陶光明 1,2,3,*邹郁祁 1,2,3刘超 1,2,3任志禾 1,2,3
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 华中科技大学同济医院血管衰老教育部重点实验室,湖北 武汉 430074
3 华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074
中红外激光凭借其非接触、高效率和高精准度的显著优势,广泛应用于病变组织切除、组织整形和肿瘤间质光热疗法等临床外科手术中。在诸多中红外激光中,二氧化碳(CO2)激光具备极高消融效率和高精准度的特点,广泛应用于皮肤、耳鼻喉和腹腔等手术中。然而,由于缺乏稳定、高性能的小尺度柔性能量传输介质,CO2激光无法像钬激光、钕激光等近红外激光一样,通过成熟的石英光纤,以微创或无创的方式进入体内,在人体内部自然腔道中进行微创介入操作。目前CO2激光通常通过导光臂、空心波导管等传输介质进行手术,这极大地制约了其优势在微创手术中的充分体现。为使CO2激光更好地服务于临床外科医疗领域,本文总结了现有的医用CO2激光能量传输介质,重点讨论了热拉式多材料光纤技术在CO2激光医疗领域的研究进展,并展望了未来多功能柔性CO2激光消融机器人光纤的发展趋势及应用前景。
激光医疗 CO2激光 红外光纤 多材料纤维 连续体机器人 laser medicine CO2 laser infrared fibers multi-material fibers continuum robots 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0117001
激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316000
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and Sport and Health Initiative, Optical Valley Laboratory, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Key Laboratory on Luminescence and Optical Information Technology of Ministry of Education, National Physical Experiment Teaching Demonstration Center, Department of Physics, School of Physical Science and Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
3 State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
4 School of Optics and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
5 State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
In this Letter, we presented a flexible omnidirectional reflective film made of polymer substrates and multiple alternating layers of two chalcogenide glasses for full-angle CO2 laser protection. The structure parameters of the device were simulated for theoretical prediction of best device structure. The reflector was fabricated by alternate thermal evaporation of two chalcogenide glasses with large refractive index contrast. The reflectivity was greater than 78% at 10.6 µm. The flexible reflective film can provide an effective solution for full-angle CO2 laser protection of the moving targets, such as laser operators and mobile optical components, with potential applications for wearable laser protective clothing.
omnidirectional reflective film flexible reflector CO2 laser protection chalcogenide glass 
Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 022201
作者单位
摘要
光纤研究具有悠久的历史。但是直到高锟先生在二十世纪六十年代提出实现低损耗光纤的方案,并由美国康宁公司开创性地利用气相沉积法制备预制棒得到超低损耗石英光纤后,光纤才开始得到大规模应用。近年来,随着FTTH、FTTD等技术的发展,光纤已遍布全球,进入寻常百姓家。光纤的发明可以说从根本上改变了人类的生活方式。
激光与光电子学进展
2019, 56(17): 170600
作者单位
摘要
1 宁波大学高等技术研究院 信息科学与工程学院 红外材料与器件实验室,浙江 宁波 315211
2 美国中弗罗里达大学光学中心,美国 奥兰多 32816
采用化学和物理提纯法制备出透光性较好的高纯度Ge20Te20Se60和Ge20Se80玻璃,分别作为光纤纤芯和包层玻璃基质.利用硫系玻璃的流变特性和黏度对温度的依赖性,用平直模具挤压法制备了完整芯包结构、低结构缺陷、椭圆度较好的光纤.研究表明:对玻璃进行相应提纯后,光纤损耗明显降低,平均损耗为8.5dB/m;在4.25μm处光纤损耗达到最低,为6.8dB/m.平直模具挤压法克服了Te玻璃易析晶的困难,所得到的Te基硫系玻璃光纤芯包层界面清晰、均匀度较好、损耗值较低、满足红外光在理想结构光纤中传输和传感的需求,在中远红外光学领域有一定的潜在应用价值.
红外光纤 硫系光纤 芯包结构 挤压法 玻璃提纯 Te玻璃 低损耗 
光子学报
2015, 44(10): 1006003
作者单位
摘要
1 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 Centre for Ultrahigh-Bandwidth Devices for Optical Systems (CUDOS), Laser Physics Centre, Research School of Physics and Engineering, Australian National University, Canberra, ACT 2600, Australia
3 CREOL, The College of Optics & Photonics, University of Central Florida, Orlando, Florida 32816, USA
通过引入特征温度与硫系玻璃相匹配的高性能热塑性聚合物聚酰亚胺(PEI)作为光纤包层,结合复丝工艺制备了像素数为900的As2S3/PEI光纤传像束,表征了光纤的损耗、光纤束的断丝率、分辨率和串扰率。As2S3/PEI光纤在2~6 μm 波段传输性能优异,背景损耗约为0.5 dB/m,在S-H 杂质对应的4.0 μm 波长的峰值损耗为3.5 dB/m。单丝直径为80 μm、像素数为900的光纤束的断丝率为1%,分辨率为7 line/mm,串扰率为1%,通过此传像束得到了清晰的电烙铁红外图像。而且,将PEI溶于二甲基乙酰胺(DMAC) 后使光纤束表现出很好的柔性。采用这种类似“酸溶玻璃”的可溶于特定溶剂的热塑性聚合物,作为过渡介质,结合复丝工艺有望制备出柔性高分辨率硫系玻璃光纤传像束。
光纤光学 光纤传像束 硫系玻璃 分辨率 红外成像 fiber optics fiber image bundles chalcogenide glasses resolution infrared imaging 
光学学报
2015, 35(8): 0806005
作者单位
摘要
1 宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
2 国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
3 澳大利亚国立大学物理与工程学院激光物理中心, 堪培拉 ACT0200
4 美国中佛罗里达大学光学与光电子学院, 佛罗里达 奥兰多 32816
硫系玻璃具有极宽的红外透射范围、极高的线性和非线性折射率。近年来,硫系玻璃光纤由于其红外超连续(SC)谱在传感、安全与**方面的潜在应用价值,引起了极大的关注。回顾了硫系玻璃光纤中产生SC 谱的研究历程,包括硫系微结构光纤SC 谱输出、硫系拉锥光纤SC 谱输出以及硫系光纤结构设计,指出了研究中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。
非线性光学 硫系玻璃光纤 红外超连续谱 微结构光纤 拉锥光纤 nonlinear optics chalcogenide glass fiber infrared supercontinuum microstructured fiber tapered fiber 
激光与光电子学进展
2015, 52(3): 030001
作者单位
摘要
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 CREOL, The College of Optics and Photonics, University of Central Florida, Orlando, Florida32816
3 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
4 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
5 宁波大学高等技术研究院红外材料与器件实验室, 浙江 宁波 315211
碲基硫系光纤在2 ~ 16 m光谱范围具有优异的透射性能。近年来,它们作为长波红外传输介质备受关注。回顾了碲基硫系光纤的研究历史和现状,分析总结了用双坩埚法、棒管法、堆积挤出法和复合材料棒管挤出法制备碲基硫系光纤的特点,并对碲基硫系光纤的发展前景进行了展望。
硫系玻璃 红外光纤 碲化物 光纤预制棒 chalcogenide glass infrared fiber telluride fiber preform 
红外
2014, 35(4): 7
作者单位
摘要
1 宁波大学信息科学与工程学院红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
2 美国中佛罗里达大学光学中心, 佛罗里达 奥兰多 32816
玻璃微球谐振腔具有极高的品质因数和极小的模式体积,近年来它在低阈值微球激光器、微放大器、非线性光学、腔量子电动力学效应以及高灵敏度传感器等领域引起广泛的关注。回顾了玻璃微球的研究历程,从玻璃微球制备方法、微球激光输出、耦合方式和传感器应用方面概括了玻璃微球的研究现状,对其发展前景进行了展望。
激光器 光学微腔 玻璃微球 微球激光 lasers optical microcavity glass microsphere microsphere laser 
激光与光电子学进展
2012, 49(8): 080001

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