[实用新型]用于血管内支架切割的光纤激光微加工系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术，具体涉及一种用于血管内支架切割的光纤激光微加工系统。

背景技术

心血管疾病一直是人类的头号杀手，它的主要病因是心血管的变窄或堵塞而造成血液循环困难，从而产生心绞痛，心肌梗塞直至出现生命危险。国外将一种网状管金属支架器件植入动脉狭窄的地方，将血管撑开，这种器件被称为血管内支架。近年来，在国内接受这种手术的人数也增长很快，据估计全国大约有500多家医院能进行这种手术，2007年大约有40万人接受了这种治疗。但是，手术所用的支架基本是进口，支架在美国的价格为700-3000美元，国内价格是国外的4倍，整个手术费用高达10多万元。这类器件大批量国产化后，成本大大降低，将会使更多病人有能力获得这样的治疗，其市场潜力会超过美国的需求。今后5年国内的市场将增加到100万支架的用量，其市场值将超过200亿人民币。

目前国内只有YAG激光加工设备用于血管内支架的切割，这种激光器光束质量差，占地面积大，还需要水冷系统，切割的支架缝面不光滑，热影响区大，支架的后续处理代价高，更重要的是切割的精度达不到医疗器械对精度的要求，因此未能大规模应用。国外拥有更为精密的光纤激光微加工设备，但加工速度和精度有待于进一步提高。因此有必要设计更为合理和智能化的光纤激光微加工系统。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种加工速度快、切割精度高、操作智能化的用于血管内支架切割的光纤激光微加工系统。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本用于血管内支架切割的光纤激光微加工系统，其特征在于：包括光纤激光器、电源外设置设备、导光系统、控制系统和工作台，所述光纤激光器产生的光纤激光通过导光系统聚焦到工作台的工件上，控制系统连接并控制工作台，控制系统连接并控制光纤激光器，控制系统连接并控制电源外设置设备，电源外设置设备连接并控制光纤激光器。

所述电源外设置设备和光纤激光器的连接方式为外调置方式。

所述导光系统包括安照光路依次排列的扩束器、隔离器、光阑、反射镜和柱透镜。

所述隔离器包括两个偏振器和一个法拉第旋转器，两个偏振器分别置于法拉第旋转器的前后两边，两个偏振器的透光方向成45°角。

所述柱透镜放置于一个激光头上方，光纤激光微加工系统还包括气瓶，控制系统连接气瓶并控制气瓶的开关，气瓶连接到激光头，激光头位于工件上方。

所述控制系统为电脑，电脑通过驱动电机连接并控制工作台。

所述工作台设有一个高度可调的、可沿X轴移动、可沿Y轴移动、可绕C轴旋转的夹具，夹具夹着工件。

所述光纤激光微加工系统还包括显微观测定位装置，显微观测定位装置通过反射镜的折射光观测工件的加工过程。

所述柱透镜的上方设有高度传感器，高度传感器连接到控制系统。

所述光纤激光器为输出功率50W的连续输出光纤激光器。

本实用新型的工作原理和相对于现有技术具有的优点，如下：

一、激光切割是把高峰值功率的激光聚焦到工件表面，使被切割工件表面发生熔化或者汽化，同时用平行光轴的强气流吹走熔化或汽化的材料，形成光滑切缝，达到切割目的。本系统采用的是输出功率为50W的连续输出光纤激光器，峰值功率不高，必须经过一定的调制处理。采用电源外调置方式，使光纤激光器最终输出频率在1-3KHz范围内连续可调的脉冲光纤激光，调制后获得了足够高的峰值功率，使切割后的金属边缘光洁度好。

二、激光聚焦到工件表面，不同材料会出现不同程度的反射，这些反射产生的回程光会沿原光路传回激光器。当回程光达到一定强度时，就会引起激光器工作不稳定，产生频率漂移、幅度变化等问题，甚至把激光器损坏，从而影响整个系统的正常工作。为了避免回程光对激光器的影响，必须对回程光进行抑制，以确保系统的安全和加工的正常运行。特别地，本系统采用光纤激光器，激光波长为1.06μm，主要针对金属材料加工，反射非常强，必须采取措施抑制回程光，否则会影响加工工作的正常进行，甚至把激光器损坏。

隔离器是一种沿正向传输方向有较低插入损耗，而对反向传输光有很大衰减作用的光无源器件，用以抑制光传输系统中反射光对光源的不利影响，经常置于光源后，是一种非互易性器件。