韩文国，延凤平*，冯 亭，张鲁娜，秦 齐，李 挺，郭 颖，程 丹，白卓娅，王 伟，关 彪

(1.北京交通大学光波技术研究所 全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京 100044；2.河北大学物理科学与技术学院 光信息技术创新中心，河北 保定 071002)

1 引 言

掺铥光纤激光器(Thulium-doped fiber laser, TDFL)的工作波长为2 μm波段附近，该波段属于人眼安全波段，且其中存在OH-的强烈吸收峰[1]，1 908～1 940 nm范围内水的吸收系数高达14 cm-1，穿透深度可达70 μm[2]。生物体的软硬组织中均含有大量的水分，当受2 μm波段的激光照射时会产生强烈的热效应，这种强烈热效应可以起到手术刀的作用。与传统手术刀不同的是，激光手术刀在切开组织的同时能对组织切面产生汽化和凝固作用，因而具有良好的止血效果，有利于缩短术后康复时间[3]。此外，激光手术刀还具有体积小、效率高、切口更精确、几乎无交叉感染等优点。目前，连续掺铥光纤激光系统可作为手术刀应用于多种手术当中[4-6]，如神经外科的脑部肿瘤手术、囊肿切除手术、泌尿科碎石手术以及普通的组织汽化手术等[7-9]。

用于手术的掺铥光纤激光系统的输出功率一般为W量级[10]。基于大芯径增益光纤的掺铥光纤激光器可满足这一输出功率，但其光束质量一般，光功率密度较小，与普通石英基光纤兼容性差，因此不适宜用作激光手术刀。小芯径掺铥光纤激光器的输出功率一般为mW量级，经过光放大器后可得到合适的输出功率，可以满足手术条件。主振荡功率放大(Master-oscillator power amplifier，MOPA)技术可以对低功率激光器进行放大，输出特性由种子源决定，且结构简单、易于搭建[11-12]。……