全固體倍頻雷射光刀的製作方法

2023-09-12 06:14:45

專利名稱：全固體倍頻雷射光刀的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫用雷射光刀中結構的改進，涉及雷射器製作技術領域。
屈光不正包括有近視、遠視和散光，在學習、升學、就業、工作及生活方面給人們造成了諸多的不便和障礙。過去矯正治療的方法有配戴眼鏡(包括接觸式眼鏡)和RK技術(放射性切開)；目前國際上流行有最新的PRK技術，即使用高重複率的脈衝雷射(稱為光刀)對眼睛角膜前表面進行「切削」，使之汽化，改變角膜前表面的屈光度，從而矯正屈光不正。由於這種治療方法具有預測性、準確性、安全性和可靠性，已被認為是目前世界上最好的治療屈光不正的方法。這種方法所使用的雷射光刀設備包括有一臺雷射器及其由計算機控制的掃描振鏡和雷射輸出系統，本發明所涉及的僅是對其中雷射器結構的改進。該設備最初採用的是準分子氣體雷射器，使用KrF氣體，其屬於有毒氣體能對人體造成傷害，而且工作一段時間後需要重新補充，對病人和醫生都是潛在的威脅。最近又研製出了一種新的半固體雷射器，已用於臨床使用，其不僅克服了上述問題，而且治療效果比氣體雷射器更優越；但其也存在有較多的問題，其是採用氪燈進行泵浦，加之是腔內倍頻，所以長期工作的穩定性較差，而且對周圍環境的溫度和溼度要求很高，其冷卻系統需耗費大量的水電，增加了運行成本，也使整個設備的結構變得非常複雜。所以人們也在努力地尋求能與之匹配的全固體雷射器，但訖今來見有報導。
本發明的目的就是對其中的雷射器進行改進，使之成為全固體倍頻雷射光刀，並能克服上述所有缺陷。
本發明所設計的全固體倍頻雷射光刀的構成有，雷射器及由計算機控制的掃描振鏡和雷射輸出系統，其特點是所述的雷射器結構為採用固體雷射器作為雷射泵浦源，泵浦源輸出波長為526nm附近的泵浦雷射，經鈦寶石雷射器增益後輸出波長為830nm的雷射，由透鏡聚焦後到達倍頻晶體，經倍頻後輸出波長為415nm的雷射，再經透鏡聚焦後到達另一倍頻晶體，經倍頻後輸出波長為208nm附近的雷射，再由透鏡聚焦後即可送至掃描振鏡。本發明的特點還在於，所述的第一級倍頻晶體採用LBO倍頻晶體，所述的第二級倍頻晶體採用BBO倍頻晶體；所述的雷射泵浦源可以採用半導體泵浦的YAG雷射器，也可以採用半導體泵浦的YLF雷射器。
由以上可以看出，由於本發明採用半導體雷射器作為泵浦源，使所設計的雷射光刀實現全固體化，其工作不僅安全可靠、治療效果好、穩定性大幅度提高，而且使整個光刀設備的結構簡化，降低了對環境條件的要求，也使得設備運行大大降低，並且所設計的全固體雷射器完全能取代準分子氣體雷射器和半固體雷射器用於臨床治療手術，實現了本發明的目的。
附

圖1為本發明所設計全固體倍頻雷射光刀中全固體雷射器的結構示意圖，圖中1為雷射泵浦源，2為鈦寶石雷射器，3為聚焦透鏡，4為(LBO)倍頻晶體，5為聚焦透鏡，6為(BBO)倍頻晶體，7為聚焦透鏡，8為雷射掃描振鏡。
以下結合附圖詳細說明本發明技術方案的實施和工作原理。
用於治療屈光不正的雷射手術光刀的構成有，雷射器及由計算機控制的掃描振鏡和雷射輸出系統，其中雷射器的結構參見附圖。其雷射泵浦源可以選擇全固體YAG雷射器(半導體泵浦)，輸出波長為530nm，也可以選擇全固體YLF雷射器(半導體泵浦)，輸出波長為526nm，要求泵浦源的最大輸出功率5～6W，為單橫膜，脈衝的重複頻率1-4KHz可調；其鈦寶石雷射器的輸出有830nm波長；倍頻晶體選擇中科院福建物構所生產的LBO和BBO倍頻晶體；雷射掃描振鏡為X、Y二維掃描振鏡；所有的聚焦透鏡均為雷射器使用的普通聚焦鏡，最好選擇長焦距。最終輸出的波長範圍在208nm附近，輸出頻率在1-2KHz可調，脈寬小於10ns，輸出功率大幹25mW。
本發明所設計的全固體倍頻雷射光刀的工作原理為，由雷射泵浦源1輸出526nm附近的雷射(綠光)，泵浦鈦寶石雷射器2，經其獲增益後輸出有830nm波長的雷射束(近紅外)，由聚焦鏡3聚焦後到達倍頻晶體4，經倍頻後輸出415nm波長的雷射(蘭光)，再由聚焦鏡5聚焦後到達倍頻晶體6，再次倍頻後輸出208nm附近的雷射(紫外)，經聚焦鏡7聚焦後即可送至掃描振鏡8。由計算機根據病人資料和工作參數來控制振鏡的掃描尺寸和工作區域，並控制雷射的輸出和手術時間。從而實現用雷射對眼角膜前表面進行切削手術，完成屈光不正的矯正治療。
權利要求
1．一種用於治療屈光不正的全固體倍頻雷射光刀，其構成有雷射器及由計算機控制的掃描振鏡(8)和雷射輸出系統，其特徵在於，所述的雷射器的結構為採用固體雷射器作為雷射泵浦源(1)，泵浦源(1)輸出波長為526nm附近的泵浦雷射，經鈦寶石雷射器(2)增益後輸出波長為830nm的雷射，由透鏡(3)聚焦後到達倍頻晶體(4)，經倍頻後輸出波長為415nm的雷射，由透鏡(5)聚焦後到達到倍頻晶體(6)，經再次倍頻後輸出波長為208nm附近的雷射，再由透鏡(7)聚焦後即可送至掃描振鏡(8)。
2．根據權利要求1所述的雷射光刀，其特徵在於，所述的第一級倍頻晶體(4)採用LBO倍頻晶體，所述的第二級倍頻晶體(6)採用BBO倍頻晶體。
3．根據權利要求1或2所述的雷射光刀，其特徵在於，所述的雷射泵浦源(1)採用半導體泵浦的YAG雷射器。
4．根據權利要求1或2所述的雷射光刀，其特徵在於，所述的雷射泵浦源(1)採用半導體泵浦的YLF雷射器。
全文摘要
一種用於治療屈光不正手術的全固體倍頻雷射光刀,其構成有雷射器及由計算機控制的掃描振鏡和雷射輸出系統,其中雷射器採用固體雷射器泵浦,經鈦寶石雷射器增益,再經倍頻晶體二級倍頻後輸出波長為208nm附近雷射即可送至掃描振鏡;本發明設計的雷射光刀實現全固體化,工作安全可靠、治療效果好、穩定性大幅度提高,而且使整體結構簡化、降低了對環境條件的要求,並大大降低了設備的運行成本。
文檔編號A61B17/00GK1281686SQ9911582
公開日2001年1月31日 申請日期1999年7月26日 優先權日1999年7月26日
發明者趙衛, 陳國夫, 王守敬 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所