專利名稱：一種多路脈沖激光集成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多路脈沖激光集成系統(tǒng)，特別是用于準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)上的
多路脈沖激光集成系統(tǒng)，實現(xiàn)兩束或者兩束以上激光束的光路復(fù)用，以獲取高脈沖頻率、高能量穩(wěn)定性及充足脈沖能量的激光。
背景技術(shù)：
激光光源作為準(zhǔn)分子激光治療器械中的核心部分，技術(shù)要求較高，激光光源的質(zhì)量將直接影響手術(shù)的效果。為達(dá)到準(zhǔn)分子激光眼科治療的要求，所使用的激光光源必須滿足高脈沖頻率、高能量穩(wěn)定性及充足脈沖能量這三點要求。對于準(zhǔn)分子激光器，其脈沖能量越高價格越昂貴；而且當(dāng)激光器在高速如500Hz下工作時系統(tǒng)需要增加水冷系統(tǒng)，就大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，這限制了激光脈沖在頻率上的提升。同時，當(dāng)激光脈沖頻率增加時，脈沖能量及穩(wěn)定性也會趨于下降。所以目前的準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)所采用的激光大部分工作在頻率200-500Hz之間。為了達(dá)到高的脈沖頻率， 一種有效可行方法就是使用兩個或兩個以上的脈沖激光，使其按照預(yù)先設(shè)定好的程序工作，實現(xiàn)多路激光脈沖的集合。傳統(tǒng)的雙光路合成系統(tǒng)的配置為一個反射鏡與光分束器的組合，合成光路再相繼通過兩個振鏡。該光路使用了一個光分束器(50/50)，其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，一般情況下對于連續(xù)型激光器和脈沖激光器均適用；其缺點是每個激光器都損失了 50%的能量。如此提高激光脈沖頻率的方式，造成能量的損失，綜合來說是得不償失的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為了克服現(xiàn)有雙光路合成系統(tǒng)在合成過程中會損失光束能量的缺陷，而提供一個能避免因使用光分束器造成激光能量損失、同時能滿足高脈沖頻率、高能量穩(wěn)定性及充足脈沖能量的要求的多路脈沖激光集成系統(tǒng)。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種多路脈沖激光集成系統(tǒng)，包括兩個或兩個以上的激光源及合成機(jī)構(gòu)，其特征在于所述激光源輪流分時發(fā)出光束，所有激光源的光路有一個交匯點，所述合成機(jī)構(gòu)包括至少一組角度不同的反射鏡組、反射鏡驅(qū)動裝置及同步器，反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡組循環(huán)逐一經(jīng)過所述交匯點，所述反射鏡組中的各個反射鏡的角度與激光源一一對應(yīng)，使得當(dāng)反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡逐一經(jīng)過所述交匯點時，激光源發(fā)出的光線經(jīng)過相應(yīng)的反射鏡反射后處于同一條光路上，所述同步器僅使與處于交匯點上的反射鏡相對應(yīng)的激光源發(fā)光。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過同步器控制反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動處
于交匯點上的反射鏡隨發(fā)出光束的激光源的入射角改變角度，使所有激光源發(fā)出的光束經(jīng)
反射鏡反射后處于同一條光路上達(dá)到合成的目的，但是全反反射鏡并不會造成激光源發(fā)出
的光束的光能的衰減，因此能在維持低成本、不損失光能的及不明顯提高系統(tǒng)復(fù)雜性的前
提下，得到高脈沖頻率、高能量穩(wěn)定性及充足脈沖能量的激光。 下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明具體實施例一光束脈沖合成示意圖； 圖2為圖1局部放大示意圖。 圖3為本發(fā)明具體實施例二中一路激光源穿過透光孔時的示意圖； 圖4為本發(fā)明具體實施例二另一路激光源經(jīng)反光鏡反射后的示意圖； 圖5為本發(fā)明具體實施例二光束合成后的示意圖； 圖6為本發(fā)明具體實施例二安裝架結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式
在本發(fā)明中的多路脈沖激光集成系統(tǒng)包括兩個或兩個以上的激光源及合成機(jī)構(gòu)，激光源輪流分時發(fā)出光束，所有激光源發(fā)出的光束即光路有一個交匯點，所述合成機(jī)構(gòu)包括所述合成機(jī)構(gòu)包括至少一組角度不同的反射鏡組、反射鏡驅(qū)動裝置及同步器，反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡組循環(huán)逐一經(jīng)過所述交匯點，所述反射鏡組中的各個反射鏡的角度與激光源一一對應(yīng)，使得當(dāng)反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡逐一經(jīng)過所述交匯點時，激光源發(fā)出的光線經(jīng)過相應(yīng)的反射鏡反射后處于同一條光路上，所述同步器僅使與處于交匯點上的反射鏡相對應(yīng)的激光源發(fā)光上，由此完成多路脈沖激光的無衰減集成。其中合成機(jī)構(gòu)的方式有多種，以下分別以具體實施例加以說明。 具體實施例1 :多路脈沖激光集成系統(tǒng)的合成機(jī)構(gòu)采用反射鏡組，反射鏡組中反射鏡3的數(shù)目與激光源數(shù)目相同，各個激光源發(fā)出的光束對準(zhǔn)同一個點即交匯點4，各個反射鏡3的角度與激光源一一對應(yīng)，使得當(dāng)反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡3逐一經(jīng)過所述激光源的交匯點4時，激光源發(fā)出的光線經(jīng)過相應(yīng)的反射鏡3反射后處于同一條光路上，反射鏡驅(qū)動裝置(圖中未示出)在同步器(圖中未示出)控制下驅(qū)動反射鏡組循環(huán)逐一經(jīng)過所述交匯點4，反射鏡組至少為一組，也可以是多組重復(fù)周期地經(jīng)過交匯點4，所述同步器僅使與處于交匯點4上的反射鏡3相對應(yīng)的激光源發(fā)光。其中反射鏡組可以沿圓周安裝在一個圓盤或圓環(huán)狀的安裝架5上，安裝架5由反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動繞中心軸作旋轉(zhuǎn)，所述激光源設(shè)置在安裝架5周邊，所述激光源的交匯點4落在反射鏡組旋轉(zhuǎn)的軌跡上。這種方式反射鏡驅(qū)動裝置的驅(qū)動方式簡便，裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。如圖1、2所示，以雙路脈沖激光集成系統(tǒng)為例雙路脈沖激光集成系統(tǒng)設(shè)有第一激光源1和第二激光源2，所述圓盤狀的安裝架5沿圓周均勻設(shè)有一圈圓孔，圓孔數(shù)為偶數(shù)(當(dāng)合成的激光源多于兩個時，圓孔數(shù)為激光源的整數(shù)倍)，不同的安裝架5速度配合不同的開孔數(shù)目工作，但是安裝架5轉(zhuǎn)速過高會伴有更多震動。由全反射鏡組成的反射鏡組依次周期重復(fù)排列安裝在圓孔中，其中與第一激光源1對應(yīng)的部分與安裝架5平面平行，與第二激光源2對應(yīng)的另一部分反射鏡3與安裝架5平面成10°夾角，兩種反射鏡3相互間隔設(shè)置，相鄰的兩面反射鏡3為一組，第一激光源1設(shè)置在安裝架5的側(cè)前方，第一激光源1發(fā)出的光束與安裝架5平面成45°夾角并對準(zhǔn)所述圓孔的中心的軌跡，第二激光源2設(shè)置在第一激光源1一側(cè)，發(fā)出的光束與第一激光源1發(fā)出的光束成10°夾角，同樣對準(zhǔn)所述圓孔的中心的軌跡且重合，并經(jīng)反射鏡3反射后與第一激光源1發(fā)出的光束的光路重疊，所述同步器可以采取在安裝架5所有反光鏡的外側(cè)沿圓周設(shè)置兩圈同步孔7分別對應(yīng)兩種反光鏡，兩圈同步孔7前后各分別設(shè)置一個發(fā)光二極管和一個光電探測器，通過安裝架5的旋轉(zhuǎn)控制發(fā)光二極管的光線是否透過，相應(yīng)的 光電探測器能產(chǎn)生電壓時序信號，繼而控制相應(yīng)的激光器的啟動，達(dá)到反光鏡和激光源的 同步，完成激光脈沖的集成。在激光源體積允許的前提下，兩個反射角度之間的偏差角度越 小越好，有利于縮小多路脈沖激光集成系統(tǒng)的整體體積。 具體實施例2 :本具體實施例還可以采取以下方式每組反射鏡組中包括一個透 光孔6，每組透光孔6加上反射鏡3數(shù)目與激光源數(shù)目相同，安裝架5由反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū) 動繞中心軸作旋轉(zhuǎn)，所述多個激光源中的第一激光源1設(shè)置在安裝架5的后側(cè)，其余激光源 設(shè)置在安裝架5另一側(cè)，所有激光源發(fā)出的光束的交匯點4落在反射鏡組旋轉(zhuǎn)的軌跡上， 除第一激光源1外的其余激光源發(fā)出的光束經(jīng)對應(yīng)反射鏡3反射后與第一激光源1發(fā)出的 光束的光路重疊，這樣就避免了需對所有反射鏡3進(jìn)行一一校準(zhǔn)的問題。同樣以雙路脈沖 激光集成系統(tǒng)為例如圖6所示，即在圓盤狀安裝架5圓孔中每間隔一個圓孔裝有全反射 鏡3，未安裝反射鏡3的圓孔作為透光孔6，反射鏡3與安裝架5平面平行，相鄰的透光孔6 和反射鏡3為一組。如圖3所示，所述安裝架5設(shè)置在所述第一激光源1的前方并可以使 第一激光源1發(fā)出的光束穿過所述透光孔6中心的軌跡，所述安裝架5平面與第一激光源 1發(fā)出的光束成45。夾角，如圖4所示，所述第二激光源2設(shè)置在安裝架5另一側(cè)，與第一 激光源1關(guān)于安裝架5對稱，使第二激光源2發(fā)出的光束同樣對準(zhǔn)所述透光孔6中心的軌 跡且重合，并經(jīng)反射鏡3反射后與第一激光源1發(fā)出的光束的光路重疊，參見圖5。當(dāng)合成 的激光源多于兩個時，圓孔數(shù)同樣為激光源數(shù)的整數(shù)倍，每組具有一個透光孔6，每組透光 孔6加上反射鏡3數(shù)目與激光源數(shù)目相同，第一激光源1發(fā)出的光束同樣穿過所述透光孔 6的中心，其余激光源設(shè)置在安裝架5另一側(cè)，發(fā)出的光束同樣對準(zhǔn)所述圓孔的中心并經(jīng)對 應(yīng)的反射鏡3反射后與第一激光源1發(fā)出的光束的光路重疊。 當(dāng)然，本發(fā)明也同樣適合其他類型光源的多路脈沖合成，也不僅限于準(zhǔn)分子激光 眼科治療機(jī)上應(yīng)用，只要是對多路光脈沖合成有需求的場合均可以應(yīng)用。激光源發(fā)出的光 束可以是直接照射到合成反射鏡3上進(jìn)行合成，也可以是根據(jù)激光源設(shè)置的位置先通過前 置反射鏡3反射后，再照射到合成反射鏡3上進(jìn)行合成。合成后的光束還可以再經(jīng)過兩個 分別繞相互垂直轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的X反射鏡3和Y反射鏡3的反射達(dá)到二維掃描的目的。反射鏡 驅(qū)動裝置及同步器的方案也不是唯一的，現(xiàn)有的電子技術(shù)或單片機(jī)控制技術(shù)都能方便地實 現(xiàn)，此處不再一一列舉。
權(quán)利要求
一種多路脈沖激光集成系統(tǒng)，包括兩個或兩個以上的激光源及合成機(jī)構(gòu)，其特征在于所述激光源輪流分時發(fā)出光束，所有激光源的光路有一個交匯點，所述合成機(jī)構(gòu)包括至少一組角度不同的反射鏡組、反射鏡驅(qū)動裝置及同步器，反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡組循環(huán)逐一經(jīng)過所述交匯點，所述反射鏡組中的各個反射鏡的角度與激光源一一對應(yīng)，使得當(dāng)反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡逐一經(jīng)過所述交匯點時，激光源發(fā)出的光線經(jīng)過相應(yīng)的反射鏡反射后處于同一條光路上，所述同步器僅使與處于交匯點上的反射鏡相對應(yīng)的激光源發(fā)光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路脈沖激光集成系統(tǒng)，其特征在于所述一組或一組以上 的反射鏡組沿圓周安裝在一個圓盤或圓環(huán)狀的安裝架上，每組反射鏡組中的反射鏡數(shù)目與 激光源數(shù)目相同，安裝架由反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動繞中心軸作旋轉(zhuǎn)，所述激光源設(shè)置在安裝 架周邊，所述激光源發(fā)出的光束的交匯點落在反射鏡組旋轉(zhuǎn)的軌跡上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路脈沖激光集成系統(tǒng)，其特征在于所述一組或一組以上 的反射鏡組沿圓周安裝在一個圓盤或圓環(huán)狀的安裝架上，每組反射鏡組中包括一個透光 孔，每組透光孔加上反射鏡數(shù)目與激光源數(shù)目相同，安裝架由反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動繞中心 軸作旋轉(zhuǎn)，所述多個激光源中的第一激光源設(shè)置在安裝架的后側(cè)，其余激光源設(shè)置在安裝 架另一側(cè)，所有激光源發(fā)出的光束的交匯點落在反射鏡組旋轉(zhuǎn)的軌跡上，除第一激光源外 的其余激光源發(fā)出的光束經(jīng)對應(yīng)反射鏡反射后與第一激光源發(fā)出的光束的光路重疊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多路脈沖激光集成系統(tǒng)，特別是用于準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)上的多路脈沖激光集成系統(tǒng)。該方法通過激光源輪流分時發(fā)出光束，所有激光源的光路有一個交匯點，所述合成機(jī)構(gòu)包括至少一組角度不同的反射鏡組、反射鏡驅(qū)動裝置及同步器，反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡組循環(huán)逐一經(jīng)過所述交匯點，所述反射鏡組中的各個反射鏡的角度與激光源一一對應(yīng)，使得當(dāng)反射鏡驅(qū)動裝置驅(qū)動反射鏡逐一經(jīng)過所述交匯點時，激光源發(fā)出的光線經(jīng)過相應(yīng)的反射鏡反射后處于同一條光路上。使準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)的激光光源同時滿足高脈沖頻率、高能量穩(wěn)定性及充足脈沖能量的要求，為目前臨床應(yīng)用準(zhǔn)分子激光眼科治療機(jī)提供技術(shù)解決方案。
文檔編號G02B27/14GK101794025SQ201010102090
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者劉黨會, 厲以宇, 呂帆, 瞿佳, 陳浩 申請人:溫州醫(yī)學(xué)院;浙江溫醫(yī)雷賽醫(yī)用激光科技有限公司