技术领域
[0001] 本
发明涉及激光应用技术领域，具体涉及一种多波长激光器及光学设备。
背景技术
[0002]
皮肤血管性病变在皮肤科较常见，例如鲜红斑痣、草莓样血管瘤、混合性血管瘤、皮肤毛细血管扩张、血管痣、静脉曲张等，这些皮肤血管性病变比较难以
治疗，经多年的临床治疗证明，用激光治疗皮肤血管性病变目前是最好的方式。
[0003] 由于不同类型皮肤血管性病变在皮肤组织的深浅不同，波长越长作用深度越深，因此在实际应用中，需根据病变类型对应使用不同波长的长脉冲激光进行治疗。目前市面上常用的治疗用激光有：577nm脉冲染料激光、1064nm长脉冲Nd:YAG激光、532nm长脉冲KTP倍频Nd:YAG激光、755nm或808nm
半导体激光。
[0004] 其中，1064nm波长对皮肤组织穿透深度最深，而532nm波长穿透深度最浅，因此一台激光器如既能输出1064nm激光脉冲，又能输出532nm波长激光脉冲，则对不同深浅的皮肤血管性病变组织治疗的临床应用范围将大大增加。
[0005] 由于皮肤血管性病变的治疗临床治疗中需用激光对靶组织破坏
凝固而不损伤周边组织，故治疗中采用长脉冲激光的输出方式治疗，如10ms～50ms脉宽的激光脉冲。
[0006]
现有技术中，通常为一台长
脉冲激光器只能单一输出1064nm或532nm波长的长脉冲激光，或将两台单一波长(1064nm或532nm)的长脉冲激光器并排堆栈在一起使用。前一种方式受激光波长单一的局限，临床应用范围较窄；后一种方式激光器体积大体成本高，功耗大，系统控制难度大故障高，操作不方便。
发明内容
[0007] 针对现有技术中存在的
缺陷，本发明的目的在于提供一种多波长激光器，不仅可以切换输出多种不同波长的长脉冲激光，适用范围广，而且，结构紧凑，体积更小。
[0008] 为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
[0009] 一种多波长激光器，包括：
[0010] 激光发生单元，其用于发射第一波长光束；
[0011] 第二双色镜M2，其用于反射所述第一波长光束，并透射第二波长光束，且所述第二双色镜M2具有第一
位置和第二位置；
[0012] 波长转换单元，其包括倍频晶体C2、第三双波长反射镜M3，所述倍频晶体C2用于将所述第一波长光束转换为第二波长光束，所述第三双波长反射镜M3用于反射第一波长光束和第二波长光束；
[0013] 第一接收单元，其包括第六全反镜M6；
[0014] 第二接收单元，其包括第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7，所述第四双色镜M4用于反射所述第一波长光束，并透射所述第二波长光束，所述耦合聚焦镜M7用于输出光束；
[0015] 当所述第二双色镜M2位于第一位置时，所述激光发生单元发射第一波长光束，所述第一波长光束依次经过第二双色镜M2和倍频晶体C2后转换为第二波长光束，所述第二波长光束依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出；
[0016] 当所述第二双色镜M2位于第二位置时，所述激光发生单元发射第一波长光束，所述第一波长光束依次经过第六全反镜M6、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出。
[0017] 在上述技术方案的
基础上，多波长激光器还包括用于发射第三波长光束的半导体指示激光L，其设于所述第三双波长反射镜M3远离所述倍频晶体C2的一侧，且第三波长介于第一波长和第二波长之间；
[0018] 所述第三双波长反射镜M3和第四双色镜M4还用于透射所述第三波长光束；
[0019] 当所述半导体指示激光L发射第三波长光束，所述第三波长光束依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出。
[0020] 在上述技术方案的基础上，多波长激光器还包括第一反射腔镜M1，其用于反射所述激光发生单元发射的第一波长光束，所述第一反射腔镜M1和第二双色镜M2分别位于所述激光发生单元的两侧。
[0021] 在上述技术方案的基础上，所述第一接收单元还包括高斯输出镜M5，其用于部分反射所述激光发生单元发射的第一波长光束，所述高斯输出镜M5设于所述第六全反镜M6和激光发生单元之间。
[0022] 在上述技术方案的基础上，所述波长转换单元还包括调Q晶体Q1，其设于所述倍频晶体C2和第三双波长反射镜M3之间。
[0023] 在上述技术方案的基础上，所述激光发生单元和第六全反镜M6形成的用于传输第一波长光束的光路为第一光路，所述第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第三双波长反射镜M3和第四双色镜M4形成的用于传输第二波长光束的光路为第二光路，所述第一光路和第二光路夹
角为锐角。
[0024] 本发明还提供了一种光学设备，安装有上述多波长激光器。
[0025] 在上述技术方案的基础上，光学设备具体包括：
[0026] 第一镜架，其上安装有第一反射腔镜M1；
[0027] 激光发生机构，其包括所述激光发生单元；
[0028] 切换机构，其包括驱动机构和第二双色镜M2，所述驱动机构用于驱动第二双色镜M2在第一位置和第二位置之间进行切换；
[0029] 波长转换机构，其包括倍频晶体架、Q晶体架和第三镜架，所述倍频晶体架安装有倍频晶体C2、所述Q晶体架安装有调Q晶体Q1，所述第三镜架安装有第三双波长反射镜M3；
[0030] 第一接收机构，其包括第五镜架和第六镜架，所述第五镜架安装有高斯输出镜M5，所述第六镜架安装有第六全反镜M6；
[0031] 第二接收机构，其包括第四镜架和第七镜架，所述第四镜架安装有第四双色镜M4，所述第七镜架安装有耦合聚焦镜M7。
[0032] 在上述技术方案的基础上，所述驱动机构包括：
[0033] 固定设置的两条
导轨，两条所述导轨平行设置；
[0034] 小车平台，其滑动组设于两条所述导轨上，且所述第二双色镜M2安装在所述小车平台上；
[0035] 两个限位件，其分别设于其中一所述导轨的两端，两个所述限位件分别用于限制所述小车平台所在的两个位置，使所述第二双色镜M2在第一位置和第二位置间切换。
[0036] 在上述技术方案的基础上，激光发生机构还包括一
水冷式结构的聚光腔体，所述激光发生单元包括激光晶体C1、脉冲氙灯X1和聚光反射面F1，所述聚光反射面F1位于所述聚光腔体内，所述脉冲氙灯X1为水冷直管式的脉冲氙灯。
[0037] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的多波长激光器，可以切换输出多种不同波长的长脉冲激光，适用范围广；而且，这两种不同波长的光束均通过第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出，输出光路耦合，结构紧凑，体积更小。
附图说明
[0038] 图1为本发明
实施例中当第二双色镜M2位于第一位置I时多波长激光器的光路结构示意图；
[0039] 图2为本发明实施例中当第二双色镜M2位于第二位置II时多波长激光器的光路结构示意图；
[0040] 图3为本发明实施例中光学设备的结构示意图；
[0041] 图4为本发明实施例中驱动机构的结构示意图。
[0042] 图中：1-第一镜架，2-激光发生机构，3-防潮盒，4-切换机构，5-第四镜架，6-第七镜架，7-光纤耦合座，8-第六镜架，9-第五镜架，10-倍频晶体架，11-Q晶体架，12-第三镜架，13-指示光架，14-调试孔螺钉，15-光机座侧板，16-光机座
底板，17-第一行程
开关，18-触点，19-第二行程开关，20-导轨，21-小车平台。
具体实施方式
[0043] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0044] 参见图1所示，本发明实施例提供一种多波长激光器，包括激光发生单元、第二双色镜M2、波长转换单元、第一接收单元和第二接收单元。
[0045] 激光发生单元用于发射第一波长光束；第二双色镜M2用于反射所述第一波长光束，并透射第二波长光束，且所述第二双色镜M2具有第一位置和第二位置。
[0046] 波长转换单元包括倍频晶体C2、第三双波长反射镜M3，所述倍频晶体C2用于将所述第一波长光束转换为第二波长光束，所述第三双波长反射镜M3用于反射第一波长光束和第二波长光束；
[0047] 第一接收单元包括第六全反镜M6；第二接收单元包括第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7，所述第四双色镜M4用于反射所述第一波长光束，并透射所述第二波长光束，所述耦合聚焦镜M7用于输出光束，在本发明实施例中，所述耦合聚焦镜M7输出的光束记为如图1中所示的LASER OUT。
[0048] 参见图1所示，当所述第二双色镜M2位于第一位置I时，所述激光发生单元发射第一波长光束，所述第一波长光束依次经过第二双色镜M2和倍频晶体C2后转换为第二波长光束，所述第二波长光束依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出；
[0049] 参见图2所示，当所述第二双色镜M2位于第二位置II时，所述激光发生单元发射第一波长光束，所述第一波长光束依次经过第六全反镜M6、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出。
[0050] 在本发明实施例中，以第一波长光束为1064nm、第二波长光束为532nm为例，第二双色镜M2为532nm输出镜，
镀有0°的1064nm高反射膜和532nm增透膜，第三双波长反射镜M3为全反腔镜，在
曲率半径2m的凹面上镀有0°的1064nm和532nm波长高反射膜，且可透射650nm激光；第四双色镜M4为透反镜，镀有45°的1064nm高反射膜和532nm、650nm增透膜；第六全反镜M6为45°全反镜，镀有45°的1064nm高反射膜；耦合聚焦镜M7镀有1064nm、532nm、
650nm三种波长增透膜，焦距为F20mm。
[0051] 在本发明实施例中，532nm激光光路原理为：
[0052] 第二双色镜M2位于第一位置I时，所述激光发生单元发射1064nm激光，1064nm激光依次经过第二双色镜M2和倍频晶体C2后转换为532nm激光，532nm激光依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出532nm激光。
[0053] 在本发明实施例中，1064nm激光光路原理为：
[0054] 第二双色镜M2位于第二位置II时，所述激光发生单元发射1064nm激光，1064nm激光依次经过第六全反镜M6、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出1064nm激光。
[0055] 本发明实施例的多波长激光器，可以切换输出多种不同波长的长脉冲激光，适用范围广；而且，这两种不同波长的光束均通过第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出，输出光路耦合，结构紧凑，体积更小。
[0056] 更进一步地，本发明实施例的多波长激光器还包括用于发射第三波长光束的半导体指示激光L，其设于所述第三双波长反射镜M3远离所述倍频晶体C2的一侧，且第三波长介于第一波长和第二波长之间；
[0057] 所述第三双波长反射镜M3和第四双色镜M4还用于透射所述第三波长光束；
[0058] 当所述半导体指示激光L发射第三波长光束，所述第三波长光束依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出。
[0059] 在本发明实施例中，以650nm激光为例，半导体指示激光L发射650nm红色可见激光，650nm激光光路原理为：
[0060] 所述半导体指示激光L发射650nm激光，650nm激光依次经过第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第二双色镜M2、第四双色镜M4和耦合聚焦镜M7后输出650nm激光。
[0061] 本发明实施例的多波长激光器，可以实现三个光路的切换，当需要输出1064nm或532nm激光时，激光发生单元发射1064nm，并通过第二双色镜M2的位置切换来实现输出
1064nm或532nm激光；当需要输出650nm激光时，半导体指示激光L发射650nm激光，并进行输出。
[0062] 本发明实施例中的650nm激光的光路和532nm激光的光路部分重合，光学元器件利用率较高，结构更为紧凑；同时，650nm激光既可以用于治疗瞄准靶组织用，也可用于激光器调试当基准光用。
[0063] 更进一步地，本发明实施例的多波长激光器还包括第一反射腔镜M1，其用于反射所述激光发生单元发射的第一波长光束，所述第一反射腔镜M1和第二双色镜M2分别位于所述激光发生单元的两侧。第一反射腔镜M1为全反腔镜，在
曲率半径5m的凹面上镀有0°的1064nm和532nm高反射膜。
[0064] 当第二双色镜M2位于第一位置时，所述激光发生单元发射的第一波长光束在所述第一反射腔镜M1、第二双色镜M2和第三双波长反射镜M3之间进行反射振荡放大，直至将第一波长光束转化为第二波长光束后，经过第二双色镜M2输出。
[0065] 更进一步地，所述第一接收单元还包括高斯输出镜M5，其用于部分反射所述激光发生单元发射的第一波长光束，所述高斯输出镜M5设于所述第六全反镜M6和激光发生单元之间。高斯输出镜M5在曲率半径2m的凸面上在镀有反射率可变的1064nm反射膜；
[0066] 所述第一反射腔镜M1和高斯输出镜M5对所述激光发生单元发射的第一波长光束进行反射振荡放大，并通过所述高斯输出镜M5输出。
[0067] 更进一步地，在本发明实施例中，所述波长转换单元还包括调Q晶体Q1，其设于所述倍频晶体C2和第三双波长反射镜M3之间。调Q晶体Q1采用Cr4+:YAG晶体。
[0068] 更进一步地，在本发明实施例中，所述激光发生单元和第六全反镜M6形成的用于传输第一波长光束的光路为第一光路，所述第三双波长反射镜M3、倍频晶体C2、第三双波长反射镜M3和第四双色镜M4形成的用于传输第二波长光束的光路为第二光路，所述第一光路和第二光路夹角为锐角，所述第一光路和第二光路夹角为如1所示的夹角α。
[0069] 优选地，该锐角α为20°，可以使得第一光路和第二光路形成Y型结构，可以缩小激光器体积。
[0070] 本发明实施例还提供了一种光学设备，安装有上述多波长激光器。
[0071] 参见图3所示，具体地，在本发明实施例的光学设备具体包括：
[0072] 第一镜架1，其安装有第一反射腔镜M1；
[0073] 激光发生机构2，其包括所述激光发生单元；
[0074] 切换机构4，其包括驱动机构和第二双色镜M2，所述驱动机构用于驱动第二双色镜M2在第一位置和第二位置之间进行切换；
[0075] 波长转换机构，其包括倍频晶体架10、Q晶体架11和第三镜架12，所述倍频晶体架10安装有倍频晶体C2、所述Q晶体架11安装有调Q晶体Q1，所述第三镜架12安装有第三双波长反射镜M3；
[0076] 第一接收机构，其包括第五镜架9和第六镜架8，所述第五镜架9安装有高斯输出镜M5，所述第六镜架8安装有第六全反镜M6；
[0077] 第二接收机构，其包括第四镜架5和第七镜架6，所述第四镜架5安装有第四双色镜M4，所述第七镜架6安装有耦合聚焦镜M7。
[0078] 更进一步地，在本发明实施例中，光学设备还包括指示光架13，所述指示光架13包括一个四维光学镜架和用于发射第三波长光束的半导体指示激光L。其中，半导体指示激光L采用激光功率5mW、波长650nm的点状
光源，固定于光学镜架中部；调整光学镜架可使发射出的650nm指示激光与532nm工作激光的光路重合，最终可使532nm、1064nm、650nm三种波长激光重合。
[0079] 更进一步地，在本发明实施例中，光学设备还包括一光机座，所有光学器件均安装在该光机座上，光机座为底板厚20mm，侧板高80mm的凹槽型
铝制结构。所述光机座包括光机座侧板15和光机座地板16，光机座侧板15高80mm，光机座地板16厚20mm。
[0080] 在本发明实施例中，所述光机座侧板15上还安装有调试孔螺钉14，其螺钉孔中心与经过第三双波长反射镜M3的激光光路中心重合，用以激光调试时使用。
[0081] 参见图4所示，更进一步地，在本发明实施例中，所述驱动机构包括固定设置的两条导轨20、小车平台21和两个限位件。
[0082] 两条所述导轨20平行设置；小车平台21滑动组设于两条所述导轨20上，且所述第二双色镜M2安装在所述小车平台21上；
[0083] 两个限位件分别设于其中一所述导轨20的两端，两个所述限位件分别用于限制所述小车平台21所在的两个位置，使所述第二双色镜M2在第一位置和第二位置间切换。
[0084] 具体地，限位件由一个行程开关和一个触点组成，分别记为第一限位件和第二限位件，第一限位件包括第一行程开关17和一个触点18，第二限位件包括第二行程开关19和另一触点18,第一限位件和第二限位件分别设于其中一条所述导轨20的两端。
[0085] 当小车平台21
滑行至第一行程开关17位置时，遇到触点18时停止，此时，第二双色镜M2位于第一位置处；当小车平台21滑行至第二行程开关19位置时，遇到触点18时停止，此时，第二双色镜M2位于第二位置处。
[0086] 更进一步地，在本发明实施例中，激光发生机构2还包括一水冷式结构的聚光腔体，所述激光发生单元包括激光晶体C1、脉冲氙灯X1和聚光反射面F1，所述聚光反射面F1位于所述聚光腔体内，所述脉冲氙灯X1为水冷直管式的脉冲氙灯。
[0087] 其中，聚光反射面F1采用白色聚四氟乙烯材料，反射效率高，防水
腐蚀性强；脉冲氙灯X1规格为内径Φ5mm×弧长100mm的水冷直管式脉冲氙灯；激光晶体C1规格为外径Φ7mm×长度100mm的Nd3+:YAG激光棒；脉冲氙灯X1和激光晶体C1平行安装于聚光腔体中部，脉冲氙灯X1为激光晶体C1的光
泵浦源。
[0088] 优选地，为了提高光电转换效率，激光晶体C1的Nd离子掺杂浓度采用1.1at％的较高浓度。
[0089] 更进一步地，在本发明实施例中，第一镜架1、第三镜架12、第四镜架5、第五镜架9、第六镜架8和第七镜架6均由一个四维光学镜架和光学镜组成，且光学镜安装于四维光学镜架的中部，四维光学镜架用于调整该光学镜与光路光轴垂直夹角和中心位置。
[0090] 更进一步地，在本发明实施例中，所述光学设备还包括一防潮盒3，所述防潮盒3内装有防潮剂，当光学设备封闭时可保持光学设备内部的干燥，防止KTP倍频晶体潮解，提高光学设备的使用寿命。
[0091] 更进一步地，在本发明实施例中，所述光学设备还包括光纤耦合座7，采用采用标准SMA905耦合座，用于连接固定光纤，并接收第七镜架6中耦合聚焦镜M7输出的激光。
[0092] 具体地，在本发明实施例中，倍频晶体架10由一个四维光学镜架和倍频晶体C2组成，其中，倍频晶体C2采用KTP或BBO晶体，倍频晶体C2夹持在四维光学镜架上，且四维光学镜架为铝制结构，不仅可以用于调整倍频晶体C2与光路夹角和中心，而且还能为倍频晶体C2
散热。
[0093] 具体地，在本发明实施例中，Q晶体架11由一个固定
支架和调Q晶体Q1组成，其中，调Q晶体采用Cr4+:YAG晶体，透过率T＝40％～50％，安装于固定支架中心；固定支架为铝制结构，用于调整倍频晶体与光路中心，同时为Q晶体散热。
[0094] 本发明实施例的光学设备，可以实现不同波长的长脉冲激光，方便医生在临床治疗中根据不同深浅的皮肤血管性病变组织选择不同波长激光治疗；而且结构紧凑，体积较小，成本较小。
[0095] 本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本
说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
