[發明專利]具有腔內涂層的被動Q開關微芯片激光器和具有這種微芯片激光器的手持件

在審

• 申請號: 201980047812.2
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN112425014A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 尚小明;克里斯托弗·瓊斯;黃智
• 申請（專利權）人: 堪德拉公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/094;H01S3/113;H01S3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

一種微芯片激光器和一種包括微芯片激光器的手持件。微芯片激光器包括具有輸入面和輸出面的激光介質。輸入面涂覆有在微芯片激光波長下高反射性以及在泵浦波長下高透射性的電介質涂層。輸出面涂覆有在微芯片激光器波長下部分反射的電介質涂層。可飽和吸收體通過分子間力附接至微芯片激光器的輸出面。一種用于皮膚治療的手持件，包括微芯片激光器。

技術領域

本系統涉及封裝在手持件中的被動Q開關微芯片激光器，并且具體地涉及具有雙程泵浦配置的微芯片激光器。

背景技術

本領域已知用于皮膚病的非侵入式治療的系統。典型地，這種系統包括機柜和關節臂，激光器被放置在所述機柜中，關節臂連接手持件，手持件將來自激光器的激光輻射傳導至待治療的皮膚的一部分。這種系統的功能受到所選激光器的能力的限制。皮膚缺陷的治療通常需要一種以上類型的激光器，并且常常將一種以上類型的激光器放置在機柜中。這增加了系統的大小、成本和復雜性。

一些皮膚缺陷的治療需要顯著的激光功率(數十甚至數百MW)，為了防止皮膚損傷，該激光功率是以超短飛秒或皮秒脈沖供應的。這種激光功率難以通過光纖傳遞，并且關節臂的使用顯著地限制了護理人員的自由度。

微芯片激光器是免對準單片固態激光器，其中，有源激光介質與形成激光諧振器的端面反射鏡直接接觸。在許多情況下，作為電介質涂層的反射鏡簡單地沉積在有源激光介質的端面上。微芯片激光器通常用激光二極管泵浦，并且通常平均發射幾十或幾百毫瓦的功率，盡管已經公布了發射10W的微芯片激光器的報告。微芯片激光器的尺寸較小并且支持它們放置在系統中的幾乎任何期望的位置。

典型的Q開關微芯片激光器由作為一個元件結合在一起的激光介質和作為被動Q開關的可飽和吸收體組成。微芯片激光器是具有電介質涂覆腔鏡的小型線性腔單片固態激光器。典型的腔長度在毫米的數量級。短的腔長度導致極短的腔壽命，以及短得多的Q開關脈沖的可能性。已經證明，Q開關微芯片激光器可以產生比300ps短的輸出脈沖，與大的鎖模激光器產生大約10KW的峰值功率一樣短，類似于商業上可獲得的大的Q開關系統產品。

數十年來，已經投入了大量努力來爭取產生高能量皮秒激光器。已經開發了許多技術。這些技術通常涉及多級配置，即，(例如nJ或μJ的)低能量皮秒種子激光被饋送到放大級(包括再生放大器或/和多程放大)中。這種多級配置需要復雜的光學布置和復雜的電子同步，進一步增加了系統的復雜性和成本[16，17，18，20，25，28]。

發明內容

公開了一種微芯片激光器以及一種利用具有雙程泵浦幾何結構的被動Q開關微芯片激光器實施手持件的方法。激光介質和可飽和吸收體中間夾有在泵浦波長下高反射性的電介質涂層，并且采用通過分子間力的光學接觸結合。高反射性電介質涂層支持實現雙程泵浦，并且避免由未吸收的泵浦激光引起的被動Q開關的不期望的漂白。

微芯片激光器的尺寸支持手持件中的微芯片激光器封裝，該手持件可以用于不同應用并且特別是用于皮膚病癥治療。手持件適于施加至皮膚并在皮膚上滑動。手持件可包括掃描系統，該掃描系統被配置為掃描由微芯片激光器發射的穿過皮膚的一部分的激光束。掃描系統可以提供一維(1-D)或二維(2-D)經治療的皮膚區域范圍。支持分離的微點線束圖案。微芯片激光器手持件可包含二階或高階諧波產生器以產生附加激光波長。

基于微芯片激光器的系統使用紫翠寶石激光器作為泵浦源。紫翠寶石激光器提供了超過1kW的泵浦功率用于更高的脈沖能量產生。高泵浦功率有助于通過使用低初始透射的可飽和吸收體進一步促進的能量存儲。已經證明產生了具有約100MW和更高的高峰值功率的皮秒激光脈沖。

附圖說明

為了更完整地理解本公開及其特征，現在參考結合附圖進行的以下描述，在附圖中，相同的參考符號表示相同的元件：

圖1是微芯片激光器的示例；

圖2是示出激光介質和微芯片激光器的可飽和吸收體的結合的示例；