闪光灯泵脉冲染料激光基本简介

闪光灯泵脉冲染料激光(flashlamp pumped pulsed dye laser，FPDL)是基于选择性光热作用理论设计出来的最早的血管类激光，临床使用疗效显著，不良反应小，已成为治疗血管性疾病的首选激光。早期使用的FPDL波长为585 nm，脉宽为0.45 ms，短于中小血管的热驰豫时间，对周围组织损伤小。但进一步研究发现，光能集中在0.45 ms的时间段发射会形成较高的能量峰值。治疗过程中容易造成血管的破裂。因此，所有经过FPDL治疗的患者都会出现紫癜。另外，破裂处的血管壁可以被周围增生的血管内皮细胞修复，使血管再通。适当延长激光的脉宽则可以缓和加热不同管径的血管，使血管凝固萎缩。因此，到20世纪90年代后期，FPDL的脉宽到1.5ms以上，使手术后紫癜的发生率大为减少，现在更长脉宽的FPDL已经投人临床使用。另一方面，由于激光的穿透力与波长直接相关，波长越长，穿透力越深。因此，为了获得较强的穿透力，FPDL的波长也由原来的585 nm增加至590nm甚至595 nm。如Vbeam染料激光.波长为595 nm.脉宽为0.45~40ms可调。与以往的激光相比，这些长脉宽和长波长的FPDL既保持了对血管的特异性损伤.又具有良好的穿透力，对于较深部位的血管瘤能发挥作用，同时较长的脉宽能缓和热凝固各种管径的血管，减少不良反应的发生。FPDL常见的不良反应包括紫癜和暂时性色素改变，水疱、结痂、皮肤质地改变和瘢痕偶有发生。

时域上, 超短脉冲激光产生是开展时-频域精密控制的前提和基础. 至今,小于 5 fs 的锁模钛宝石激光器已有报道,经过腔内色散啁啾补偿,脉冲宽度达到光周期量级. 这样的超短脉冲,可以广泛应用于研究高功率脉冲情况下的各种非线性现象.然而, 由于受本身结构和成本的制约,超短脉冲固体激光器大多用于科学研究. 自 1960 年 实现将铒,钕,铥等稀土离子掺进玻璃中后,光纤激光器的研制就成为了可能.不久 以后,钕离子成功的被掺杂到了光纤波导的芯径中.由于钕离子作为激光增益介质具 有很高的效率,所以,早期的光纤激光器都是以钕离子为基础,工作波长为 1064 nm. 直到 1980 年,铒离子掺杂技术的成熟,基于掺铒离子的光纤激光器越来越受到人们的 关注.最主要的原因就是掺铒光纤激光的工作波长在 1550 nm 附近,正好对应于单模 光纤的最小损耗波段,非常适用于光纤通信系统.之后,其它波段的掺稀土离子,例 如掺钬,掺铥,掺镱,掺镨的光纤同样研制成功,将光纤激光器的输出波长扩展到其 它波段.近几年来,得益于半导体泵浦激光器和光纤高掺杂技术的发展,基于掺稀土 离子的超短脉冲光纤激光器越来越受到人们的重视.光纤激光器由于其在结构,成本 上的优势,已经在科学研究和工业生产中得到了广泛的应用.目前为止,报道的最窄 的光纤激光器的脉冲宽度为 28 fs. 相对于传统的固体激光器,光纤激光器具有不可比拟的优势.光纤激光器掺杂技 术简单,激光传输损耗低,与泵浦光耦合效率高.光纤激光器采用光纤作为传输介质, 可以与其它光纤器件兼容,减少了激光器所占的空间.而且光器件之间采取直接熔接 的方式,相对于固体激光器而言无需复杂的光路调整系统.由于光通信器件的成熟, 激光器成本也可以大大降低.一般单模光纤的芯径为 8 μm, 所以光在芯径内传播时的 功率密度通常很高,非线性作用很强,非常适合用于产生锁模振荡器.

1、出流连续、流量大而无汽蚀危险

泵的出流是一连续的单向速度波。在一定条件下,波峰和波谷可以十分接近,即其出流平均速度可以十分接近最高瞬时流速。因此其出流是连续而相当平稳的。不像叶片泵那样泵内存在高达20一30m/s以上的速度区,也不像活塞泵那样,泵的最高瞬时速度为平均流速的3倍以上。因此，可以达到比较大的比流量(平均流速)而无汽蚀危险。

2、结构简单,金属耗量低

泵体就是输水管路。当输人脉冲波作用力峰值恒定的"定值波"时(如各种压力的气脉冲波),泵是利用每循环中的"剩余水头"在多次循环中积累能量,逐渐提高流速的。它以较低的脉冲作用力获得较大的流量;对管壁强度要求较低。

3、效率高

泵本身就是输水管,其泵效率相当于其它类型泵装置效率(泵效率x管路效率)。泵内流动状态为简单的直线运动,瞬时最高流速接近平均流速,这些因素泵有可能获得比其它类型泵更高的效率。

4、脉冲泵是介于叶片泵与活塞泵之间、而兼有两者优点的泵

泵的特性曲线属于叶片式泵一类液力式机械的"软特性",而与往复泵等容积式液压机械的"硬特性"截然不同。这表明,它是脉冲波的作用引起液柱动能变化来进行泵水的。它出流连续、流量大具备有叶片式泵的主要优点。但它又没有叶轮,和由高速旋转叶轮带来的弊病。泵内液体流动状态及结构形式又类似活塞泵等往复泵 。