[发明专利]一种高效率钬激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种高效率钬激光器，具体为一种适合于医疗应用的氙灯泵浦高效率Cr,Tm,Ho:YAG固体激光器。

背景技术

Cr,Tm,Ho:YAG固体激光器发射激光波长为2.1μm，此波段的激光能被水强烈吸收，应用于激光手术具有损伤小效率高等优点，同时2.1μm波长的激光可通过石英光纤传导，在医疗微创手术中具有十分广泛的应用。Cr,Tm,Ho:YAG激光器为准三能级结构，所以晶体棒温度对激光效率产生巨大的影响，随着晶体温度的升高激光效率快速下降，因此良好的冷却条件是保证激光器实现高效激光输出的重要内容。但是，当激光晶体被冷却至较低温度时（特别在激光振荡间隙），激光晶体端面容易产生水汽凝结，这些凝结的水汽强力吸收穿过激光晶体的2.1μm波长激光，从而导致激光晶体光学端面突然损坏。公知的防护因凝结水汽导致损坏的措施是密封或充氮气隔绝水汽，如中国实用新型专利《一种高功率2μm波长医用铥激光器》（申请号：200720096813.0）公开的激光器，是将整个激光光路置于充有氮气的干燥箱内，其不足之处是要求很高的密封条件且时间稍长便容易失效而造成激光器损坏；另外中国实用新型专利《抑制钬激光器(Cr,Tm,Ho∶YAG)凝结水汽的装置》（申请号：00240987.9）则靠专门的干燥器吹风抑制水汽凝结，这不但效果不是特别理想，且系统结构复杂；其他钬激光相关专利采用灯泵激光器一般设计，无法工作在较低温度，很大程度上损失了效率。

综上所述，目前公开的钬激光器虽然设计了双核、多核等多种形式，但共同的不足之处是：不能防止其核心部件激光晶体端面的水汽凝结问题，使激光器不能工作在较低温度下，极大限制了激光效率，同时激光器可靠性降低。

发明内容

本发明的目的就是针对背景技术所述的问题，提供一种氙灯泵浦高效率Cr,Tm,Ho:YAG固体激光器，该种激光器可以实现钬激光晶体在较低的温度下工作，极大提高激光器效率，并且避免了因光学器件端面产生水汽凝结造成突然损坏，保证激光器长时间可靠运行，在多核钬激光医疗系统中可提高系统整体效率，减少激光核的数量，简化结构，降低系统成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效率钬激光器，包括谐振腔、聚光腔、激光晶体棒和脉冲氙灯，所述聚光腔包括陶瓷反射体、掺铈石英套管、导流挡板、晶体端部加热套筒及腔体结构，所述聚光腔与激光晶体、脉冲氙灯共同组成钬激光泵浦冷却模块；所述掺铈石英套管嵌在陶瓷反射体内，所述激光晶体棒穿过掺铈石英套管且所述激光晶体棒的两端由腔体结构支撑并实现腔内外密封，两个所述晶体端部加热套筒分别套在激光晶体棒两端并通过腔体结构固定，所述脉冲氙灯穿过陶瓷反射体且所述脉冲氙灯的两端由腔体结构支撑并实现腔内外密封，具有小孔的所述导流挡板设置在所述陶瓷反射体的两端。

其中，所述激光晶体棒是Cr,Tm,Ho:YAG键合晶体棒，所述激光晶体棒的中间吸收泵浦光部分为掺杂部分，两端是无掺杂部分。

其中，所述激光晶体棒的直径为3-7mm，中间掺杂部分长为105-115mm，每一端未掺杂部分长为20-40mm。

其中，所述激光晶体棒的直径为5mm，中间掺杂部分长为110mm，每一端未掺杂部分长为25mm。

其中，所述晶体端部加热套筒的长度为10-20mm，工作温度范围为30-60℃。

其中，所述晶体端部加热套筒的长度为10mm，工作温度范围为40℃。

其中，所述谐振腔包括耦合输出镜和全反镜；所述全反镜镀有2.1μm波长全反膜，材料为K9光学玻璃；所述耦合输出镜材料为红外石英，在2.1μm波长反射率为70-85%。

其中，所述激光晶体棒的两端由腔体结构的晶体安装孔支撑并密封。

其中，所述晶体端部加热套筒与激光晶体棒之间留有间隙。

有益效果：