高功率脉冲CO_2激光器9.3μm波长选支研究

为获得中心波长9.3μm激光的高功率输出,利用高功率脉冲CO2激光器进行选支实验研究。采用腔镜镀膜选支技术,通过控制对不同波长的透射率或反射率参数,在稳定腔和非稳腔中都得到了中心波长9.3μm激光的单谱线输出。在相同工作参数下,稳定腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的95%,非稳腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的93%,两种腔型中心波长9.3μm激光热敏纸光斑颜色与中心波长10.6μm激光的有明显不同。实验表明,采用腔镜镀膜选支技术在稳定腔和非稳腔中都能获得中心波长9.3μm激光的单谱线输出,且激光能量与原腔型输出中心波长10.6μm激光的基本相当。激光热敏纸光斑显示出在相同单脉冲能量作用下,中心波长9.3μm激光对物质的冲蚀作用高于中心波长10.6μm的激光。

基于9.3μm波长CO_(2)激光大面积消融及其应用研究

文中基于9.3μm波长CO_(2)激光大面积消融技术的研究现状和骨外科手术临床需求,以离体猪胫骨组织为实验对象,开展大面积消融实验研究,系统评估了激光频率、扫描次数、聚焦位置等参数对激光大面积消融效果的影响。在此基础上,利用激光大面积消融技术实施了猪胫骨钻孔的实验研究,系统评估了基于9.3μm波长脉冲CO_(2)激光的大面积消融技术用于骨外科钻孔的可行性。

9.3μm射频激励板条波导CO_2激光器的研究

为了得到9.3μm的激光输出,采用比较5种CO_2同位素气体小信号增益系数的方法,进行了理论分析。选择同位素气体12C18O2作为射频激励板条波导CO_2激光器的工作介质,进行了实验验证,得到了9.3μm的激光输出;并对激光器的工作气压进行优化,在10.00k Pa的工作气压下,得到了最大96W的功率输出。结果表明,12C18O2的中心波长在9.3μm附近,且可得到高功率的激光输出。该研究有利于9.3μm CO_2激光器的国产化,以及提高核心部件的国产化率。