波長在3 μm附近的中紅外激光波長，由于水對此波段的強(qiáng)吸收泉蝌，而被認(rèn)為是生物醫(yī)學(xué)治療組織的有效激光波長歇万。但3 μm波長激光的缺點(diǎn)是硅光纖傳輸困難。使用105um芯徑勋陪，數(shù)值孔徑為0.12的硅光纖贪磺，對尖端加以處理后，可以傳輸2.8um波長的激光诅愚。
中紅外激光治療傳輸接頭設(shè)計(jì)
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波段間的吸收峰圖寒锚。從該圖中可以看到，近紅外到中紅外波段违孝，在3um附近刹前，水分子對于光能量有強(qiáng)烈的吸收，這可能和水分子的振轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)有關(guān)系雌桑。借助3um波段的水吸收特性喇喉，這個(gè)波段現(xiàn)在已經(jīng)用于牙科手術(shù)中堅(jiān)硬組織的蒸發(fā)，另外在整形外科臨床應(yīng)用中校坑，此波段也常用作淺表層組織微區(qū)治療轧飞。
這個(gè)波段常用的激光器衅鹿，Er:YAG或Er:YSGG脈沖激光器發(fā)出的激光，常通過氟化物光纖或中空光子晶體光纖傳輸过咬，關(guān)于這兩種類型的光纖大渤，詳情見本公司網(wǎng)頁的光纖類產(chǎn)品目錄。作為使用范圍較廣的石英光纖掸绞，在此波段的傳輸效率卻不太理想泵三，一般認(rèn)為，這個(gè)波長是石英材料吸收率較高的范圍衔掸，意味著如果使用石英光纖直接傳輸3um波段烫幕，可能導(dǎo)致能量損耗率較高。下圖是典型石英材料在150nm-5um波段的透射譜敞映，可以看到在3um附件较曼，石英的透射率顯著降低。
出處：https://escooptics.com/blogs/news/the-benefits-of-fused-silica-quartz
一振愿、 實(shí)現(xiàn)方法
介紹一種無透鏡光纖端部振蕩泵浦方案捷犹，讓激光二極管光束從固體激光晶體邊緣進(jìn)入的方法稱為“光纖尖端振蕩”，其典型過程是通過準(zhǔn)直透鏡將光束轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)直光束冕末，準(zhǔn)直透鏡通過聚焦透鏡聚焦在合適的光斑尺寸內(nèi)萍歉，然后耦合到晶體邊緣表面。這種方法需要足夠的空間來安裝透鏡档桃，需要固定透鏡安裝位置枪孩，以及優(yōu)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(huì)產(chǎn)生影響藻肄，但這卻是比較常見的方案蔑舞。
在一些激光二極管泵浦的固體微芯片激光器中，將幾毫米大小的激光晶體放置在泵浦的LD附近嘹屯，使芯片發(fā)出的激光束不受任何干涉地進(jìn)入激光晶體并進(jìn)行振蕩攻询。在這種無透鏡耦合系統(tǒng)中，獲得高效振蕩的必要條件是使得泵浦光束在固體激光晶體中的傳播與激光諧振光束直徑的充分重疊抚垄。
使用摻雜鉺30%和鉻2%的YSGG晶體，配合NA值為0.22的芯徑為100-200微米的石英光纖谋逻，可以實(shí)現(xiàn)上述的過程呆馁。
調(diào)整激勵(lì)光束時(shí)，使用芯直徑為105um NA0.22的光纖毁兆，這種類型光纖我們公司可以提供浙滤，它的最小光束直徑和散射角都比有透鏡的方案略小，對于邊緣振蕩而言气堕，這是有利的特性纺腊。
將Er,Cr:YSGG晶體放在銅塊基體中畔咧，使用銅塊的目的是將熱量快速導(dǎo)出，然后用導(dǎo)熱材料填充在晶體和基體中間揖膜。使用的晶體尺寸在2毫米左右誓沸，兩端鍍鏡面反射膜。光纖尖端和晶體表面的距離是需要調(diào)節(jié)的壹粟。這樣的裝置結(jié)構(gòu)拜隧，在實(shí)際使用中也是極為不便的，所以應(yīng)該把晶體和光纖組合成一個(gè)結(jié)構(gòu)趁仙，封裝到一起洪添。
在光纖尖端組裝晶體，晶體部分的散熱措施影響著傳輸效率雀费，當(dāng)泵浦功率提高時(shí)干奢，激光振蕩輸出達(dá)到飽和，導(dǎo)致晶體破裂盏袄。優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)忿峻，對防止激光振蕩或局部溫度升高時(shí)對固體激光器晶體造成損傷起著至關(guān)重要的作用。
這樣的結(jié)構(gòu)貌矿，可實(shí)現(xiàn)平均輸出1w的功率炭菌，再在表面上固定黃銅手持柄或固定器，外套管和黃銅管間填充導(dǎo)熱材料逛漫。
很明顯黑低，可以將放置在光纖尖端的激光頭尺寸減小到與一般光纖連接器的插件尺寸相當(dāng)?shù)乃剑瑢Ρ韧哥R聚焦結(jié)構(gòu)酌毡，這種結(jié)構(gòu)的尺寸可控克握，節(jié)省空間。從材料上來看枷踏，采用石英光纖的優(yōu)點(diǎn)是使用方便菩暗，并可根據(jù)需要通過中繼光纖延長傳輸距離。直徑在100um左右的光斑容易被晶體獲得旭蠕，因此可以試試我們的同種類的光纖停团，會(huì)有不錯(cuò)的效果。
（聲明：本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數(shù)據(jù)庫論文掏熬，期刊卷及DOI編號(hào)都已在引用部分標(biāo)出佑稠；本公司可提供分布式光纖傳感系統(tǒng)，配合各種工程實(shí)踐研究旗芬，價(jià)格優(yōu)惠舌胶，性能優(yōu)異，如有需要疮丛，歡迎采購ａＩ）
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