學研新創 - 智慧醫療與健康科技
智慧型多波長皮膚科雷射
2021-12-27
陳永富講座教授團隊/國立陽明交通大學

陳永富、鄒家翰、黃凱風、蘇冠暐、梁興弛、余彥廷、李易純

國立陽明交通大學雷射系統研究中心團隊利用固態雷射中受激拉曼散射的技術,用兩個不同的lithium triborate (LBO)晶體,利用溫度的調控,達成一個雷射共振腔可以產生兩種不同波長的雷射;在溫度以最大能量輸出的前提下,其總能量可以到達10W,轉換效率達到31.6%;而以雙波長平均輸出的設定下,綠光與黃綠光皆為4.2W輸出,其轉換效率達到26.9%。我們利用相同的共振腔構造,將其中一顆LBO晶體換成Np-cut potassium gadolinium tungstate (KGW),並利用鍍膜的技術,成功的產生10W 579nm的黃光,其雷射功率與轉換效率目前皆是世界頂尖。
利用此技術所開發的智慧型多波長皮膚科雷射,為高功率且高效率的可調式多波長Nd:YVO4拉曼雷射,波長分布在532-590nm;本團隊利用其多波長的特性,應用在皮膚科色素雷射,同時以兩種波長及搭配不同輸出配比,開創全新的臨床治療模式。而此皮膚科雷射系統同時也搭載了光學同調斷層掃描的技術,可以將治療患部的斷層影像,回傳醫生做及時的診療判斷,並搭配智能型影像辨識系統對比治療的結果,進一步做能量或時間的調整建議,打造市場上唯一智慧醫療的皮膚科雷射治療儀。

評審推薦
1.利用固態雷射中受激拉曼散射技術來達成一個雷射共振腔可產生兩種不同波長的雷射,而有不同的功能。其優勢在雷射功率及轉換效率技術之領先,並進一步利用不同波長搭配不同輸出,而開創皮膚科雷射治療治模式,具創新性及市場性。
2.考慮到市場上未被滿足的需求,利用雷射之特性並伴隨不同之波長針對不同的皮膚相關適應症進行治療,且醫療、醫美市場廣大,具有一定之商機。
3. 團隊對於上市之法規相當熟悉,在智財保護策略良好。
2022年度精進成果
在獲得第十八屆國家新創獎後,陽明交大雷射中心仍對於智慧型多波長皮膚科雷射的核心技術持續精進;多波長雷射的輸出從原本調整倍頻晶體(LBO)溫度達成相位匹配,進化成利用拉曼晶體(KGW)端面鍍膜,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,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,進而提升532nm與579.5nm可見光拉曼輸出,轉換效率從原本的13.9%提升至26.3%。同時,雷射共振腔替換了原先用於激發之fiber-coupled laser diode,改用體積更小的free-space-coupled single bar作為雷射激發源,以此縮小雷射共振腔體積並將成本降低30%。
多波長雷射系統在雛形機完成後,即進行電磁相容性(IEC60601-1-2)安全測試;所有連接電源供應器的線材上皆加上鐵氧體磁芯(Ferrite Core),並在外殼的內側加上導電漆以隔離雜訊,目前已成功通過EMC測試。
團隊簡介
陳永富
學歷 交通大學電子研究所博士
現職 國立陽明交通大學副校長
國立陽明交通大學電子物理學系講座教授
經歷 國立陽明交通大學副校長 (2021-)
國立陽明交通大學電子物理學系講座教授 (2017-)
美國光學學會會士 (2020, OSA Fellow)
台灣物理學會會士 (The Physical Society of Taiwan, Fellow 2015)
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