激光基础及医疗应用

激光原理及应用 董常毅Jun 20 2014Wenzhou 内容 激光原理激光的分类IPL基础激光的应用 什么是激光 激光就在我们身边 还有 激光到底是什么 一种光 一种特殊的光 一种自然界不存在的光 激光是怎么造出来的 理论的提出 爱因斯坦 1917年受激辐射理论 激光原理 原子的结构 图一碳原子示意图 激光原理 电子的跃迁 原子的基态与受激态 激光原理 粒子数反转 图三粒子数反转的状态 原子的基态与受激态 E2 E1 E3 hv E2 E1h 普朗克常数 v 频率 12 光的受激辐射放大 13 产生激光的必要条件 激励源 使原子激发 粒子数反转 有合适的亚稳态能级 光学谐振腔 方向性 光放大 单色性 世界上第一台激光器诞生 美国梅曼博士 1960年红宝石激光器 15 激光 Laser 受激辐射的光放大 LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation 激光的结构 工作物质 1 工作物质2 激励源3 谐振腔 17 激光的特性 相干性 Definedphaserelation interfering 单色性 Onlyonewavelength 准直性 Minimaldivergenceoflightbundle 还有什么特性 高亮度 光谱图 波长 纳米 nm 或微米 mm 激光参数 激光参数 E焦耳J毫焦mJE 功率X时间 W瓦特W 能量 时间 能量 功率 激光参数 能量密度 脉冲能量 光斑面积 光斑尺寸 cmmm 峰值功率 脉冲能量 脉宽平均功率 脉冲能量X频率 激光参数 脉宽 1 11 2011 23 激光脉冲上升和下降到它的50 峰值功率点之间的时间间隔 激光的模式 激光的横模模式 横模 就是指在谐振腔的横截面内激光光场的分布 横模阶数越高 光强分布就越复杂且分布范围越大 因而其光束发散角越大 反之 基模 TEM00 的光强分布图案呈圆形且分布范围很小 其光束发散角最小 功率密度最大 因此亮度也最高 径向强度分布是均匀的 激光的模式 所谓纵模 就是指沿谐振腔轴线方向上的激光光场分布 对于一般腔长的激光器 往往同时产生几个甚至几百个纵模振荡 纵模个数取决于激光的增益曲线宽度及相邻两个纵模的频率间隔 激光的纵模 1 11 2011 25 激光的分类 按激发介质 固体激光 Ho YAG Nd YAG Er YAG Ruby Sinon VPC气体激光 Ar Kr CO2 He NeArF UltraPulseEncoreTM Acupulse液体激光 染料激光 半导体激光 AlGaAs 连续式 脉冲式 激光的分类 按工作方式 连续激光 脉冲激光 激光的分类 电激励激光光激励激光化学激励激光 按泵浦方式 1 11 2011 28 医疗激光工业激光科研激光 按应用范围 紫外激光红外激光可见光激光 按波长范围 IPL强脉冲光技术 IPL的原理 强脉冲光技术IntensePulsedLight IPL 反射镜 氙闪光灯柱 过滤膜 导光晶体 宽光谱 Cut Off 滤镜 为什么激光适合于医疗领域 激光特性 热效应包括 温热效应 42 C 60 C凝固效应 60 C 100 C汽化效应 100 C 200 C碳化效应 200 C 300 C气化效应 300 C适用 眼底病 血管性皮损 组织切割 消融 激光的生物学效应 电离效应 爆破效应 虹膜切开术 SLT色素性皮损 太田痣 纹身化学效应准分子激光 屈光不正 牛皮癣 白癜风光动力激光 肿瘤 AMD 激光的生物学效应 哈佛大学医学院皮肤系教授马萨诸塞特州总医院皮肤科主任威尔曼光学医学实验室主任 RoxAnderson博士 重要理论 20世纪80年代 组织 激光吸收与穿透特性曲线 39 激光在皮肤科的应用 IPL的临床应用 1 光子嫩肤 皮肤松弛 毛孔粗大 细小皱纹 2 治疗色素性皮肤疾病 3 治疗痤疮 4 光子脱毛 5 治疗良性血管性皮肤病变 如毛细血管扩张等 6 与激光联合治疗及其他治疗 非创伤性 在单一疗程中 可同时改善多种皮肤问题 突破过去仅做病灶治疗的局限性 是美容效果达到整个面部 治疗结束就可投入工作或学习 无需休息 IPL的四大优势 长脉冲激光治疗血管性病变 常见血管性病变包括海绵状