一种超低附带损伤的激光手术刀

摘要

本发明涉及一种超低附带损伤的激光手术刀，包括相连接的控制器、激光源、光束整形模块、光束传输模块和手持输出端模块；其中，所述激光源为6.45μm激光源，用于产生6.45μm激光；所述光束整形模块用于将激光源产生的6.45μm激光进行整形；所述光束传输模块用于将经光束整形模块整形后的6.45μm激光进行传输；所述手持输出端模块用于将经光束传输模块传输的6.45μm激光进行输出；所述控制器用于控制激光源。本发明能够降低系统复杂性，大幅提高激光手术刀的电光效率和稳定可靠性，实现高效率紧凑的6.45μm激光输出，以此激光为患者手术能够大幅降低附带损伤，显著提高治疗效果，从而使相关患者的痛苦得到充分降低。

权利要求

1.一种超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，包括相连接的控制器、激光源、光束整形模块、光束传输模块和手持输出端模块；其中，所述激光源为6.45μm激光源，用于产生6.45μm激光；

所述光束整形模块用于将所述激光源产生的6.45μm激光进行整形；

所述光束传输模块用于将经所述光束整形模块整形后的6.45μm激光进行传输；

所述手持输出端模块用于将经所述光束传输模块传输的6.45μm激光进行输出；

所述控制器用于控制所述激光源；

所述激光源包括三组激光谐振腔，分别为第一激光谐振腔、第二激光谐振腔和第三激光谐振腔；其中，所述第三激光谐振腔设置在所述第一激光谐振腔中，并与所述第一激光谐振腔共用一输出端镜；

在所述第三激光谐振腔中设有第一非线性光学介质；

所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔共用第一偏振片和第一激光增益结构；或者，所述激光源包括三组激光谐振腔，分别为第四激光谐振腔、第五激光谐振腔和第六激光谐振腔；其中，所述第六激光谐振腔设置在所述第四激光谐振腔的输出光路上或者所述第五激光谐振腔的输出光路上；

在所述第六激光谐振腔中设有第二非线性光学介质；

所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔共用第二偏振片和第二激光增益结构。

2.如权利要求1所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，所述光束传输模块为导光臂或者光纤。

3.如权利要求1所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，所述手持输出端模块为穿刺针或者激光笔刀。

4.如权利要求1至3任一项所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，所述激光增益结构包括激光增益介质，所述激光增益介质由Tm:YAG晶体材料构成。

5.如权利要求1至3任一项所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，所述非线性光学介质由ZGP晶体材料构成。

6.如权利要求1至3任一项所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，在所述各组激光谐振腔中，所述第一激光谐振腔和第二激光谐振腔为2.1μm激光的谐振腔，第三激光谐振腔为6.45μm激光的谐振腔，或者所述第四激光谐振腔和第五激光谐振腔为2.1μm激光的谐振腔，第六激光谐振腔为6.45μm的激光谐振腔。

7.如权利要求1至3任一项所述的超低附带损伤的激光手术刀，其特征在于，所述偏振片为45度偏振片或者55.6度偏振片。

说明书

一种超低附带损伤的激光手术刀

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗仪器技术领域，特别涉及一种超低附带损伤的激光手术刀。

背景技术

[0002] 高精度、低附带损伤激光可作为激光刀，在组织细胞分离、精准外科手术等生物、医疗领域具有重要应用价值。脑/脊椎肿瘤严重影响人类神经系统的功能及生命，其及时发现与清除极为重要，由于神经中枢血管丰富，手术过程中对重要功能区的神经中枢、血管等的附带损伤将影响患者生存质量甚至生命。6.45μm激光由于对水和蛋白质的特殊效应而受到广泛关注，基于其作用时产生的蛋白质结构变性与水吸收提供爆破力双重效应结合的激光消融机理，该波长激光用于神经中枢组织和眼部等部位切割时的附带损伤极小、可达单细胞量级；如与传统手术刀、电凝、以及紫外、可见、近红外～1μm、中远红外3μm、10.6μm等激光相比，6.45μm激光切口清晰，其切除精度可达单细胞量级、附带损伤μm量级，是脑/脊椎微创手术的理想选择。

[0003] 目前，6.45μm激光产生途径主要有：自由电子激光器(FEL)、锶蒸气激光器、气体拉曼激光、基于非线性光学频率变换技术的固体激光器；其中，自由电子激光器(FEL)结构复杂、体积庞大(占用5层楼)、运行维护繁琐、费用昂贵，且激光性能受限(功率mW级)，目前尚无法深入开展生物效应以及临床医学等研究；锶蒸气激光器方便且功率可达2.5W，但其存在高压、大电流放电管寿命短以及高温下金属锶易与激光放电管发生化学反应等缺陷；气体拉曼激光技术采用氢气作为拉曼激光介质，多阶变频，获得目标波长激光，但是其稳定性低且维护复杂；而固体激光器变频结构紧凑、稳定性高，可实现手术室台面运行，适合临床操作，是获得6.45μm激光最有发展前景的技术手段之一，但受限于晶体损伤阈值，技术难度大。

[0004] 现有全固体变频的中红外激光产生技术路线主要是采用780nm半导体激光泵浦Tm:YLF晶体产生1.9μm激光，再级联泵浦Ho:YAG晶体产生2.1μm激光，最终通过ZGP晶体变频产生中红外激光。但是，受限于Tm:YLF晶体的热力学性能，其难以承受高功率运转，模块多、系统复杂、电光效率低。

[0005] 掺Tm的YAG晶体(Tm:YAG)是目前热机性能最优、使用最广泛的激光增益晶体的基质材料。但是，由于Tm:YAG激光量子亏损大、热效应严重，且增益谱线丰富、激光通道多，特定波长输出困难、难以实现高功率偏振激光输出。

[0006] 因此，亟需研究开发出超低附带损伤的激光手术刀，能够稳定输出高功率6.45μm激光，且结构优化易维护，从而提高相关患者的治疗效果。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种超低附带损伤的激光手术刀，实现高功率6.45μm激光输出，增强稳定性，为相关患者的手术提供可靠保障，降低附带损伤，提高治疗效果，从而有效降低相关病患的痛苦。

[0008] 本发明解决技术问题的技术方案是：一种超低附带损伤的激光手术刀，包括相连接的控制器、激光源、光束整形模块、光束传输模块和手持输出端模块；其中，所述激光源为6.45μm激光源，用于产生6.45μm激光；所述光束整形模块用于将所述激光源产生的6.45μm激光进行整形；所述光束传输模块用于将经所述光束整形模块整形后的6.45μm激光进行传输；所述手持输出端模块用于将经所述光束传输模块传输的6.45μm激光进行输出；所述控制器用于控制所述激光源。

[0009] 进一步地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述光束传输模块为导光臂或者光纤。

[0010] 进一步地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述手持输出端模块为穿刺针或者激光笔刀。

[0011] 进一步地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述激光源包括至少三组激光谐振腔；在所述各组激光谐振腔中，至少有一组激光谐振腔中设有非线性光学介质，至少有两组激光谐振腔共用一组偏振片和一组激光增益结构。

[0012] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述激光增益结构包括激光增益介质，所述激光增益介质由Tm:YAG晶体材料构成。

[0013] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述非线性光学介质由ZGP晶体材料构成。

[0014] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，在所述各组激光谐振腔中，至少有两组激光谐振腔为2.1μm激光的谐振腔，至少有一组激光谐振腔为6.45μm激光的谐振腔。

[0015] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述偏振片为45度偏振片或者55.6度偏振片。

[0016] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述激光源包括三组激光谐振腔，分别为第一激光谐振腔、第二激光谐振腔和第三激光谐振腔；其中，所述第三激光谐振腔设置在所述第一激光谐振腔中，并与所述第一激光谐振腔共用一输出端镜；在所述第三激光谐振腔中设有第一非线性光学介质；所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔共用第一偏振片和第一激光增益结构。

[0017] 优选地，在本发明所述的超低附带损伤的激光手术刀中，所述激光源包括三组激光谐振腔，分别为第四激光谐振腔、第五激光谐振腔和第六激光谐振腔；其中，所述第六激光谐振腔设置在所述第四激光谐振腔的输出光路上或者所述第五激光谐振腔的输出光路上；在所述第六激光谐振腔中设有第二非线性光学介质；所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔共用第二偏振片和第二激光增益结构。

[0018] 本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过外腔光参量或者腔内光参量的优化设计获得6.45μm激光，降低系统复杂性，与现有技术相比，至少减少一级激光过程，大幅提高激光手术刀的电光效率和稳定可靠性，实现高效率、紧凑的6.45μm激光输出，以此激光通过激光消融原理为相关患者手术去除病灶，大幅降低附带损伤，显著提高治疗效果，从而使相关患者的痛苦得到充分降低。

附图说明

[0019] 图1为本发明超低附带损伤的激光手术刀的结构示意图；

[0020] 图2为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(一)；

[0021] 图3为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(二)；

[0022] 图4为图2或图3所示激光源的第一激光增益结构的结构示意图(一)；

[0023] 图5为图2或图3所示激光源的第一激光增益结构的结构示意图(二)；

[0024] 图6为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(三)；

[0025] 图7为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(四)；

[0026] 图8为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(五)；

[0027] 图9为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(六)；

[0028] 图10为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(七)；

[0029] 图11为本发明超低附带损伤的激光手术刀的激光源的结构示意图(八)；

[0030] 图12为图6～图11所示激光源的第二激光增益结构的结构示意图(一)；

[0031] 图13为图6～图11所示激光源的第二激光增益结构的结构示意图(二)；

[0032] 图中所示：

[0033] 1‑激光源，2‑光束整形模块，3‑光束传输模块，4‑手持输出端模块，5‑控制器；

[0034] 10101‑第一高反镜，10102‑第一激光增益结构，10103‑第一偏振片，10104‑第一输入镜，10105‑第一非线性光学介质，10106‑第一A输出镜，10107‑第一B输出镜；

[0035] 1010201‑第一泵源，1010202‑第一激光增益介质，1010203‑第一散热装置；

[0036] 10201‑第二高反镜，10202‑第二激光增益结构，10203‑第二偏振片，10204‑第二输入镜，10205‑第二非线性光学介质，10206‑第二A输出镜，10207‑第二B输出镜，10208‑第二C输出镜，10209‑光束整形元件，10210‑隔离元件；

[0037] 1020201‑第二泵源，1020202‑第二激光增益介质，1020203‑第二散热装置。

具体实施方式

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

[0039] 在附图中示出了根据本发明实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

[0040] 在本发明的一些实施例中，如图1所示，本发明的一种超低附带损伤的激光手术刀，包括相连接的控制器5、激光源1、光束整形模块2、光束传输模块3和手持输出端模块4；其中，所述激光源1为6.45μm激光源，用于产生6.45μm激光；所述光束整形模块2用于将所述激光源1产生的6.45μm激光进行整形；所述光束传输模块3用于将经所述光束整形模块2整形后的6.45μm激光进行传输；所述手持输出端模块4用于将经所述光束传输模块3传输的
6.45μm激光进行输出；所述控制器5用于控制所述激光源1。

[0041] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光的高效输出，所述光束传输模块3优选为导光臂或者光纤。为保障运用6.45μm激光手术实现超低附带损伤的治疗效果，所述手持输出端模块4优选为穿刺针或者激光笔刀。

[0042] 在应用上述实施例的本发明超低附带损伤的激光手术刀时，通过所述激光源1产生6.45μm激光(即波长为6.45μm的激光)，该6.45μm激光先通过光束整形模块2整形并在整形后注入光束传输模块3，再经光束传输模块3传输至手持输出端模块4，然后由手持输出端模块4输出；由此，实现6.45μm激光的高效输出，基于激光消融原理实现病灶去除；其中，通过控制器5调节激光源1的工作参数，从而调节6.45μm激光输出参数，进而使由手持输出端模块4输出的激光参数根据具体患者身体状况及所患病灶状况以不同功率的6.45μm激光作用于不同生物组织进行相关手术，以使治疗效果得到保障，实现超低附带损伤。

[0043] 在本发明的另一些实施例中，基本结构设置同上述实施例，其中，为保障6.45μm激光的高效且稳定可靠输出，优选地，所述激光源1包括至少三组激光谐振腔，在所述各组激光谐振腔中，至少有一组激光谐振腔中设有非线性光学介质，至少有两组激光谐振腔共用一组偏振片和一组激光增益结构。具体应用同上述实施例，其中，通过共用偏振片和激光增益结构的各组激光谐振腔产生基频激光谐振，并以此基频激光泵浦非线性光学介质，通过设有非线性光学介质的激光谐振腔进行6.45μm激光谐振并输出6.45μm激光。

[0044] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光的高效输出，在所述激光源1中，所述设有非线性光学介质的激光谐振腔优选设置在产生基频激光谐振的激光谐振腔内部或者外部，从而通过外腔光参量或者腔内光参量的方式保障获得6.45μm激光。

[0045] 在上述实施例中，优选地，在所述激光源1的各组激光谐振腔中，至少有两组激光谐振腔为2.1μm激光的谐振腔，至少有一组激光谐振腔为6.45μm激光的谐振腔，以进一步保障6.45μm激光的高效输出；更优选地，两组所述2.1μm激光的谐振腔共用一组偏振片和一组激光增益结构，所述6.45μm激光的谐振腔中设有非线性光学介质，所述6.45μm激光的谐振腔与两组所述2.1μm激光的谐振腔中的一组相关联。

[0046] 在上述实施例中，为获得高功率且高效稳定的6.45μm激光输出，优选地，在激光源1中，所述激光增益结构包括激光增益介质，所述激光增益介质优选由Tm:YAG晶体材料构成；所述非线性光学介质优选为中红外变频晶体结构，较佳地，由ZGP晶体材料构成，即以采用ZGP晶体作为中红外变频晶体为优选；所述偏振片优选为45度偏振片或者55.6度偏振片；
由此，利于对由Tm:YAG晶体材料构成的激光增益介质进行增益和损耗精密控制，实现2.1μm激光的高功率偏振谐振，再利用该2.1μm激光对由中红外变频晶体构成的非线性光学介质进行泵浦，从而输出6.45μm激光，其中，由ZGP晶体材料构成的非线性光学介质经泵浦产生
6.45μm激光为优选。

[0047] 在本发明的另一些实施例中，为实现更加紧凑地输出6.45μm激光，降低激光手术刀系统的复杂性，优选地，所述激光源1包括三组激光谐振腔，分别为第一激光谐振腔、第二激光谐振腔和第三激光谐振腔；其中，所述第三激光谐振腔设置在所述第一激光谐振腔中，并与所述第一激光谐振腔共用一输出端镜；在所述第三激光谐振腔中设有第一非线性光学介质；所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔共用第一偏振片和第一激光增益结构。具体应用基本同上述实施例，其中，通过所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔产生基频激光谐振，并以此基频激光泵浦所述第一非线性光学介质，通过所述第三激光谐振腔进行6.45μm激光谐振并输出6.45μm激光；具体地，在所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔中，通过共用的所述第一激光增益结构产生基频激光，通过共用的所述第一偏振片产生第一反射光(即第一S偏振激光)和第一透射光(即第一P偏振激光)，通过所述第一S偏振激光或第一P偏振激光对所述第一非线性光学介质进行泵浦，最后经所述第一非线性光学介质所在的所述第三激光谐振腔输出6.45μm激光。由此，通过具有更加紧凑结构的激光源设置，以腔内光参量的方式实现6.45μm激光输出，从而使激光手术刀系统更加小型化，使相关手术操作更加简便易行。

[0048] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光以紧凑的结构更加高效地输出，当通过所述第一S偏振激光对所述第一非线性光学介质进行泵浦时，优选地，如图2所示，所述第一激光谐振腔包括依次设置的第一高反镜10101、第一激光增益结构10102、第一偏振片10103、第一输入镜10104、第一非线性光学介质10105、第一A输出镜10106，所述第二激光谐振腔包括依次设置的第一高反镜10101、第一激光增益结构10102、第一偏振片10103和第一B输出镜10107，所述第三激光谐振腔包括依次设置的第一输入镜10104、第一非线性光学介质
10105、第一A输出镜10106；当通过所述第一P偏振激光对所述第一非线性光学介质10105进行泵浦时，优选地，如图3所示，所述第二激光谐振腔包括依次设置的第一高反镜10101、第一激光增益结构10102、第一偏振片10103、第一输入镜10104、第一非线性光学介质10105、第一A输出镜10106，所述第一激光谐振腔包括依次设置的第一高反镜10101、第一激光增益结构10102、第一偏振片10103和第一B输出镜10107，所述第三激光谐振腔包括依次设置的第一输入镜10104、第一非线性光学介质10105、第一A输出镜10106。具体应用时，所述第一高反镜10101对其所接触的激光进行高反射，所述第一输入镜10104对其所接触的基频激光进行高透射、对其所接触的6.45μm激光进行高反射，其中，经第一输入镜10104透过的激光向第一非线性光学介质10105输入并为其提供泵浦光；所述第一非线性光学介质10105经泵浦光泵浦产生6.45μm激光；所述第一A输出镜10106和第一B输出镜10107均对其所接触的激光进行反射和部分透过；由此，形成通过所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔对基频激光谐振，通过所述第三激光谐振腔对6.45μm激光谐振，并通过第一A输出镜10106输出
6.45μm激光。为保障6.45μm激光以紧凑的结构高效且高功率输出，优选地，在所述第一高反镜10101、第一A输出镜10106、第一B输出镜10107和第一输入镜10104上均设有针对基频激光的镀膜，在第一A输出镜10106和第一输入镜10104上均设有针对6.45μm激光的镀膜；更优选地，所述第一高反镜10101镀有对于基频激光具有高反射率的膜，所述第一A输出镜10106镀有对于基频激光具有高反射率、以及对于6.45μm激光具有预设透过率的膜，所述第一B输出镜10107镀有对于基频激光具有预设透过率的膜，所述第一输入镜10104镀有对于6.45μm激光具有高反射率、以及对于基频激光具有高透过率的膜；较佳地，所述第一高反镜10101对于基频激光的反射率大于98％；所述第一A输出镜10106对于基频激光的反射率为大于
98％、对于6.45μm激光的透过率为5％～70％；所述第一B输出镜10107对于基频激光的透过率为0.5％～10％；所述第一输入镜10104对于6.45μm激光的反射率大于98％、对于基频激光的透过率大于95％。

[0049] 在上述实施例中，为获得高效的6.45μm激光输出，所述基频激光优选为2μm波段的激光，所述2μm波段为2μm～2.1μm波长的激光，以2.1μm激光为较佳；由此，所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔优选为2.1μm激光的谐振腔，所述第三激光谐振腔为6.45μm激光的谐振腔；具体应用时，在所述第一激光谐振腔和所述第二激光谐振腔中，以2.1μm激光为基频激光进行高功率偏振谐振，通过利用该2.1μm激光对第一非线性光学介质10105进行泵浦，在所述第三激光谐振腔中进行6.45μm激光谐振，进而实现6.45μm激光输出。

[0050] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光的输出效果，优选地，如图4和图5所示，所述第一激光增益结构10102包括第一泵源1010201、第一激光增益介质1010202和第一散热装置1010203，所述第一激光增益介质1010202内置于第一散热装置1010203中，所述第一泵源1010201设置在第一激光增益介质1010202的侧部(如图4所示)或者端部(如图5所示)；由此，通过所述控制器5控制第一泵源1010201的电源，使第一泵源1010201根据具体工况需求对第一激光增益介质1010202进行泵浦，从而使第一激光增益介质1010202产生基频激光，同时，通过第一散热装置1010203保持第一激光增益介质1010202的温度平衡，以保障第一激光增益介质1010202稳定产生基频激光。更优选地，所述第一激光增益介质1010202由Tm：
YAG晶体材料构成，所述第一泵源1010201优选为波长在780nm～790nm波段的激光二极管(简称LD)，以保障第一激光增益介质1010202产生2μm波段激光尤其是2.1μm激光的高效输出。较佳地，所述第一非线性光学介质10105由ZGP晶体材料构成；所述偏振片优选为45度偏振片或者55.6度偏振片，以45度偏振片为优选；由此，利于对由Tm:YAG晶体材料构成的第一激光增益介质1010202进行增益和损耗精密控制，实现2.1μm激光的高功率偏振谐振，再利用该2.1μm激光对由ZGP晶体构成的第一非线性光学介质10105进行泵浦，从而实现高效率地产生6.45μm激光且使其以高功率输出，相较于现有技术，总电光效率可提升4倍以上。

[0051] 在本发明的另一些实施例中，为实现更加高效地输出高功率的6.45μm激光，优选地，所述激光源1包括三组激光谐振腔，分别为第四激光谐振腔、第五激光谐振腔和第六激光谐振腔；其中，所述第六激光谐振腔设置在所述第四激光谐振腔的输出光路上或者所述第五激光谐振腔的输出光路上；在所述第六激光谐振腔中设有第二非线性光学介质；所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔共用第二偏振片和第二激光增益结构。具体应用基本同上述实施例，其中，通过所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔产生基频激光谐振，并以此基频激光泵浦所述第二非线性光学介质，通过所述第六激光谐振腔进行6.45μm激光谐振并输出6.45μm激光；具体地，在所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔中，通过共用的所述第二激光增益结构产生基频激光，通过共用的所述第二偏振片产生第二反射光(即第二S偏振激光)和第二透射光(即第二P偏振激光)，通过所述第二S偏振激光或第二P偏振激光对所述第二非线性光学介质进行泵浦，最后经所述第二非线性光学介质所在的所述第六激光谐振腔输出6.45μm激光。由此，通过腔外光参量的方式实现6.45μm激光输出，从而使激光手术刀系统更加高效且保障高功率，使相关手术操作更加高效，进而保障超低附带损伤，提高医疗效果。

[0052] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光更加高效地输出，优选地，如图6和图7所示，所述第四激光谐振腔包括依次设置的第二高反镜10201、第二激光增益结构10202、第二偏振片10203、第二A输出镜10206，所述第五激光谐振腔包括依次设置的第二高反镜10201、第二激光增益结构10202、第二偏振片10203和第二B输出镜10207，所述第六激光谐振腔包括依次设置的第二输入镜10204、第二非线性光学介质10205、第二C输出镜10208；当通过所述第二S偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，如图6所示，所述第六激光谐振腔设置在所述第四激光谐振腔的输出光路上；当通过所述第二P偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，如图7所示，所述第六激光谐振腔设置在所述第五激光谐振腔的输出光路上。具体应用时，所述第二高反镜10201对其所接触的激光进行高反射，所述第二输入镜10204对其所接触的基频激光进行高透射、对其所接触的6.45μm激光进行高反射，其中，经第二输入镜10204透过的激光向第二非线性光学介质10205输入并为其提供泵浦光；所述第二非线性光学介质10205经泵浦光泵浦产生6.45μm激光；所述第二A输出镜10206和第二B输出镜10207均对其所接触的激光进行反射和部分透过；由此，形成通过所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔对基频激光谐振，通过所述第六激光谐振腔对6.45μm激光谐振，并通过第二C输出镜10208输出6.45μm激光。

[0053] 在上述实施例中，为保障通过所述第二C输出镜10208高效地输出6.45μm激光，优选地，在所述第二输入镜10204的外侧设置有光束整形元件10209，通过光束整形元件10209对进入第二输入镜10204前的基频激光进行整形；具体地，如图8所示，当通过所述第二S偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，所述光束整形元件10209设置在所述第六激光谐振腔和所述第四激光谐振腔之间，较佳地，所述光束整形元件10209设置在第二A输出镜10206和第二输入镜10204的中间；如图9所示，当通过所述第二P偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，所述光束整形元件10209设置在所述第六激光谐振腔和所述第五激光谐振腔之间，较佳地，所述光束整形元件10209设置在第二B输出镜10207和第二输入镜10204的中间。较佳地，在所述光束整形元件10209和所述第六激光谐振腔之间设置有隔离元件10210，优选地，所述隔离元件10210设置在光束整形元件10209和第二输入镜10204的中间，由此，通过隔离元件10210防止激光返回基频激光的激光谐振腔中，从而为高效且高功率6.45μm激光提供保障；具体地，如图10所示，当通过所述第二S偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，通过隔离元件10210防止激光返回所述第四激光谐振腔中；如图11所示当通过所述第二P偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，通过隔离元件10210防止激光返回所述第五激光谐振腔中。

[0054] 在上述实施例中，为使所述第二C输出镜10208输出6.45μm激光的效率和功率更优地与相关手术适应，所述第二激光增益结构10202的数量能够为两组以上，各组所述第二激光增益结构10202优选沿垂直于第二高反镜10201的光路依次设置；所述光束整形元件10209能够为两组以上，各组所述光束整形元件10209优选沿垂直于第二输入镜10204的光路依次设置。

[0055] 在上述实施例中，为提高通过所述第二C输出镜10208输出6.45μm激光的功率和效率，优选地，在所述第二高反镜10201、第二A输出镜10206、所述第二B输出镜10207和第二输入镜10204上均设有针对基频激光的镀膜，在第二C输出镜10208和第二输入镜10204上均设有针对6.45μm激光的镀膜；更优选地，所述第二高反镜10201镀有对于基频激光具有高反射率的膜，所述第二A输出镜10206镀有对于基频激光具有预设透过率的膜；，所述第二B输出镜10207镀有对于基频激光具有预设透过率的膜；所述第二输入镜10204镀有对于6.45μm激光具有高反射率、以及对于基频激光具有高透过率的膜，所述第二C输出镜10208镀有对于6.45μm激光具有预设透过率的膜，对于基频激光具有高反射率的膜；较佳地，所述第二高反镜10201对于基频激光的反射率大于99.8％，所述第二输入镜10204对于6.45μm激光的反射率大于98％、对于基频激光的透过率大于98％，所述第二C输出镜10208对于基频激光的反射率大于98％、对于6.45μm激光的预设透过率为5％～70％；较佳地，当通过所述第二S偏振激光对第二非线性光学介质10205进行泵浦时，所述第二A输出镜10206对于基频激光的高透过率大于99.8％、对于基频激光的预设透过率为4％～20％，所述第二B输出镜10207对于基频激光的预设透过率为0.5％～10％；当通过所述第二P偏振激光对第二非线性光学介质
10205进行泵浦时，所述第二A输出镜10206对于基频激光的高透过率大于99.8％、对于基频激光的预设透过率为0.5％～10％，所述第二B输出镜10207对于基频激光的预设透过率为
4％～20％。

[0056] 在上述实施例中，为获得高效且高功率输出的6.45μm激光，所述基频激光优选为2μm波段的激光，所述2μm波段为2μm～2.1μm波长的激光，以2.1μm激光为较佳；由此，所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔优选为2.1μm激光的谐振腔，所述第六激光谐振腔为6.45μm激光的谐振腔；具体应用时，在所述第四激光谐振腔和所述第五激光谐振腔中，以
2.1μm激光为基频激光进行高功率偏振谐振，通过利用该2.1μm激光对第二非线性光学介质
10205进行泵浦，在所述第六激光谐振腔中进行6.45μm激光谐振，进而实现6.45μm激光输出。

[0057] 在上述实施例中，为保障6.45μm激光的高效及高功率输出效果，优选地，如图12和图13所示，所述第二激光增益结构10202包括第二泵源1020201、第二激光增益介质1020202和第二散热装置1020203，所述第二激光增益介质1020202内置于第二散热装置1020203中，所述第二泵源1020201设置在所述第二激光增益介质1020202的侧部(如图12所示)或者端部(如图13所示)；由此，通过所述控制器5控制第二泵源1020201的电源，使第二泵源1020201根据具体工况需求对第二激光增益介质1020202进行泵浦，从而使第二激光增益介质1020202产生基频激光，同时，通过第二散热装置1020203保持第二激光增益介质1020202的温度平衡，以保障第二激光增益介质1020202稳定产生基频激光。

[0058] 在上述实施例中，为使激光手术刀适应不同生物组织不同症状情况下的手术并取得超低附带损伤的良好医疗效果，所述第二激光增益结构10202的数量为两组以上时，优选地，各组所述第二激光增益结构10202中的第二激光增益介质1020202之间以端部对应端部的形式依次设置，各组所述第二激光增益结构10202中的第二泵源1020201以设置在第二激光增益介质1020202的侧部为优选。

[0059] 在上述实施例中，更优选地，所述第二激光增益介质1020202由Tm：YAG晶体材料构成，所述第二泵源1020201优选为波长在780nm～790nm波段的激光二极管(简称LD)，以保障第二激光增益介质1020202产生2μm波段激光尤其是2.1μm激光的高效输出。较佳地，所述第二非线性光学介质10205由ZGP晶体材料构成；所述偏振片优选为45度偏振片或者55.6度偏振片，以45度偏振片为优选；由此，利于对由Tm:YAG晶体材料构成的所述第二激光增益介质1020202进行增益和损耗精密控制，实现2.1μm激光的高功率偏振谐振，再利用该2.1μm激光对中由ZGP晶体构成的第二非线性光学介质10205进行泵浦，从而实现高效率且高功率地输出6.45μm，相较于现有技术，总电光效率可提升4倍以上。

[0060] 应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

[0061] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。