穴位與分形形態(tài)等作簡要的分析，便于對后面的發(fā)明內(nèi)容作較深入的說明。
●激光與生物體組織的相互作用對弱激光來說，激光與生物體組織的相互作用主要體現(xiàn)在生物刺激作用和光熱效應(yīng)作用等。所謂生物刺激作用是指光子輻射效應(yīng)，它不同于光熱效應(yīng)，現(xiàn)已查明，生物體細胞有兩類光子受體，一是細胞色素，一是含有生色團分子。當它們受到弱激光照射后，吸收了光子的能量，激活了細胞，其作用類似激素一樣。如對細胞的功能起到調(diào)節(jié)作用，激活機體的免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答等，這些已獲得細胞實驗的直接證實。
關(guān)于光熱效應(yīng)是指激光的光壓作用和熱效應(yīng)。所謂光壓作用是光子力學效應(yīng)的一種，當激光照射到生物體時，使被照射的相關(guān)部位的感受器，如神經(jīng)末梢等，受到光壓作用，引起神經(jīng)沖動，即感受器把光壓能量轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的傳入神經(jīng)纖維上的動作電位，然后傳輸?shù)缴窠?jīng)中樞系統(tǒng)的相應(yīng)部位，經(jīng)加工處理后再發(fā)出相應(yīng)的調(diào)控信號對機體功能進行調(diào)節(jié)，達到提高或恢復生物體組織和器官功能的目的。
關(guān)于熱效應(yīng)，當激光照射到生物體時，生物體組織將光子能量轉(zhuǎn)化為生物體組織內(nèi)能，引起組織的分子或原子的震動和轉(zhuǎn)動加劇，其宏觀的效果表現(xiàn)為溫升。相當于熱敷一樣，使血液循環(huán)增強，營養(yǎng)代謝得到改善等，達到調(diào)節(jié)機體功能。
●非線性耗散系統(tǒng)的混沌行為特征混沌屬于非線性科學范疇，是近四十年發(fā)展起來的學科。它是研究確定性系統(tǒng)的內(nèi)在隨機性，或者說它是描述非線性耗散系統(tǒng)的通有行為，即展現(xiàn)該系統(tǒng)運動的非周期性的有序性，稱之為“混沌序”。也可以說混沌是非線性耗散系統(tǒng)演化的歸宿。因此，混沌決不是像日常用語中所理解的雜亂無章的混亂，而是嵌在無序中的有序。其行為的主要特征是a.對初值的敏感依賴性。當系統(tǒng)的初始狀態(tài)即使是極微小的變化也會導致系統(tǒng)演化軌道呈指數(shù)型的分離，由此帶來了對系統(tǒng)長時間的發(fā)展趨勢的不可預(yù)見性和內(nèi)在的隨機性。應(yīng)用此特征，正好能克服生物體各類感受器對外界固定信號刺激的適應(yīng)性，即刺激感受器的信號雖然還在作用，但隨著時間的推移，感覺卻逐漸消失，不會再引起神經(jīng)沖動而傳遞信息。
b.當系統(tǒng)進入混沌區(qū)后，與其相對應(yīng)的相空間圖出現(xiàn)奇異吸引子，即其軌道沒有明顯的規(guī)則或次序，而是呈永不閉合的來回折疊的無窮長曲線，但整體輪廓卻是相當穩(wěn)定的。人體的某些組織和器官的活動規(guī)律都呈現(xiàn)此特征。
c.奇異吸引子也稱為混沌吸引子，具有分數(shù)維數(shù)，其幾何體為分形，即具有無窮嵌套的自相似性結(jié)構(gòu)，稱之為標度不變性。人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，心血管分布，肺氣管支氣管分布，經(jīng)絡(luò)穴位等都具有此特征。
d.混沌形態(tài)呈現(xiàn)出如同無窮多個頻率耦合的振動，也就是說對混沌形態(tài)進行時頻分析，呈現(xiàn)出連續(xù)頻譜，即具有廣譜性。
●生物體器官的混沌特性生物醫(yī)學工程基礎(chǔ)理論揭示出生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單元是細胞。可以說一切生物都是由細胞組成的，如成年人由一百萬億個細胞組成。因此，了解細胞活動的基本規(guī)律和機能至關(guān)重要。如植物細胞吸收光子能量后，引起了細胞染色體的變異，從而實現(xiàn)品種的改良和抗病害能力的增強。現(xiàn)代生物細胞學已證實，活細胞體就是一個“諧振腔”，當微波或光波信號輻射到細胞時，這個“諧振腔”被激勵出邊廓“聲-電”的振蕩波，這種振蕩波的模式和頻譜分布很廣泛。它們代表著不同的生理狀態(tài)，其頻譜主要在極高頻段，構(gòu)成生物信息系統(tǒng)的控制信號。這種廣譜性質(zhì)的信號就是混沌特征的一種表現(xiàn)，說明了細胞體活動的混沌特征。現(xiàn)已確認，世界萬物的基本結(jié)構(gòu)都是呈現(xiàn)非線性的形態(tài)，而人體具有最典型的非線性特性。因此，人體的許多器官的活動規(guī)律，幾乎都呈現(xiàn)混沌狀態(tài)。特別是大腦—人的行為司令部，它是人體中最具混沌形態(tài)的器官，生理學家運用混沌學理論研究人腦的生理特征得出，正常健康人的腦電波呈現(xiàn)混沌形態(tài)，而癲癇病患者和神經(jīng)分裂癥患者的腦電波呈現(xiàn)規(guī)整性即周期性。說明了人的大腦工作是復雜的多層次的混沌動力系統(tǒng)，腦功能的物理基礎(chǔ)是混沌性質(zhì)的過程。再就人體的心臟器官也是呈現(xiàn)明顯的混沌特性，如健康人的心博并非十分規(guī)則，而是有微小的漲落，若用相空間圖描繪其軌跡時，發(fā)現(xiàn)其軌跡交叉折疊在吸引子的周圍，展現(xiàn)出奇異吸引子的特征，體現(xiàn)了非線性系統(tǒng)所具有的自組織的混沌特性。這也是使人們的心律能從諸如劇烈運動或突然遇到寒冷空氣后的某種偏離狀態(tài)恢復到正常。歷史上發(fā)生過這樣的事件，加拿大的麥克基爾大學實驗室人員，喬治·閔納斯，用有節(jié)律的即規(guī)整性電脈沖裝置，刺激自己的心臟，作自我試驗，結(jié)果當晚就死去，這就證明了心臟博動和人體其它器官的活動節(jié)律等，絕對不允許鎖入規(guī)整的嚴格周期的變化規(guī)律之中。二十世紀八十年代后，國內(nèi)流行一些發(fā)出規(guī)整性信號的所謂練功儀，結(jié)果使不少練功者精神失常甚至走上自殺之路。這些事例充分證明了，人體器官活動規(guī)律的混沌特性。因此，只能用具有混沌變化規(guī)律的信號作用到人體才能改善人體的健康狀態(tài)，達到保健醫(yī)療的目的，否則將會導致相反的結(jié)果。
由上得出生物體組織和器官受控于神經(jīng)系統(tǒng)，因此，生物體組織和器官的混沌行為與其神經(jīng)系統(tǒng)的混沌特性有著緊密的聯(lián)系，即生物體組織和器官的混沌特性來源于神經(jīng)系統(tǒng)的混沌形態(tài)，一旦神經(jīng)系統(tǒng)的混沌形態(tài)破壞，生物體將衰亡唉！●人體經(jīng)絡(luò)穴位與分形的關(guān)系中華傳統(tǒng)醫(yī)學中的經(jīng)絡(luò)學說已有二千多年的歷史了，它是我們祖先長期從醫(yī)療實踐和人體解剖觀察等辛勤勞動中總結(jié)出來的極其豐富和寶貴的經(jīng)驗，并且為歷代醫(yī)家不斷完善發(fā)展、升華，形成經(jīng)絡(luò)學說。而且逐漸為西方醫(yī)學所接受，應(yīng)用到醫(yī)療上，取得令人信服的療效。經(jīng)絡(luò)學說指出通過經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)將人體的五臟六腑、四肢百骸、五官九竅、皮肉筋骨等組織和器官進行聯(lián)通，組成有機整體和協(xié)調(diào)活動，而且通過經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)路徑的穴位，呈現(xiàn)出各種生理和病理的信息，也就是說人體的組織和器官活動的信息在經(jīng)絡(luò)穴位中都可展現(xiàn)出來或檢測出來。有學者用現(xiàn)代混沌學分形原理對經(jīng)絡(luò)穴位進行論述，提出經(jīng)絡(luò)是穴位有序的分布規(guī)律，它揭示了同類穴位的連續(xù)性的分布，而穴位是人體某部位、節(jié)肢在分形元的反映，一個穴位群則是人體的縮影，是一個分形元。所謂分形元是指生物體中具有分形特性的相對獨立部分，它包含著生物體的基本信息和功能?，F(xiàn)代解剖學研究也表明，人體經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)密不可分。如穴位處各層組織中具有豐富的神經(jīng)末梢、神經(jīng)叢和神經(jīng)束，而且其血管密度也超過非穴位的同類組織。這就證實了經(jīng)絡(luò)穴位系統(tǒng)如同神經(jīng)系統(tǒng)一樣具有混沌形態(tài)的特征。
綜上所述，不論從現(xiàn)代醫(yī)學解剖學或人體經(jīng)絡(luò)穴位現(xiàn)代儀器檢測都證實了，經(jīng)絡(luò)穴位系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩者密不可分。中華傳統(tǒng)醫(yī)學的經(jīng)絡(luò)穴位理論認為，經(jīng)絡(luò)是控制人體組織和器官機能的總樞紐總調(diào)控系統(tǒng)。而現(xiàn)代醫(yī)學認為神經(jīng)系統(tǒng)直接間接對人體的臟腑機體進行調(diào)控。為保持人體整體的穩(wěn)態(tài)，需要對生理系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)是通過神經(jīng)系統(tǒng)與被調(diào)節(jié)對象間的相互作用而實現(xiàn)。說明兩者的理論是相通相近的。而且為多年來臨床實踐所證實。我們知道要進行良好的調(diào)節(jié)就需要輸入生物體能接受的起好作用的信息。控制論基本原理告訴我們此信號的變化規(guī)律需要與生物體組織器官原有的信號變化規(guī)律相近，這樣才能起到良好的調(diào)節(jié)作用。由于生物體組織器官通常都呈現(xiàn)混沌的形態(tài)，故外來的作用信號也必需具有混沌規(guī)律的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的弱激光醫(yī)療儀輸出的光波由于沒有信號調(diào)制，特別是沒有混沌信號調(diào)制，而出現(xiàn)醫(yī)療適用范圍和療效等方面存在的不足，根據(jù)生物體細胞組織和器官活動的混沌特性，應(yīng)用混沌學理論和中華傳統(tǒng)醫(yī)學經(jīng)絡(luò)學說以及光子的生物效應(yīng)和生物控制論原理，進行一種混沌光子多用途裝置的全新設(shè)計。
混沌光子多用途裝置由生物頻譜發(fā)生器，調(diào)制器，驅(qū)動器，輸出裝置構(gòu)成。
生物頻譜發(fā)生器包括有混沌信號發(fā)生器、音樂語音發(fā)生器、極低頻率信號發(fā)生器、低頻混頻器。低頻混頻器將音樂語音器發(fā)生的音樂語音信號和極低頻率信號發(fā)生器產(chǎn)生的極低頻信號混頻后與混沌信號發(fā)生器產(chǎn)生的混沌信號一起輸送到調(diào)制器，并經(jīng)驅(qū)動器推動輸出裝置的光輸出。
輸出裝置有三個輸出端口和三種光子輸出。三個輸出端口包括直接調(diào)制的激光輸出端口，直接調(diào)制的普通光輸出端口，外調(diào)制的混沌激光輸出端口。三種光子輸出為直接調(diào)制的激光輸出，直接調(diào)制的普通光輸出，外調(diào)制的激光輸出。在三個輸出端口和三種光子輸出中，可任選一個端口一種光子輸出或兩個端口兩種光子輸出或三個端口三種光子輸出。
所說的外調(diào)制混沌激光輸出端口，其所輸出的混沌激光，是由驅(qū)動器輸出的驅(qū)動信號，通過三個頻率不可公度的激光器輸出三種激光，共同作用到非線性晶體，并經(jīng)透鏡聚焦輸出混沌激光。
混沌光子多用途裝置不僅對人體的保健醫(yī)療、延年益壽等方面有顯著的效果，而且對生物種子的優(yōu)質(zhì)化，抗病害能力的提高等方面也有明顯的作用。特別在醫(yī)療方面，不僅具有現(xiàn)有弱激光醫(yī)療儀在消炎、消腫、鎮(zhèn)痛、傷口愈合等方面的有益效果，而且在神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、心律調(diào)節(jié)、提高機體免疫功能等方面也有較好的療效，如治療耳鳴、耳聾、早老年性癡呆病等均有療效。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框2是本發(fā)明的混沌信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框3是本發(fā)明的音樂語音發(fā)生器、極低頻率信號發(fā)生器、低頻混頻器的聯(lián)接關(guān)系框4是本發(fā)明的極低頻率信號發(fā)生器原理線路5是本發(fā)明的外調(diào)制的混沌激光輸出示意圖具體實施方式
本發(fā)明的核心是生物頻譜的產(chǎn)生，包括混沌信號發(fā)生器、音樂語音發(fā)生器、極低頻率信號發(fā)生器，產(chǎn)生的生物頻譜調(diào)制信號經(jīng)調(diào)制器，包括內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制，驅(qū)動器，對輸出光進行調(diào)制。下面結(jié)合原理結(jié)構(gòu)框圖和示意圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明圖1中，1為生物頻譜發(fā)生器，包括混沌信號發(fā)生器6、音樂語音發(fā)生器7、極低頻率信號發(fā)生器8、低頻混頻器9，它們的聯(lián)接關(guān)系音樂語音發(fā)生器7輸出的音樂語音信號與極低頻率信號發(fā)生器8輸出的極低頻信號共同輸送到低頻混頻器9，混頻后輸出的信號與混沌信號發(fā)生器6輸出的混沌信號一起輸送到調(diào)制器2，并經(jīng)驅(qū)動器3輸出，推動輸出裝置4的光輸出。這樣，輸出裝置4的輸出光子同時受到三種信號，即混沌信號、音樂語音信號、極低頻信號的共同調(diào)制。這種調(diào)制的方式屬于直接調(diào)制，或叫內(nèi)調(diào)制，即，加在發(fā)光器，包括激光器和普通發(fā)光器的電源按調(diào)制信號的規(guī)律變化，從而使輸出的光強度也按此規(guī)律變化。因此，這種調(diào)制方式也稱為電源調(diào)制。在輸出裝置4三個輸出端口中，其中一個端口還加了外調(diào)制，即由驅(qū)動器3輸出的驅(qū)動信號，輸送到三個頻率不可公度的激光器，如紅光、綠光、蘭光，或發(fā)出其它波長的激光器，然后將這三種激光共同作用到非線性晶體上，如鈦氧磷酸鉀(KTP)晶體，或其它型號的非線性晶體，并經(jīng)透鏡聚焦輸出混沌激光。
采取上述的具體實施方式
是為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，這是因為第1，對輸出光子進行混沌信號的直接調(diào)制后，使其輸出光的變化規(guī)律具有類隨機性，即其行為具有不可預(yù)測，將這種輸出光作用到生物體時，使生物體的感受器對此刺激不會產(chǎn)生適應(yīng)性，因此，有用的作用信號不會被濾除。
第2，關(guān)于音樂語音信號對生物體的細胞組織和器官的功能具有良好的調(diào)節(jié)作用，早有實例報導，國內(nèi)、外有些醫(yī)院還設(shè)有音樂治療室，可見它具有良好的醫(yī)療效果。本發(fā)明采用，一面對輸出光子進行音樂語音調(diào)制再對生物體進行照射，同時用音響設(shè)備播出該樂曲；這樣在接受光照的同時還能感受到美妙的歌曲，對身心都能起到良好的調(diào)節(jié)作用。另外，用現(xiàn)代計算機對音樂節(jié)奏進行分析表明，音樂的節(jié)奏間隔如同健康人的心博一樣，具有微小的不規(guī)則，即很小的漲落，從來不像完全機械的節(jié)拍器那樣準確固定不變。這就說明了音樂的節(jié)奏間隔具有混沌特性的規(guī)律。因此，增加了音樂語音信號的調(diào)制和音響的效果，必然會帶來對生物體功能調(diào)節(jié)作用的增強。
第3，生物醫(yī)學工程理論指出人體主要器官的生理參數(shù)中的頻率分布大多數(shù)在極低頻段，如從0.01Hz到100Hz，因此，對輸出光子進行極低頻信號的直接調(diào)制，使輸出光照射到生物體時，提高了生物體器官對光子能量的吸收，從而加強了對生物體功能的調(diào)節(jié)作用。
第4，增加外調(diào)制的混沌激光輸出，就能獲得無窮多個頻率的激光輸出，這是茹勒-泰肯道路走向混沌。
圖2給出了混沌信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖，它是依據(jù)E N Lorenz非線性微分方程組成的電子線路。詳細說明如下為便于電路實現(xiàn)，將E N Lorenz方程進行標度變換，整理后得 v.=ρu-v-20uw.........(2)]]>W.=5uv-βw............(3)]]>根據(jù)以上非線性微分方程組成的電路框圖如圖2所示。該電路各級的器件為常用的集成電路和電阻電容元件，現(xiàn)就其工作過程作一介紹。圖中，6.0為比較器，輸入信號為v和u，信號v由三路分配器6.7輸出反饋到比較器6.0的反相輸入端，信號u由積分器6.1輸出反饋到比較器6.0的同相輸入端，這樣，比較器6.0輸出就滿足了方程 的要求。只要適當調(diào)節(jié)電路元件參數(shù)值，滿足б＝16，即可。比較器6.0輸出經(jīng)積分器6.1積分后獲得輸出信號u，并經(jīng)三路分配器6.2分別輸送到運算放大器6.3乘法器6.4和乘法器6.9。運算放大器6.3輸出信號為ρu，經(jīng)調(diào)節(jié)使ρ＝45.6即可。乘法器6.4可選用普通常用的乘法集成電路，如MC1496/MC1596或4302等，為非線性器件，其輸入端信號為u和從三路分配器6.12反饋來的信號w，經(jīng)調(diào)節(jié)輸出為20uw。此信號作為比較器6.5的一路輸入信號，另兩路輸入信號為運算放大器6.3的輸出信號ρu和從三路分配器6.7反饋來的信號v。故比較器6.5總輸出信號為 u-v-20uw，滿足方程組(2)的要求。最后經(jīng)積分器6.6積分，獲得輸出信號v，并經(jīng)三路分配器6.7輸送到功率放大器6.8。另一路為獲得信號w的通路，其工作過程為從三路分配器6.2輸出的信號u和從三路分配器6.7反饋來的信號v，共同輸入到乘法器6.9，其輸出為5uv，并與三路分配器6.12反饋來的信號w，共同輸入到比較器6.10，獲得總輸出為W·=5uv-βw]]>經(jīng)調(diào)節(jié)β＝4，然后經(jīng)積分器6.11積分，獲得輸出信號w，并經(jīng)三路分配器6.12輸送到功率放大器6.13。至此，E N Lorenz非線性微分方程的三個變量u，v，w在電路中均可獲得。只要調(diào)節(jié)電路中有關(guān)元件的參數(shù)值，使得σ＝16，ρ＝45.6，β＝4，就能獲得混沌信號輸出。從本電路組成結(jié)構(gòu)看有以下幾個特點一是經(jīng)過多個反饋回路，這是從電路中獲得混沌信號的必要條件，另一是電路必需具有非線性元件，在此前提下，適當調(diào)節(jié)電路元件參數(shù)值，就能使電路出現(xiàn)混沌現(xiàn)象。而且本電路調(diào)節(jié)容易，工作穩(wěn)定。
為了獲得較大的混沌信號的功率輸出，以滿足發(fā)光器，包括激光器和普通發(fā)光器輸出功率的要求，為此，需加功率放大器6.8和功率放大器6.13。
圖3是本發(fā)明的音樂語音發(fā)生器、極低頻率信號發(fā)生器、低頻混頻器的聯(lián)接關(guān)系框圖。關(guān)于音樂語音信號的產(chǎn)生，本發(fā)明采用內(nèi)置和外接兩種方法。內(nèi)置方法是在本裝置內(nèi)部設(shè)置已錄好音樂語音的集成電路，這種方法優(yōu)點是簡單方便，但音樂語音固定不變，不能由使用者隨意選擇。外接方法是外接CD機或其它錄放機等，只要在裝置的面板上加裝插口和轉(zhuǎn)換開關(guān)K即可，優(yōu)點是可按使用者的需要任選樂曲等，但價格貴些。關(guān)于聯(lián)接關(guān)系說明如下通過開關(guān)K接通外或內(nèi)音樂語音發(fā)生器，將音樂語音信號傳送到多路分配器。一路輸出到音響電路，驅(qū)動揚聲器放出樂曲；一路輸出到光電耦合器，再傳送到低頻混頻器，與極低頻率信號發(fā)生器傳送來的極低頻信號混頻后，輸出到調(diào)制器，并與混沌信號發(fā)生器輸出的混沌信號，共同對輸出光的強度進行調(diào)制。
多路分配器、光電耦合器、低頻混頻器、調(diào)制器、功率放大器等電路均為常用普通電路。
圖4給出了極低頻率信號發(fā)生器原理線路圖。此電路能產(chǎn)生極低頻率的信號輸出，如可低到0.001Hz；本電路由于采用集成運算放大器組成振蕩電路，故能克服一般用文氏電橋組成的RC振蕩電路因電阻值和電容值過大而不能起振的缺點。電路中A2級反饋回路加了二極管VD1、VD2，保證了該電路容易滿足起振條件，因為當振蕩剛建立時，由于輸出電壓較小，加在二極管兩端的電壓較低，因此，流過二極管的電流小，其等效電阻較大，這樣就使A2的增益提高，使振蕩所需的振幅條件易于滿足；當建立振蕩后，輸出電壓較高，流過二極管的電流增大，使其等效電阻降低，相應(yīng)的也使A2增益下降，從而確保了輸出的振蕩振幅穩(wěn)定。另外，為滿足輸出信號的頻率可在0.01Hz到100Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，本電路采取調(diào)節(jié)接在A1級反相輸入端的反饋回路的電阻和電容的數(shù)值。
圖5是本發(fā)明的外調(diào)制混沌激光輸出示意圖。
生物的醫(yī)學工程基本理論根據(jù)醫(yī)學測試指出對生物體組織器官而言，其生理參數(shù)具有的信息均在極低頻率的范圍。而對細胞而言，其活動信息的頻率均為極高頻段，通常，其頻譜從可見光到的近紫外線的范圍。因此，為恢復和改善生物體細胞和組織器官的正?；顒庸δ埽鈦碜饔眯盘柕念l譜必須極其寬廣，這樣，其輸入的能量才能更有效的被生物體細胞和組織器官吸收，從而通過其自身的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，達到優(yōu)化或醫(yī)療的目的。為此，就要獲得寬廣頻譜結(jié)構(gòu)的激光輸出。如何才能獲得此類的激光呢？本發(fā)明具體實施例中，采用三個頻率不可公度的激光器，將其輸出共同作用到非線性晶體上，如KTP，適當調(diào)節(jié)激光強度，使其輸出實現(xiàn)混沌規(guī)律變化，然后將此激光通過聚焦透鏡輸出。
所述的非線性晶體，選用鈦氧磷酸鉀(KTP)為雙軸晶體，非線性系數(shù)較大，透光波段為350-4500nm。
本發(fā)明所述的混沌光子多用途裝置輸出光子的頻譜范圍從0.01Hz到1×1014Hz。
權(quán)利要求
1.一種混沌光子多用途裝置，由生物頻譜發(fā)生器，調(diào)制器，驅(qū)動器，輸出裝置構(gòu)成，其特征在于所述的生物頻譜發(fā)生器(1)，包括混沌信號發(fā)生器(6)，音樂語音發(fā)生器(7)，極低頻率信號發(fā)生器(8)，低頻混頻器(9)，所述的音樂語音發(fā)生器(7)、極低頻率信號發(fā)生器(8)產(chǎn)生的音樂語音信號、極低頻信號經(jīng)低頻混頻器(9)混頻后，與混沌信號發(fā)生器(6)產(chǎn)生的混沌信號一起輸出到調(diào)制器(2)，并經(jīng)驅(qū)動器(3)推動輸出裝置(4)的光輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的混沌信號發(fā)生器是依據(jù)E.N.lorenz非線性微方程組成的混沌電子線路實現(xiàn)，E.N.lorenz非線性微分方程經(jīng)標度變換，整理后為 v.=ρu-v-20uw.........(2)]]>w.=5uv-βw...........(3)]]>式中б＝16，p＝45.6，β＝4，由電路相關(guān)元件數(shù)值獲得，依據(jù)上述方程組成的電路由(A)、(B)、(C)三部分構(gòu)成，(A)部分包括比較器(6.0)、積分器(6.1)、三路分配器(6.2)、運算放大器(6.3)，(B)部分包括乘法器(6.4)，比較器(6.5)、積分器(6.6)、三路分配器(6.7)、功率輸出器(6.8)，(C)部分包括乘法器(6.9)、比較器(6.10)、積分器(6.11)、三路分配器(6.12)、功率輸出器(6.13)，(A)部分的比較器(6.0)反相輸入端信號為三路分配器(6.7)輸出的反饋信號v，同相輸入端信號為積分器(6.1)輸出的反饋信號u，比較器(6.0)輸出信號經(jīng)積分器(6.1)積分后輸出信號為u，并經(jīng)三路分配器(6.2)，分三路輸出一路經(jīng)運算放大器(6.3)輸出到比較器(6.5)一路輸出到(B)部分的乘法器(6.4)，乘法器(6.4)另一輸入為三路分配器(6.12)輸出的反饋信號W，兩者相乘后輸出，并與運算放大器(6.3)輸出信號和三路分配器(6.7)輸出的反饋信號共同輸入到比較器(6.5)，經(jīng)運算后輸出到積分器(6.6)，再輸出到三路分配器(6.7)，最后輸出到功率輸出器(6.8)；另一路輸出到(C)部分的乘法器(6.9)，乘法器(6.9)另一輸入為三路分配器(6.7)輸出的反饋信號v，兩者相乘后輸出，并與三路分配器(6.12)輸出的反饋信號w共同輸入到比較器(6.10)，經(jīng)運算后輸出到積分器(6.11)，再輸出到三路分配器(6.12)，最后輸出到功率輸出器(6.13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的音樂語音發(fā)生器是由內(nèi)、外發(fā)生器構(gòu)成，內(nèi)發(fā)生器由本裝置內(nèi)設(shè)的音樂語音集成電路組成，外發(fā)生器由外接的CD機或任選一種錄放機提供，兩種輸出通過本裝置面板轉(zhuǎn)換開關(guān)任選一種，音樂語音信號分兩路一路輸送到音響電路，推動揚聲器放出樂曲；另一路輸送到光電耦合器，與極低頻率信號發(fā)生器送來的信號共同輸送到低頻混頻器，混頻后再輸送到調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的極低頻率信號發(fā)生器由兩級集成運算放大器組成的RC正振蕩器，A2級反饋回路接有二級管VD1、VD2，其輸出信號的頻率可在0.01Hz到100Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途的裝置，其特征在于，所述的混沌信號、音樂語音信號、極低頻信號，其頻譜范圍從0.01Hz到1×1014Hz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的輸出裝置(4)，有三個輸出端口，包括直接調(diào)制的激光輸出端口，直接調(diào)制的普通光輸出端口，外調(diào)制的混沌激光輸出端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的輸出裝置(4)，有三種光子輸出，即直接調(diào)制的激光輸出、直接調(diào)制的普通光輸出、外調(diào)制的激光輸出，可任選一種光子輸出或兩種光子輸出或三種光子輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的輸出裝置(4)，有一個輸出端口，輸出直接調(diào)制的激光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的輸出裝置(4)，有一個輸出端口，輸出直接調(diào)制的普通光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的混沌光子多用途裝置，其特征在于所說的外調(diào)制混沌激光輸出端口，其所輸出的混沌激光，是由驅(qū)動器輸出的驅(qū)動信號，通過三個頻率不可公度的激光器輸出三種激光，共同作用到非線性晶體，并經(jīng)透鏡聚焦輸出混沌激光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混沌光子醫(yī)療和生物種子優(yōu)質(zhì)化處理的一種混沌光子多用途裝置，該裝置由1.生物頻譜發(fā)生器，2.調(diào)制器，3.驅(qū)動器，4.輸出裝置，5.電源等部分組成，本發(fā)明根據(jù)混沌學理論、光子的生物效應(yīng)，以及中華傳統(tǒng)醫(yī)學的經(jīng)絡(luò)學說和生物控制論等研究而成的裝置。本發(fā)明不僅對人體的保健醫(yī)療、延年益壽等方面有顯著的效果，而且對種子的優(yōu)質(zhì)化、植物抗病蟲害能力的提高等方面也有明顯作用。
文檔編號A61N5/067GK1446599SQ0311404
公開日2003年10月8日 申請日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者黃鴻飛 申請人:黃鴻飛