808nm含铝半导体激光器的腔面镀膜

研究了高功率808nm量子阱脊型波导结构含铝半导体激光器在空气中解理时不同镀膜方法对输出激光功率的影响,讨论了半导体激光器的灾变性光学镜面损伤机理及其腔面钝化薄膜的选择特性。对半导体激光器管芯前后腔面不镀膜,前后腔面镀上反射膜和前后腔面先镀上钝化薄膜再镀腔面反射膜方法进行了对比,测试了半导体激光器的输出功率。结果表明,先镀上钝化薄膜的器件比只镀上腔面反射膜的器件输出的激光功率高36%。只镀腔面反射膜的半导体激光器器件在电流为5A时就失效了,而镀钝化膜的器件在电流为6A时仍未失效,说明镀钝化薄膜的器件能有效地防止灾变性光学损伤和灾变性光学镜面损伤。在半导体激光器芯片腔面镀上钝化薄膜是提高大功率半导体激光器输出功率的有效方法。

1470 nm半导体激光治疗仪对犬前列腺切除术的有效性研究

目的评估1470 nm半导体激光治疗仪(简称:科瑞达治疗仪)对犬前列腺切除术的有效性。方法选取成年雄性Beagle犬28只,随机分为3组,即假手术组3只、试验组15只和同类对照组10只;其中试验组又分为120 W/50 W、150 W/50 W、160 W/50 W的汽化切割/凝固止血3个小组;同类对照组又分为120 W/50 W、150 W/50 W的汽化切割/凝固止血2个小组;每小组各5只。试验组和同类对照组均在电切镜下经膀胱颈入口行犬前列腺切除术。术中观察产品的操作适配性和有效性;术后观察犬的一般体征,以及在术前、术后即刻、3 d、7 d、28 d时取血测定血液生化和血液学指标;分别在术后1 h、4周时,行超声和电切镜下观察尿道前列腺部情况,并取前列腺组织进行HE染色分析术后1 h的凝固层厚度和4周尿道上皮修复情况。结果术中,试验品和同类对照品进行犬前列腺切除术的操作性能良好,具有较好的汽化切割和凝固止血性能;术后对犬的一般体征、血液学和血液生化指标均未见明显影响;且超声显示术后即刻均可见尿道扩张,尿道上皮回声略有增强;4周时,可见前列腺组织实质为略低回声,内部为均匀分布细小点状回声,包膜呈线状高回声,与假手术组一致。测量分析显示,试验组和同类对照组汽化切割前列腺组织重量约为0.91~1.33 g,切除比例达17.11%~20.27%;且随汽化切割功率的增加,激光发射时间逐渐减少,而汽化切割速度和效能均有所增加;但试验组与同类对照组比较均未见明显差异(P>0.05)。电切镜下可见试验组和同类对照组在术后1 h时前列腺尿道部创面呈烧灼样改变,创面和正常尿路上皮分界明显;4周时,前列腺部尿路上皮已修复平整,周围正常尿路上皮分界较模糊。同样,病理观察也显示,术后1 h时试验组和同类对照组均可见前列腺尿道口损伤明显,创面表面有少量碳化和凝固性坏死,少量炎性细胞聚集,凝固层厚度约在0.4 mm左右;术后4周时,假手术组前列腺尿道部形态未见异常,试验组和同类对照组均可见新生上皮基本覆盖创面,厚度较均匀,无凝固性坏死组织附在创面上,周围仍有轻度炎性反应,成纤维细胞增生明显,周围前列腺可见间质和上皮细胞增生,部分可见鳞状化发生;前列腺包膜完好,周围神经血管形态未见异常。结论科瑞达治疗仪对Beagle犬前列腺切除术是有效的,具有较好的汽化切割和凝固止血性能,且术后的各项生理指标较假手术组无显著差异。

808nm掺铝半导体激光高损伤阈值腔面膜制备

研究了808 nm量子阱脊型波导结构掺铝半导体激光器在空气中解理不同镀膜方法对激光损伤阈值的影响。将半导体激光器管芯分别采用前后腔面不镀膜、前后腔面镀反射膜和前后腔面先镀钝化薄膜,再镀腔面反射膜的方法进行对比。测试半导体激光器输出功率的结果表明:腔面镀钝化薄膜的方法比只镀腔面反射膜的方法的激光损伤阈值高36%,并且能有效防止灾变性光学镜面损伤,同时,还分析了半导体激光器管芯和光学薄膜之间发生的物理效应。在大功率半导体激光器芯片腔面上镀钝化薄膜是提高其激光损伤阈值的一个行之有效的方法。

808nm大功率半导体激光迭阵偏振耦合技术

随着半导体激光器在工业、军事、核能等领域的应用越来越多,单个迭阵输出的光功率密度已经不能满足实际的需求,这就需要将多个半导体激光迭阵的光束耦合成为一个共同的光束,以提高输出功率和亮度。所以采用怎样的光束耦合技术能实现高亮度、高质量的激光输出就成了一个关键性的问题。对于该技术的研究,国内还没有实验方面的报道。主要介绍了大功率半导体激光器偏振耦合原理、实验的技术路线,以及对808 nm半导体激光迭阵进行耦合实验的结果及分析。对2个bar、功率为40 W/bar的808 nm连续半导体激光迭阵,实现偏振耦合的总效率超过90%,聚焦得直径为3 mm光斑,输出功率达到134 W,总体效率超过84%。对7个bar、峰值功率100 W/ba、r占空比20%的808 nm准连续半导体激光迭阵进行了偏振耦合,其效率达到67%,得到4.5 mm×4.5 mm的光斑。

高温高斜率效率1060 nm单模半导体激光器

1060 nm半导体激光器在高能激光系统种子源、空间激光雷达等领域具有广泛的应用,受限于砷化镓体系InGaAs量子阱材料大应力,在1060 nm波段激光器外延生长缺陷密度较高,且由于目前该波段激光器结构设计普遍采用窄波导结构,腔内损耗和非辐射复合水平较高,激光器斜率效率较低,高温特性较差。传统InGaAs压应变量子阱势垒高度较低加剧了激光器的高温特性劣化。文章通过优化激光器外延生长条件并采用应变补偿量子阱结构和厚N包层结构,精确控制材料应力和势垒高度,降低腔内损耗,减小远场发散角,研制出了一种高性能1060 nm单模半导体激光器,斜率效率在85℃时依然超过0.9 W/A。此外,通过引入分布式反馈激光器悬浮掩埋光栅结构实现了激光器波长锁定,斜率效率超过0.7 W/A。

1470 nm半导体激光对离体动物组织的汽化消融、切割和凝固作用

目的观察1470 nm波长的半导体激光对离体动物组织的汽化切割、凝固和热损伤情况,以探讨其应用于前列腺增生治疗的可行性。方法实验组和同类对照组分别使用HANS-D1型和ML-DD01FI型1470 nm半导体激光治疗仪。取新鲜离体猪膀胱组织,光纤距离组织0.5 cm和1 cm的条件下工作5 s,观察60、90、120、150、160 W功率的半导体激光对组织的损伤影响;取离体犬前列腺和猪肾组织分别进行汽化消融和汽化切割,观察60、90、120、150、160 W功率的半导体激光对组织的汽化和热损伤作用;另在凝结模式下照射离体猪肾组织5、10、15 s后,观察30、40、50 W功率的半导体激光对组织的凝固作用。结果光纤照射距离组织1 cm时,1470 nm半导体激光对邻近正常膀胱组织不会产生意外损伤;但在距离0.5 cm时,120、150、160 W的1470 nm半导体激光对膀胱组织有轻微的损伤。另外,随着输出功率的增大,60~160 W半导体激光对犬前列腺组织的汽化消融效率逐渐提高,且汽化量和消耗总能量之间呈良好的线性相关(P<0.001)。病理组织学HE染色结果显示实验组的凝固层厚度为292.20~309.98μm,汽化层深度为1.49~4.52 mm;同类对照组的凝固层厚度为289.91~303.53μm,汽化层深度为1.88~4.43 mm,两组间比较均未见明显差异(P>0.05)。同时,汽化切割截面积为1 cm2的离体猪肾组织时,60~160 W的1470 nm半导体激光对肾组织的汽化切割效率随输出功率的增大而提高(P<0.05),其中实验组的凝固层厚度为496.04~514.47μm,同类对照组的凝固层厚度为489.39~518.53μm。此外,凝结模式下30、40、50 W的半导体激光对离体猪肾组织照射5、10、15 s时,随着激光输出功率的增加,凝固瘢直径、凹槽深度和凝固效率均逐渐增大(P<0.05);其中实验组和同类对照组的凝固层厚度分别为399.10~449.98μm和392.97~447.65μm,汽化层深度分别为3.05~7.09 mm和2.70~7.14 mm,两组间比较均未见明显差异(P>0.05)。结论1470 nm半导体激光对离体动物组织具有良好的汽化消融、切割和凝固作用,其效果与输出能量之间具有良好的线性相关。

808nm波长锁定大功率半导体激光器列阵

大功率半导体激光器列阵（DLA）具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点,但其波长随温度变化较大,光谱线宽较宽,这些缺点直接限制了其实际应用。为了解决此问题,采用体布拉格光栅（VBG）构成波长锁定大功率半导体激光器系统。体布拉格光栅可以把波长锁定,同时把光谱线宽压窄,从而有效改善了DLA波长漂移和光谱线宽的情况。在载体水冷温度为30~60℃时,大功率半导体激光器列阵自由运行,波长温度漂移系数为0.26nm/℃,光谱线宽为2~3nm。当采用体布拉格光栅作为外腔反馈后,DLA的光谱线宽被压缩到了1.2nm,波长稳定在体布拉格光栅波长807.1nm附近,波长温度漂移系数小于0.005nm/℃。

改良1470nm半导体激光前列腺剜除术与经尿道前列腺等离子剜除术治疗前列腺增生的临床疗效比较

目的比较改良1470nm半导体激光前列腺剜除术(DiLEP)与经尿道前列腺等离子剜除术(PKEP)对前列腺增生(BPH)的治疗效果及对患者性功能的影响。方法选择2021年1月至2022年12月首都医科大学附属北京友谊医院收治的130例BPH患者。按照组间基线特征匹配的原则,采用随机数字表法将患者分为改良DiLEP组65例(采用改良1470nm半导体激光剜除术治疗)与PKEP组65例(采用经尿道前列腺等离子剜除术治疗)。比较两组手术相关指标,观察两组术前、术后3个月、术后6个月国际前列腺症状(IPSS)评分、排尿情况(最大尿流率、残余尿量)及国际勃起功能指数问卷表(IIEF-5),记录两组术后并发症发生情况。结果与PKEP组患者相比,DiLEP组患者手术、术后膀胱冲洗及导尿管留置时间均更短,术中出血量更少(P<0.05)。术前、术后3个月、术后6个月,两组患者IPSS评分及残余尿量呈下降趋势,最大尿流率呈上升趋势(P时间<0.05);但两组各时点IPSS评分、最大尿流率及残余尿量比较,差异无统计学意义(P组间>0.05)。两组患者术后3个月、术后6个月IIEF-5评分均低于术前,术后6个月IIEF-5评分高于术后3个月(P时间<0.05);但两组各时点IIEF-5评分对比,差异无统计学意义(P组间>0.05)。DiLEP组患者术后并发症发生率低于PKEP组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论改良DiLEP与PKEP均能有效改善BPH患者下尿路症状,且对其性功能影响均较小,而改良DiLEP与PKEP相比又具备手术时间短、术后并发症少等优点,可加速患者术后恢复。

高可靠性无铝有源层808 nm半导体激光器泵浦源

针对高功率808 nm激光器泵浦源的应用需求,设计并制备了InGaAsP/GaInP材料体系的无铝有源区半导体激光器。使用双非对称的限制层及波导层结构,降低了P侧材料的热阻及光吸收。优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As和P混合材料的生长条件,制备出界面陡峭的四元InGaAsP单晶外延薄膜。制作的激光器室温测试阈值电流为1.5 A,斜率效率为1.26 W/A,10 A下的功率达到10.5 W,功率转换效率为58%。连续电流测试最大功率为23 W@24.5 A,准连续电流测试最大功率为54 W@50 A,没有产生灾变性光学损伤(COD)。在15 A电流加速老化下,激光器工作4200 h未出现功率衰减及COD现象,说明制备的无铝有源区808 nm激光器具有高可靠性的输出性能。

808 nm半导体激光脱毛的疗效分析

目的:评价808 nm半导体激光低能量多脉冲方式脱毛的疗效。方法:采用半导体激光脱毛仪对362例患者421个部位进行脱毛治疗(波长808 nm,脉宽100 ms,光斑直径10 mm×12 mm,能量密度11～15 J/cm2,频率5 HZ),共5次。结果:腋部、下肢、上肢的1～5次治疗平均脱毛率分别达20%、30%、60%、70%和80%以上,唇部1～5次治疗平均脱毛率分别为15%,22%,31%,42%,51%。未见明显不良反应。结论:808 nm半导体激光脱毛安全有效。

810 nm半导体激光与果酸治疗毛周角化症临床疗效分析

目的探讨810 nm半导体激光与果酸两种治疗方法治疗毛周角化症的疗效分析。方法选择2020年9月—2022年3月于皮肤科门诊就诊的手臂毛周角化症患者43例,随机分成自身对照组18例,采用810 nm半导体激光治疗左上臂,70%果酸治疗右上臂,联合治疗组25例,采用810 nm半导体激光及70%果酸治疗方案交替治疗双上臂,间隔4周治疗一次,共治疗3次,对比分析1个月和6个月后的临床疗效。结果患者治疗后分别于1个月、6个月复诊,治疗后1个月三组临床总显效率比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后6个月三组临床总显效率比较差异有统计学意义(P=0.003),联合治疗组的总显效率均高于果酸治疗和激光治疗(P<0.05或0.01)。治疗后1个月所有受试者的角质层含水量均明显提升,于6个月后再次测试数值有所回落,各组间比较差异有统计学意义(P<0.01),治疗6个月后,联合治疗组角质层含水量更高(P<0.01)。治疗后1个月所有受试者的经皮水分丢失明显减少,于6个月后再次测试果酸治疗和激光治疗的数值回升,各组间比较差异有统计学意义(P<0.01),治疗6个月后,联合治疗组经皮水分丢失量更低(P<0.01)。治疗期间所有患者未见明显不良反应。结论810 nm半导体激光联合果酸治疗毛周角化症的疗效优于单用激光或果酸治疗,其不良反应少,操作方便,近期疗效好,值得临床推广应用。

基于LPC2148的808nm大功率半导体激光治疗仪

以ARM处理器LPC2148为核心,采用数控恒流源驱动方式,将808 nm大功率半导体激光器和智能化控制技术相结合,设计研制了一种智能型大功率半导体激光治疗仪.通过LPC2148自身的USB接口引擎和EasyUSB214x动态库,结合VC++编写了上位机应用软件,将治疗仪的日志数据以USB的通讯方式传输到上位机,以实现对治疗操作日志数据的记录、查阅和研究.

高功率808nmAlGaAs/GaAs基半导体激光器巴条的热耦合特征（英文）

利用红外热成像技术和有限元方法在实验和理论上研究了高功率808 nm半导体激光器巴条热耦合特征,给出了稳态和瞬态热分析,呈现了详细的激光器巴条热耦合轮廓.发现器件稳态温升随工作电流呈对数增加,热耦合也随之增加且主要发生在芯片级.另外,作者利用热阻并联模型解释了芯片级热时间常数随工作电流减小的现象.

880nm半导体激光器列阵及光纤耦合模块

为了使半导体激光泵浦Nd∶YVO4固体激光器能获得大功率、高光束质量、线偏振的激光输出,利用PICS3D软件设计了InGaAs/GaAs应变量子阱结构,制作了发射波长为880 nm的大功率半导体激光器列阵。该激光器列阵激射区单元宽为100μm,周期为200μm,填充因子为50%,激光器列阵CS封装模块室温连续输出功率达60.8 W,光谱半高全宽(FWHM)为2.4 nm。为进一步改善大功率半导体激光器列阵的光束质量,增加半导体激光端面泵浦功率密度,采用阶梯反射镜组对880 nm大功率半导体激光器列阵进行了光束整形,利用阶梯镜金属表面反射率受近红外波长变化影响小的特点,研制出高稳定性、大功率光纤耦合模块。模块输出功率为44.9 W,光-光耦合效率达73.8%,尾纤芯径Φ为400μm,数值孔径(NA)为0.22。

高功率1060nm半导体激光器波导结构优化

针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,并设计了非对称、宽波导结构.对不同模式的限制因子进行了计算,结果表明,优化后的非对称波导结构能够在降低基模的限制因子的同时,增加高阶模式的损耗.

850nm高亮度锥形半导体激光器的光电特性

采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片,设计并制备了具有条形结构和锥形结构的半导体激光器。在输出功率同为1 W时,锥形激光器的发散角、光束传播因子和亮度分别为4°、2.8和9.9 MW.cm-2.sr-1,远好于条形激光器的6°、9.2和3.0 MW.cm-2.sr-1。当外加3 A的脉冲电流时,锥形激光器峰值功率达到1.40 W,斜率效率为0.58 W/A,电光转换效率为30%。实验结果表明,锥形激光器可以在保证大功率输出的前提下,具有更高的光束质量。

1470nm半导体激光前列腺剜除术联合组织粉碎器与经尿道双极等离子电切术治疗老年良性前列腺增生的效果对比

目的比较1470 nm半导体激光前列腺剜除术与经尿道双极等离子电切术治疗老年良性前列腺增生的疗效及安全性。方法回顾性分析吉林大学第一医院及宝鸡市中心医院72例老年良性前列腺增生患者的临床资料。包括1470 nm半导体激光前列腺剜除术联合组织粉碎器(LVEP)组32例;经尿道双极等离子电切(PKRP)组40例。比较两组手术时间、术中出血量、前列腺切除质量、膀胱冲洗时间、留置导尿管时间及术后3个月手术并发症发生率、国际前列腺症状评分(IPSS)、生活质量(QOL)评分、最大尿流率(Qmax)及残余尿测定(PVR)指标。结果LVEP组术中出血量少于PKRP组,切除前列腺质量多于PKRP组,膀胱冲洗时间、留置导尿管时间均短于PKRP组,手术时间长于PKRP组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后3个月随访两组IPSS、QOL、Qmax及PVR,均较术前显著改善(P<0.01);而两组间差异无统计学意义(P>0.05)。LVEP组的并发症发生率为2/32,PKRP组为5/40,两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论LVEP与PKRP具有相似的疗效及安全性;但LVEP术中出血风险更小,切除腺体更多,术后恢复更快。

980nm半导体激光器双布拉格光纤光栅波长锁定器

提出了优化由两个均匀布拉格光纤光栅组成的980nm半导体激光器波长锁定器的方法以满足光纤放大器对半导体激光器的性能要求。运用耦合模理论推导了双布拉格光纤光栅(FBG)的透射率和反射率的解析表达式和波长锁定器增益方程。研究了两光栅之间的距离、光栅到激光器前端面的距离、光栅折射率、光栅折射率周期、光栅栅长和温度对激光器增益曲线的影响,并通过优化这些参数来达到最佳的锁模性能。测量了带双FBG波长锁定器的非致冷半导体激光器的输出光谱和出纤功率。实验结果表明:高功率非致冷980nm半导体激光器在0～70℃时的波长漂移为0.5nm,边模抑制比达45dB以上,半峰值全宽度<1nm。经优化设计的980nm半导体激光器FBG波长锁定器可满足光纤放大器对非致冷半导体激光器大功率、长寿命、高可靠性、小尺寸等性能的要求。

1470nm半导体激光前列腺汽化剜除术治疗复杂性良性前列腺增生(附80例报告)

目的探讨经尿道1 470nm半导体激光前列腺汽化剜除术(DiLEP)治疗复杂性良性前列腺增生症(BPH)患者的临床疗效及安全性。方法对2016年1—6月在我院收治并实施DiLEP术的80例复杂性良性BPH患者的临床资料进行回顾性分析,观察包括手术时间、膀胱持续冲洗时间、留置导尿时间、住院天数、手术并发症情况、术后2h较术前血红蛋白下降量、血清钠离子下降量、以及术前和术后1、3个月的患者国际前列腺症状评分(IPSS)、生活质量评分(QoL)、最大尿流率(Qmax)和膀胱残余尿量变化(PVR)。结果 80例手术均成功完成,无中转经尿道前列腺电切术(TURP)及开放手术。手术时间25~112min,平均(59.1±22.5)min;膀胱冲洗时间0~24h,平均(10.8±8.9)h;留置导尿时间1~5d,平均(2.9±0.9)d;住院天数4~9d,平均(6.6±1.3)d;平均术后2h较术前血红蛋白下降量(5.7±1.2)g/L;平均血清钠离子下降量(2.9±1.6)mmol/L。术后1、3个月患者IPSS评分和QoL评分均显著低于术前(P<0.05);术后Qmax均高于术前(P<0.05);术后PVR均少于术前(P<0.05)。术后有5例(6.26%)出现暂时性尿失禁,经提肛锻炼及盆底功能康复治疗后控尿恢复正常。术中无明显出血、无直肠和膀胱穿孔病例,术后无输血、无电切综合征(TURS)、无永久性尿失禁、无尿道狭窄等并发症。结论 1 470nm半导体激光具有良好的组织汽化切割和止血效果,具有创伤小、并发症少、安全性高等优点。因此,经尿道1 470nm DiLEP治疗复杂性良性BPH患者是一种安全、有效的方法。

1470nm半导体激光汽化术与经尿道前列腺电切术后的炎症及应激反应程度比较

目的:探讨1 470nm半导体激光汽化术与经尿道前列腺电切术(TURP)后的炎症及应激反应程度差异。结果:选择在本院接受手术治疗的220例前列腺增生患者,回顾治疗方案并将其分为接受TURP治疗的TURP组130例、接受1 470nm半导体激光汽化术治疗的激光组90例。对比两组患者术前及术后24h时血清中炎症介质、应激激素含量的差异。结果:术前,两组血清中炎症介质、应激激素含量的差异无统计学意义(P>0.05)。术后24h,激光组血清中炎症介质IL-1β、IL-2、IL-6、IL-4、IL-10、IL-13的含量低于TURP组;血清中应激激素Cor、NE、E的含量低于TURP组。结论:前列腺增生患者接受1 470nm半导体激光汽化术治疗,较TURP所致炎症及应激反应轻,具有微创优势。