長波長大功率半導體雷射綜合治療儀的製作方法

2023-06-08 16:12:46 2

專利名稱：長波長大功率半導體雷射綜合治療儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫療器械領域，涉及一種長波長半導體雷射醫療設備，尤其涉及一種 應用於軟組織切割的醫用光纖傳輸的可攜式、高功率半導體雷射治療儀。
背景技術：
近年來，隨著雷射技術的不斷發展，各種波長雷射在人體軟組織疾病治療領域的 應用越來越廣泛，但是在治療的同時都具有一定的局限，未能達到最佳效果。我們知道，800nm 1064nm的近紅外波段雷射主要被黑色素和氧合血紅蛋白吸 收，在臨床上具有良好的凝固、止血效果，但是對組織的汽化切割能力較差；2. Ιμπι鈥激 光(HckYAG)在短脈衝、高能量狀態下工作時具有很好的軟組織切除能力，但其容易產生分 裂性損傷，容易出血，手術技巧難以學習和掌握，並且治療儀器結構複雜、體積大；綠雷射 (KTP)能有效切除人體軟組織，具有方法簡便、見效快、止血效果好等優點，但術後缺失組織 面積較大，創面修復時間較長，增加了繼發出血或繼發感染的危險，並且術中因組織凝固會 降低切除速率。因此，有必要尋找一種僅具有良好的組織切割能力，又具有很好的凝固止血能力 的雷射，實現對軟組織的精確切割而不損傷周圍組織。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種既能高效精準切除人體軟組織又能減小組 織損傷的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀。為了解決上述技術問題，本發明的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀包括電 源、核心電路控制系統、半導體雷射器模塊、散熱冷卻裝置、外設，醫用光纖；所述電源與核 心電路控制系統連接；半導體雷射器模塊、散熱冷卻裝置、外設分別與核心電路控制系統 連接；半導體雷射器模塊的輸出與醫用光纖連接；所述的半導體雷射器模塊輸出波長在 1.4-2. Oym範圍的雷射光束。半導體雷射器模塊輸出的波長在1.4-2. Oym範圍的雷射光束能強烈被水吸收， 具有良好的生物組織氣化切割功能，同時被養合血紅蛋白吸收較強，具有很好的組織凝固 止血能力。因而本發明能夠精確、高效地對人體軟組織進行切割手術，可應用於能夠應用於 血管外科、泌尿科、耳鼻喉科、婦科、肺病科、普外等領域疾病治療，具有體積小、重量輕、操 作簡單等優點。作為本發明的進一步改進是還包括光功率探測單元、功率反饋控制單元；半導 體雷射器模塊輸出的部分雷射光束進入光功率探測單元，由光功率探測單元產生與雷射光 束的光功率呈線性關係的小電流信號；功率反饋控制單元將光功率探測單元產生的小電流 信號轉換、放大成相應的光電壓信號，進而計算出相應的半導體雷射器模塊的輸出功率，並 將該功率值與目標功率值進行比較，給出誤差信號，根據該誤差信號向雷射器驅動控制單 元輸出用以調節半導體雷射器模塊的驅動功率的電壓控制信號。
所述的半導體雷射器模塊包括半導體雷射準直單元、分光鏡、聚焦透鏡、耦合輸出 光纖、指示光雷射器；所述光功率探測單元包括反射鏡、衰減片、聚焦凸透鏡、光電轉換模 塊；分光鏡放置在半導體雷射準直單元輸出的準直光束的傳播光路上，半導體雷射準直單 元輸出的準直光束入射到分光鏡的第一表面Pl上發生部分反射；指示光雷射器發射的激 光束a照射到分光鏡的第二表面P2上發生反射，反射光a』與半導體雷射準直單元的輸出 光束經分光鏡透射得到的透射光束同向平行傳播，經過聚焦透鏡會聚到耦合輸出光纖的輸 入端，耦合輸出光纖的輸出端與醫用光纖聯結；由分光鏡反射的光束入射到反射鏡上，由反 射鏡反射的光束經由衰減片和聚焦凸透鏡進行衰減和會聚後照射到光電轉換模塊上發生 光電轉換，產生與雷射束的光功率呈線性關係的小電流信號。所述分光鏡的第一表面Pl鍍有對半導體雷射束部分反射的光學膜，透射率在 95%以上，第二表面P2鍍有對半導體雷射束增透而對指示雷射束a高反射的光學膜。所述半導體雷射準直單元包括至少兩個相同的半導體雷射準直光路；半導體雷射 準直光路由半導體雷射器、快軸準直鏡及慢軸準直鏡組成；半導體雷射器發射的雷射通過 快軸準直鏡和慢軸準直鏡分別進行快軸和慢軸方向準直，輸出準直光束。所述功率反饋控制單元包括運算放大器、電壓放大器和光功率調整控制單元；光 電轉換模塊產生的與雷射光束的光功率呈線性關係的小電流信號經過運算放大器轉換成 光電壓；該光電壓經過電壓放大器調整放大後進入到光功率調整控制單元；光功率調整控 制單元將調整放大後光電壓換算為光功率，並比較該換算得到的光功率與目標光功率，得 出調整光電壓信號Vui，傳輸到雷射器驅動控制單元。作為本發明的更進一步改進是還包括系統溫度控制單元；系統溫度控制單元包 括集成在半導體雷射器模塊內的第一溫度傳感器、雷射器驅動控制單元上的第二溫度傳感 器和溫度調節控制單元；第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別實時檢測半導體雷射器模 塊和雷射器驅動控制單元的工作溫度值，並反饋給溫度調節控制單元，然後由溫度調節控 制單元將半導體雷射器模塊和雷射器驅動控制單元的溫度測量值分別與相應的設定溫度 值進行對比計算，最後輸出控制信號調節對散熱冷卻裝置的供電功率。本發明基於多個半導體雷射器集束耦合實現了高功率雷射輸出，採用光功率探測 單元和功率反饋控制單元對半導體雷射器模塊的輸出功率進行實時監控，採用系統溫度控 制單元對半導體雷射器和雷射器驅動控制單元進行溫度實時監控，實現了雷射光源恆溫、 穩定功率工作，且儀器結構緊湊、無需水冷。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖1為本發明的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀的結構框圖。圖2為半導體雷射器模塊和光功率探測單元的結構示意圖。圖3a、3b分別為半導體雷射器快軸準直鏡、慢軸準直鏡示意圖。圖4為功率反饋控制單元結構框圖。圖5為功率反饋控制單元工作原理示意圖。圖6為系統溫度反饋控制單元結構框圖。圖7為本發明的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀的核心電路控制系統結構框圖。圖8為組織中水和氧合血紅蛋白對雷射的吸收譜。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀包括電源1、核心電路 控制系統2、半導體雷射器模塊8、散熱冷卻裝置9、外設17 ；所述的外設17包括觸摸顯示屏
10、印表機11、狀態指示12、腳踏板控制器13、USB通訊系統14、急停控制開關15。電源1 與核心電路控制系統2連接；半導體雷射器模塊8、散熱冷卻裝置9、觸摸顯示屏10、印表機
11、狀態指示12、腳踏板控制器13、USB通訊系統14、急停開關15分別與核心電路控制系統 2連接；雷射輸出由腳踏板控制器13控制，最終由與半導體雷射器模塊8聯接的醫療光纖 16輸出治療用雷射。其中，本發明的核心部分主要有核心電路控制系統2、半導體雷射器模 塊8、光功率探測單元22、功率反饋控制單元7及系統溫度控制單元6，以下分別介紹設計方 案。如圖4所示，核心電路控制系統2主要由ARM微處理器核心控制單元3、外設電路 控制單元4和雷射器驅動控制單元5。ARM微處理器核心控制單元3是治療儀的主控單元，控制半導體雷射器模塊8的工 作模式並監控其運行狀態，控制觸摸顯示屏10、印表機11、USB通訊單元14等的工作；外設 電路控制單元4的作用是實現ARM微處理器核心控制單元3對雷射器驅動控制單元5的具 體控制實施以及USB通訊、列印、狀態指示、急停控制等功能；雷射器驅動控制單元5主要是 為半導體雷射器模塊8提供系統所需的控制恆流源，其具有脈衝方式和連續方式兩種不同 形式的電源輸出。本發明中半導體雷射器模塊8為多個半導體雷射器集束耦合的光纖耦合模塊，輸 出波長在1.4-2. Ομπι範圍內。如圖2所示，半導體雷射器模塊8包括半導體雷射準直單元20、分光鏡230、聚焦 透鏡250和耦合輸出光纖260。所述半導體雷射準直單元20主要由半導體雷射器201，202，... ,20η(η > 1)，快 軸準直鏡211，212，...，21η (η > 1)以及慢軸準直鏡221，222，...，22η (η > 1)組成，多個 半導體雷射器201，202，...，20η (η > 1)同方向排列在同一平面上或同一空間裡，半導體激 光器201，202，...，20η (η > 1)的前面分別放上快軸準直鏡211，212，...，21η (η > 1)和 慢軸準直鏡221，222，...，22n (n > 1)，半導體雷射器201，202，...，20η (η > 1)放在快軸 準直鏡 211，212，...，21η (η > 1)和慢軸準直鏡 221，222，...，22η (η > 1)的重合焦點 Fl， F2, . . . , Fn上，通過快軸準直鏡和慢軸準直鏡分別對各個半導體雷射器發射的雷射進行快 軸和慢軸方向準直，輸出準直光束Si，S2，...，Sn。其中，快軸準直透鏡211，212，...，21η (η > 1)為η個(η > 1)，可以採用如圖3(a)所示的非球面微柱透鏡，柱透鏡光軸方向與半導 體雷射器201，202，...，20η(η> 1)的快軸方向垂直，能夠對半導體雷射器快軸方向光束進 行準直；慢軸準直透鏡221，222，...，22η (η > 1)為η個(η > 1)，可以採用如圖3 (b)所示 的球面微柱透鏡，柱透鏡光軸方向與半導體雷射慢軸方向垂直，實現對半導體雷射器快軸 方向光束進行準直。其中η的數值根據所需要輸出的雷射光功率確定。分光鏡230放置在半導體雷射器201，202，...，20η(η > 1)準直後光束Si，S2，...，Sn (η > 1)的傳播光路上，與光軸成30° 60°夾角，分光鏡230的第一表面Pl鍍 有對半導體雷射束S1，S2，...，Sn(n> 1)部分反射光學膜，第二表面P2鍍有對半導體雷射 束S1，S2，...，Sn(n> 1)增透而對指示雷射束a高反射的光學膜。準直雷射束Si，S2，...， Sn (η > 1)入射到分光鏡230的第一表面Pl上發生部分反射，得到反射光束Rl，R2，...， Rn (η > 1)和透射光束 Sl，，S2，，· · ·，Sn，(η > 1)，反射光束 Rl，R2，…，Rn (η > 1)進入 光功率探測單元22 ；指示光雷射器240發射的雷射束a照射到分光鏡230的第二表面P2上 發生反射，入射角在30° 60°範圍內，反射光a，與半導體雷射器201，202，...，20η (η > 1)輸出的光束S1，S2，...，Sn(n> 1)經分光鏡230透射得到的光束Si，，S2，，. . .，Sn』 (η > 1)同向平行傳播，經過與雷射束a』，Si』，S2』，...，Sn』(η > 1)傳輸光路垂直放置的聚 焦透鏡250會聚到聚焦透鏡250的焦點F上，耦合輸出光纖260的輸入端放置在聚焦透鏡 250的焦點F上。其中，指示光雷射器選用波長635nm的半導體雷射器，輸出功率在Imw至 5mw之間。耦合輸出光纖260的輸入端可以為平面、半球形或者圓錐形，輸出端帶有國際標 準SMA905接頭用於與普通醫療光纖16聯接。所述光功率探測單元22包括高反射率的反射鏡231、衰減片241、聚焦凸透鏡251 以及光電轉換模塊261。部分反射光束Rl，R2,...,Rn(n> 1)入射到高反射率反射鏡231 上，入射角在30° 60°範圍內，得到的反射光束1 1，，1 2，，...，1 11，(η > 1)經由衰減片 241和聚焦凸透鏡251進行衰減和匯聚後照射到光電轉換模塊261上發生光電轉換，產生與 雷射束Si，S2, . . . , Sn的光功率呈線性關係的小電流信號；功率反饋控制單元7將該小電 流信號轉換、放大成相應的光電壓信號，進而轉換成相應的半導體雷射器模塊8的輸出光 功率，並將該光功率與目標光功率進行比較，給出誤差信號，根據該誤差信號向雷射器驅動 控制單元5輸出用以調節半導體雷射器模塊8的驅動功率的電壓控制信號，實現對半導體 雷射器201，202，...，20η(η > 1)輸出光束Si，S2，…，Sn (η > 1)的光功率監控。其中， 光電轉換模塊261選用光電二極體。如圖4、5所示，功率反饋控制單元7包括運算放大器71、電壓放大器72和光功率 調整控制單元73 ；半導體雷射光源工作時，光電轉換模塊261進行實時探測，產生與雷射光 束的光功率呈線性關係的小電流信號；該小電流信號經過運算放大器71轉換成光電壓傳 輸給電壓放大器72，經過電壓放大器72調整放大，電壓範圍在0 3ν之間；放大後的光電 壓信號進入到光功率調整控制單元73，通過換算得到光功率，此為實際探測得到的光功率； 光功率調整控制單元73比較探測得到的光功率與目標光功率，得出調整光電壓信號Vui，傳 輸到雷射器驅動控制單元5來調節半導體雷射器模塊8的驅動電壓以彌補由於熱效應造成 的功率變化，確保雷射功率的穩定。所述光功率調整控制單元73可以是通過C語言編制在ARM微處理器核心控制單 元3內的一個功能程序模塊。如圖6所示，系統溫度控制單元6包括集成在半導體雷射器模塊8內的第一溫度 傳感器61、雷射器驅動控制單元5上的第二溫度傳感器62和溫度調節控制單元63 ；系統 溫度控制單元6實現對半導體雷射器模塊8和雷射器驅動控制單元5的溫度控制。半導體 雷射器模塊8中集成的第一溫度傳感器以及實時安裝在雷射器驅動控制單元5上的第一溫 度傳感器實時檢測半導體雷射器模塊8的工作溫度值和雷射器驅動控制單元5的工作溫度 值，分別反饋給溫度調節控制單元63，然後由溫度調節控制單元63對各個測量值和設定值分別進行對比計算，最後輸出控制信號。散熱冷卻裝置9分為兩個部分，一部分實現半導體 雷射器模塊8的溫度調節，另一部分實現雷射器驅動控制單元5的溫度調節；系統溫度控制 單元6分別輸出調節這兩部分供電功率的控制信號，以保證半導體雷射器模塊8以及雷射 器驅動控制單元5的溫度穩定。其中，半導體雷射器模塊8與雷射器驅動控制單元5的設 定溫度值一般為25 °C。第一溫度傳感器61是一個高精度模擬式溫度傳感器，可以選用阻值在15-25K Ohm內的NTC熱敏電阻，集成安裝在半導體雷射器201，202，...,20η (η > 1)熱沉上，實現 對半導體雷射器模塊8工作溫度的檢測。第二溫度傳感器63是一個高精度數字式溫度傳感器，選用美信公司出品的 DS18B20。溫度調節控制單元63可以是通過C語言編制在ARM微處理器核心控制單元3內 的一個PID控制功能程序模塊。散熱冷卻裝置9包含兩個散熱器，即半導體雷射器模塊8散熱用熱管風扇散熱器 以及雷射器驅動控制單元5散熱用普通風扇。半導體雷射器模塊8安裝在熱管風扇上，當 半導體雷射器模塊8工作產生熱量導致其溫度超過25°C時，熱管風扇開始工作把熱量散發 到空氣中去，熱管風扇散熱能力大小由系統溫度控制單元6控制；雷射器驅動控制單元5散 熱用風扇安裝在治療儀外殼上正對著雷射器驅動控制單元5，對其進行散熱，確保雷射器驅 動控制單元5的溫度穩定。實施例一本實施例採用中心波長為1940nm(士20nm)的半導體雷射器光纖耦合模塊作為綜 合治療儀的半導體雷射器模塊8，它由七隻1940nm半導體雷射器單管按照圖2所示方案集 束耦合分光鏡230與準直後雷射束S1-S7成45°角放置，分光鏡230的部分反射面Pl上 鍍有對1940nm(士20歷)部分反射光學薄膜，分光鏡230的P2面上有對1940nm(士20歷)增 透、對635nm高反射的光學薄膜。雷射器輸出準直光束S1-S7經過分光鏡230後發生部分 反射，得到反射光束R1-R7和透射光束Sl』-S7』，反射光束R1-R7與準直光束S1-S7成90° 直角。部分反射光束R1-R7經過與其光軸成45°角放置的高反射率反射鏡231反射後傳送 至衰減片241和聚焦凸透鏡251，會聚到光電二極體261上發生光電轉換，產生於小電流信 號Ir。小電流信號Ir經功率反饋控制單元7轉換、放大成相應的光電壓信號Ur0 Ur與激 光器輸出總功率Pout存在如下關係Pout = Ur/(K. L. Μ. Ni. NO)。其中，K是運放電路放大 倍數，L是光電二極體的光電轉換係數，M是衰減片的衰減係數，Nl與NO分別是分光鏡231 的反射係數和反射鏡241的反射係數。ARM微處理器核心控制單元3將該由光電壓信號Ur 換算出的Pout與給定的目標功率PO進行比較，給出誤差信號，並輸出控制信號給雷射器驅 動控制單元5來調節半導體雷射器模塊8的驅動電壓以彌補由於熱效應造成的功率變化， 確保雷射功率的穩定。本實施例中聚焦透鏡250採用雙膠合去色散透鏡組將治療雷射與指示光會聚到 焦點F處耦合進耦合輸出光纖260，耦合輸出光纖260的輸出端是一個SMA905國際標準 光纖接頭，供連接醫用光纖16之用，醫用光纖16可以是數值孔徑為0. 22或0. 37、芯徑為 400 μ m至600 μ m的醫療專用光纖，雷射可以沿光纖軸向輸出，也可以從光纖側向輸出。觸摸顯示屏10為一個5. 7英寸真彩TFT觸摸顯示屏(解析度640X480)，通過電線與外設電路控制單元4相連，能夠方便設定和顯示雷射治療儀工作參數，如連續/單脈 衝/重複脈衝工作模式、雷射功率、脈寬、重複頻率、工作時間等，其中，脈衝寬度在IOms至 IOs範圍內可調，重複頻率在0. 05至50Hz範圍內可調，雷射功率0至14w連續可調；列印系 統11為一微型熱敏印表機，可以治療儀存儲檔案中的治療信息列印出來；USB通訊接口 14 包含USB_H0ST接口、USB_SLAVE接口與外設電路控制單元4相連實現治療儀與外界的信息 傳遞。1940nm大功率半導體雷射綜合治療儀的技術參數為輸出波長1940nm(士20nm)工作模式連續，單脈衝，重複脈衝脈衝寬度10ms-10s，連續可調脈衝周期20ms-20s，連續可調輸出功率0_14w，連續可調操控界面5. 7英寸真彩色觸控螢幕(解析度640 X 480)光學系統標準SMA905接口，可接200 μ m 600 μ m醫用光纖指示光635nm，< 5mw，亮度可調冷卻系統風冷通訊系統USB_H0ST接 口、USB_SLAVE 接 口列印系統內置微型熱敏印表機由圖5可知，在1940nm波長附近有一個水的強吸收峰，該波長雷射能夠被水強烈 吸收，具有良好的生物組織氣化切割功能，同時被養合血紅蛋白吸收較強，具有很好的組織 凝固止血能力，能夠精確、高效地對人體軟組織進行切割手術，可應用於泌尿科、耳鼻喉科、 婦科、肺病科等疾病治療。實施例二 半導體雷射器模塊8採用1470nm半導體雷射器光纖耦合模塊，技術方 案與實施例一相似，只要把半導體雷射器換成1470nm波長，分光鏡230的部分反射面Pl上 鍍有對1470nm部分反射光學薄膜，分光鏡230的P2面上有對1470nm增透、對635nm高反射 的光學薄膜即可。如此配置七隻半導體雷射器單管集束連續可達35w雷射輸出；醫用光纖 16的數值孔徑為0. 22或0. 37，芯徑為400 μ m至600 μ m,雷射可以沿光纖軸向輸出，也可以 從光纖側向輸出，還可以放射狀輸出，按照應用選擇不同光纖。介於1470nm雷射能強烈被 水吸收和很好被血紅蛋白吸收的特點，具有良好的組織切割能力和凝固止血能力，1470nm 大功率半導體雷射綜合治療儀能夠應用於血管外科、泌尿科、耳鼻喉科、普外等領域疾病治 療。
權利要求
一種長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，包括電源(1)、核心電路控制系統(2)、半導體雷射器模塊(8)、散熱冷卻裝置(9)、外設(17)，醫用光纖(16)；所述電源(1)與核心電路控制系統(2)連接；半導體雷射器模塊(8)、散熱冷卻裝置(9)、外設(17)分別與核心電路控制系統(2)連接；半導體雷射器模塊(8)的輸出與醫用光纖(16)連接；其特徵在於所述的半導體雷射器模塊(8)輸出波長在1.4 2.0μm範圍的雷射光束。
2.根據權利要求1所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於還包括光 功率探測單元(22)、功率反饋控制單元(7)；半導體雷射器模塊(8輸出的部分雷射光束進 入光功率探測單元(22)，由光功率探測單元(22)產生與雷射光束的光功率呈線性關係的 小電流信號；功率反饋控制單元(7)將光功率探測單元(22)產生的小電流信號轉換、放大 成相應的光電壓信號，進而計算出相應的半導體雷射器模塊(8)的輸出功率，並將該功率 值與目標功率值進行比較，給出誤差信號，根據該誤差信號向雷射器驅動控制單元(5)輸 出用以調節半導體雷射器模塊(8)的驅動功率的電壓控制信號。
3.根據權利要求2所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於所述的半 導體雷射器模塊(8)包括半導體雷射準直單元(20)、分光鏡(230)、聚焦透鏡(250)、耦合 輸出光纖(260)、指示光雷射器(240)；所述光功率探測單元(22)包括反射鏡(231)、衰減 片(241)、聚焦凸透鏡(251)、光電轉換模塊(261)；分光鏡(230)放置在半導體雷射準直單 元(20)輸出的準直光束的傳播光路上，半導體雷射準直單元(20)輸出的準直光束入射到 分光鏡(230)的第一表面(Pl)上發生部分反射；指示光雷射器(240)發射的雷射束a照射 到分光鏡(230)的第二表面(P2)上發生反射，反射光a』與半導體雷射準直單元(20)的輸 出光束經分光鏡(230)透射得到的透射光束同向平行傳播，經過聚焦透鏡(250)會聚到耦 合輸出光纖(260)的輸入端，耦合輸出光纖(260)的輸出端與醫用光纖(16)聯結；由分光 鏡(230)反射的光束入射到反射鏡(231)上，由反射鏡(231)反射的光束經由衰減片(241) 和聚焦凸透鏡(251)進行衰減和會聚後照射到光電轉換模塊(261)上發生光電轉換，產生 與雷射束的光功率呈線性關係的小電流信號。
4.根據權利要求3所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於分光鏡 (230)的第一表面(Pl)鍍有對半導體雷射束部分反射的光學膜，透射率在95%以上，第二 表面(P2)鍍有對半導體雷射束增透而對指示雷射束a高反射的光學膜。
5.根據權利要求3所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於所述半導 體雷射準直單元(20)包括至少兩個相同的半導體雷射準直光路；半導體雷射準直光路由 半導體雷射器、快軸準直鏡及慢軸準直鏡組成；半導體雷射器發射的雷射通過快軸準直鏡 和慢軸準直鏡分別進行快軸和慢軸方向準直，輸出準直光束。
6.根據權利要求3所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於所述功率 反饋控制單元(7)包括運算放大器(71)、電壓放大器(72)和光功率調整控制單元(73)；光 電轉換模塊(261)產生的與雷射光束的光功率呈線性關係的小電流信號經過運算放大器 (71)轉換成光電壓；該光電壓經過電壓放大器(72)調整放大後進入到光功率調整控制單 元(73)；光功率調整控制單元(73)將調整放大後光電壓換算為光功率，並比較該換算得到 的光功率與目標光功率，得出調整光電壓信號V111，傳輸到雷射器驅動控制單元(5)。
7.根據權利要求3或6所述的長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，其特徵在於還 包括系統溫度控制單元(6)；系統溫度控制單元包括集成在半導體雷射器模塊內的第一溫度傳感器(61)、雷射器驅動控制單元(5)上的第二溫度傳感器(62)和溫度調節控制單元 (63)；第一溫度傳感器(61)和第二溫度傳感器(62)分別實時檢測半導體雷射器模塊(8) 和雷射器驅動控制單元(5)的工作溫度值，並反饋給溫度調節控制單元(63)，然後由溫度 調節控制單元(63)將半導體雷射器模塊(8)和雷射器驅動控制單元(5)的溫度測量值分 別與相應的設定溫度值進行對比計算，最後輸出控制信號調節對散熱冷卻裝置(9)的供電 功率。
全文摘要
本發明涉及一種長波長大功率半導體雷射綜合治療儀，該治療儀包括電源、核心電路控制系統、半導體雷射器模塊、散熱冷卻裝置、外設，醫用光纖；所述電源與核心電路控制系統連接；半導體雷射器模塊、散熱冷卻裝置、外設分別與核心電路控制系統連接；半導體雷射器模塊的輸出與醫用光纖連接；所述的半導體雷射器模塊輸出波長在1.4-2.0μm範圍的雷射光束，該波長雷射能強烈被水吸收，具有良好的生物組織氣化切割功能，同時被氧合血紅蛋白吸收較強，具有很好的組織凝固止血能力。本發明能夠精確、高效地對人體軟組織進行切割手術，可應用於能夠應用於血管外科、泌尿科、肺病科、普外等領域疾病治療，具有體積小、重量輕、操作簡單等優點。
文檔編號A61B18/22GK101897619SQ20101022281
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者曹軍勝, 王彪, 王立軍, 胡黎明 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所