波長在3 μm附近的中紅外激光波長，由於(yu) 水對此波段的強吸收，而被認為(wei) 是生物醫學治療組織的有效激光波長。但3 μm波長激光的缺點是矽光纖傳(chuan) 輸困難。使用105um芯徑，數值孔徑為(wei) 0.12的矽光纖，對尖端加以處理後，可以傳(chuan) 輸2.8um波長的激光。
中紅外激光治療傳(chuan) 輸接頭設計
Refer：Anwer, Atif & Ali, Syed Saad & Meriaudeau, Fabrice. (2016). Underwater online 3D mapping and scene reconstruction using low cost kinect RGB-D sensor. 1-6. 10.1109/ICIAS.2016.7824132.
上圖是水分子在10nm-10mm波段間的吸收峰圖。從(cong) 該圖中可以看到，近紅外到中紅外波段，在3um附近，水分子對於(yu) 光能量有強烈的吸收，這可能和水分子的振轉結構有關(guan) 係。借助3um波段的水吸收特性，這個(ge) 波段現在已經用於(yu) 牙科手術中堅硬組織的蒸發，另外在整形外科臨(lin) 床国产成人在线观看免费网站中，此波段也常用作淺表層組織微區治療。
這個(ge) 波段常用的激光器，Er:YAG或Er:YSGG脈衝(chong) 激光器發出的激光，常通過氟化物光纖或中空光子晶體(ti) 光纖傳(chuan) 輸，關(guan) 於(yu) 這兩(liang) 種類型的光纖，詳情見本国产黄色在线观看網頁的光纖類国产欧美在线目錄。作為(wei) 使用範圍較廣的石英光纖，在此波段的傳(chuan) 輸效率卻不太理想，一般認為(wei) ，這個(ge) 波長是石英材料吸收率較高的範圍，意味著如果使用石英光纖直接傳(chuan) 輸3um波段，可能導致能量損耗率較高。下圖是典型石英材料在150nm-5um波段的透射譜，可以看到在3um附件，石英的透射率顯著降低。
出處：https://escooptics.com/blogs/news/the-benefits-of-fused-silica-quartz
一、 實現方法
介紹一種無透鏡光纖端部振蕩泵浦方案，讓激光二極管光束從(cong) 固體(ti) 激光晶體(ti) 邊緣進入的方法稱為(wei) “光纖尖端振蕩”，其典型過程是通過準直透鏡將光束轉化為(wei) 準直光束，準直透鏡通過聚焦透鏡聚焦在合適的光斑尺寸內(nei) ，然後耦合到晶體(ti) 邊緣表麵。這種方法需要足夠的空間來安裝透鏡，需要固定透鏡安裝位置，以及優(you) 化泵浦激光器的匯聚光束形狀，且這種方式明顯的對激光效率會(hui) 產(chan) 生影響，但這卻是比較常見的方案。
在一些激光二極管泵浦的固體(ti) 微芯片激光器中，將幾毫米大小的激光晶體(ti) 放置在泵浦的LD附近，使芯片發出的激光束不受任何幹涉地進入激光晶體(ti) 並進行振蕩。在這種無透鏡耦合係統中，獲得高效振蕩的必要條件是使得泵浦光束在固體(ti) 激光晶體(ti) 中的傳(chuan) 播與(yu) 激光諧振光束直徑的充分重疊。
使用摻雜鉺30%和鉻2%的YSGG晶體(ti) ，配合NA值為(wei) 0.22的芯徑為(wei) 100-200微米的石英光纖，可以實現上述的過程。
調整激勵光束時，使用芯直徑為(wei) 105um NA0.22的光纖，這種類型光纖我們(men) 国产黄色在线观看可以提供，它的最小光束直徑和散射角都比有透鏡的方案略小，對於(yu) 邊緣振蕩而言，這是有利的特性。
將Er,Cr:YSGG晶體(ti) 放在銅塊基體(ti) 中，使用銅塊的目的是將熱量快速導出，然後用導熱材料填充在晶體(ti) 和基體(ti) 中間。使用的晶體(ti) 尺寸在2毫米左右，兩(liang) 端鍍鏡麵反射膜。光纖尖端和晶體(ti) 表麵的距離是需要調節的。這樣的裝置結構，在實際使用中也是極為(wei) 不便的，所以應該把晶體(ti) 和光纖組合成一個(ge) 結構，封裝到一起。
在光纖尖端組裝晶體(ti) ，晶體(ti) 部分的散熱措施影響著傳(chuan) 輸效率，當泵浦功率提高時，激光振蕩輸出達到飽和，導致晶體(ti) 破裂。優(you) 異的結構設計，對防止激光振蕩或局部溫度升高時對固體(ti) 激光器晶體(ti) 造成損傷(shang) 起著至關(guan) 重要的作用。
這樣的結構，可實現平均輸出1w的功率，再在表麵上固定黃銅手持柄或固定器，外套管和黃銅管間填充導熱材料。
很明顯，可以將放置在光纖尖端的激光頭尺寸減小到與(yu) 一般光纖連接器的插件尺寸相當的水平，對比透鏡聚焦結構，這種結構的尺寸可控，節省空間。從(cong) 材料上來看，采用石英光纖的優(you) 點是使用方便，並可根據需要通過中繼光纖延長傳(chuan) 輸距離。直徑在100um左右的光斑容易被晶體(ti) 獲得，因此可以試試我們(men) 的同種類的光纖，會(hui) 有不錯的效果。
（聲明：本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數據庫論文，期刊卷及DOI編號都已在引用部分標出；本国产黄色在线观看可提供分布式光纖傳(chuan) 感係統，配合各種工程實踐研究，價(jia) 格優(you) 惠，性能優(you) 異，如有需要，歡迎采購！）
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