热键合、凹端面及晶体棒直径对Er∶YSGG中红外激光性能的影响

对热键合、凹端面及不同直径Er∶YSGG晶体棒的中红外激光性能进行了系统对比研究。晶体经高温退火、定向切割、端面精密抛光后,测量得到其平面度和表面粗糙度分别小于0.1λ@633 nm和0.5 nm。通过精密加工实现了YSGG与Er∶YSGG室温光胶,然后进行了高温热键合,透过谱表明键合界面基本无损耗,达到了一体化。热焦距结果表明,热键合、凹端面能够有效改善和补偿高功率泵浦条件下晶体的热透镜效应,有利于提高晶体的激光性能。对比未键合、热键合及凹面热键合Er∶YSGG晶体在968 nm LD侧面泵浦条件下的激光性能发现,低频150 Hz以下,键合与凹面并未表现出优势,三种棒的最大输出功率和斜效率分别均在24 W和28%附近;但随重频增加,热效应逐渐加重,键合晶体良好散热能力和凹面热补偿效应使激光性能得到提高。在重频300 Hz下,未键合、热键合及凹面热键合三种棒的最大输出功率分别为15.54,17.85和18.33 W、斜效率分别为16.6%,18.3%和18.4%;重频600 Hz条件下,三种棒的最大输出功率分别为9.4,13.32和13.18 W、斜效率分别为6.7%,8.6%和9%。此外,对比研究了不同直径Er∶YSGG晶体的激光性能,在低于100 Hz的低频下,三种晶体的激光性能接近。但相比于3和4 mm键合凹面棒,直径2 mm棒有大的比表面积,拥有更好的热管理能力,使其在高重频条件下具有更好的激光性能。如在150 Hz条件下,2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒获得了功率23.82 W、斜效率27.7%的中红外激光输出,大大高于直径3和4 mm棒的18 W和23%。在600 Hz,直径2 mm键合凹面棒中实现了功率13.18 W,斜效率9%的激光输出,相比于直径3和4 mm键合凹面棒的9 W,7%具有较大的改善。测量得到2 mm凹面键合Er∶YSGG晶体棒在150 Hz,200μs条件下的光束质量因子M_(x)^(2)/M_(y)^(2)=6.28/6.30,表明该激光具有良好的光束质量。综上,选择合适晶体棒直径,并将键合与凹面相结合是实现高性能2.79μm激光的有效方法。

2.79μm高速转镜调Q Er,Cr:YSGG纳秒窄脉冲激光器

转镜调Q无插入损耗,是获得窄脉冲、高峰值功率输出激光的直接方式。纳秒脉冲需要使用高速转镜调Q,并精准控制电机转速与氙灯放电延时,以使激光介质上能级粒子数反转最大,获得最大激光能量输出。本文设计了以Arduino mega 2560单片机为核心的高速转镜调Q控制系统,通过精确单片机解析串口屏指令控制激光电源的充放电和高速电机启停,同时通过对转镜脉冲信号整合降频控制氙灯放电时刻,实现对延迟时间的精准控制,实现了灯泵Er,Cr:YSGG激光纳秒窄脉冲调Q输出。在5 Hz重复频率下,转镜转速为650 r/s时,获得的最高单脉冲激光能量为45.7 mJ、脉冲宽度为86.2 ns,相应的峰值功率为530.2 kW。

中红外激光晶体Er∶YSGG的生长及LD泵浦的激光性能

采用提拉法成功生长出了Er∶YSGG晶体。吸收光谱分析表明Er∶YSGG晶体在967.5 nm有较强的吸收峰和较宽的吸收谱带。采用966 nm半导体激光器泵浦YSGG/Er∶YSGG复合激光晶体元件,实现了2.796μm的连续激光输出,最大输出功率439 mW,相应的斜率效率为12.5%,光光转换效率为10.6%。

Er:YSGG激光晶体的晶体结构和光谱性能

测量了30％（原子分数）Er：YSGG晶体的晶胞参数：a=b=c=（1．24640±0．00065）nm，α=β=γ=90°。用Rietveld方法对X射线衍射谱进行了精修，给出了处于96h位置的O原子分数坐标（z，y，z）=（-0．031433±0．000780、0．058253±0．000792、0．155358±0．000776），并计算了氧配位多面体中的阴阳离子间距和夹角，结果表明Er^3＋／Y^3＋处于畸变十二面体的中心。另外还研究了该晶体在室温下的吸收光谱和荧光光谱的性质。在200-1700nm波段内，Er：YSGG晶体吸收谱带主要为Er^3＋离子的特征吸收，计算了Er^3＋在966、790nm处的吸收截面；测量了966、790和488nm为激发波长时的室温发射光谱，当激发波长为966nm时发射谱带强度较大。另外，以1534nm为监测波长得到室温下的激发光谱，研究结果表明Er：YSGG激光晶体适合于InGaAs二极管激光器的泵浦。

2.79μm电光调Q Cr, Er:YSGG激光器

采用Cr, Er∶YSGG晶体作为激光增益介质,脉冲氙灯进行泵浦结合电光调Q技术,研制了2.79μm波段固体激光器。Cr, Er∶YSGG晶体中Cr^(3+)掺杂浓度为2 at.%,Er^(3+)离子掺杂浓度为30 at.%。电光晶体选用La_(3)Ga_(5)SIO_(14)(LGS)晶体作为退压调Q工作物质。分析讨论了Cr, Er∶YSGG晶体能级结构以及两种不同Cr^(3+)掺杂浓度对晶体激光性能的影响,谐振腔中输出镜透过率分别为T=70%、T=83%以及T=91%时单脉冲能量及斜效率的变化,并且利用软件模拟分析了晶体内的温度分布以及热透镜焦距随泵浦功率变化情况。结果表明,选用Cr^(3)掺杂浓度为2 at.%的Cr, Er∶YSGG晶体作为工作物质以及透过率为91%的蓝宝石作输出镜时能获得更高的输出能量及更好的光斑模式。当脉冲氙灯注入总能量为259 J,调Q延时设置为180μs,重复频率为5 Hz时,实现了最大单脉冲能量119 mJ的2.79μm激光的稳定输出,在此能量条件下测得脉冲宽度为68.65 ns,平均功率为0.595 W,斜率效率为0.11%。

中波2.79μm Er,Cr:YSGG激光器的泵浦模式研究综述

中波2.79μm波段的激光在生物医学、非线性光学以及军事等领域有着广泛的实用前景和发展空间。目前用于获得中波2.79μm波段激光的增益介质主要为Er:YSGG或Er,Cr:YSGG等激光晶体,由于基质YSGG热导率低,致使激光器在运行时产生的热效应比较严重,因此,开展其泵浦技术研究有重要的实际意义。针对Er,Cr:YSGG晶体的泵浦技术开展了详细的分析和讨论,并结合近年来新出现的泵浦模式,对下一步的技术发展进行了分析和展望。

Er,Cr:YSGG激光与差异性冲洗剂预处理离体牙桩道对纤维桩粘接强度的效果

目的研究Er,Cr:YSGG激光与差异性冲洗剂预处理离体牙桩道对纤维桩粘接强度的效果。方法采集因正畸需求拔除的单根前磨牙120颗开展研究。将其以随机数字表法分作A、B、C、D、E、F组,每组20颗。所有离体牙均实施体外根管治疗以及桩道预备,随后A、B、C组均开展非激光离体牙桩道预处理,D、E、F组均开展激光离体牙桩道预处理。A、D组冲洗剂选择蒸馏水,B、E组冲洗剂选择1%次氯酸钠(NaCLO)联合17%乙二胺四乙酸(EDTA),C、F组冲洗剂选择EDTA联合MTAD。比较6组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积,桩道内电镜检查结果,根管壁牙本质表面钙磷含量。结果D组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于A组,E组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于B组,F组纤维桩拉伸强度以及电镜微孔隙面积高于C组,差异均有统计学意义(P<0.05);且A、B、C组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积呈逐渐提升趋势(P<0.05);D、E、F组纤维桩粘接强度、电镜微孔隙面积亦呈逐渐提升趋势(P<0.05)。A组牙本质表面存在明显碎屑,且牙本质小管被彻底堵塞;B组牙本质表面存在少量碎屑,牙本质小管少数被堵塞;C组牙本质表明存在明显碎屑,且牙本质小管部分被堵塞;D组牙本质表面存在明显碎屑,牙本质小管堵塞明显;E组牙本质表面少量碎屑,牙本质小管无堵塞;F组牙本质表面存在少量碎屑,牙本质小管存在部分堵塞。D、E、F组钙、磷含量均高于A、B、C组(P<0.05)。结论Er,Cr:YSGG激光联合冲洗剂预处理离体牙桩道可显著提高纤维桩粘接强度,且冲洗剂选用EDTA联合MTAD的效果最为理想。

Er,Cr:YSGG激光治疗慢性牙周炎的临床疗效评价

目的探讨Er,Cr:YSGG激光治疗慢性牙周炎的临床疗效。方法选择慢性牙周炎患者30例共122颗患牙,随机分成牙周基础治疗组(对照组)和Er,Cr:YSGG激光治疗组(实验组),分别在治疗前、治疗后3、6个月复查并记录牙周探诊深度(PD)、龈沟出血指数(SBI)、牙龈指数(GI)和牙齿松动度(TM)的变化。结果在术后3、6个月的复诊中,两种治疗方法均能有效减轻牙周炎症程度,牙周临床指数的变化差异均有统计学意义(P<0.05),实验组对PD的改善比对照组更优越。结论对于慢性牙周炎患者,Er,Cr:YSGG激光治疗可以代替牙周基础治疗,并能做到微创,取得良好的临床效果。

Er,Cr:YSGG激光治疗轻型复发性阿弗他溃疡短期疗效评价

选择72例轻型复发性阿弗他溃疡患者随机分组,实验组36例采用Er,Cr:YSGG激光一次性治疗;对照组36例采用西瓜霜喷剂(3次/d)治疗,6 d为1疗程。比较2组受试者的疼痛指数变化、溃疡愈合时间、目标溃疡的逐日愈合率。激光治疗组疼痛指数、溃疡中位愈合时间均小于西瓜霜(P<0.01);溃疡逐日愈合率及有效率均大于西瓜霜组(P<0.01)。Er,Cr:YSGG治疗轻型复发性阿弗他溃疡优于西瓜霜喷剂。

Er,Cr:YSGG激光和酸蚀处理牙本质表面后的扫描电镜观察

目的本文通过电镜观察,研究不同预备方法处理牙本质后表面形态的改变及树脂-牙本质界面形态的差别。方法用10颗拔除的第三磨牙制作牙本质片,每个牙本质片预备三个窝洞,分别用传统方法加酸蚀预备,Er,Cr YSGG激光预备及激光加酸蚀预备。将10个牙本质片分为A、B两组,A组在电镜下观察牙本质表面形态改变;B组用流动树脂充填,暴露树脂-牙本质界面,样本经处理后在电镜下观察比较。结果A组传统方法预备后牙本质表面可见开放的牙本质小管口;激光预备后开放的牙本质小管口呈现火山口样;激光加酸蚀处理后的牙本质小管周围呈现白晕。B组传统预备方法的树脂-牙本质界面可见混合层,圆锥型树脂突和侧枝连接的形成;单纯激光预备后界面没有混合层的形成,形成的树脂突呈圆柱型,较长并且细密;激光加酸蚀处理后界面可见少量混合层形成,树脂突圆柱型,粗、长且有少量侧枝连接。结论Er,CrYSGG激光加酸蚀处理后,开放的牙本质小管周围可见未完全脱矿的管周牙本质,树脂-牙本质界面可见混合层和粗长的圆柱形树脂突。

Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂治疗牙本质过敏症的疗效观察

目的:评价Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂在牙本质过敏中的治疗效果。方法:纳入100名牙本质暴露患者(310颗牙齿),随机分为A、B、C 3组,A组Er,Cr∶YSGG激光治疗(n=106);B组Hybrid Coat治疗(n=100),C组Hybrid Coat联合Er,Cr∶YSGG激光治疗(n=104)。观察并记录治疗后的治疗效果。结果:在治疗后即刻、1个月疗效对比,3种方法的治疗效果没有显著差异(P>0.05);而在治疗后3个月、6个月,A和B没有显著差异,但C有效率高于A、B组(P<0.05);3种发病原因中楔缺和龈退在治疗前后无统计学差异(P>0.05),磨耗与楔缺、龈退有统计学差异(P<0.05);治疗前后VAS值有统计学差异(P<0.05),治疗后各时间点无统计学差异(P>0.05),C组治疗后各时间点的VAS值均低于A、B组(P<0.05)。结论:Er,Cr∶YSGG激光联合Hybrid Coat脱敏剂治疗牙本质过敏获得了较好的早期疗效及中远期效果。

Er、Cr:YSGG激光根管内照射对根管封闭效果的影响

目的:探讨常规根管预备后使用不同能量的Er、Cr:YSGG激光进行根管内照射对根充后根管封闭效果的影响。方法:选择新拔除的单根管牙105颗,分成7组,每组15颗牙。切除牙冠后,常规进行根管预备。第1组不进行任何处理,作为阳性对照组;第2组为1W、有水激光照射;第3组为1W、无水激光照射;第4组为2W、有水激光照射;第5组为2W、无水激光照射;第6组为3W、有水激光照射;第7组为3W、无水激光照射。根充后进行根尖微渗漏检测,评估根管封闭效果。采用单因素方差分析(Anova)进行多组间总体均数比较,q检验进行组间比较。结果:除3W无水组外,其他各激光组与对照组相比,根尖微渗漏深度均有显著性差异(P<0.05);其中1W无水组与对照组相比具有高度显著性差异(P<0.01)。结论:较低能量(除外3W、无水)Er、Cr:YSGG激光进行根管内照射,能够有效提高根管充填后的封闭效果,其中1W、无水激光照射时根管封闭效果最好。

Er,Cr∶YSGG激光根管内照射对根管壁作用的形态学研究

目的 :探讨Er,Cr∶YSGG激光根管内照射对根管壁的作用 ,为此激光在根管治疗领域的临床应用提供实验依据。方法 :选用 2 4颗新拔除的单根离体牙 ,去除牙冠 ,常规根管预备后 ,随机分成 6组。分别使用 1,2 ,3,4 ,6WEr,Cr∶YSGG激光于有水条件下进行根管内照射 ;另选一组不做任何处理 ,作为阳性对照。扫描电镜下观察根管内壁的形态学改变。结果 :与对照组相比 ,激光照射组可有效去除根管内壁的玷污层及碎屑 ;牙本质小管口清晰可见 ;未见熔融及炭化等热损伤改变 ,其中使用 3W激光处理最为理想。与 1～ 3W相比 ,4W ,6W时根管表面更为粗糙不平 ,且偶见裂纹。结论 :应用 3WEr ,Cr∶YSGG激光进行根管内照射可起到较为理想的根管清洁作用 ,有望在临床上应用提高根管治疗效果。

Er,Cr:YSGG激光照射对窝沟封闭剂粘结性的影响

目的 :探讨Er,Cr:YSGG激光照射作为窝沟封闭前釉质预处理方式的可能性。方法 :以 40颗离体前磨牙做为标本 ,随机分成 4组 ,唇面釉质分别采用下列方式处理 ,A组 :杯状刷处理 +酸蚀 ,B组 :钻切割 +酸蚀。C组 :Er ,Cr :YSGG激光照射 ,D组 :Er,Cr :YSGG激光照射 +酸蚀。测试窝沟封闭剂与釉质面的抗剪强度 ,并用扫描电镜观察 4种方式处理后釉质表面的形态特征。结果 :Er ,Cr :YSGG激光照射与传统杯状刷或钻处理后酸蚀的釉质面抗剪强度相似无显著性差异 (P >0 .0 5 ) ,Er ,Cr:YSGG激光照射后酸蚀也不增大抗剪强度。SEM观察Er ,Cr :YSGG激光照射后的釉质面不规则 ,鱼鳞状 ,无玷污层。结论 :Er ,Cr :YSGG激光照射可代替传统杯状刷或钻处理后酸蚀 。

上转换激光晶体Er：BaY2F8的生长与光谱分析

报道了上转换激光晶体Er:BaY2F8以及Er,Yb:BaY2F8的温度梯度法生长及其光谱参数分析。所得到的Er:BaY2F8晶体的直径为13mm,长度达40mm,是目前国内最大的此种晶体。测试了晶体的吸收光谱,吸收光谱中Er离子的特征吸收峰清晰可辨。根据J-O理论的计算,得到了唯象的晶场参数Ωi(i=2,4,6),其数值分别为1.43×10-20cm2,0.49×10-20cm2和1.36×10-20cm2。重点分析了Er:BaY2F8晶体的各能级的荧光寿命,较之氧化物有很大的提高,其中4I11/2能级的寿命约为5ms,这样大的荧光寿命对于上转换激光的形成极为有利。

Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光照射对根管壁的形态学改变

目的使用Er:YAG激光和Er,Cr:YSGG激光辐照牙根管,研究其对根管璧的形态学影响。方法常规预备24颗人后牙根管,预备过程中分别选用次氯酸钠、EDTA、Er:YAG激光、Er,Cr:YS-GG激光清除根管内玷污层,应用扫描电镜(SEM)观察根管处理后的效果,选用Kruskal-WallisH检验和Mann-Whitney检验进行统计学比较分析。结果Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光可以很好的去除根管内的玷污层,牙本质小管口开放且没有发生熔化,根管达到良好的清洁效果。结论研究表明,Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光激光照射是最有效的去除根管玷污层的方法,Er,Cr:YSGG激光和Er:YAG激光处理之间并没有明显的差别。

Er,Cr∶YSGG激光联合曲安奈德对EOLP患者的疗效评价

目的:探讨Er,Cr∶YSGG激光对糜烂型扁平苔藓(EOLP)患者的疗效。方法:将72例口腔EOLP患者随机分为对照组(n=34)、实验组(n=38),对照组患者在白芍总苷+宁夏枸杞口服的基础上,局部进行曲安奈德糜烂基底部注射治疗,实验组患者在口服用药的基础上,曲安奈德用量减半,另外给予Er,Cr∶YSGG激光照射糜烂面。在治疗前后评价患者的糜烂面积及疼痛指数(VAS)。结果:治疗4周后,实验组和对照组总体有效率分别为86. 8%和82. 4%(P> 0. 05),糜烂面完全愈合率实验组为73. 7%,对照组为50. 0%(P <0. 05)。实验组和对照组糜烂面积缩小率分别为91%±21%和82%±30%(P <0. 05),疼痛指数分别下降4. 03±0. 60和2. 92±0. 07(P <0. 05)。结论:Er,Cr∶YSGG激光联合曲安奈德局部注射对EOLP患者疗效显著,较单纯激素注射见效快,不良反应轻微。

Nd^(3+):Er^(3+):KY(WO_4)_2激光晶体的生长和光谱特性

采用熔盐法从K2 WO4助熔剂体系生长出尺寸为 4 5mm的Nd3 + :Er3 + :KY(WO4) 2 透明晶体。从晶体中切割出Ф3× 11 9mm的激光器件 ,测量了晶体的紫外 -近红外的吸收光谱 ,从吸收光谱图上可以看到 ,晶体存在着 974 88nm ;80 1 0 (798 12 ,80 3 95 )nm ;74 8 5 (75 3 5 ,74 3 4 9)nm ;6 5 3 6 1nm ;5 86 6 5nm ;5 18 6(5 4 5 0 3,5 2 1 32 ,4 89 35 )nm ;4 5 2 80nm ;4 0 7 81nm ;36 7 2 2 (377 2 4 ,36 6 4 ,35 8 0 2 )nm九个吸收峰带 ,对各个吸收峰带按照Er3 + 和Nd3 + 离子的能级跃迁进行了归属。同时采用Edinburgh InstrumentF92 0荧光光谱仪在室温下对晶体进行了荧光测试研究。研究结果表明 ,共掺Nd3 + 离子可以增强Er3 + :KY(WO4) 2 对半导体激光器泵浦源 (80 0nm)的吸收。

Er,Cr:YSGG激光处理正常及龋坏牙本质的扫描电镜观察

目的:利用扫描电镜观察Er,Cr:YSGG激光处理龋坏牙本质的形态学改变,并与常规方法进行比较。方法:将24颗新拔除的患龋牙随机分成2组,每组12颗牙。第1组 常规处理组:分别用金刚砂石针、碳钢裂钻和挖器处理正常及龋坏牙本质;第2组 激光处理组:分别用2WEr,Cr:YSGG激光、4WEr,Cr:YSGG激光处理正常及龋坏牙本质。常规制片,扫描电镜下观察。结果:与常规方法相比,激光处理后的牙本质表面不平,呈鱼鳞状、片状的粗糙外观;表面清洁,无玷污层,牙本质小管口清晰可见;4W激光作用时偶见微裂;激光处理后的牙本质表面具有增加树脂黏结性的形态学改变。结论:Er,Cr:YSGG激光能有效地清除龋坏牙本质及玷污层,并可使牙体组织发生一定的形态学改变。因此,Er,Cr:YSGG激光能够替代常规去龋备洞方法。

Er,Cr:YSGG激光制备对牙体抗剪切强度影响的实验研究

目的 比较Er,Cr:YSGG激光与传统高速手机两种切割方法对牙体抗剪切强度的影响 ,分析Er,Cr:YSGG激光是否可以提高牙面的黏结强度。方法 选取新鲜离体牛上中切牙 4 6颗 ,分为两组 ,分别采用Er,Cr :YSGG激光和高速手机切割牙体。通过分组对照 ,进行抗剪切强度实验、扫描电镜观察、能谱分析及X线衍射分析。结果 Er,Cr:YSGG激光组的抗剪切强度高于高速手机组 (P <0 .0 0 1) .扫描电镜下观察 ,激光组的牙体表面清洁、粗糙 ,无玷污层存在 ,牙本质小管口开放 ,无裂化、熔融等热损伤迹象 ;能谱分析与X线衍射分析结果表明 ,两组样本在表面成分、结构上无明显差异。结论 Er,Cr:YSGG激光制备牙体不会引起牙体组织成分及结构的改变 ;Er,Cr:YSGG激光制备后的牙体抗剪切强度高于高速手机制备后的牙体 ,Er,Cr:YSGG激光制备牙体可以提高牙体的黏接强度。