[实用新型]简约三路钬激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高功率固体激光器领域，尤其是一种简约三路钬激光器。

背景技术

钬激光器是用Cr，Tm，Ho∶YAG晶体制作的脉冲激光器，其输出波长2.1μm处于水的吸收峰，因此这种激光对人体组织的穿透深度浅，有很高的外科手术精度，且对人眼安全，加上它可用光纤传输，所以在医疗上它是一种很好的做外科的光源。因此，钬激光已经广泛应用于泌尿外科、皮肤科、妇产科、消化科、普外科和五官科等领域。

但是，钬激光晶体的发光阈值高，其热导率低，在高重频条件下工作时，晶体的热透镜效应明显，由于这些特点，使得单根激光晶体的输出功率不可能较高。为了获得高输出功率的钬激光治疗机，往往采用两路、或更多路的激光器轮流出光，经过合并光路并耦合进同一条光纤的方法来提高总的输出功率。

已有多个实用新型专利公开了将两路钬激光合并光路后耦合输出的技术方案【授权公告号CN202723982U、CN202288460U、CN201332212Y】。当双路钬激光不能满足某些手术对激光器功率的要求时，人们又研发了三路钬激光系统，在已有的两组激光器谐振腔的上方，如授权公告号CN201332212Y的摘要附图所示，添加一组谐振腔，如权公告号CN201478675U摘要附图所示，在该谐振腔前方安装一个45°全反镜，同时在中间一组激光器谐振腔的前方安装一个受伺服电机控制的可转动的45°全反镜，当可转动的45°全反镜位于光路中间时，新添加的一路激光经过这两个45°全反镜转向后，其光路与中间一路激光重复，可以入射到耦合透镜上，当可转动的45°全反镜不在光路中间时，中间一路激光可以直接入射到耦合透镜上。排在最下方的一组激光器的输出，仍按原有的方式入射到耦合透镜。按一定的时序控制可转动的45°全反镜，就可以让三路激光入射到耦合透镜上，经过聚焦后，输入到同一条传输光纤中。

现有的三路钬激光需要三个45°全反镜、一个可转动的45°全反镜和伺服电机及其控制系统，存在三个技术缺陷：(1)需要的元器件多(2)光路复杂、调试不方便。(3)需要精确控制光路系统，可转动的45°全反镜的转动规律必须与两个激光器的脉冲时间匹配。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种光路简单的三路钬激光器，需要的元器件少、调试方便，不需要转动器件及其控制系统，可实现三路激光的合并，获得高功率的激光输出。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

简约三路钬激光器，包括第一钬激光谐振腔、第二钬激光谐振腔、第三钬激光谐振腔、梯形棱镜、汇聚透镜、光导锥和传输光纤；

所述第一钬激光谐振腔、第二钬激光谐振腔和第三钬激光谐振腔均包括依次同轴放置的前腔镜、聚光腔和输出镜，前腔镜和输出镜为平面镜，前腔镜是波长为2.094微米全反射镜，输出镜是波长为2.094微米的部分反射镜；

所述梯形棱镜为等腰梯形棱镜，梯形棱镜的上面和两个斜面均镀有波长为2.094微米的增透膜；

所述光导锥的较大端面朝向汇聚透镜，并与汇聚透镜的焦平面重合，光导锥的较小端面朝向传输光纤；

所述第二钬激光谐振腔的中心光轴、梯形棱镜的中心光轴、汇聚透镜的中心光轴与光导锥的中心光轴同轴；

所述第一钬激光谐振腔、第二钬激光谐振腔、第三钬激光谐振腔处于同一水平面，第一钬激光谐振腔的中心光轴与第二钬激光谐振腔的中心光轴的夹角为J，第三钬激光谐振腔的中心光轴与第二钬激光谐振腔的中心光轴的夹角为J，第一钬激光谐振腔的出射光射到梯形棱镜的一个斜面，经过折射之后垂直于梯形棱镜的底面射出，第三钬激光谐振腔的出射光入射到梯形棱镜的另一个斜面，经过折射之后垂直于梯形棱镜的底面射出；

简约型三路钬激光器的工作方法，包括以下步骤：

(1)每一路激光器的谐振腔依次放置了前腔镜、聚光腔和输出镜，聚光腔截面为椭圆，一条激光棒与氙灯分别位于聚光腔内的椭圆的两个焦点上。给聚光腔的氙灯加上一定的电信号后，氙灯发出的泵浦光直接或者经过聚光腔壁反射后，入射到激光棒上；

(2)激光棒吸收泵浦光后发出激光，前腔镜的后表面和输出镜的前表面分别镀了2.094微米的全反膜和部分反射膜，由前腔镜、聚光腔和输出镜构成的谐振腔中，对波长为2.094微米的、在光轴方向传输的激光作最优先的放大，而把其它频率和方向的光加以抑制，从输出镜输出波长为2.094微米的激光；