Q开关Nd：YAG激光器控制系统的设计与研究.pdf

文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
Q开关Nd:YAG激光器控制系统的设计与研究
姓名:马毓昭
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:任秋实;柴新禹
20080201
上海交通大学硕士学位论文

Q 开关 Nd:YAG 激光器控制系统的设计与研究

摘要

随着激光医学的进步,Q 开关 Nd:YAG 激光器在医学各个领域已经得
到了广泛的应用,医用 Q 开关 Nd:YAG 激光技术也发展很快。Q 开关 Nd:YAG
激光器美容的工作原理是采用电光调 Q 开关技术,使激光瞬间释放形成
爆破效应,被相应色素组织吸收,并能有效的穿透皮肤表层,色素组织
吸收激光能量,使之膨胀击碎成能被体内巨噬细胞带走的小颗粒,色素
逐渐变淡直至消失,达到祛除色素的效果。
临床表明,Q 开关 1064nm Nd:YAG 激光适合祛除太田痣、咖啡痣、
雀斑、纹身、纹眉等黑色、兰色色素[1, 2];Q 开关 532nm Nd:YAG 激光适
合祛除鲜红斑痣、浅层咖啡斑等红色、棕色色素[3];而长脉宽 1064nm
Nd:YAG 激光在治疗毛细血管扩展以及静脉扩张效果显著[4]。
本文首先介绍了激光与皮肤组织的相互作用以及医用激光器的发展
和现状,阐述了 Q 开关 Nd:YAG 激光器控制系统的设计思想,分析了该系
统设计的关键技术和难点所在,然后针对这些重难点技术提出了相应的
解决方案,设计和实现了一种 Q 开关 Nd:YAG 激光器的控制系统。本文的
工作具体包括以下几个方面的内容和特点:
(1) 通过控制 Q 开关实现激光器输出调 Q 和非调 Q 模式下两种激光。
(2) 通过控制波长切换实现激光器输出 532nm 和 1064nm 波长激光。
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(3) 采用双 MCU 实现激光器的控制:主MCU 实现与用户界面通信,控制
从 MCU;从MCU 实现系统的实际控制,并将系统状态反馈给主MCU。
(4) 采用 TFT 液晶显示屏和触摸屏,操作界面人性化、易操作。
(5) 分析了控制系统硬件抗干扰设计和系统联机调试的情况。
(6) 所设计的系统已成功应用于实际产品。

关键词:Q 开关,波长切换,主 MCU 控制单元,从 MCU 控制单元,抗干
扰设计
上海交通大学硕士学位论文
DESIGN AND RESEARCH FOR Q-SWITCHED
ND:YAG LASER CONTROL SYSTEM



ABSTRACT


With the development of laser medicine, Q-switched Nd:YAG laser
system has been widely used in several fields of medicine, and the laser
technology of Q-switched Nd:YAG in medicine has also achieved great
development. The Q-switched Nd:YAG laser system used electro-optical
Q-switched technology which made laser energy immediately release, the
laser energy was absorbed through corresponding skin pigments and
rated through epidermis effectively. anization absorbed the
laser energy and became small particles which could be taken away by
macrophages, these pigments smeared out and disappeared, achieved the
pigment-wiping out effect.
The following conclusions have been drawn from clinical trials: 1064nm
wavelength Nd:YAG laser was used for removal of black or blue
pigmentation such as nevus of Ota, coffee spots, freckles, tattoos and
eyebrow tattoos[1, 2]