કોમ્પેક્ટ અને મજબૂત ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ મિડ-ઇન્ફ્રારેડ (MIR) લેસર ઉચ્ચ સરેરાશ આઉટપુટ પાવર અને નજીક-ગૌસિયન બીમ ગુણવત્તા સાથે 6.45 um પર પ્રદર્શિત થાય છે. 10 પર આશરે 42 ns ની પલ્સ પહોળાઈ સાથે 1.53 W ની મહત્તમ આઉટપુટ શક્તિ kHz એ ZnGeP2（ZGP）ઓપ્ટિકલ પેરામેટ્રિક ઓસિલેટર (OPO）) નો ઉપયોગ કરીને હાંસલ કરવામાં આવે છે. આ અમારી શ્રેષ્ઠ જાણકારી મુજબ કોઈપણ ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ લેસરની 6.45 um પર સૌથી વધુ એવરેજ પાવર છે.સરેરાશ બીમ ગુણવત્તા પરિબળ M2=1.19 માપવામાં આવે છે.
વધુમાં, 2 કલાકમાં 1.35% rms કરતા ઓછા પાવરની વધઘટ સાથે, ઉચ્ચ આઉટપુટ પાવર સ્થિરતાની પુષ્ટિ થાય છે, અને લેસર કુલ 500 કલાક કરતાં વધુ સમય માટે કાર્યક્ષમ રીતે ચાલી શકે છે. આ 6.45 um પલ્સનો ઉપયોગ કિરણોત્સર્ગ સ્ત્રોત તરીકે, પ્રાણીને દૂર કરવા મગજની પેશીઓનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, કોલેટરલ ડેમેજ ઇફેક્ટનું સૈદ્ધાંતિક રીતે પ્રથમ વખત વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે, અમારી શ્રેષ્ઠ જાણકારી મુજબ, અને પરિણામો દર્શાવે છે કે આ MIR લેસરમાં ઉત્તમ એબ્લેશન ક્ષમતા છે, જે તેને મફત ઇલેક્ટ્રોન લેસર માટે સંભવિત રિપ્લેસમેન્ટ બનાવે છે.©2022 ઓપ્ટિકા પબ્લિશિંગ ગ્રુપ

https://doi.org/10.1364/OL.446336

મિડ-ઇન્ફ્રારેડ (MIR) 6.45 um લેસર રેડિયેશનમાં નોંધપાત્ર એબ્લેશન રેટ અને ન્યૂનતમ કોલેટરલ ડેમેજ 【1】. ફ્રી ઇલેક્ટ્રોન લેસરો （FELs）, સ્ટ્રોન્ટીયમ વેપોર ગેસના ફાયદાને કારણે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા દવા ક્ષેત્રોમાં સંભવિત એપ્લિકેશન-કેશન્સ છે. ઓપ્ટિકલ પેરામેટ-રિક ઓસિલેટર (OPO) અથવા ડિફરન્સ ફ્રીક્વન્સી જનરેશન (DFG) પર આધારિત રમન લેસરો અને સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો સામાન્ય રીતે 6.45 um લેસર સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ થાય છે. જો કે, FEL ની ઊંચી કિંમત, મોટું કદ અને જટિલ માળખું તેમના પર પ્રતિબંધ મૂકે છે. એપ્લીકેશન. સ્ટ્રોન્ટીયમ વેપર લેસરો અને ગેસ રામન લેસરો લક્ષ્ય બેન્ડ મેળવી શકે છે, પરંતુ બંનેની સ્થિરતા નબળી છે, ટૂંકી સેર-
વાઇસ લાઇફ છે, અને જટિલ જાળવણીની જરૂર છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે 6.45 um સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો જૈવિક પેશીઓમાં નાની થર્મલ ડેમ-એજ રેન્જ ઉત્પન્ન કરે છે અને તે જ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ તેમની એબ્લેશન ડેપ્થ FEL કરતાં વધુ ઊંડી છે, જે ચકાસે છે કે તેઓ જૈવિક ટીશ્યુ એબ્લેશન માટે FELs ના અસરકારક વિકલ્પ તરીકે ઉપયોગ થાય છે 【2】. વધુમાં, સોલિડ-સ્ટેટ લેસર્સમાં કોમ્પેક્ટ સ્ટ્રક્ચર, સારી સ્થિરતા અને

ટેબલટૉપ ઑપરેશન, તેમને a6.45μn પ્રકાશ સ્ત્રોત મેળવવા માટે આશાસ્પદ સાધનો બનાવે છે.જેમ કે જાણીતું છે, નોન-લીનિયર ઇન્ફ્રારેડ સ્ફટિકો ઉચ્ચ-પ્રદર્શન MIR લેસરોને હાંસલ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી આવર્તન રૂપાંતરણ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. 4 um કટ-ઓફ ધાર સાથે ઓક્સાઇડ ઇન્ફ્રારેડ ક્રાય-ટેલ્સની તુલનામાં, નોન-ઓક્સાઈડ સ્ફટિકો સારી છે. MIR લેસર બનાવવા માટે યોગ્ય છે. આ સ્ફટિકોમાં મોટાભાગના ચેલ્કોજેનાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે AgGaS2 【3,41， LiInS2 【LIS）【5,61, LilnSe2 （LISe）】GBa8 】，અને BaGaSe（BGSe）【10-12】，તેમજ ફોસ્ફરસ સંયોજનો CdSiP2（CSP）【13-16】અને ZnGeP2 （ZGP）【17】 બંનેમાં બે-અસરકારક રીતે બે-અસરકારક પુનઃકાર્ય છે. દાખલા તરીકે, CSP-OPOs નો ઉપયોગ કરીને MIR રેડિયેશન મેળવી શકાય છે. જો કે, મોટાભાગના CSP-OPO અલ્ટ્રાશોર્ટ (પીકો-અને ફેમટોસેકન્ડ) ટાઇમ સ્કેલ પર કાર્ય કરે છે અને લગભગ 1 um મોડ-લૉક લેસરો દ્વારા સિંક્રનસ રીતે પમ્પ કરવામાં આવે છે. કમનસીબે, OPO (સિંક્રનસ પમ્પ) SPOPO）સિસ્ટમમાં જટિલ સેટઅપ હોય છે અને તે ખર્ચાળ હોય છે. તેમની સરેરાશ શક્તિઓ 100 mW કરતાં પણ ઓછી હોય છે લગભગ 6.45 um【13-16】. CSP ક્રિસ્ટલની તુલનામાં, ZGPમાં લેસર નુકસાન થ્રી વધારે છે.shold（60 MW/cm2））, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા （0.36 W/cm K））, અને તુલનાત્મક બિનરેખીય ગુણાંક （75pm/V））. તેથી, ZGP ઉચ્ચ શક્તિ અથવા ઉચ્ચ-શક્તિ માટે ઉત્તમ MIR નોનલાઇનર ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ છે. એનર્જી એપ્લીકેશન 【18-221.ઉદાહરણ તરીકે, 2.93 um લેસર દ્વારા પમ્પ કરાયેલ 3.8-12.4 um ની ટ્યુનિંગ રેન્જ સાથે ફ્લેટ-ફ્લેટ કેવિટી ZGP-OPO દર્શાવવામાં આવી હતી. 6.6 um પર આઈડલર લાઇટની મહત્તમ સિંગલ-પલ્સ એનર્જી હતી 1.2 mJ 【201. 6.45 um ની ચોક્કસ તરંગલંબાઇ માટે, 100 Hz ની પુનરાવર્તન આવર્તન પર 5.67 mJ ની મેક્સી-મમ સિંગલ-પલ્સ એનર્જી ZGP ક્રિસ્ટલ પર આધારિત નોન-પ્લાનર રિંગ OPO કેવિટીનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી. પુનરાવર્તન સાથે 200Hz ની આવર્તન, 0.95 W ની સરેરાશ આઉટપુટ પાવર 【221 સુધી પહોંચી હતી. જ્યાં સુધી આપણે જાણીએ છીએ, આ 6.45 um પર પ્રાપ્ત થયેલ સૌથી વધુ આઉટપુટ પાવર છે.હાલના અભ્યાસો સૂચવે છે કે અસરકારક ટીશ્યુ એબ્લેશન માટે ઉચ્ચ સરેરાશ શક્તિ જરૂરી છે 【23આ પત્રમાં, અમે એક સરળ, કોમ્પેક્ટ ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ MIR 6.45 um લેસરની જાણ કરીએ છીએ જે ઉચ્ચ સરેરાશ આઉટપુટ પાવર ધરાવે છે અને તે ZGP-OPO પર આધારિત છે જે નેનોસેકન્ડ（ns）-પલ્સ 2.09 um દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે.

લેસર. 6.45 um લેસરની મહત્તમ સરેરાશ આઉટપુટ પાવર 10 kHz ની પુનરાવર્તન આવર્તન પર લગભગ 42ns ની પલ્સ પહોળાઈ સાથે 1.53 W સુધીની છે, અને તે ઉત્તમ બીમ ગુણવત્તા ધરાવે છે. પ્રાણીની પેશીઓ પર 6.45 um લેસરની ઘટતી અસર તપાસ કરવામાં આવી છે. આ કાર્ય બતાવે છે કે લેસર એ વાસ્તવિક ટીસ્કિક એબ્લેશન માટે અસરકારક અભિગમ છે, કારણ કે તે લેસર સ્કેલપેલ તરીકે કાર્ય કરે છે.પ્રાયોગિક સેટઅપ ફિગ.1 માં સ્કેચ કરવામાં આવ્યું છે. ZGP-OPO એ ઘરે બનાવેલા LD-પમ્પ્ડ 2.09 um Ho:YAG લેસર દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે જે 10 kHz પર સરેરાશ 28 W પાવર પહોંચાડે છે. લગભગ 102 ns ની પલ્સ અવધિ સાથે. FWHM）અને સરેરાશ બીમ ગુણવત્તા પરિબળ M2 આશરે 1.7.MI અને M2 એ બે 45 મિરર્સ છે જેમાં કોટિંગ 2.09 um પર અત્યંત પ્રતિબિંબીત છે. આ અરીસાઓ પંપ બીમના દિશા નિયંત્રણને સક્ષમ કરે છે. બે ફોકસ-ઇન્ગ લેન્સ （f1 = 100mm ,f2=100 mm）ZGP ક્રિસ્ટલમાં આશરે 3.5 mm ના બીમ વ્યાસ સાથે બીમ કોલિમેશન માટે લાગુ કરવામાં આવે છે. એક ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર （ISO）નો ઉપયોગ પંપ બીમને 2.09 um પંપ સ્ત્રોત પર પાછા ફરતા અટકાવવા માટે થાય છે. એક હાફ-વેવ પ્લેટ (HWP) 2.09 um નો ઉપયોગ પંપ લાઇટના ધ્રુવીકરણને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. M3 અને M4 એ OPO કેવિટી મિરર્સ છે, જેમાં ફ્લેટ CaF2 સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી તરીકે વપરાય છે. પંપ માટે આગળનો મિરર M3 એન્ટી-રિફ્લેક્શન કોટેડ છે（98%） 6.45 um idler અને 3.09 um સિગ્નલ તરંગો માટે બીમ અને ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબ કોટેડ (98%)um અને 3.09 um અને 6.45 um idlerના આંશિક ટ્રાન્સમિશનને મંજૂરી આપે છે.ZGP ક્રિસ્ટલ ટાઇપ-JⅡ તબક્કા મેચિંગ માટે 6-77.6°andp=45° પર કાપવામાં આવે છે 【2090.0 （o）6450.0 （o）+3091.9 （e）】，જે ચોક્કસ તરંગલંબાઇ અને આછા તરંગલંબાઇની પંક્તિ માટે વધુ યોગ્ય છે. ટાઇપ-I તબક્કા મેચિંગની સરખામણીમાં લાઇનવિડ્થ. ZGP ક્રિસ્ટલના પરિમાણો 5mm x 6 mm x 25 mm છે, અને તે ઉપરના ત્રણ તરંગો માટે બંને છેડાના પાસાઓ પર પોલિશ્ડ અને એન્ટિ-રિફ્લેક્શન કોટેડ છે. તે ઇન્ડિયમ ફોઇલમાં લપેટી છે અને પાણીના ઠંડક સાથે કોપર હીટ સિંકમાં ફિક્સ્ડ (T=16）). પોલાણની લંબાઈ 27 mm છે. OPO નો રાઉન્ડ-ટ્રીપ સમય પંપ લેસર માટે 0.537 ns છે. અમે R દ્વારા ZGP ક્રિસ્ટલના નુકસાન થ્રેશોલ્ડનું પરીક્ષણ કર્યું છે. -ઓન-I પદ્ધતિ 【17】.પ્રયોગમાં ZGP ક્રિસ્ટલનું નુકસાન થ્રેશોલ્ડ 10 kHz. પર 0.11 J/cm2 માપવામાં આવ્યું હતું, જે 1.4 MW/cm2 ની ટોચની શક્તિ ઘનતાને અનુરૂપ છે, જે નીચા છે. પ્રમાણમાં નબળી કોટિંગ ગુણવત્તા.જનરેટ કરેલ આઈડલર લાઇટની આઉટપુટ પાવર એનર્જી મીટર (D,OPHIR,1 uW થી 3 W）) દ્વારા માપવામાં આવે છે, અને સિગ્નલ લાઇટની તરંગલંબાઇ સ્પેક્ટ્રોમીટર (APE,1.5-6.3 m）) દ્વારા મોનિટર કરવામાં આવે છે. 6.45 um ની ઉચ્ચ આઉટપુટ શક્તિ પ્રાપ્ત કરીએ છીએ, અમે OPO ના પરિમાણોની ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીએ છીએ. એક સંખ્યાત્મક સિમ્યુલેશન ત્રણ-તરંગ મિશ્રણ સિદ્ધાંત અને પેરાક્સિયલ પ્રચાર ક્વોશન્સ 【24,25】； સિમ્યુલેશનમાં, અમે પ્રાયોગિક પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ પરિમાણોનો ઉપયોગ કરો અને અવકાશ અને સમયમાં ગૌસીયન પ્રોફાઇલ સાથે ઇનપુટ પલ્સ ધારો. OPO આઉટપુટ મિરર વચ્ચેનો સંબંધ

ટ્રાન્સમિટન્સ, પંપ પાવર ઇન્ટેન્સિટી અને આઉટપુટ કાર્યક્ષમતા ઉચ્ચ આઉટપુટ પાવર હાંસલ કરવા માટે પોલાણમાં પંપ બીમની ઘનતામાં હેરફેર કરીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે જ્યારે ZGP ક્રિસ્ટલ અને ઑપ્ટિકલ તત્વોને નુકસાન થતું ટાળે છે. આમ, સૌથી વધુ પંપ પાવર લગભગ 20 સુધી મર્યાદિત છે. ZGP-OPO ઑપરેશન માટે W. સિમ્યુલેટેડ પરિણામો દર્શાવે છે કે જ્યારે 50% ટ્રાન્સમિટન્સ સાથે શ્રેષ્ઠ આઉટપુટ કપ્લરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ZGP ક્રાય-ટેલમાં મહત્તમ પીક પાવર ડેન્સિટી માત્ર 2.6 x 10 W/cm2 છે અને સરેરાશ આઉટપુટ પાવર છે. 1.5 W થી વધુ મેળવી શકાય છે. આકૃતિ 2 6.45 um પર આઈડલરની માપેલ આઉટપુટ પાવર અને ઘટના પંપ પાવર વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે. તે Fig.2 માંથી જોઈ શકાય છે કે આઈડલરની આઉટપુટ પાવર એકવિધ રીતે વધે છે. ઘટના પંપ શક્તિ. પંપ થ્રેશોલ્ડ 3.55WA મહત્તમ આઈડલર આઉટપુટ પાવર 1.53 W ની સરેરાશ પંપ શક્તિને અનુરૂપ છે જે લગભગ 18.7 W ની પંપ શક્તિ પર પ્રાપ્ત થાય છે, જે ઓપ્ટિકલ-ટુ-ઓપ્ટિકલ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતાને અનુરૂપ છે.f આશરે 8.20%% અને 25.31% ની ક્વોન્ટમ કન્વર્ઝન cfliciency. લાંબા ગાળાની સલામતી માટે, લેસર તેની મહત્તમ આઉટ-પુટ પાવરના લગભગ 70% પર સંચાલિત થાય છે. પાવર સ્થિરતા IW ના આઉટપુટ પાવર પર માપવામાં આવે છે, જેમ કે ફિગ.2 માં ઇનસેટ (a) માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. તે જાણવા મળ્યું છે કે માપવામાં આવેલ પાવર વધઘટ 2 કલાકમાં 1.35% rms કરતાં ઓછી છે, અને લેસર કુલ 500 કલાક કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરી શકે છે. સિગ્નલ તરંગની તરંગલંબાઇ અમારા પ્રયોગમાં વપરાયેલ સ્પેક્ટ્રોમીટર (APE，1.5-6.3 um）) ની મર્યાદિત તરંગલંબાઇ શ્રેણીને કારણે idlerની જગ્યાએ માપવામાં આવે છે. માપેલ સિગ્નલ તરંગલંબાઇ 3.09 um પર કેન્દ્રિત છે અને રેખાની પહોળાઈ લગભગ 0.3 nm છે, બતાવ્યા પ્રમાણે ફિગ.2 ના ઇનસેટ (b) માં. પછી આઈડલરની કેન્દ્રિય તરંગલંબાઇ 6.45um હોવાનું અનુમાન કરવામાં આવે છે. આઈડલરની પલ્સ પહોળાઈ ફોટોડિટેક્ટર (થોર્લેબ્સ, પીડીએવીજે10) દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવે છે અને ડિજિટલ ઓસિલોસ્કોપ (ટીજીએચઝ્કટ્રોની) દ્વારા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. એક લાક્ષણિક ઓસિલોસ્કોપ વેવફોર્મ ફિગ.3 માં બતાવવામાં આવ્યું છે અને લગભગ 42 એનએસની પલ્સ પહોળાઈ દર્શાવે છે. પલ્સ પહોળાઈબિનરેખીય આવર્તન રૂપાંતર પ્રક્રિયાની ટેમ્પોરલ ગેઇન સંકુચિત અસરને કારણે 2.09 um પંપ પલ્સ ની તુલનામાં 6.45 um આઈડલર માટે 41.18% સાંકડી છે. પરિણામે, અનુરૂપ આઈડલર પલ્સ પીક પાવર 3.56kW છે. બીમ ગુણવત્તા પરિબળ 6.45 um idler ને લેસર બીમ વડે માપવામાં આવે છે

વિશ્લેષક （Spiricon,M2-200-PIII） આઉટપુટ પાવરના 1 W પર, ફિગ.4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. M2 અને M，2 ના માપેલા મૂલ્યો અનુક્રમે x અક્ષ અને y અક્ષ સાથે 1.32 અને 1.06 છે. M2=1.19 નું સરેરાશ બીમ ગુણવત્તા પરિબળ. Fig.4 નું જંતુ દ્વિ-પરિમાણીય（2D）બીમ તીવ્રતા પ્રોફાઇલ દર્શાવે છે, જે નજીક-ગૌસિયન અવકાશી સ્થિતિ ધરાવે છે. 6.45 um પલ્સ અસરકારક અબ્લા-શન પ્રદાન કરે છે તે ચકાસવા માટે, પોર્સિન બ્રેઈનના લેસર એબ્લેશનને સંડોવતા સિદ્ધાંતનો સાબિતીનો પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવે છે. 6.45 um પલ્સ બીમને લગભગ 0.75 mm ની કમર ત્રિજ્યા પર ફોકસ કરવા માટે f=50 લેન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પોર્સિન બ્રેઈન ટિશ્યુ પર એબ્લેટ કરવાની સ્થિતિ લેસર બીમના ફોકસ પર મૂકવામાં આવે છે. રેડિયલ સ્થાન r ના કાર્ય તરીકે જૈવિક પેશીનું સપાટીનું તાપમાન (T) એ એબ્લેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન સિંક્રનસ રીતે થર્મોકેમેરા (FLIR A615) દ્વારા માપવામાં આવે છે. ઇરેડિયેશનનો સમયગાળો 1 છે. I W ની લેસર પાવર પર ,2,4,6,10， અને 20 s. પ્રત્યેક ઇરેડિયેશન અવધિ માટે, છ નમૂનાની સ્થિતિ બ્લેટેડ છે: r=0,0.62,0.703,1.91,3.05，અને 4.14 મીમી રેડિયલ દિશા સાથે ઇરેડિયેશન પોઝિશનના કેન્દ્ર બિંદુના સંદર્ભમાં, ફિગ.5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ચોરસ માપેલ તાપમાન ડેટા છે. તે આકૃતિ.5 માં જોવા મળે છે કે સપાટીનું તાપમાન ટીશ્યુ પર એબ્લેશન પોઝિશન પર વધતા ઇરેડિયેશન સમયગાળો સાથે વધે છે. કેન્દ્ર બિંદુ r=0 પર સૌથી વધુ તાપમાન-તાપ T 132.39,160.32,196.34 છે，

205.57,206.95，અને 226.05C ની ઇરેડિયેશન અવધિ માટે અનુક્રમે 1,2,4,6,10, અને 20 સે. જૈવિક પેશી 126 માટે થર્મલ વહન સિદ્ધાંત】અને જૈવિક પેશીઓમાં લેસર પ્રચારનો સિદ્ધાંત 【27】પોર્સિન મગજ 1281 ના ઓપ્ટિકલ પરિમાણો સાથે જોડાય છે.
સિમ્યુલેશન ઇનપુટ ગૌસીયન બીમની ધારણા સાથે કરવામાં આવે છે. પ્રયોગમાં વપરાતી જૈવિક પેશી પોર્સિન મગજની પેશીઓને અલગ પાડેલી હોવાથી, તાપમાન પર લોહી અને ચયાપચયના પ્રભાવને અવગણવામાં આવે છે, અને પોર્સિન મગજની પેશીઓને સરળ બનાવવામાં આવે છે. સિમ્યુલા-શન માટે સિલિન્ડરનો આકાર. સિમ્યુલેશનમાં વપરાતા પરિમાણો કોષ્ટક 1 માં સારાંશ આપે છે. ફિગ.5 માં દર્શાવેલ નક્કર વણાંકો છ વિવિધ ઇરેડિયેશન માટે પેશીની સપાટી પરના એબ્લેશન સેન્ટરના સંદર્ભમાં સિમ્યુલેટેડ રેડિયલ તાપમાન વિતરણ છે. સમયગાળો.તેઓ કેન્દ્રથી પરિઘ સુધી ગૌસીયન તાપમાનની પ્રોફાઇલ દર્શાવે છે.આકૃતિ.5 પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે પ્રાયોગિક ડેટા સિમ્યુલેટેડ પરિણામો સાથે સારી રીતે જોડાય છે.આકૃતિ.5 પરથી એ પણ સ્પષ્ટ છે કે કેન્દ્રમાં અનુકરણીય તાપમાન દરેક ઇરેડિયેશન માટે ઇરેડિયેશનનો સમયગાળો વધવાથી એબ્લેશન પોઝિશન વધે છે. અગાઉના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે પેશીના કોષો નીચેના તાપમાને સંપૂર્ણ રીતે સુરક્ષિત છે.55C, જેનો અર્થ છે કે કોષો ફિગ.5 માં વળાંકોના લીલા ઝોન (T<55C) માં સક્રિય રહે છે. દરેક વળાંકનો પીળો ઝોન (55C)60C）.આકૃતિ.5 માં જોઈ શકાય છે કે T=60°Care0.774,0.873,0.993,1.071,1.198 અને 1.364 mm, અનુક્રમે, 1,2,4,4 ના ઇરેડિયેશન સમયગાળો માટે સિમ્યુલેટેડ એબ્લેશન ત્રિજ્યા 10，અને 20s,જ્યારે અનુક્રમે અનુક્રમે 0.805,0.908,1.037,1.134,1.271，અને 1.456 mm, atT=55C એ સિમ્યુલેટેડ એબ્લેશન રેડિએ છે. એબ્લેશન ઇફેક્ટનું જથ્થાત્મક રીતે વિશ્લેષણ કરવા પર, કોષો સાથે આર્કા 18 મૃત હોવાનું જણાયું છે. 2.394,3.098,3.604,4.509，અને 5.845 mm2 1,2,4,6,10, અને 20s ઇરેડિયેશન માટે, અનુક્રમે. કોલેટરલ ડેમેજ વિસ્તાર ધરાવતો વિસ્તાર 0.003,0.0040.006,01,01,010,006,010 છે. અને 0.027 mm2. તે જોઈ શકાય છે કે લેસર એબ્લેશન ઝોન અને કોલેટરલ ડેમેજ ઝોન ઇરેડિયેશન અવધિ સાથે વધે છે. અમે કોલેટરલ ડેમેજ રેશિયોને 55C s T60C પર કોલેટરલ ડેમેજ એરિયાના રેશિયો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ. કોલેટરલ ડેમેજ રેશિયો જોવા મળે છે. 8.17%，8.18%，9.06%，12.11%，12.56%， અને 13.94% અલગ-અલગ ઇરેડિયેશન સમય માટે, જેનો અર્થ એ થાય છે કે અસ્પષ્ટ પેશીઓનું કોલેટરલ નુકસાન ઓછું છે. તેથી, વ્યાપક પ્રયોગl ડેટા અને સિમ્યુલેશન પરિણામો દર્શાવે છે કે આ કોમ્પેક્ટ, હાઇ-પાવર, ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટ 6.45 um ZGP-OPO લેસર જૈવિક પેશીઓનું અસરકારક નિવારણ પૂરું પાડે છે. નિષ્કર્ષમાં, અમે એક કોમ્પેક્ટ, ઉચ્ચ-શક્તિ, ઓલ-સોલિડ-સ્ટેટનું નિદર્શન કર્યું છે. ns ZGP-OPO અભિગમ પર આધારિત MIR પલ્સ્ડ 6.45 um લેસર સ્ત્રોત. 3.65kW ની ટોચની શક્તિ અને M2=1.19 ની સરેરાશ બીમ ગુણવત્તા પરિબળ સાથે 1.53 W ની મહત્તમ સરેરાશ શક્તિ પ્રાપ્ત થઈ હતી. આ 6.45 um MIR રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીને, a ટીશ્યુના લેસર એબ્લેશન પર પ્રૂફ-ઓફ-સિદ્ધાંત પ્રયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ક્ષતિગ્રસ્ત પેશીઓની સપાટી પર તાપમાન વિતરણ પ્રાયોગિક રીતે માપવામાં આવ્યું હતું અને સૈદ્ધાંતિક રીતે સિમુ-લેટેડ. માપેલ ડેટા સિમ્યુલેટેડ પરિણામો સાથે સારી રીતે સંમત હતો. વધુમાં, કોલેટરલ નુકસાનનું સૈદ્ધાંતિક વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રથમ વખત. આ પરિણામો ચકાસે છે કે 6.45 um પર અમારું ટેબલટૉપ MIR પલ્સ લેસર જૈવિક પેશીઓનું અસરકારક નિવારણ પ્રદાન કરે છે અને તે તબીબી અને જૈવિક વિજ્ઞાનમાં વ્યવહારુ સાધન બનવાની મોટી સંભાવના ધરાવે છે, કારણ કે તે એક વિશાળ FEL ને બદલી શકે છે.લેસર સ્કેલ્પેલ.