[发明专利]一种平面四路固体激光装置

说明书

技术领域

    本发明涉及激光装置领域，具体为一种平面四路固体激光装置。

背景技术

钬激光、铒激光、绿激光等固体激光治疗机均是以激光晶体作为工作物质的激光装置，被广泛应用于医学无创或微创手术中。

以钬激光为例，现有技术中，科医人空间四路钬激光装置、振镜扫描四路钬激光装置、电机四路钬激光装置是几种常见的四路钬激光装置方案。

如图3所示，科医人空间四路钬激光装置由上面两路和下面两路激光装置组合而成。科医人空间四路钬激光装置每一路发射的激光通过各自光路中的两个全反射镜反射到楔形镜上，通过楔形镜的转动将四路光按出光先后顺序按光轴a的方向出光，再通过聚焦透镜耦合进光纤输出。科医人空间四路钬激光装置结构复杂，光路调试困难，维修困难，聚焦透镜处形成的光斑直径较大，难以在高单脉冲能量下耦合进细光纤中，并且只能轮流单路出光，且输出的最大单脉冲能量较低，仅有4.0J。

如图4所示，振镜扫描四路钬激光装置使用振镜将四路激光反射至光纤。振镜扫描四路钬激光装置中使用振镜将激光反射至光纤，成本较高，光纤耦合可靠性差，并且振镜扫描四路钬激光装置也只能轮流单路出光，输出的最大单脉冲能量较低，仅有3.8J。

如图5所示，电机四路钬激光装置利用多个由伺服电机控制的光学镜片将四路激光送入聚焦透镜中，并通过聚焦透镜耦合至光纤。电机四路钬激光装置由于使用多台伺服电机，因此控制系统复杂，对三个伺服电机时间上协调控制要求很高，耦合可靠性差，三个伺服电机成本很高，输出的最大单脉冲能量较低，仅有4.0J。

可见，现有技术的大功率固体激光装置普遍存在单脉冲能量低，光纤耦合可靠性差，成本高，结构复杂维修困难等问题，制约了大功率固体激光治疗机在医学中的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种平面四路固体激光装置，以解决现有技术的大功率固体激光装置单脉冲能量低，光纤耦合可靠性差，成本高，结构复杂维修困难的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种平面四路固体激光装置，包括两个结构相同的双光路模块，其特征在于：每个双光路模块分别包括主光路和侧光路，侧光路包括第一激光晶体，以及依次设置在第一激光晶体出射光路前方的第一偏振片、第一前腔镜、全反镜，主光路包括第二激光晶体，以及依次设置在第二激光晶体出射光路前方的第二偏振片、第二前腔镜、第三偏振片，每个双光路模块中，侧光路中第一激光晶体出射光光路与主光路中第二激光晶体出射光光路同向平行，且侧光路中全反镜反射方向朝向主光路中第三偏振片，每个双光路模块中，侧光路中第一激光晶体出射光依次经过第一偏振片、第一前腔镜后被全反镜反射至主光路中的第三偏振片并被第三偏振片反射，主光路中第二激光晶体出射光依次经过第二偏振片、第二前腔镜后透射过第三偏振片并与侧光路被第三偏振片反射的出射光合为一束，每个双光路模块中的合束光作为输出光，或者分别输出；两个双光路模块输出光光路同向平行，其中第一个双光路模块输出光光路前方依次设置有由电机驱动的旋转镜、聚焦透镜、光纤，第二个双光路模块输出光光路前方设置有反射面朝向旋转镜的45°全反镜，所述旋转镜上具有光透过部分和光反射部分，电机驱动旋转镜转动至旋转镜的光透过部分位于第一个双光路模块输出光光路上，第一个双光路模块输出光从旋转镜通孔部分穿过，电机再驱动旋转镜转动至旋转镜的光反射部分与45度全反镜相对，第二个双光路模块输出光被45度全反镜反射至旋转镜，再被旋转镜反射后与第一个双光路模块穿过旋转镜的输出光同一光路，第一、第二个双光路模块的输出光分别经过聚焦透镜后入射至光纤。

所述的一种平面四路固体激光装置，其特征在于：每个双光路模块中，主光路的第二偏振片、第三偏振片相互平行，且第二偏振片、第三偏振片分别相对于主光路中第二激光晶体出射光光路布儒斯特角放置，侧光路的第一偏振片与主光路的第二偏振片在空间上呈正交关系，且侧光路的第一偏振片相对于侧光路中第一激光晶体出射光光路布儒斯特角放置。

所述的一种平面四路固体激光装置，其特征在于：所述光纤位于聚焦透镜焦点上。

所述的一种平面四路固体激光装置，其特征在于：每个双光路模块中，主光路中第二激光晶体出射光经过第二偏振片、第二前腔镜后形成Tp偏振光，侧光路中第一激光晶体出射光经过第一偏振片、第一前腔镜后形成Ts偏振光。

所述的一种平面四路固体激光装置，其特征在于：每个双光路模块中，全反镜都安装在三维调节架上。