2um激光器的研究近來成為熱門的課題之一,因為其在醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
人體組織中水的比例大約占70%,因而組織對光的吸收情況與水相似。水在中紅外波段有兩個強的吸收譜帶,分別為2.5~4.0μm和5.6~10μm。因此,當(dāng)激光與人體組織相互作用時,水對所用激光吸收系數(shù)的大小就決定了激光在組織中的穿透深度、損傷區(qū)域以及手術(shù)精度等。
Nd:YAG激光器的波長為1.06μm,可以用石英光纖傳輸,在醫(yī)療方面有不少應(yīng)用。但是,由于水對它的吸收僅為0.1cm-1,在有些*中,它的穿透深度較深,損傷區(qū)域較大,手術(shù)精度不高,因此不宜使用。Er:YAG激光波長為2.94μm,水對它的吸收為3000cm-1,屬水的強吸收波段。對醫(yī)療應(yīng)用來說,鉺激光器是一個十分理想的光源,然而令人遺憾的是:鉺激光不能用石英光纖傳輸,能夠傳輸鉺激光的非石英光纖容易斷裂,防礙其臨床應(yīng)用。
Ho:YAG激光波長為2.1μm,位于水較強吸收譜線。水對其吸收約為25cm-1,是水對Nd:YAG激光吸收的250倍。顯然,水對Ho:YAG激光的強吸收使其可以在大部分軟組織和硬組織中產(chǎn)生淺的穿透深度、高的手術(shù)精度和*的凝血作用,大大限制了損傷區(qū)域。在未來幾年中,它將逐步取代Nd:YAG激光器。雖然水對鈥激光的吸收只是水對鉺激光吸收的一百二十分之一,然而鈥激光能用低OH-的石英光纖傳輸,這就使鈥激光能有效地工作在氣體和液體環(huán)境中,為醫(yī)生切除軟骨和其它硬組織提供精確的途徑,使鈥激光成為現(xiàn)有激光內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中適宜的光源。鈥激光在軟組織中的*精度與CO2激光相比較,可能略低于CO2激光的手術(shù)精度,然而它能為大部分組織提供更好的凝血功能。除此之外,二者之間的大區(qū)別是CO2激光不能用石英光纖傳輸,只能借助于笨重的關(guān)節(jié)臂來導(dǎo)光,十分不便;而能用光纖傳輸?shù)拿}沖鈥激光則是切除和燒蝕軟骨以及其它硬的鈣化的組織的有效工具。因此有人稱鈥激光對于CO2激光來說具有挑戰(zhàn)性,在某些手術(shù)中鈥激光具有取代CO2激光的潛力。
由于人體其它部分組織也都含有大量的水分,由此可以推出,人體組織對2.1μm的鈥激光均有強烈的吸收作用,這一特點使得鈥激光器在醫(yī)學(xué)上有著廣闊的應(yīng)用前景。
“微創(chuàng)或無創(chuàng)”休內(nèi)診療是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域近二十年來高速發(fā)展的新興學(xué)科,是醫(yī)學(xué)和精密工程相結(jié)合的典型代表之一。2um激光應(yīng)用于前列腺增生 癥等泌尿外科疾病的治療,已取得巨大成功。2um銩激光將Co2激光切割和切除功能與Nd:YAG(釹:釔鋁石榴石)激光器的止血效果以及Ho: YAG(鈥:釔鋁石榴石)激光器損傷紺織小的特性集于一身,這種連續(xù)作用的2um激光器是近十多年來在激光外科學(xué)領(lǐng)域屮重要的突破。由于波長比CO2激光器波長短,新型Tm繳光器的輻射可以不需要通過復(fù)雜的導(dǎo)光反射系統(tǒng)而直接通過低OH損耗的石英光纖輸送到切開的表面,激 光器很容易安裝到內(nèi)窺鏡中。此外連續(xù)工作的方式能大大減小紐織的受損,因為組織氣化是連續(xù)發(fā)生的,不會引起組織密度的波動。所以, 銩激光器被認(rèn)為是的手術(shù)用激光器。
屹持光電推出的雙包層摻銩光纖激光器是實現(xiàn)2um波段高功率、高光束質(zhì)量激光輸出的效的技術(shù)手段。同常規(guī)固體激光器相比,光纖激光器具有光束質(zhì)量 好、效率高、穩(wěn)定性好、易于散熱、易于實現(xiàn)高功率等持點,是近年來囯際上的研究熱點。開展高功率摻銩光纖激光器的研究,實現(xiàn)關(guān)鍵核心部件的國產(chǎn)化,研制出2um波段實用化高功率光纖激光器,并在激光*中開展應(yīng)用,對推動我們醫(yī)療和國防事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
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