●技術簡介:
我們設計了一個高效率的可見光Nd:YVO4/KGW拉曼雷射,其波長為579.5 nm。我們首創KGW晶體端面上的鍍膜,以及雙層鍍膜輸出耦合鏡的設計,可以最大程度地減少腔內Stokes wave的損耗。在40 W的激發功率下,輸出功率高達10.5 W,轉換效率高達26.3%。
●技術之科學突破性:
本團隊所開發之高功率且高效率的可見光Nd:YVO4拉曼雷射,為首創分離式共振腔以及雙層鍍膜輸出耦合鏡於拉曼雷射,此兩者新創技術使得我們開發之可見光拉曼雷射,大幅提升輸出功率、轉換效率、光斑品質等等,得以與國際雷射龍頭大廠Coherent之可見光雷射競爭。
傳統拉曼雷射共振腔的設計,造成基頻光(1064 nm)與Stokes wave(1159 nm)在共振腔內的共振空間是重疊的,在這種情況之下,會造成Stokes field再次被增益介質吸收與額外的能量損耗,使產生SRS的臨界激發功率上升。為了盡可能地減少Stokes wave的能量損耗,我們在KGW拉曼晶體表面上鍍上反射鍍膜,以區分基頻光與Stokes wave的共振空間,得到所謂的分離式共振腔。在KGW晶體靠近Nd:YVO4晶體那一側,鍍上了針對Stokes wave(1159 nm)的高反射率鍍膜(R>99.9%)與針對1064 nm的高穿透率鍍膜(T>99.5%)。此外在KGW晶體的另一側,則鍍上了針對579.5 nm有高反射率的鍍膜(R>98%),其目的在於能將被輸出鏡反射回的黃光再次反射回去。
有別於傳統拉曼輸出耦合鏡,我們設計的雙層鍍膜輸出耦合鏡,可將傳統拉曼雷射會洩漏的基頻光(1064 nm)與Stokes wave(1159 nm)近乎完全封鎖,使得所有的基頻光(1064 nm)與Stokes wave(1159 nm)得以全部轉換成579.5 nm,進而提升真正所需的可見光拉曼輸出。
在2020-2021年間,本團隊開發兩種首創技術以及其他拉曼雷射技術皆發表於美國光學期刊(OSA)之Optics Letter,如下列所示:
1. Y. F. Chen*, et al, Opt. Lett. 46, 797-800 (2021).
2. Y. F. Chen*, et al, Opt. Lett. 45, 5562-5565 (2020).
3. Y. F. Chen*, et al, Opt. Lett. 45, 5612-5615 (2020).
4. Y. F. Chen*, et al, Opt. Lett. 45, 1144-1147 (2020).
5. Y. F. Chen*, et al, Opt. Lett. 45, 1922-1925 (2020).
●技術之產業應用性:
全球醫療雷射市場預估至2026年,市值高達12,327.8Mn。其中561nm和577nm黃光雷射波長是目前眼底病治療雷射中極重要的波長,純黃光不僅對患者治療時感受到的炫光感低,而且對視網膜是最大的保護效果。同時,異常血管里的氧合血紅蛋白對純黃光吸收達到峰值,可用最小雷射能量治療如糖尿病性新生血管,同時對老年患者常有的白內障也更容易穿透,達到更好的治療效果,561nm以及577nm黃光雷射在眼底視網膜疾病上更被譽為” The New Gold Standard”。目前國際知名眼科雷射系統廠商皆使用561nm或577nm作為眼底視網膜疾病之主要產品,如: Zesis、Lumenis、Quantel等等。
本團隊合作企業-承賢科技股份有限公司是一家醫療雷射系統和設備公司,創立於1997年,二十年來致力於眼科醫療雷射領域。專注於國際市場開發、研發並製造各種創新的雷射和光學診斷系統。其領先技術用於治療各種醫療狀況,改善了數百萬人的生活。承賢科技在多國從事各種國際行銷業務,包含美國、歐盟等國家、日本、中東地區、以及中南美等多個國家。
本技術由承賢科技以及科技部支持,透過陽明交大-LIGHTMED雷射系統研究中心開發國際眼科市場上唯一五波長點陣掃描式眼科雷射系統(532/561/577/670/810 nm),提供醫師最多元的治療選擇。並且於2020-2021年將此五波長點陣掃描式眼科雷射系統(532/561/577/670/810 nm),銷售至美國、波蘭、捷克、泰國等國家之多家代理商,共創造業績NT14,695,380。
除了創造更多業績之外,原本承賢科技的雷射光源必須仰賴國外的雷射模組進口,無法自主掌控關鍵雷射技術,讓承賢科技在未來的擴展上受到一定的困難與限制;透過本團隊達成關鍵雷射技術自主研發與生產,擺脫關鍵雷射零組件掌握在國外廠商手中,使得承賢科技生產成本大幅降低。
本團隊已經開發各種可見光波長雷射用於眼科眼底視網膜病變用,而在皮膚科雷射中以532nm以及577nm為最主要的醫療雷射波長,尤其針對Pigment以及Vascular。未來,此技術可建構在現有的眼科可見光雷射技術,開發出皮膚科雷射系統。
線上展網址:
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技術成熟度:試量產
展示目的:商機推廣、研發成果展示
流通方式:自行洽談
敬請期待!