專利名稱：四波長調(diào)q外腔式倍頻脈沖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器屬于光電子領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明是一種由一臺激光振蕩器實現(xiàn)輸出四種不同波長的調(diào)Q外腔式倍頻 脈沖激光器，能輸出1. 0nm波段和1. 3pm波段兩種波段的基波激光，及其0. 5pm 波段和0.6|am波段兩種波段的倍頻激光，可應(yīng)用于激光美容、皮膚病治療、激 光清洗等應(yīng)用領(lǐng)域。
為了充分利用各種波長激光的優(yōu)勢，在臨床上做到一機多用，國內(nèi)也相繼 推出了 1. 064^m電光Q開關(guān)Nd: YAG及其0. 532pm倍頻綠光的雙波長激光治療儀 產(chǎn)品，但可用的激光波長只有二個；美國奧康公司也研制成用于多種皮膚病治 療和美容手術(shù)、可輸出0. 532)Lim、 0. 585|im、 0. 650fim、 1. 064|im四個不同波長經(jīng) 電光調(diào)Q產(chǎn)生巨脈沖激光的Medlite II激光治療儀，但在可見波段的各波長之 間的間隔?。皇┪制澒镜腖aserl-2-3HD多波長組合激光系統(tǒng)則是由Nd:YAG、 Ho:YAG、 Er:YAG和金綠寶石等四種激光器拼合而成(朱延彬，《中國激光醫(yī)學(xué)雜 志》1997年第6巻第二期P97)，存在體積較大、使用不便的不足。
本發(fā)明與上述的各類多波長激光器的區(qū)別也就是本發(fā)明的獨創(chuàng)之處在于1) 只用一臺激光振蕩器可實現(xiàn)輸出四種不同波長，激光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，具有成本 降低和使用方便的優(yōu)點；2)本發(fā)明中1.3pm波段激光的電光調(diào)Q技術(shù)國內(nèi)未見 報道。3)本發(fā)明產(chǎn)生的1^irn和1. 3^波段及其倍頻綠色和紅色激光四種波長除 間隔較大外，還具有經(jīng)臨床研究和應(yīng)用已證實各波長的療效突出的功能，尤其 是Nd:YAP激光器輸出的1. 34pm波長是迄今為止切割和止血兼顧性最好的激光(陳明，沈鴻元等《福光技術(shù)》，總第27期29 (2000); Roland Roux,《Laser Focus World》，9:24-30(1997))，由于一臺激光器可替代幾臺使用，充分發(fā) 揮了其各種波長在臨床應(yīng)用的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種能使用幾種摻釹離子的激光晶體，采用單根激 光晶體棒的激光器實現(xiàn)輸出l.Opm波段和1. 3pm波段兩種波段的基波激光，及 其0.5網(wǎng)波段和0.6jum波段兩種波段的倍頻激光，使得一臺激光器能夠輸出四 種不同波長的調(diào)Q脈沖激光，組合成很有特色的一臺激光器，為醫(yī)生開展臨床 治療和研究提供一種方便、有效手段，有利于應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓寬。
本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖描述如下
如圖所示，以脈沖氙燈或半導(dǎo)體激光器為泵浦源l，在電光或聲光調(diào)Q的工 作方式下，采用單根摻釹離子系列Nd:YAG、 Nd:YAP、 Nd:YLF、 Nd:YV04中的一 種激光晶體(l)作為激光激活介質(zhì)。該四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器的諧振 腔由1. Onm波段諧振腔和1. 3|iim波段諧振腔組成，其中1. 0網(wǎng)波段諧振腔由第 一全反鏡l、 1.0^m波段的Q開關(guān)2、 1.0)iin波段的偏振片3、第一分光鏡7、激 光晶體9、第二分光鏡10和第一輸出耦合鏡13組成；1. 3)Lun波段諧振腔由第二 全反鏡5、 1.3pm波段的Q開關(guān)4、 1.3叫波段的偏振片6、第一分光鏡7、激光 晶體9、第二分光鏡10和第二輸出耦合鏡11組成。當(dāng)1. 0fim波段的Q開關(guān)2 處于電光或聲光調(diào)Q狀態(tài)，而1. 3pm波段的Q開關(guān)4處于關(guān)斷狀態(tài)時，1. O)iim 諧振腔形成1. 0^im激光振蕩，當(dāng)?shù)谝豢梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置14移至光路2上時， 1.0)Lim調(diào)Q脈沖激光經(jīng)由第四全反鏡16、第五全反鏡17反射從光路1輸出；當(dāng) 第一可移動光路轉(zhuǎn)換裝置14移出光路2時，光路1無激光輸出，1. Opm調(diào)Q 脈沖激光則經(jīng)第一透鏡20聚焦到1. Opm波段的倍頻晶體22上產(chǎn)生0. 5^im脈沖激光從光路2輸出。同樣當(dāng)1.0^m波段的Q開關(guān)2處于關(guān)斷狀態(tài)，而1.3pm波 段的Q開關(guān)4處于電光或聲光調(diào)Q狀態(tài)時，1.3^m諧振腔形成1.3jim激光振蕩， 當(dāng)?shù)诙梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置15移至光路3上時，1. 3)Lim調(diào)Q脈沖激光經(jīng)由第六 全反鏡18、第七全反鏡19反射從光路4輸出；當(dāng)?shù)诙梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置15 移出光路3時，光路4無激光輸出，1.3jim調(diào)Q脈沖激光則經(jīng)第二透鏡21聚焦 到1. 3pm波段的倍頻晶體23上產(chǎn)生O. 6ium脈沖激光從光路3輸出。而如果1. Opm 波段的Q開關(guān)2和1. 3pm波段的Q開關(guān)4同時開始電光或聲光調(diào)Q，則1. 0網(wǎng) 諧振腔和1. 3^irn諧振腔同時形成1. Onm和1. 3)Lim激光振蕩，通過腔外兩個可移 動光路轉(zhuǎn)換裝置14和15的光路轉(zhuǎn)換，可同時輸出不同組合的兩路調(diào)Q脈沖激 光——光路l的1. 0ium和光路3的O. 6iLim、或者光路l的1. 0nm和光路4的1. 3pm、 或者光路2的0. 5pm和光路3的0. 6)im、或者光路2的0. 5|um和光路4的1. 3pm 調(diào)Q脈沖激光。該四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，實現(xiàn)了一臺激光器輸出 1. Onm波段和1. 3pm波段兩種波段的基波激光及其0. 5|iim波段和0. 6pm波段兩 種波段的倍頻激光——四種不同波長的調(diào)Q脈沖激光，具體是對Nd:YAG激光 晶體，可輸出1. 064pm和1. 32網(wǎng)兩個波長的基波激光及其0. 532mjti和0. 66jim 兩個波長的倍頻激光；對Nd:YAP激光晶體，可輸出1. 08^im和1. 34pm兩個波長 的基波激光及其0. 54pm和0. 67|um兩個波長的倍頻激光；對Nd:YLF激光晶體， 可輸出1. 047pm和1. 313(im兩個波長的基波激光及其0. 524^和0. 657pm兩個 波長的倍頻激光；對Nd:YV04激光晶體，可輸出1.064pm和1. 342|iim兩個波長的 基波激光及其0. 532!im和0. 671pm兩個波長的倍頻激光。


現(xiàn)對附面說明
附圖為四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器的光路結(jié)構(gòu)圖。圖中1為第一全反鏡、2為1. 0|iim波段的q開關(guān)、3為1. 0mhi波段的偏振片、4為1. 3pm波段的 Q開關(guān)、5為第二全反鏡、6為1.3pm波段的偏振片、7為第一分光鏡、8為泵浦 源、9為激光晶體、IO為第二分光鏡、ll為第二輸出耦合鏡、12為第三全反鏡、 13為第一輸出耦合鏡、14和15分別為第一和第二可移動光路轉(zhuǎn)換裝置、16和 17分別為第四和第五全反鏡、18和19分別為第六和第七全反鏡、20和21分別 為第一和第二聚焦鏡、22和23分別為1. 0jim和1. 3)tim波段的倍頻晶體。 本發(fā)明實施例
我們以Nd:YAP激光晶體為本發(fā)明的實施例。附圖中第一全反鏡1對1. 08pm 高反、對1.34pm高透；第二全反鏡5對1.08inm高透、對1.34^im高反；第一分 光鏡7和第二分光鏡10均與光路成45°放置，對1. 08^m高透但對1. 34^im高反； 泵浦源8用脈沖氙燈或半導(dǎo)體激光器；激光晶體9為Nd:YAP激光晶體；第二輸 出耦合鏡11對1.08網(wǎng)高透、對1.34pm部分透過；第三全反鏡12與光路成45 °放置，對1. 34|um高反；第一輸出耦合鏡13對1. 08^im部分透過、對1. 34|iim 高透；第一可移動光路轉(zhuǎn)換裝置14由兩片相互平行的第四全反鏡16、第五全反 鏡17組成，第四全反鏡16、第五全反鏡17均與光路成45°放置，對1.08pm 全反；第二可移動光路轉(zhuǎn)換裝置15由兩片相互平行的第六全反鏡18、第七全反 鏡19組成，第六全反鏡18、第七全反鏡19均與光路成45。放置，均對1.34pm 全反。
單根Nd:YAP激光棒以脈沖氙燈或半導(dǎo)體激光器為泵浦源1，當(dāng)1. O)am波段 的Q開關(guān)2處于電光或聲光調(diào)Q狀態(tài)，而1. 3pm波段的Q開關(guān)4處于關(guān)斷狀態(tài) 時，通過由第一全反鏡l、 1.0pm波段的Q開關(guān)2、 1.0)om波段的偏振片3、第一 分光鏡7、激光晶體9、第二分光鏡10和第一輸出耦合鏡13組成的1. 08pm諧 振腔形成1. 08pm激光振蕩，當(dāng)?shù)谝豢梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置14移至光路2上時，1. 08pm調(diào)Q脈沖激光經(jīng)由第四全反鏡16、第五全反鏡17反射從光路1輸出；當(dāng)?shù)谝豢梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置M移出光路2時，光路1無激光輸出，1. OS^im調(diào)Q脈沖激光則經(jīng)第一透鏡20聚焦到1. 0拜波段的倍頻晶體22上產(chǎn)生0. 54pm脈沖激光從光路2輸出。同樣當(dāng)1.0pm波段的Q開關(guān)2處于關(guān)斷狀態(tài)，而1.3iim波段的Q開關(guān)4處于電光或聲光調(diào)Q狀態(tài)時，通過由第二全反鏡5、 1.3jim波段的Q開關(guān)4、 1. 3|iim波段的偏振片6、第一分光鏡7、激光晶體9、第二分光鏡10和第二輸出耦合鏡11組成的1. 34^irn諧振腔形成1. 34|am激光振蕩，當(dāng)?shù)诙梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置15移至光路3上時，1. 34|om調(diào)Q脈沖激光經(jīng)由第六全反鏡18、第七全反鏡19反射從光路4輸出；當(dāng)?shù)诙梢苿庸饴忿D(zhuǎn)換裝置15移出光路3時，光路4無激光輸出，1. 34^1i調(diào)Q脈沖激光則經(jīng)第二透鏡21聚焦到1. 3pm波段的倍頻晶體23上產(chǎn)生0. 67)Lim脈沖激光從光路3輸出。而如果1. Opm波段的Q開關(guān)2和1. 3)am波段的Q開關(guān)4同時開始電光或聲光調(diào)Q，則1. 08nm諧振腔和1. 34|im諧振腔同時形成1. 08^im和1. 34pm激光振蕩，通過腔外兩個可移動光路轉(zhuǎn)換裝置14和15的光路轉(zhuǎn)換，可同時輸出不同組合的兩路調(diào)Q脈沖激光——光路1的1. 08^和光路3的0. 67mjik或者光路1的1. 08pm和光路4的1. 34|im、或者光路2的0. 54nm和光路3的0. 67pm、或者光路2的0. 54^和光路4的1. 34pm調(diào)Q脈沖激光。該四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器采用單根Nd:YAP激光晶體，實現(xiàn)了1.08iim、 1. 34|im以及0. 54^m、 0.67nm四種不同波長的調(diào)Q脈沖激光輸出。
權(quán)利要求
1.一種四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，采用Nd:YAG、Nd:YAP、Nd:YLF、Nd:YVO4為激光激活介質(zhì)，以氙燈或半導(dǎo)體激光器為泵浦源，在電光或聲光調(diào)Q工作方式下，輸出1.0μm波段和1.3μm波段兩種波段的基波激光，并且通過腔外兩個可移動光路轉(zhuǎn)換裝置(14、15)的光路轉(zhuǎn)換，將基波聚焦到倍頻晶體(22、23)上，分別產(chǎn)生0.5μm波段和0.6μm波段兩種波段的倍頻激光，其特征在于所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器的諧振腔由1.0μm波段諧振腔和1.3μm波段諧振腔組成，其中1.0μm波段諧振腔由第一全反鏡(1)、1.0μm波段的Q開關(guān)(2)、1.0μm波段的偏振片(3)、第一分光鏡(7)、激光晶體(9)、第二分光鏡(10)和第一輸出耦合鏡(13)組成；1.3μm波段諧振腔由第二全反鏡(5)、1.3μm波段的Q開關(guān)(4)、1.3μm波段的偏振片(6)、第一分光鏡(7)、激光晶體(9)、第二分光鏡(10)和第二輸出耦合鏡(11)組成；其中第一分光鏡(7)、第二分光鏡(10)均與光路成45°放置，均鍍上對1.0μm波段高透但對1.3μm波段高反的介質(zhì)膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，其特征在于采用 Nd:YAG為激光激活介質(zhì)，輸出1. 064pm和1. 32^im兩個波長的基波激光及其 0. 532pm和0. 66^irn兩個波長的倍頻激光。
3. 如權(quán)利要求1所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，其特征在于采用 Nd:YAP為激光激活介質(zhì)，輸出1.08pm和1. 34|im兩個波長的基波激光及其 0. 54^im和0. 67|am兩個波長的倍頻激光。
4. 如權(quán)利要求1所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，其特征在于采用 Nd:YLF為激光激活介質(zhì)，輸出1. 047nm和1. 313pm兩個波長的基波激光及其 0. 524|iim和0. 657|om兩個波長的倍頻激光。
5. 如權(quán)利要求1所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，其特征在于采用Nd:YV04為激光激活介質(zhì)，輸出1.064^un和1. 342pm兩個波長的基波激光及其 0. 532|im和0. 671pm兩個波長的倍頻激光。
6.如權(quán)利要求1所述的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器，其特征在于所述 的四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器中的兩個可移動光路轉(zhuǎn)換裝置(14、 15)， 分別放置于1. Opm波段諧振腔和1. 3pm波段諧振腔的腔外，其中第一可移動 光路轉(zhuǎn)換裝置(14)由兩片相互平行的第四全反鏡(16)、第五全反鏡(17) 組成，第四全反鏡(16)、第五全反鏡(17)均與光路成45°放置，均鍍上 對1.0pm波段的寬帶全反膜；第一可移動光路轉(zhuǎn)換裝置(14)可移進、移出 光路2，分別選擇光路l輸出l.Opm波段激光、光路2輸出0.5pm波段的倍 頻激光；第二可移動光路轉(zhuǎn)換裝置(15)由兩片相互平行的第六全反鏡(18)、 第七全反鏡(19)組成，第六全反鏡(18)、第七全反鏡(19)均與光路成 45°放置，均鍍上對1. 3^m波段的寬帶全反膜，第二可移動光路轉(zhuǎn)換裝置(15) 可移進、移出光路3，分別選擇光路4輸出1. 3|im波段激光、光路3輸出0. 6|_im 波段的倍頻激光。
全文摘要
本發(fā)明涉及四波長調(diào)Q外腔式倍頻脈沖激光器。是以Nd:YAG、Nd:YAP、Nd:YLF、Nd:YVO₄激光晶體中的一種為激光激活介質(zhì)，以氙燈或半導(dǎo)體激光器為泵浦源，在電光或聲光調(diào)Q工作方式下，經(jīng)由1.0μm波段諧振腔和1.3μm波段諧振腔形成激光振蕩，通過腔外兩個可移動光路轉(zhuǎn)換裝置的光路轉(zhuǎn)換實現(xiàn)了一臺激光器采用單根激光晶體棒，輸出1.0μm波段、1.3μm波段以及0.5μm波段、0.6μm波段四種不同波長的調(diào)Q脈沖激光。該激光器能輸出四種不同波長的調(diào)Q脈沖激光，結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小，具有成本降低和使用方便的優(yōu)點，可應(yīng)用于激光美容、皮膚病治療、激光清洗等應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號H01S3/08GK101677174SQ20081007180
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者戈 張, 朱海永, 勇 魏, 黃凌雄, 黃呈輝 申請人:中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所