激光基础及医疗应用PPT课件

1、 激光原理激光原理激光的激光的分类分类IPL IPL 基础基础激光的应用激光的应用 第1页/共51页第2页/共51页第3页/共51页第4页/共51页第5页/共51页第6页/共51页第7页/共51页图一碳原子示意图。第8页/共51页第9页/共51页图三粒子数反转的状态。E2E1E3hv=E2-E1h:普朗克常数，v：频率第10页/共51页11光的受激辐射放大损耗大于增益增益大于损耗M1M2第11页/共51页12产生产生激光的必要条件激光的必要条件 . 激励源激励源（使原子激发）（使原子激发） . 粒子数反转（有合适的亚稳态能级）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

2、性）光学谐振腔（方向性，光放大，单色性）第12页/共51页第13页/共51页14激光-Laser=ight mplification by timulated mission of adiation第14页/共51页LASER MEDIUM第15页/共51页16激光的特性相干性: Defined phase relation, interferingWhitelight(Completevisiblespectrum)LaserLightLaserLightLaserLightWhitelight(Noncoherent)Whitelight(Divergent) 单色性: : Only on

3、e wavelengthOnly one wavelength 准直性: : Minimal divergence of light bundleMinimal divergence of light bundle第16页/共51页第17页/共51页x-射射线线宇宙射宇宙射线线微波微波TV 无无线电线电波波190 - 390488 - 514532577-63075569410642940106002100第18页/共51页WavelengthAmplitude(Intensity)激光参数第19页/共51页激光参数 E 焦耳J 毫焦mJ E=功率X时间 W 瓦特 W=能量/时间能量功率第20

4、页/共51页激光参数 能量密度=脉冲能量/光斑面积光斑尺寸（cm mm)第21页/共51页 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1/11/201122功率50时间脉冲重复周期T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第22页/共51页横模, 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。第23页/共51页 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

5、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1/11/201124c/2d 图2.4-3 第24页/共51页 固体激光固体激光( (Ho:YAGHo:YAG, , Nd:YAGNd:YAG, , Er:YAGEr:YAG, , Ruby)Ruby)SinonSinon,VPC ,VPC 气体激光气体激光(Ar(Ar+ +,Kr,Kr+ +, ,COCO2 2,He-Ne ArF),He-Ne ArF)UltraPulse EncoreUltraPulse EncoreTMTM,Acupulse,Acupulse 液体

6、激光液体激光( (染料激光染料激光) ) 半导体激光（半导体激光（AlGaAs)AlGaAs)第25页/共51页 连续激光脉冲激光第26页/共51页激光的分类。1. 电激励激光2. 光激励激光3. 化学激励激光按泵浦方式1/11/2011271.医疗激光2.工业激光3.科研激光按应用范围1.紫外激光2.红外激光3.可见光激光按波长范围第27页/共51页IPLIPL强脉冲光技术第28页/共51页 特定强光子输出 强光源 聚光腔 滤波器 第29页/共51页强脉冲光技术Intense Pulsed Light (IPLIntense Pulsed Light (IPL) )反射镜氙闪光灯柱过滤膜导光

7、晶体第30页/共51页宽光谱 “Cut-Off”“Cut-Off”滤镜第31页/共51页为什么激光适合于医疗领域第32页/共51页同相位同波长平行光有效的传输，精确聚焦有效的传输与控制选择性强、治疗精确，对周围组织损伤小第33页/共51页 热效应 包括： 温热效应：42C - 60C 凝固效应：60C - 100C 汽化效应：100C - 200C 碳化效应：200C - 300C 气化效应： 300C 适用： 眼底病、血管性皮损、组织切割、消融第34页/共51页 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

8、瘤、AMD第35页/共51页 哈佛大学医学院皮肤系教授 Rox Anderson 博士博士重要理论重要理论选择性光热作用原理Selective photothermolysis 20世纪80年代第36页/共51页黑色素水血红蛋白蛋白散射波长(纳米)色素组织非色素组织波长(纳米)紫外光 可见光 红外光 吸收系 数 穿透深度第37页/共51页38激光在皮肤科的应用第38页/共51页第39页/共51页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的四大优势第40页/共51页第41页/共51页第42页/共51页长脉冲激光治疗血管性病变常见血管性病变包括海绵状血管瘤、鲜红斑痣、球状血管瘤、酒糟鼻、毛细血管扩张、静脉曲张等激光通过选择性光热解原理，作用于病变血管内的血红蛋白，从而达到治疗目的。第43页/共51页激光治疗鲜红斑