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1、(10)授权公告号 CN 101837168 B (45)授权公告日 2012.02.29 CN 101837168 B *CN101837168B* (21)申请号 201010158142.2 (22)申请日 2010.04.28 A61N 5/067(2006.01) H01S 3/23(2006.01) H01S 3/091(2006.01) (73)专利权人 天津市雷意激光技术有限公司 地址 300192 天津市南开区科研西路 6 号 (72)发明人 强茹玲 汪永一 刘宏梅 胡英杰 岳小文 李鹏鸣 张旭光 (74)专利代理机构 天津才智专利商标代理有限 公司 12108 代理人 庞学。
2、欣 CN 1065807 A,1992.11.04, CN 2560166 Y,2003.07.09, CN 201430342 Y,2010.03.24, CN 1874089 A,2006.12.06, CN 1434312 A,2003.08.06, (54) 发明名称 多光导增益放大激光设备 (57) 摘要 一种多光导增益放大激光设备。其包括多台 激光器、 多个承插式光导耦合装置和承插式多光 导增益放大装置 ； 激光器和承插式光导耦合装置 之间利用支架板相互连接 ； 承插式光导耦合装置 通过单光纤与承插式多光导增益放大装置相接。 本发明的多光导增益放大激光设备是将承插式光 导耦合器通过。
3、光导耦合座安装在与激光器相连的 支架板上， 这样一旦需要更换承插式光导耦合器 上的光纤时， 只需松开耦合器固定锁母， 且承插式 光导耦合器重新安装好后无需调节， 不仅便于操 作， 且省时省力， 所以工作效率高。 另外， 承插式多 光导增益放大装置是利用定位紧固器和紧固螺母 使多束光纤与单束光纤直接对接， 无需任何光学 透镜， 因此不会造成能量损失， 所以可以提高耦合 效率。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 刘羽楠 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 CN 101837168 B1/1 页 2 1.一种多光导。
4、增益放大激光设备， 其包括多台配有激光调整装置(20)的激光器(36)、 多个承插式光导耦合装置 (21) 和承插式多光导增益放大装置 (22) ； 其中每台激光器 (36) 和一台承插式光导耦合装置 (21) 之间利用一个支架板 (23) 相互连接 ； 而每个承插式光导 耦合装置(21)则通过单光纤(24)同时与承插式多光导增益放大装置(22)相接 ； 其特征在 于 ： 所述的承插式光导耦合装置 (21) 包括承插式光导耦合器 (25)、 光导耦合座 (26)、 耦合 器固定锁母 (27) 和耦合座固定锁母 (28) ； 其中光导耦合座 (26) 的中部外圆周面上向外凸 出形成有一个环形定位。
5、端面 (29)， 位于定位端面 (29) 上部和下部的光导耦合座 (26) 外圆 周面上均形成有外螺纹， 光导耦合座(26)的下部贯穿设置在支架板(23)上形成的孔内， 并 利用耦合座固定锁母(28)将光导耦合座(26)的下部和支架板(23)相互固定 ； 承插式光导 耦合器(25)的下端插入在光导耦合座(26)的上端内部 ； 而耦合器固定锁母(27)则将承插 式光导耦合器 (25) 的下部与光导耦合座 (26) 的上部相互锁定 ； 所述的承插式多光导增益 放大装置 (22) 包括固定板 (30)、 增益放大器 (31)、 螺母 (32)、 输出光纤定位器 (33)、 定位 紧固器(34)和紧固。
6、螺母(35) ； 其中增益放大器(31)的上部从下向上贯穿固定板(30)上形 成的孔后利用螺母 (32) 与固定板 (30) 相互固定， 并且轴心处贯穿形成有一个用于安装输 入的多根单光纤(24)的中心孔 ； 输出光纤定位器(33)的下端与增益放大器(31)的上端相 接触， 并且轴心处贯通形成有一个用于设置输出的单光纤 (37) 的中心孔 ； 定位紧固器 (34) 套装在输出光纤定位器(33)和增益放大器(31)的连接部位外部 ； 而紧固螺母(35)则从外 部将增益放大器 (31)、 输出光纤定位器 (33) 和定位紧固器 (34) 固定在一起。 权 利 要 求 书 CN 101837168 。
7、B1/3 页 3 多光导增益放大激光设备 技术领域 0001 本发明涉及一种激光设备， 特别是涉及一种多光导增益放大激光设备。 背景技术 0002 中国发明专利第 92103733 号中公开了一种由本申请人提出申请并已获得授权的 聚集式大功率氦氖激光治疗仪。图 1 为这种已有技术的聚集式大功率氦氖激光治疗仪结构 示意图。图 2 为图 1 示出的聚集式大功率氦氖激光治疗仪中耦合机构结构主剖视图。如图 1 所示， 这种已有技术的聚集式大功率氦氖激光治疗仪主要包括多个激光管 2、 多个耦合机 构 4、 通道式固定器 5、 图中未示出的再耦合机构和扫描机构 18 ； 其中每个激光管 2 的输出 端粘固。
8、一个耦合机构 4， 从耦合机构 4 输出的多根单光纤经过通道式固定器 5 后由再耦合 机构聚集成单光纤 6， 扫描机构 18 可利用上述再耦合机构输出的激光束自动扫描人体各部 位的大面积病灶区域， 或配合医学窥镜进入体内治疗。如图 2 所示， 所述的耦合机构 4 包括 座套 8、 承插式耦合座 10、 套体 14、 耦合器 13、 透镜片 16、 固定套 17、 螺母 11 和耦合罩 15 ； 其中座套 8 与激光管 2 的输出端相连接， 其内部插入设置有承插式耦合座 10， 并且圆周壁 上设有多个丝孔， 孔内装有调整用螺栓 9 ； 套体 14 的下部插入在承插式耦合座 10 的内部 ； 透镜。
9、片 16、 耦合器 13 和内部贯穿有光纤 12 的固定套 17 从下到上依次安装在套体 14 的内 部 ； 螺母 11 固定住粘固有光纤 12 一端的耦合器 13 ； 而耦合罩 15 则安装在套体 14 的上部 外部。使用时首先将光纤 12 的端面置于透镜片 16 的焦点最佳位置， 然后将套体 14、 耦合 罩 15 和光纤 12 粘结在一起， 之后将套体 14 的下部插入承插式耦合座 10 后利用螺栓 9 调 整定位并将其锁紧， 以实现激光与光纤的最佳耦合传输。再耦合机构的结构可以是与上述 耦合机构 4 的结构完全相同， 唯一不同的是耦合机构 4 上的座套 8 是与激光管 2 的输出端 相。
10、粘连， 而再耦合机构上的座套则与多根光纤端相接。再耦合机构的结构也可以是多根光 纤固定在内带有小圆孔的金属柱套内， 然后插入在外套的大圆之内， 以螺钉调整使多根光 纤与单根光纤直接再耦合。但是， 本发明申请人经过长期的使用发现这种已有技术的聚集 式大功率氦氖激光治疗仪存在下列问题 ： 耦合机构 4 是采用调整其上多个螺栓 9 的方法来 调节承插式耦合座 10 的位置， 以将激光束导入光纤 12 中。由于光纤 12 是易消耗材料， 而 且光纤12的输入端是直接拧入承插式耦合座10中， 所以经常需要更换， 这样就很容易造成 螺栓 9 的松动， 而且还会造成座套 8 与激光管 2 的粘接脱落， 从而。
11、使固定套 17 产生位移， 结 果导致耦合效率下降， 严重时甚至无光输出， 另外， 更换光纤 12 后还需要重新进行耦合， 从 而造成人力、 物力的浪费， 而且工作效率低。此外， 再耦合机构是采用透镜片将多束光纤聚 集成单束光纤， 而通过透镜片就有能量损失， 从而造成耦合效率低， 而且成本高。另一种再 耦合机构采用螺钉调整定位也同样存在松动、 移位问题。 发明内容 0003 为了解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种易于维修， 工作及耦合效率高的 多光导增益放大激光设备。 说 明 书 CN 101837168 B2/3 页 4 0004 为了达到上述目的， 本发明提供的多光导增益放大激光设备。
12、包括多台配有激光调 整装置的激光器、 多个承插式光导耦合装置和承插式多光导增益放大装置 ； 其中每台激光 器和一台承插式光导耦合装置之间利用一个支架板相互连接 ； 而每个承插式光导耦合装置 则通过单光纤同时与承插式多光导增益放大装置相接。 0005 所述的承插式光导耦合装置包括承插式光导耦合器、 光导耦合座、 耦合器固定锁 母和耦合座固定锁母 ； 其中光导耦合座的中部外圆周面上向外凸出形成有一个环形定位端 面， 位于定位端面上部和下部的光导耦合座外圆周面上均形成有外螺纹， 光导耦合座的下 部贯穿设置在支架板上形成的孔内， 并利用耦合座固定锁母将光导耦合座的下部和支架板 相互固定 ； 承插式光导。
13、耦合器的下端插入在光导耦合座的上端内部 ； 而耦合器固定锁母则 将承插式光导耦合器的下部与光导耦合座的上部相互锁定。 0006 所述的承插式多光导增益放大装置包括固定板、 增益放大器、 螺母、 输出光纤定位 器、 定位紧固器和紧固螺母 ； 其中增益放大器的上部从下向上贯穿固定板上形成的孔后利 用螺母与固定板相互固定， 并且轴心处贯穿形成有一个用于安装输入的多根单光纤的中心 孔 ； 输出光纤定位器的下端与增益放大器的上端相接触， 并且轴心处贯通形成有一个用于 设置输出的单光纤的中心孔 ； 定位紧固器套装在输出光纤定位器和增益放大器的连接部位 外部 ； 而紧固螺母则从外部将增益放大器、 输出光纤定。
14、位器和定位紧固器固定在一起。 0007 本发明提供的多光导增益放大激光设备是将承插式光导耦合器通过光导耦合座 安装在与激光器相连的支架板上， 这样一旦需要更换承插式光导耦合器上的光纤时， 只需 松开耦合器固定锁母即可， 而且承插式光导耦合器重新安装好后无需进行调节， 因此不仅 便于操作， 而且省时省力， 所以工作效率高。另外， 承插式多光导增益放大装置是利用定位 紧固器和紧固螺母使多束光纤与单束光纤直接对接， 无需任何光学透镜， 这样就不会造成 能量损失， 因此可以大大提高耦合效率， 降低了成本， 而且解决了另一种再耦合机构采用螺 钉调整定位存在的松动、 移位问题。 附图说明 0008 图 1。
15、 为一种已有技术的聚集式大功率氦氖激光治疗仪结构示意图。 0009 图 2 为图 1 示出的聚集式大功率氦氖激光治疗仪中耦合机构结构主剖视图。 0010 图 3 为本发明提供的多光导增益放大激光设备结构示意图。 0011 图4为图3示出的多光导增益放大激光设备中激光器及承插式光导耦合装置结构 示意图。 0012 图5为图3示出的多光导增益放大激光设备中承插式多光导增益放大装置结构示 意图。 具体实施方式 0013 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的多光导增益放大激光设备进行详细 说明。 0014 如图3-图5所示， 本发明提供的多光导增益放大激光设备包括多台配有激光调整 装置 20 的激光。
16、器 36、 多个承插式光导耦合装置 21 和承插式多光导增益放大装置 22 ； 其中 每台激光器36和一台承插式光导耦合装置21之间利用一个支架板23相互连接 ； 而每个承 说 明 书 CN 101837168 B3/3 页 5 插式光导耦合装置 21 则通过单光纤 24 同时与承插式多光导增益放大装置 22 相接。 0015 所述的承插式光导耦合装置21包括承插式光导耦合器25、 光导耦合座26、 耦合器 固定锁母 27 和耦合座固定锁母 28 ； 其中光导耦合座 26 的中部外圆周面上向外凸出形成有 一个环形定位端面 29， 位于定位端面 29 上部和下部的光导耦合座 26 外圆周面上均形。
17、成有 外螺纹， 光导耦合座26的下部贯穿设置在支架板23上形成的孔内， 并利用耦合座固定锁母 28 将光导耦合座 26 的下部和支架板 23 相互固定 ； 承插式光导耦合器 25 的下端插入在光 导耦合座26的上端内部 ； 而耦合器固定锁母27则将承插式光导耦合器25的下部与光导耦 合座 26 的上部相互锁定， 以确保承插式光导耦合装置 21 与支架板 23 之间的相互固定， 由 此可防止出现任何位移。 0016 所述的承插式多光导增益放大装置 22 包括固定板 30、 增益放大器 31、 螺母 32、 输 出光纤定位器 33、 定位紧固器 34 和紧固螺母 35 ； 其中增益放大器 31 的。
18、上部从下向上贯穿 固定板 30 上形成的孔后利用螺母 32 与固定板 30 相互固定， 并且轴心处贯穿形成有一个用 于安装输入的多根单光纤24的中心孔 ； 输出光纤定位器33的下端与增益放大器31的上端 相接触， 并且轴心处贯通形成有一个用于设置输出的单光纤37的中心孔 ； 定位紧固器34套 装在输出光纤定位器33和增益放大器31的连接部位外部 ； 而紧固螺母35则从外部将增益 放大器 31、 输出光纤定位器 33 和定位紧固器 34 固定在一起， 这样可使多根单光纤 24 和一 根截面积大于多根单光纤 24 截面积总和的输出单光纤 37 同轴对接， 从而实现将多束光纤 形成单根光纤最大效益的。
19、激光输出， 而且可以保证输入的多根单光纤 24 与输出的单光纤 37 具有精确的同轴度。 0017 本发明提供的多光导增益放大激光设备的工作原理是通过调节激光器 36 上激光 调节装置20的方法使由各激光器36发出的激光束高效率进入各自的承插式光导耦合装置 21进行耦合， 然后再进入单光纤24传输， 多根单光纤24合并进入承插式多光导增益放大装 置22后形成单根光纤37输出， 通过上述两级装置后的激光能具有较大功率， 使得输出的激 光束功率达到最大传导效率， 形成能对人体病灶部位照射治疗的单束激光， 并能广泛应用 于一些对大光斑照射有需求的应用领域。 说 明 书 CN 101837168 B1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 101837168 B2/4 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 101837168 B3/4 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 101837168 B4/4 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 。