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医用脉冲固体激光器研究

撒昱  
【摘要】: 本文就TD系列激光治疗机(即用于皮肤外科的TD02、TD06、TD08型Nd:YAG激光器和TD98型红宝石激光器)的研发和改进进行了讨论。主要工作分为如下8个方面: 1.为TD02型双脉冲Q开关Nd:YAG激光器和TD98型Q开关红宝石激光器研制了通用的软开关半桥串联谐振充电电路,该电路可以提供2.07A的恒定充电电流,最高充电电压1860V,最大峰值功率约3.85KW。 2.为TD02激光器研制了脉宽为230μs的单网孔网络氙灯放电网络。 3.为TD06型长脉冲Nd:YAG激光器和TD08型Nd:YAG倍频激光器研制了PWM长脉冲斩波放电电路,该电路可以提供最短1ms,最长超过500ms的平稳灯泵浦电压。 4.搭建了基于高速相机的测量装置,测量了长脉冲泵浦下YAG激光棒的动态热效应,结果发现光走离发生于特定子午面内,热透镜焦距在泵浦期间为负值。 5.应用热效应测量数据,设计了TD06激光器的谐振腔,该谐振腔在YAG激光棒长脉冲泵浦下仍可保持稳定的能量输出。我们称其为中位稳定腔。 6. TD98泵浦系统效率的改进,通过使用改进的泵浦腔和改变灯放电电路使得该红宝石激光器的阈值泵浦能量降低了42.8%,重复频率由0.5Hz提高到了1Hz。 7.研制了新的激光器控制系统,该控制系统使得用户无需额外指导即可安全方便地操作TD系列激光治疗机。 8.进行了医用激光器关节臂导光系统的精度分析。给出了一套调整和安装的误差公式。 目前,课题组已经完成了TD02,TD06和TD08的原型机研制,新设计的Q开关红宝石激光器得到了SFDA注册,可以进入中国医疗器械市场。


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