MIR）laser in 6.45 um cum potentia media alta et prope Gaussian trabem qualitatis demonstratur. A potentia output maxima 1.53 W cum pulsus latitudine circiter 42 ns ad 10 kHz obtinetur OPO）。PP2ZGP）optical parametrica oscillator OPO）。 Haec est summa potentia mediocris in 6.45 um cuiuslibet solidi status laser optime nostrae cognitionis.Trabes qualitatis mediocris mensuratur ut M2=1.19.
Excelsa autem stabilitas virtutis output confirmatur, cum potentia fluctuationis minus quam 1.35% rm super 2 h, et laser plus quam 500 h in total. efficaciter currere potest. Hoc 6.45 um pulsus ut fons radians, ablatio animalis. Praeterea, effectus damni collateralis theoretice primum, ad optimae nostrae cognitionis exponitur, et eventus indicant hunc MIR laser excellentem ablationem facultatem habere, eamque reponendam pro lasers gratis electronico potentiale efficiens.©2022 Optica Publishing Group
https://doi.org/10.1364/OL.446336
Medium infrared（MIR）6.45 um radiorum laser um potentialem applica- tionem habet in alta praecisione agrorum medicinalis, propter commoda substantialis ablationis rate et minimae damni collateralis 1】. Free electronici lasers FELs），strontium vaporum lasers, gas Raman lasers, et solida lasers innixa parameto-rico oscillatore（OPO） seu differentia frequentiae generationis DFG）, vulgo 6.45 um fontes laser usitatae sunt. Tamen, sumptus, magnae magnitudinis, et multiplex structura FELs eorum coarctatur. application.Strontium vapor lasers et gas Raman lasers scopo vincula obtinere possunt, sed uterque stabilitatem pauperem habebit, brevem ser-
vitium vitarum et complexionem sustentationem requirunt. Studia demonstraverunt 6.45 um solido-state laserorum in fibris biologicis minora producere thermarum aetatum, earumque ablationem profunditatem profundiorem esse quam fel iisdem conditionibus, quae probare possunt. utendum est ut efficax alternatio ad Fels pro texti biologico ablatione 2】. Praeterea, lasers solidae civitatis commoda habent structurae compactae, stabilitatem bonam, ac
operatio tabletop, faciens instrumenta promittens eis fontem luminis obtinendi a6.45μn.Ut notum est, crystalla nonlinea ultrarubrum agunt munus inpar-tantum in frequentia conversionis processu adhibito ad summum perficiendum MIR lasers. Comparari oxydatum ultrarubrum cum taleis clamoribus 4 um abscissis, crystallis non-oxydatis bene valent. MIR lasers. Haec crystalla maxime chalcogenides includunt, ut AgGaS2 AGS）【3,41，LiInS2 LIS）【5,61， LilnSe2 （LISe）【7】，BaGaS（BGS）【8,9 et BaGaSe（BGSe）【10-12】，as etiam ac phosphorus componit CdSiP2（CSP）【13-16】 et ZnGeP2 （ZGP）【17】； hi duo ambo rela- tive magnas coefficientes nonlineares habent. exempli gratia, radiatio MIR obtineri potest utens CSP-OPOs. Sed maxime CSP-OPOs agunt in ultrashort pico-et femto secundo tempore scalae et synchrone sentinantur per circa 1 um modum clausum lasers. Infeliciter, hae synchrone exantlatae OPO（ SPOPO）systematum complexum habent et pretiosi sunt. Eorum mediocris potentiae etiam infra quam 100 mW circa 6.45 um【13-16】 sunt. Prae crystallo CSP comparatus, ZGP maiorem laser damnum tres habet.shold（60 MW/cm2），a superior scelerisque conductiv-itatis （0.36 W/cm K），and coefficiens nonlinearis comparabilis 75pm/V）。Ergo ZGP est optimum MIR crystallum opticum nonlineare pro alta potentia vel summus industria applicationes 【18-221.Pro exemplo, cavitatis planae planae ZGP-OPO cum 3.8-12.4 um per 2.93 um laser demonstratum exantlaretur per 2.93 um energiae desidiosae lucis ad 6.6 um erat maximus. 1.2 mJ 【201.Pro speciei quantitatis 6.45 um, maxi-mum unius pulsus energiae 5.67 mJ in frequentia 100 Hz repetita consecuta est utens anulum non-planum OPO cavum in ZGP crystal. Cum repetitione frequentia 200Hz, media output vis 0.95 W perventum est 【221. Quantum scimus, haec summa output effecta est potentia ad 6.45 um.Existens studia suadeant superiorem mediocris potentiae necessariam ad textus ablationem efficacem esse 23】.Progressio igitur practicae summus potentiae 6.45 um fons laseris magni momenti esset in medicina biologica promovenda.In his Litteris nuntiamus simplicem, pactionem totius status solidi MIR 6.45 um laser quod altam habet potestatem mediocris output et innititur in ZGP-OPO a nanosecondns-pulsu 2.09 um exantlaretur
laser. Maximam mediocris output potentiae 6.45 um laser est usque ad 1.53 W cum pulsus latitudine circiter 42ns in repetitione frequentiae 10 kHz, et trabem excellentem habet quality. Effectus ablating 6.45 um laser super texti animalis. Investigatur. Hoc opus ostendit laser accessionem efficacem esse ad ablationem actualem texti, sicut facit ad scalpellum laser.Habetivum experimentale adumbratum est in Fig.1.The ZGP-OPO exantlaretur a domi facta LD-exantlaretur 2.09 um Ho:YAG laser qui liberat 28 W potentiae mediocris ad 10 kHz. cum pulsus duratione circiter 102 ns（ FWHM） et trabes mediocris qualitas factoris M2 proxime 1.7.MI et M2 sunt duo 45 speculi cum litura quae maxime reflective ad 2.09 um. Haec specula directionem sentinam beam regere possunt. Duo lentium umbilici （f1 = 100mm ,f2=100 mm）are applicari collimationem trabis cum diametro circiter 3.5 mm in crystallo ZGP. An optical isolator ISO）is adhibitus est ne tignum sentinam ad 2.09 um sentinam rediret.A lamina dimidia unda. （HWP）at 2.09 um ad moderandas polarizationem sentinarum light.M3 et M4 sunt speculi cavi OPO, cum planis CaF2 ut materia subiecta subiecta. In fronte speculi M3 anti-cogitatio est obductit（98%）ad sentinam trabem et alta cogitatione obductis 98%） ad 6.45 um desidiosus et 3.09 um signum wave.The out-put glass M4 valde reflective（98%）at 2.09-um ac 3.09 -um et -um 6.45 desidiosus transmissio partialis concedit.Crystallum ZGP secatur at677.6°andp=45° pro typo JⅡ periodo congruens 【20900 o）6450.0 （o）+3091.9 e）】， quod magis ad certum necem aptius est ac lumen parametricum angustiore reddit. linewidth comparata cum type-I phase matching. Dimensiones crystalli ZGP 5mm x 6 mm x 25 mm sunt, et polita et anti-cogitatio in utraque extremitate oculorum super tribus undis obducta. In calore aeris fixo mergi cum aqua refrigerante.T=16）。 Cavitatis longitudo est 27 mm. Circum-iter tempus OPO est 0,537 ns ad sentinam laser. We temptavimus limen damna crystalli ZGP per R -on-I methodus 【17】. Damnum limen crystalli ZGP mensuratum esse 0.11 J/cm2 ad 10 kHz.in experimento, respondens ad apicem potentiae densitatis 1.4 MW/cm2，, quae humilis ob relative pauper coating quality.Virtus lucis genitae otiosioris output mensuratur ab energia metri （D,OPHIR，1 uW ad 3 W）， et necem luminis signi monitori spectrometri （APE，1.5-6.3 m）。In ordine ad altam output vim obtinemus 6.45 um, opti-mize consilium parametri OPO.A simulatio numeralis exercetur in tribus undis permixtis theoriae ac paraxiali propagationis cquationum 【 24,25】； in simulatione, nos. parametris condicionibus experimentalibus respondentes adhibeant input pulsum cum profile Gaussian in spatio et tempore. Relationes inter OPO speculi output
transmissio, sentinam potentiae intensio, et output efficientia optimized est per densitatem sentinam trabem in cavo abusionem ad altiorem output potentiam consequendam, dum simul evitans damnum in ZGP crystallini et in elementis opticis. Ita summa sentinarum potentia circumscripta erit circiter XX. W pro ZGP-OPO operation. Simulated eventus monstrant optimalem output coniugatorem cum transmissione 50% adhibitum, maximum apicem potentiae densitatis tantum est 2.6 x 10 W/cm2 in ZGP crys-tal, et potentia mediocris output. plusquam 1.5 W obtineri potest. Figura 2 ostendit relationem inter output mensuratae potentiae otiosoris ad 6.45 um et sentinam potentiae incidentis. Ex Fig. 2 videri potest, output potentia otiosorum fastidio augeri cum . sentinam incidenti power.The sentinam limen correspondet potentiae mediocris sentinae 3.55WA maximae otiosae potentiae 1.53 W, effectum sentinam potentiae circiter 18.7 W, quae respondet efficientiae opticae-ad-opticae conversionis of circiter 8.20%% et quantam conversionem cflicientiam 25.31%. Laser pro longa salute operatur prope ad 70% suae potentiae maximae extra. ostenditur in inset （a）in Fig.2.2 Inventum est potentiae mensuratae fluctuationem minus quam 1.35% rms in 2 h, et laser plus quam 500 h efficaciter operari in total. APE，1.5-6.3 APE，1.5-6.3 usus in experimento nostro mensuratur loco otiosorum ad 3.09 um et linea latitudinis circiter 0.3 um, ut ostensum est. in inset b）of Fig.2. Medium necem otiosorum inde deducitur ad 6.45um. Pulsus latitudinis otiosoris deprehenditur a photodetectorThorlabs,PDAVJ10） et a digital oscilloscope（Tcktronix，2GHz conscripta. ）。A typicam oscilloscope waveform is shown in Fig.3 and displays a pulse width ofapproximately 42 ns.The pulsus width41.18% angustior pro 6.45 um otiosior comparatus 2.09 um pulsus sentinae propter lucrum temporale contracti effectus frequentiae conversionis processuum nonlinearum. Quo fit, apicem pulsum potentia correspondente otiosior est 3.56kW. Radius qualitas factoris 6.45 um ignavior metitur laser
analysris （Spiricon, M2200-PIII）at 1 W potentiae outputae, ut in Fig. 4. Mensuratae valores ipsius M2 et M，2 sunt 1.32 et 1.06 secundum axem x et y axem, respondentes radius mediocris qualitas factoris M2=1.19. Insct of Fig.4 ostendit intensionem profile duplicem dimensiva-2D trabem, quae prope Gaussian locum habet modum. probatio principii experimentum quod laser ablatio cerebri porcini exercetur. An f=50 lens adhibetur ad umbilicum 6.45 um pulsus radius ad radium renum circiter 0,75 mm. Positio ablatanda in textus porcini cerebri. ponitur ad umbilicum laseris. Temperatus superficies T）of biologici textus ut functio loci radialis r mensuratur per thermocamera（FLIR A615） synchrone in ablatione processus. Durationes irradiatio 1 sunt. ,2,4,6,10， et 20 s ad laser potestas I W.For unicuique irradiatio durationis, sex positiones specimina blatantur: r = 0,0.62,0.703,1.91,3.05， et 4.14 mm per directionem radialem respectu centri punctum irradiationis positionis, ut in Fig. 5. Quadrata sunt mensurata temperatura data. Reperitur in Fig. 5, temperatura superficiei ablatio positio in textus cum duratione irradiationis augetur. Summa tem- peratur T in puncto centri r=0 sunt 132.39,160.32,196.34，
205.57,206.95， et 226.05C ad irradiationem durationum 1,2, 4,6,10， et 20 s, respective. theoria scelerisque conductionis pro texti biologico 1261 et theoria propagationis laseris in textus biologico 27】 coniuncto cum parametris opticis cerebri porcini 1281 .
Simulatio peragitur cum assumptione trabi Gaussiani initus. Cum textus biologicus usus in experto semotus est textus cerebri porcini, influxus sanguinis et metabolismi in temperie ignoratur, et textus cerebri porcinus simplicior in figura cylindri pro simula- tione. Parametri usus in simulatione compendiantur in Tabula 1. Curvae solidae in Fig. 5 ostensae sunt simulatae distributiones caliditatis radialis respectu ablatione centri in superficie texti pro sex irradiatione diversa. durationes. Gaussian temperaturam a centro ad peripheriam exhibent. Patet ex Fig.5 experimentalem datam bene agrce cum effectibus simulatis. Patet etiam ex Fig. 5 temperatam simulatam in centro ablatio positio augetur sicut duratio irradiatio pro singulis irradiationibus augetur. Praevia investigationis ostendit cellulas in textura esse perfecte tutas in tem- peraturis infra55C, quod significat cellulas manere activas in zonis viridibus T<55C） curvarum in Fig. 5. Zona lutea cuiusque curvae（55C60C）。 Observari potest in Fig. 5 radiorum simulatam ablationem in T=60°Care0.774,0.873,0.993,1.071,1.198 et 1.364 mm, respective ad irradiationem durationum 1,2,4，6; 10， et 20*, simulata ablatio radiorum atT=55C are0.805,0.908,1.037,1.134,1.271， et 1.456 mm, respective. In effectu ablatione quantitatis dividendo, arca cum cellis mortuis invenitur 1.882; 2.394,3.098,3.604,4.509，and5.845 mm2 pro 1,2,4,6,10， et 20* irradiationis respective. Area cum collaterali damno regio invenitur 0.003,0.0040.006,0.013,0.017， et 0.027 mm2. Ex his constare potest quod zonae laser ablatio et plagae collateralis cum irradiatione durationis augent damnum. ad be8.17%，8.18%，9.06%，12.11%，12.56%， et 13.94% diversis temporibus irradiatio, id est parvum damnum collateralis textuum ablati. Ideo comprehensive experimental notitia et simulatio eventus ostendunt hanc pactionem, summam potestatem, omnem rem publicam solidam 6.45 um ZGP-OPO laser efficacem praebet ablationem textuum biologicorum. In conclusione demonstravimus pactionem, summam potestatem, omnem rem publicam. MIR pulsetur 6.45 um fons laseris innixus in accessu ns ZGP-OPO. A maxima potentia mediocris 1.53 W adeptus est cum culmine potentiae 3.65kW et factoris qualitatis mediocris trabes M2=1.19. Hoc 6.45 um MIR radiorum, a. probatio principii experimentum in laser ablatione textus fiebat. Temperatura distributio in superficie textus ablated experimentaliter mensurabatur et theoretice simu-lated. Mensurata notitia bene convenit cum effectibus simulatis. Praeterea damnum collateralis theoretice evolvit. primum. Hi eventus comprobant tabulatum nostrum MIR pulsum laser ad 6.45 um efficacem praebet ablationem textuum biologicorum et magnam potentiam esse instrumentum practicum in scientia medicinae et biologicae, cum reponere posset ponderosum FEL.laser scalpellum.