[發明專利]窄脈沖鈥激光器

在審

• 申請號: 201811546788.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109672077A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 吳先友;熊正東;胡舒武;魏蒙恩;崔慶哲;姜玲玲;江健濤;王禮;程庭清;江海河
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01S3/081
• 分類號: H01S3/081;H01S3/094
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生

本發明公開了一種窄脈沖鈥激光器。它的諧振腔反射鏡間置有由棒長115mm、棒直徑5mm的摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體、陶瓷漫反射聚光腔和激勵源構成的泵浦組件；其中，諧振腔反射鏡為表面鍍2100nm全反膜的第一全反鏡(M1)、第二全反鏡(M2)、第三全反鏡(M3)和45゜角全反鏡(M4)，以及一面鍍2100nm增透膜、另一面鍍2100nm的50％透過膜的45゜角半反鏡(M5)，泵浦組件中的第一泵浦組件(1)的兩端置有第一全反鏡(M1)、45゜角全反鏡(M4)、45゜角半反鏡(M5)和第三全反鏡(M3)，第二泵浦組件(2)的兩端置有第二全反鏡(M2)、45゜角半反鏡(M5)、第三全反鏡(M3)和45゜角全反鏡(M4)。它的輸出高達4J，極易于廣泛地商業化應用于泌尿系統的碎石領域。

技術領域

本發明涉及一種鈥激光器，尤其是一種窄脈沖鈥激光器。

背景技術

作為無創或微創手術器件中主要部件之一的鈥激光器，已廣泛地應用于泌尿外科、五官科、皮膚科、婦科等科室的手術之中。

目前，已在泌尿系統碎石領域得到普遍應用的碎石效果最佳的是脈寬為200μs的鈥激光脈沖。基于鈥激光器中的工作物質——摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體在脈寬200μs時的破壞閾值為10J(焦耳)/cm²，現有的輸出脈寬200μs鈥激光脈沖的鈥激光器的構成如圖1所示：諧振腔反射鏡——全反鏡和輸出鏡之間置有泵浦組件；其中的泵浦組件由棒長115mm、棒直徑5mm的摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體，以及陶瓷漫反射聚光腔和激勵源構成。這種鈥激光器的最大輸出能量雖達到了2J，卻存在著因不同地區結石的成分不同，2J的脈沖能量不足以將結石擊碎之不足。為解決這一問題，有使用多路鈥激光器借助轉鏡等方式，在時間上進行交叉，以實現高重復頻率高功率輸出，然其最高脈沖能量仍為2J；還有采用將兩路平行鈥激光通過透鏡耦合進入光纖，其最理想的狀況相當于光束直徑加倍到10mm，由于光纖的纖芯直徑和數值孔徑是受限的，故仍有著入射角增大一倍后非常不利于光的耦合之缺陷。

發明內容

本發明要解決的技術問題為克服上述各種技術方案的局限性，提供一種于每根摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體承受能量不變的前提之下，輸出功率倍增的窄脈沖鈥激光器。

為解決本發明的技術問題，所采用的技術方案為，窄脈沖鈥激光器由諧振腔反射鏡及其之間的泵浦組件組成，其中的泵浦組件由棒長115mm、棒直徑5mm的摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體、陶瓷漫反射聚光腔和激勵源構成，特別是：

所述諧振腔反射鏡為表面鍍有2100nm全反膜的第一全反鏡、第二全反鏡、第三全反鏡和45゜角全反鏡，以及一面鍍有2100nm增透膜、另一面鍍有2100nm的50％透過膜的45゜角半反鏡；

所述泵浦組件為泵浦參數相同的第一泵浦組件和第二泵浦組件；

所述第一泵浦組件發射光路的一端置有第一全反鏡，另一端置有45゜角全反鏡、45゜角半反鏡和第三全反鏡；

所述第二泵浦組件發射光路的一端置有第二全反鏡，另一端置有45゜角半反鏡、第三全反鏡和45゜角全反鏡。

作為窄脈沖鈥激光器的進一步改進：

優選地，45゜角全反鏡的表面鍍有的2100nm全反膜為45°2100nm全反膜。

優選地，45゜角半反鏡的一面鍍有的2100nm增透膜為45°2100nm增透膜。

優選地，泵浦參數為摻鉻銩鈥釔鋁石榴石晶體的長度和直徑，聚光腔的材質和尺寸，以及激勵源的種類和泵浦功率。

相對于現有技術的有益效果是：