医用激光仪器结构

常见激光器结构及器件功能介绍激光器是一种产生、放大和聚焦激光光束的器件。

它在现代科学、医疗、工业和战争等领域都有广泛的应用。

常见的激光器结构主要包括激光介质、泵浦源、光学谐振腔和输出窗口等部分。

下面将对这些部分的功能进行详细介绍。

1.激光介质：激光介质是激光器的核心部件，它能够使电能或光能转化为激光能量。

常见的激光介质包括气体（如二氧化碳、氩等）、固体（如Nd:YAG晶体）和液体（如染料溶液）等。

不同激光介质具有不同的特性，决定了激光器的输出特点。

2.泵浦源：泵浦源是激光器产生激光能量的能源，它对激光介质进行能量输入，使之达到激发态。

常见的泵浦源包括电子激发（如气体放电、闪光灯等）、光学激发（如半导体激光二极管、固体激光晶体等）和化学激发（如染料激光器）等。

泵浦源的选择决定了激光器的效率和波长等参数。

3.光学谐振腔：光学谐振腔是激光器中光的来回传播的空间，在谐振腔内激光能量发生倍增和光模式形成。

常见的光学谐振腔包括平面腔、球面腔和折射腔等。

谐振腔的结构和参数决定了激光器的输出特征，如脉冲宽度、线宽和波前质量等。

4.输出窗口：输出窗口是激光器中激光能量传出的接口，它具有透过激光的特性，并使激光尽量少损耗。

常见的输出窗口材料包括光学玻璃、光纤和光学晶体等。

输出窗口的选择和设计是影响激光器输出功率和光束质量的重要因素。

除了上述部分，激光器还包括一些辅助器件和系统，如冷却系统、调谐器和稳频器等，它们的功能主要有以下几个方面：1.冷却系统：激光器在工作过程中会产生大量的热量，需要通过冷却系统来散热，以保持激光介质和泵浦源的稳定性。

常见的冷却方式包括空气冷却、水冷却和制冷剂冷却等。

2.调谐器：激光器的波长可能需要进行调整，以适应不同应用的需求。

调谐器通过改变光学谐振腔的长度或谐振性能，实现激光器波长的可调。

3.稳频器：激光器的频率稳定度对一些应用非常重要。

稳频器通过使用反馈调节和控制系统，使激光器的频率保持在目标值附近的范围内。

医用激光相机组成结构湿式激光相机湿式激光相机的结构主要由6部分组成：开关电源、影像控制系统(IMS)、抓片机构控制系统(PCB)、激光打印控制系统、胶片传动控制系统(MCS)、自动冲洗单元。

各部分主要功能如下：(1)开关电源：为激光相机各工作单元提供相适应的工作电源。

(2)影像控制系统：负责把主机的图像信号进行整理，根据需要进行分格排版；同时，可对图像对比度、密度进行调节等。

由计算机控制的影像控制系统是激光相机的核心。

相机的图像信号传递到激光相机后，要经过一系列的处理修正，调整图像的尺寸、大小、版面。

激光头依据排版后的图像信号输出强弱不同的激光，从而完成对胶片的扫描过程。

激光相机的处理能力决定了相机的图像质量、适应能力和应用范围。

(3)抓片机构控制系统：负责将需要扫描的胶片抓起，送人激光扫描区。

(4)激光打印控制系统：湿式激光打印控制系统由激光扫描和胶片传送2部分组成。

排版完成的图像信号，通过控制电路转变为激光扫描所需的光信号。

激光束经校准后按“行式扫描”(从左至右)在胶片上形成图像信号的潜影。

胶片传递系统在伺服系统控制的高精度电机带动下，保证在激光器进行扫描时，带动胶片在Y轴方向匀速的向前移动通过扫描区，从而完成整张胶片的扫描(打印)过程。

(5)胶片传动控制系统：负责胶片的整个传送过程。

(6)自动冲洗单位：激光相机和自动洗片机连接在一起，使打印形成潜影后的胶片不进入收片盒，而直接进入洗片机进行冲洗。

干式激光相机干式激光相机的结构主要由6部分组成：开关电源、影像控制系统(IMS)、抓片机构控制系统(PCB)、激光打印控制系统、胶片传动控制系统(MCS)、胶片显影旋转加热系统。

各部分主要功能如下：(1)开关电源、影像控制系统、抓片机构控制系统、胶片传递控制系统这4部分功能与湿式激光相机大体相同。

(2)激光打印控制系统：与湿式激光相机不同，干式激光相机在激光打印过程中，胶片始终处于静止状态，激光束在胶片X轴和Y轴方向上的扫描全由激光头上所附带的控制机构完成。

1引言激光是一种具有高亮度、高定向、高单色的相干光源。

随着各种激光医疗器械的出现及其在实践中的不断改进，激光已成为医学领域的一个重要分支。

由于激光外科手术具有微创的特点，并能做到真正意义上的无血或少血，使激光治疗机成为非常重要的外科手术刀和辅助诊疗设备，是当今医院必备的医疗器械之一[1]。

与此同时，新的激光医疗技术也不断出现并在解决一些重大医学难题上显现出巨大的生命力，如光纤导入激光汽化血栓的血管形成术、激光椎间盘突出切除术、超脉冲激光扫描去皱换肤手术以及X 激光生物体的全息显像等技术的发展和应用，必将在遗传学、分子生物学和其他医学领域形成新突破。

2常用医用激光器的主要类型2.1医用气体激光器2.1.1氦氖激光器氦氖激光器是我国应用最早、寿命最长而价格最便宜的1种激光器。

如图1所示，氦氖激光器结构简单，用1根直径2mm 的毛细管，外面再同心套1根直径约6cm 的玻璃管，管的两端封接2块平行的反射镜组成光学腔。

腔内充有比例为9∶1的氦、氖气体。

氖气是发生激光的工作物质，而氦气是辅助气体。

2根大小玻璃管相通，激光在毛细管内形成，大玻璃管协助储气。

当毛细管两端加上几千伏电压，产生辉光放电，首先激励氦原子从基态跃迁到高能态，高能态的氦原子又将能量转移给氖原子，使氖原子建立粒子数反转，受激辐射，经光学谐振腔谐振，输出中心波长为632.8nm 的红光，功率可至几十毫瓦。

氦氖激光在医学上可作为光针代替毫针，可治疗毫针的一切适应证，还用于照射理疗、止痒阵痛。

2.1.2二氧化碳激光器二氧化碳激光器是目前转换效率最高、应用最广、连续输出功率最大的激光器，属中生代产品。

医学上常用的有内腔式、封离式、单管式、低气压、直流电纵向激励、连续运转的激光器，封闭管内充有CO 2、氮、氦、氢和氙共5种气体。

其中CO 2是受激辐射产生激光的工作气体，其余全是辅助气体。

受激氮分子可将其能量共振转移给CO 2分子，使CO 2气体分子更多地从基态向高能态跃迁，在亚稳态上积聚，从而大大提高激光输出功率；氦气能帮助抽掉CO 2分子处于下能级的粒子，有利于建立粒子数反转，使得激光器增加输出功率5~10倍；氢气能延长激光器工作寿命；氙气能大大降低工作电压，以减少高电压产生的高能电子对CO 2分子的离解作用[2]。

几种激光器的结构示意激光器是一种能够产生激光光束的器件。

不同类型的激光器通过不同的结构设计来产生不同的激光波长和激光功率。

下面将介绍几种常见的激光器结构示意。

1.气体激光器气体激光器利用气体放电产生激光。

气体激光器的基本结构包括激活介质、激励源和谐振腔。

激活介质是气体，常用的有氖、氩、氮气等。

激活介质通常填充在放电室内，由于电压作用下的电子激发使激发介质处于激发态，然后通过自发辐射产生的辐射光激发其他激发介质，从而实现光的放大效应。

激光器的谐振腔是由两块平面反射镜构成的，通过调节反射镜间的距离，可以实现激射光束的调谐。

2.固体激光器固体激光器是指利用固体介质产生激光。

固体激光器的基本结构包括激发源、增益介质和谐振腔。

激发源通常是一个脉冲电流或者光源，通过激发能量传递给增益介质，使其转化为激发态。

增益介质通常是晶体或者玻璃，如Nd:YAG晶体、Nd:YVO4晶体等。

激发能量在增益介质中逐渐积累，产生激光放大效应。

激光器利用谐振腔来限制光的传播方向，提供光的增益和反射，从而产生高激光功率输出。

3.半导体激光器半导体激光器是利用PN结构形成的电流与光的耦合效应来产生激光。

它的基本结构主要由P型半导体层、N型半导体层和激活层组成。

激活层是半导体激光器的核心部分，通过电流注入的方式产生激发态电子和空穴，然后通过电子空穴复合过程，放出激光。

半导体激光器具有体积小、发光效率高、功耗低等优点，广泛应用于通信、医疗等领域。

4.光纤激光器光纤激光器是利用光纤作为激光介质的激光器。

光纤激光器的基本结构包括光纤、增益介质和谐振腔。

增益介质通常是受控的掺杂光纤，如掺钕光纤、掺铽光纤等。

激发源通过光纤输入激发介质，产生激发态，然后通过自发辐射和受激辐射过程产生激光。

谐振腔的结构通常根据需要采用不同的方式，如光栅镜、光纤光栅、光纤环等。

以上是几种常见的激光器结构示意，每种激光器都有特定的工作原理和结构设计，以满足不同的应用需求。

几种激光器的结构示意
1.连续激光器：连续激光器包括长激光棒激光器，它包括了发射腔（蓝色），它设有折射器（紫色）和反射镜（绿色），发射腔内填入了激光活性源，它可以产生多模微弱的，有着同一波长的光束。

通过折射器和反射器产生的多模弱光束聚焦到了微粒活性源上。

微粒活性源内产生的激光辐射通过折射器和反射镜回到了发射腔中，从而得到不断增强的激光辐射。

2.瞬态激光器：瞬态激光器主要将诸如质子、氘离子等离子通过电场的影响，在真空腔中的聚焦调制，使离子中的电子迅速由原有的能级跃迁到下一能级，并同时释放出许多的光子，从而达到激发激光的效果，瞬态激光器的激光输出持续极短的时间，极高的能量，瞬态激光器的结构一般由一个真空腔和一组高压发生器组成，真空腔内装有可发射激光的离子源和能控制激光路径的反射镜，发射器外设置与腔体的电连接，高压发生器用于给该真空腔体提供必要的电压。

3.钝/硬激光器：钝/硬激光器为可调节激光源，原理是以热熔合或焊接的方式将激光材料（基体材料）和激光剂装入金属管中，经高温、高压作用，释放出紫外光，再经过一系列有折射镜和反射镜的发射腔。

激光切割机的结构
激光切割机是一种高精度的切割设备，其结构主要由以下几个部分组成：
1. 激光发生器：激光发生器是激光切割机的核心组件，它能够产生高能量的激光束，用于切割材料。

2. 光路系统：光路系统由镜片、透镜、反射镜等组成，主要用于调整激光束的方向、聚焦和扩散。

3. 工作台：工作台是支撑待加工材料的平台，通常由铝合金、不锈钢等材料制成，具有高强度、稳定性和耐磨性。

4. 控制系统：控制系统由电脑、数控系统、运动控制卡等组成，可以精确控制激光切割机的运动路径、速度和功率等参数。

5. 冷却系统：激光切割机需要通过冷却系统冷却激光发生器和光路系统，以保持其稳定性和寿命。

以上是激光切割机的主要结构组成部分，不同型号和品牌的激光切割机可能会有所差异，但其基本结构框架大致相同。

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《红外及紫外激光器整体结构及功能介绍》一、引言红外及紫外激光器是当今高科技领域的一个重要研究领域。

它不仅在军事、医疗、通信等领域有着广泛的应用，同时也在科学研究与工业生产中发挥着关键作用。

本文将从整体结构和功能两方面对红外激光器和紫外激光器进行介绍，帮助读者全面深入地理解这一领域。

二、红外激光器整体结构及功能介绍2.1 红外激光器的基本结构红外激光器通常由泵浦源、增益介质、共振腔和输出光学系统四部分组成。

其中，泵浦源提供激发能量，增益介质是产生激光的关键材料，共振腔用于形成激光，输出光学系统则将激光输出到外部。

2.2 红外激光器的功能红外激光器主要用于红外光源发射，具有高单色性、方向性好、高亮度等特点。

它在红外通信、红外传感器、医疗仪器、激光打印等领域有着广泛的应用。

三、紫外激光器整体结构及功能介绍3.1 紫外激光器的基本结构紫外激光器也由泵浦源、增益介质、共振腔和输出光学系统四部分组成，与红外激光器相似。

不同之处在于其增益介质和泵浦源的选择，以及准分子激光器的特殊结构。

3.2 紫外激光器的功能紫外激光器具有波长短、能量高、光斑质量好等特点，可用于光刻、激光医疗、材料加工等领域。

紫外激光器对于环境影响更小，具有更广泛的应用前景。

四、总结与展望红外及紫外激光器作为当今高科技领域的重要技术之一，其整体结构和功能不仅在科研实验室中发挥着关键作用，同时也在工业生产和市场应用中展现出巨大的潜力。

通过本文的介绍，读者可以更全面、深入地了解红外激光器和紫外激光器的整体结构和功能。

期待未来，随着技术的不断发展和突破，红外及紫外激光器必将迎来更广阔的发展空间，为人类社会带来更多的福祉和便利。

个人观点与理解我个人认为，红外及紫外激光器作为激光技术中的重要分支，其在各个领域的广泛应用将会成为未来科技发展的主要趋势。

特别是在医疗领域，红外及紫外激光器的应用将会给医学诊断、治疗带来革命性的变革。

对于环境保护和资源利用方面，该技术也将为人类社会带来更多的利好。

CO2 激光治疗仪的框架结构发布时间：2021-05-19T09:04:02.109Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期作者：王文瑜[导读] CO2激光是一种应该非常广泛的研究，尤其是在医学领域的贡献非常大，比如二氧化碳激光治疗仪，这是一项医疗仪器技术的革新。

上海珏华激光科技发展有限公司 200331摘要：本文从CO2 激光治疗仪的框架结构展开叙述，详细描述了CO2 激光治疗仪的框架结构的构造、功能、意义展开叙述。

CO2 激光治疗仪的框架结构具有抗扭曲的刚性与承载性，解决了现有技术中所采用的机架不够稳固而对设备造成安全隐患等问题，且降低了整体机架的安装及制造成本。

关键词：CO2 激光治疗仪框架结构稳固性CO2激光是一种应该非常广泛的研究，尤其是在医学领域的贡献非常大，比如二氧化碳激光治疗仪，这是一项医疗仪器技术的革新。

CO2激光治疗设备主要是利用CO，激光器（亦称C0，激光管）所发生的高功率密度的激光束，通过对生物组织所产生的热效应，电磁波效应及光化学效应达到手术和理疗之目的，当机器应用与手术时，可在导光管出口处得到功率密度很高的聚集激光束，它以高湿作用于手术部位，可迅速切开、烧伤、碳化、汽化局部病变组织，手术具有封闭微血管减少出血，不易感染，增高复原平整光滑的特点。

CO2激光治疗仪主要用于人体组织的汽化、碳化、凝固和照射，以达到治疗目的。

在治疗过程中，机器可以通过调整激光束作用的强度和时间，综合发挥汽化、碳化、凝固和照射的功能。

二氧化碳激光治疗仪可治疗：痣、疣、汗管瘤、脂溢性角化症、痤疮疤痕、皮肤浅表色素性疾病等。

二氧化碳激光是比较温和的，在治疗后皮肤反应轻，安全可靠。

整个治疗过程快速简单，痛苦小，治疗以后完全不会影响正常的工作与生活。

目前，CO2激光治疗设备被广泛应用于外科、妇科、耳鼻喉科、皮肤科等作切割、汽化、烧灼、凝固等手术治疗，同时大量的C02.激光治疗设备也被应用于美容领域，成为了整容美容机构的重要美容仪器。