雷射醫美技術的發展，其實是人們對雷射與物質作用機理認知的延伸。從傳統的光熱作用機制祛斑、除痣、去紋身到基于皮秒雷射脈沖的半吸收半機械作用祛斑和美白，雷射技術的突破和創新将不斷在龐大的醫美市場上顯現出新的應用潛力。
尤其是超短脈沖雷射技術的逐漸成熟，其特有的絕熱光機械作用機制實作了極低熱附帶損傷，同時具備極高的物質銷蝕精度，因而已在眼科手術領域率先獲得了推廣應用，成為近視眼手術最安全的終極治療方案。
在醫美領域，随着皮秒醫美裝置和超皮秒醫美技術的日漸成熟，醫美專家和皮膚美容消費者愈發傾向于使用副作用小、痛覺弱、治療周期短的超短脈沖雷射醫美，這是超快雷射拓展醫學應用的第二大戰場，市場前景可觀，同時也促進了超快雷射與皮膚作用機理的深入研究和新技術開拓。作為脈沖持續時間更短的飛秒超快雷射，它具有比皮秒雷射更小的熱效應，更高的瞬時峰值功率，具備了使用者體驗感更佳的美白、祛斑應用潛力，由于飛秒雷射美白應用無需高能量，它甚至可以推廣到便攜式醫美裝置中。
從飛秒脈沖與組織作用機理出發，實驗研究初步确定了近紅外飛秒雷射在數十微焦能量下，就可以實作對真皮層的小尺度機械式微損傷，刺激皮膚組織啟動修複機制或消除局部色素體，這個雷射能量強度可以采用光纖雷射器來實作，光纖雷射器特有的高內建度、低功耗、高穩定性特征也恰好是醫療和醫美應用的理想光源。
奧創光子新近研發出的高緊湊型全光纖飛秒雷射器正是針對飛秒醫美的用途，提供了近乎免維護的高穩定性、高度環境适應性的微焦級飛秒雷射光源，其窄脈寬和高光束品質能夠支援高達1013W/cm2的峰值功率密度，足以激發光緻等離子體效應，實作皮下組織的微區域光緻爆破效應。
該雷射器的開發遵循簡潔、緊湊、穩定可靠的原則。其光路結構除了脈沖壓縮器，均為全光纖器件熔接為鍊式系統，包括脈沖展寬器也是采用啁啾光纖光栅，置于鎖模種子源和光纖放大器之間；光纖放大器包括了多級高增益放大器，構成MOPA結構，最末級光纖放大器采用大模場保偏雙包層光纖放大器，確定了高能放大脈沖時域保真性；脈沖壓縮器采用免調節的體布拉格光栅，所提供的大色散量足以補償光纖CPA的輸出脈沖啁啾，獲得飛秒脈寬。雷射器結構設計嚴格控制體積重量，全光纖化的光路架構實作了不同放大級的多層盤繞結構，大大減小了光學器件占用空間；溫控精度0.1℃的水循環散熱設計相比風扇冷卻更安靜，有利于醫療環境使用，同時也保持了雷射系統在不同室溫條件下的穩定性。
作為醫療裝置核心部件，雷射器的電氣系統設計依據了醫用電氣裝置的電磁相容要求，即YY9706.102-2021标準，在供電和控制電路設計、電氣排布封裝等方面對射頻幹擾、電壓波動、靜電影響做了充分考量和預案設計，并保持一定的備援量，確定雷射器進入醫療應用環境能夠正常操控。醫用雷射器安全性考量，需要滿足雷射器的報警功能和可用性，目前國際醫療雷射裝置市場的大多數雷射光源都具備了輸出強度自檢功能，我們為該雷射器的内部監測系統設計了輸出功率精确實時監測裝置以及對應的軟體自動報警功能，使該雷射器在開啟時、運作中都能實時向使用者或監測計算機報告雷射器的實際輸出狀态。
該雷射器的光學參數如下表1。其雷射頭重量控制在小于20千克，外形三視圖如圖1。對應的幾項主要輸出參數測量資料和圖表見圖3。其中最窄脈寬的獲得來自于對啁啾脈沖色散補償量的優化，在該雷射器的色散管理方案中，由于脈沖壓縮器是固化了色散參量的光栅，精确補償色散依靠對脈沖展寬器的微量調諧，即采用溫度調諧并結合增減傳導光纖的措施來實作脈沖正啁啾與壓縮器負色散的完全平衡。
| 技術名額 | 參數 |
| 中心波長 | 1031.8nm |
| 光束品質 | Mx2~1.23; My2~1.13 |
| 光斑圓度 | 92.9% |
| 光束發散角 | 1.03mrad@X方向；1.07mrad@Y方向 |
| 光斑直徑 | 2.95mm@出光口30cm |
| 最大單脈沖能量 | 51.1µJ |
| 最大平均功率 | 5.11W |
| 功率穩定性 | 0.75%RMS@8H |
| 重複頻率 | 25~100KHz |
| Burst | 1-5 |
| 脈寬 | 370fs |
表1. 醫美用高緊湊型飛秒光纖雷射器光學技術名額
圖1. 高緊湊型飛秒光纖雷射器外觀三視圖
圖2. 高緊湊型飛秒光纖雷射器實物照片
圖3. 高緊湊型飛秒光纖雷射器
關鍵光學名額實測資料記錄
奧創光子自2018年創立以來，公司已申請140餘項專利，已掌握了高能高功率飛秒脈沖放大技術、啁啾體布拉格光栅色散補償技術、波長轉換等關鍵核心技術，結合自主設計制造的超快種子源、溫度調諧式啁啾光 纖光栅等核心器件已成功推出系列化飛秒雷射器産品，并在國内率先實作工業領域批量出貨，打破了該領域被國外産品長期壟斷的局面。目前奧創光子不斷迎合目前市場對于航天航空，新能源锂電，電子消費等高端精密行業的發展節奏壯大自身，不斷為先進制造産業轉型更新夯實基礎，促進發展。
來源：奧創光子
長三角G60雷射聯盟陳長軍轉載