[发明专利]一种频率根据图像信息可调的飞秒光纤激光器及其工作方法

说明书

本发明提供的频率根据图像信息可调的飞秒光纤激光器，包括自锁模光纤振荡器、第一布拉格光栅、放大单元、第二布拉格光栅、成像单元、控制单元和数据分析处理单元，所述第一布拉格光栅和所述第二布拉格光栅形成谐振器，本发明提供的激光频率根据图像信息可调的飞秒光纤激光器，能够根据图像信息来调整脉冲激光束的频率，实现不同能量要求的全光纤飞秒激光输出，同时也保证了装置的结构紧凑性与电路安全性。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种频率根据图像信息可调的飞秒光纤激光器及其工作方法。

背景技术

激光脉冲的效应在眼组织内是其参数的高度非线性函数，包括眼前段区域、眼中段区域、眼后段区域等等。因而，具有相同能量/脉冲但是脉冲持续时间不同的激光会在手术中得到不同的结果，需要精确确定眼组织每一个点的数据信息，及时反馈控制单元，调整眼组织每一个点的激光脉冲能量，减轻在手术之前和期间的眼组织形状改变信息带来的手术问题。不同的眼组织需要不同能量即频率的激光，快速根据不同眼组织图像信息经过数据分析处理得到所需频率的激光精确进行手术是亟待解决的问题。同时，激光脉冲能量过高会导致电路温度过高，容易烧坏增益光纤，甚至烧坏全部光路器件，急需解决因激光脉冲能量过高造成的电路安全问题。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够根据图像信息来调整脉冲激光束的频率，实现不同能量要求的全光纤飞秒激光输出的飞秒激光器。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种频率根据图像信息可调的飞秒光纤激光器，包括：自锁模光纤振荡器、第一布拉格光栅、放大单元、第二布拉格光栅、成像单元、控制单元和数据分析处理单元，所述第一布拉格光栅和所述第二布拉格光栅形成谐振器；其中：

所述自锁模光纤振荡器输出的飞秒种子脉冲激光束通过光纤传输线路进入所述第一布拉格光栅，所述飞秒种子脉冲激光束在所述谐振器中形成第二飞秒脉冲激光束，所述谐振器并展宽所述第二飞秒脉冲激光的持续时间并输出至所述放大单元，所述放大单元接收所述第二飞秒脉冲激光并进行幅度放大形成第三飞秒脉冲激光束，所述第三飞秒脉冲激光束返回至所述第一布拉格光栅，并经所述第一布拉格光栅压缩持续时间并输出；

经压缩后的所述第三飞秒脉冲激光束通过光纤传输线路聚焦在第一靶区域中，所述成像单元采集所述第一靶区域的图像信息并传输至所述数据分析处理单元进行图像信息的分析处理，所述控制单元根据所述第一靶区域的实时图像信息调整所述自锁模光纤振荡器的频率，所述自锁模光纤振荡器产生并输出频率飞秒脉冲激光束。

在其中一些实施例中，所述放大单元包括通过有源光纤依次熔融拼接的偏振隔离器、偏振器、侧面泵浦放大器和色散补偿器，所述偏振隔离器用于接收所述第一布拉格光栅展宽的飞秒种子脉冲激光束，所述偏振器接受展宽后的飞秒种子脉冲激光束并将展宽后的飞秒种子脉冲激光束定向为朝向所述侧面泵浦放大器，所述侧面泵浦放大器放大增益展宽的飞秒种子脉冲激光束并将该飞秒种子脉冲激光束输出至所述述色散补偿器，所述色散补偿器用于降低放大后的展宽的飞秒种子脉冲激光束的色散，所述偏振隔离器还用于接收来自所述侧面泵浦放大器放大后的飞秒种子脉冲激光束并向所述第一布拉格光栅输出。

在其中一些实施例中，所述有源光纤内均掺有增益离子。

在其中一些实施例中，所述增益离子为钕、镱、铒、铥、钬、镝或镨中的一种或多种。

在其中一些实施例中，所述有源光纤纤芯直径为6.2±0.5μm，模场直径为9.2±0.5μm。

在其中一些实施例中，所述第一布拉格光栅的反射率等于或高于所述第二布拉格光栅。

在其中一些实施例中，所述光纤传输线路为单模场光子晶体光纤，长度为10～20cm，模场直径为4.2±0.5μm。