[发明专利]掺钕钒酸钇(Nd∶YVO4)激光医疗机

说明书

本发明属医疗设备，特别是涉及一种激光医疗设备，它是一种用普通医用光纤传输，具有足够高的激光输出功率或能量，可灵活、方便地用于体表和体内内窥治疗的激光医疗设备。

目前广泛应用于临床的1.06μm Nd：YAG激光对组织有较深的穿透能力，具有优良的组织凝固和止血效果，但切割组织的能力较差。我们测量了蒸馏水对不同波长辐射的吸收系数(见表1)，发现蒸馏水对1.34μm辐射的吸收系数适中，约为1.06μm Nd：YAG激光的14.26倍，但较10.6μm CO₂激光、2.8μm Er：YAG激光和2.1μm Ho：YAG激光小，在临床治疗中兼具良好的凝固、止血效果和10.6μm激光切割、气化速度快的优点，所以这一波段激光在临床上是一种极有应用价值的新波段激光。

            表1.水对不同波长辐射的吸收系数

波长(nm)      1047      1053      1064      1070      1079.5

吸收系数

              0.2425    0.2303    0.2065    0.2125    0.2125

α(cm^-1)

波长(nm)      1313      1318      1338      1341.4    1351

吸收系数

              1.6788    1.8158    2.7774    2.9450    3.551

α(cm^-1)

过去，我们开展了激光、非线性晶体对称性、物理性能、器件及其间相互关系的研究，测量了Nd³⁺离子在YAlO₃晶体中⁴F_3/2-⁴I_13/2跃迁的截面σ(H.Y.Shen et al，“Measurement of the Stimulated Emission Cross for ⁴F_3/2-⁴I_13/2Transition of Nd³⁺ in YAlO₃ Crystal”，IEEEJ.Quantum Electron.，Vol.25，No.2，144(1989).)，发现它是Nd：YAG、Nd：YLF和Nd：BEL等晶体跃迁截面的2.4倍以上(H.Y.Shen et al，“Comparision of simultaneous multiple wavelengthlasing in various neodymium host crystal at transitions from ⁴F_3/2-⁴I_11/2 and⁴F_3/2-⁴I_13/2”，Appl.Phys.Lett.，Vol.56，No.20，1937(1990).)，它与荧光寿命τ的乘积在这些晶体中也是最大的(见表2)，由于στ与激光阈值成反比而与激光输出成正比，因而我们利用Nd：YAlO₃晶体研制成高功率连续激光器，并发明了1341.4μm和1079.5μm激光医疗机，同时申请了中、美发明专利(中国申请号为93117719.7，美国申请号为08/312780)。