一种1940纳米中红外激光器的制作方法

摘要: 本技术涉及激光器相关,具体为一种1940纳米中红外激光器。背景技术:1、目前,实现1940nm激光输出的主流技术方案是采用掺铥(tm3⁺)光纤作为增益介质,并由...
一种1940纳米中红外激光器的制作方法

本技术涉及激光器相关,具体为一种1940纳米中红外激光器。

背景技术:

1、目前,实现1940nm激光输出的主流技术方案是采用掺铥(tm3⁺)光纤作为增益介质,并由波长约790nm的半导体激光二极管(ld)进行泵浦。一个典型的1940nm光纤激光器主要包括以下核心光学部件:泵浦源、泵浦合束器、掺铥增益光纤(通常与光纤光栅构成谐振腔)、包层光剥离器以及激光输出头。这些部件通过熔接或连接器依次级联,形成从泵浦光注入到1940nm激光输出的完整光路。该激光器因其波长处于水分子的强吸收峰,在生物组织中的作用具有切割精确、热损伤小、止血效果好的独特优势,故特别适用于微创泌尿外科手术(如前列腺汽化切除术与结石粉末化碎石术)、皮肤科精细治疗及血管闭合等医疗领域。

2、目前的激光器冷却方案,整体风冷或简单液冷方案将激光器内部所有部件视为一个整体热源,通过机箱散热风扇或单一的循环液冷板进行散热。其主要缺陷在于无法实现对核心敏感部件的精确温度控制。尤其是泵浦源半导体激光二极管,其发射波长随结温漂移的系数典型值约为0.3 nm/°c,在整体冷却方案下,泵浦源的工作温度会随环境温度及自身工作负载波动,导致输出泵浦波长偏离掺铥光纤的最佳吸收峰,从而引起整机输出功率和效率的不稳定,严重影响医疗手术的可预测性和安全性。为追求控制精度,部分设计尝试为泵浦源、合束器等主要发热部件均独立配备tec进行温控。此方案虽能提升局部温控精度,但导致了系统极度复杂、成本高昂、能耗巨大且可靠性降低。

技术实现思路

1、针对上述不足,本实用新型通过以下技术方案:

2、一种1940纳米中红外激光器,包括箱体,所述箱体内设有保温仓,所述保温仓外均匀设有横放设置的若干u型制冷管,所述u型制冷管u型臂顶端分别汇流至上方的进液管和下方的出液管,所述保温仓内依次设有通过光纤连接的泵浦源,合束器,增益光纤/谐振腔,包层光剥离器,所述泵浦源外设有电制冷片,所述电制冷片外设有对应的散热片,所述散热片的片体之间内设有若干液冷板,所述液冷板两端分别设有出液细管和进液细管分别汇流管道联通至所述出液管和所述进液管。

3、进一步的,所述合束器,增益光纤/谐振腔,包层光剥离器外同样设有散热片,所述散热片的片体之间内同样设有若干液冷板,且该处所述液冷板两端同样分别设有出液细管和进液细管分别汇流管道联通至所述出液管和所述进液管。

4、进一步的,所述保温仓与箱体之间设有聚氨酯泡沫填充。

5、进一步的,所述进液管和所述出液管内侧面设有若干侧管用于进液和出液汇流。

6、进一步的,所述进液管和所述出液管穿过所述箱体连接外部循环制冷液。

7、进一步的,所述进液管和出液管平行设置于所述保温仓外部一侧,所述u型制冷管为扁状方形管。

8、进一步的,所述包层光剥离器光纤连接外侧的激光头。

9、本实用新型的有益效果是:1.本实用新型通过对泵浦源进行精密控温,从根本上消除了因泵浦波长漂移导致的增益效率变化,确保激光器输出波长和功率的长期稳定性。这对于要求可预测、可重复能量剂量的医疗手术至关重要;2.对增益光纤和合束器等部件进行针对性高效散热,有效抑制了热透镜效应和材料热致劣化,保障了激光光束质量的稳定,并大幅降低了因过热导致的性能衰减或突发故障风险;3.本实用新型不需要设置内置风机,可以有效的解决设置风机带来的噪声干扰问题。

1.一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:包括箱体(1),所述箱体(1)内设有保温仓(2),所述保温仓(2)外均匀设有横放设置的若干u型制冷管(3),所述u型制冷管(3)u型臂顶端分别汇流至上方的进液管(4)和下方的出液管(5),所述保温仓(2)内依次设有通过光纤连接的泵浦源(6),合束器(7),增益光纤/谐振腔(8),包层光剥离器(9),所述泵浦源(6)外设有电制冷片(10),所述电制冷片(10)外设有对应的散热片,所述散热片(11)的片体之间内设有若干液冷板(12),所述液冷板(12)两端分别设有出液细管(13)和进液细管(14)分别汇流管道联通至所述出液管(5)和所述进液管(4)。

2.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述合束器(7),增益光纤/谐振腔(8),包层光剥离器(9)外同样设有散热片(11),所述散热片(11)的片体之间内同样设有若干液冷板(12),且该处所述液冷板(12)两端同样分别设有出液细管(13)和进液细管(14)分别汇流管道联通至所述出液管(5)和所述进液管(4)。

3.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述保温仓(2)与箱体(1)之间设有聚氨酯泡沫填充。

4.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述进液管(4)和所述出液管(5)内侧面设有若干侧管(15)用于进液和出液汇流。

5.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述进液管(4)和所述出液管(5)穿过所述箱体(1)连接外部循环制冷液。

6.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述进液管(4)和出液管(5)平行设置于所述保温仓(2)外部一侧,所述u型制冷管(3)为扁状方形管。

7.根据权利要求1所述的一种1940纳米中红外激光器,其特征在于:所述包层光剥离器(9)光纤连接外侧的激光头(16)。