激光专业知识课件

1、激光专业知识课件激光专业知识课件第一节 前言 激光素有神奇光之称。如今，你只要稍加留意，就会发现激光就在我们身边：激光唱机的动听乐曲不断回荡在楼宇之间；激光影碟机悄然走进了千家万户；商场里商品贴的是激光防伪标志；激光照排则包揽了所有的报刊杂志。 我们远隔千里就可以同亲人朋友通话，也是激光的功劳，因为光纤传送的正是激光。 而近年来兴起的激光美容更给越来越多的爱美人士带来了更多便捷的美容手段。第一章 激光的概述2激光/许本芳第一节 前言第一章 激光的概述4激光/许本芳第二节 激光简介 激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一个重大发明，被称为“最快的刀”、“镭捷”激光灯管、“最

2、准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。 1960年7月8日，美国科学家梅曼发明了红宝石激光器，为世界第一台激光器。目前激光应用的领域，主要有工业、医疗、商业、科研、信息和军事六个领域。 第一章 激光的概述3激光/许本芳第二节 激光简介 激光是20世纪以来，继原子能、第三节 激光技术发展史受激辐射理论基础 爱因斯坦的光子学说（1905）。 波粒二象性（1909）。 辐射理论（1917）： 提出了受激辐射的概念，预测到光可以 产生受激辐射被放大。Einstein爱因斯坦第一章 激光的概述4激光/许本芳第三节 激光技术发展史受激辐射理论基础Einstein第第一章 激光的概述理论基础： R.C.T

3、olman（托尔曼）指出： 具有粒子数反转的介质具有光学增益（产 生激光的基本条件之一）（1924）。Tolman托尔曼第三节 激光技术发展史粒子数反转5激光/许本芳第一章 激光的概述理论基础：Tolman第三节 激光技术发展第三节 激光技术发展史微波受激辐射放大器第一章 激光的概述实验基础： Prokhorov（普罗霍罗夫） 和H.Townes（汤斯）分别 独立报导了第一个微波受激 辐射放大器(Maser)（1953）。Townes汤斯Prokhorov普罗霍罗夫6激光/许本芳第三节 激光技术发展史微波受激辐射放大器第一章 激光的概第三节 激光技术发展史开放式光谐振腔第一章 激光的概述195

4、8年Townes（汤斯）和Schawlow（肖洛）抛弃了尺度必须和波长可比拟的封闭式谐振腔的老 思路，提出利用尺度远大于波长的开放式光谐振腔实现Laser（激光）的新想。Schawlow肖洛Townes汤斯7激光/许本芳第三节 激光技术发展史开放式光谐振腔第一章 激光的概述1第三节 激光技术发展史红宝石固态激光器第一章 激光的概述美国休斯公司实验室一位从事红宝石荧光研究的年轻人梅曼在1960.5.16利用红宝石棒首次观察到激光。梅曼在7月7日正式演示了世界第一台红宝石固态激光器。他在Nature(8月16日)发表了一个简短的通知。Maiman梅曼Maiman的第一台激光器8激光/许本芳第三节

5、激光技术发展史红宝石固态激光器第一章 激光的概述第三节 激光技术发展史技术开发第一章 激光的概述各种激光器的开发： 工作物质：固体、气体、染料、化学、离子、原子、半导体、X射线。 输出功率：大功率、低功率。 工作方式：短脉冲、脉冲、超短脉冲、连续。 输出稳定性：稳频率、稳功率、稳方向。气体激光器固体激光器染料激光器化学激光器离子激光器原子激光器半导体激光器X射线激光器9激光/许本芳第三节 激光技术发展史技术开发第一章 激光的概述各种激光第四节 我国激光器研究情况第一章 激光的概述10激光/许本芳第四节 我国激光器研究情况第一章 激光的概述12激光/许本芳第五节 激光技术的应用第一章 激光的概述

6、激光技术方面的应用：光通讯、光储存、光放大、光计算、光隔离器。检测技术方面的应用：测长、测距、测速、测角、测三维形状。激光加工：焊接、打孔、切割、热处理、快速成型。医学应用：外科手术、激光辐照（皮肤科、妇产科）、眼科手术、激光血照仪、 视光学测量。科学研究方面的应用：激光核聚变、重力场测量、激光光谱、激光对生物组织的 作用、激光制冷、激光诱导化学过程等等。11激光/许本芳第五节 激光技术的应用第一章 激光的概述激光技术方面的应用：第五节 激光技术的应用光盘第一章 激光的概述光盘存储器原理激光刻蚀与读出12激光/许本芳第五节 激光技术的应用光盘第一章 激光的概述光盘存储器原第一章 激光的概述激光

7、全息防伪人民币（建国50周年纪念币）第五节 激光技术的应用人民币13激光/许本芳第一章 激光的概述激光全息防伪人民币（建国50周年纪念币）第第一章 激光的概述激光控制核聚变第五节 激光技术的应用核聚变14激光/许本芳第一章 激光的概述激光控制核聚变第五节 激光技术的应用核第一章 激光的概述第五节 激光技术的应用激光导航星天文台（激光导航星）15激光/许本芳第一章 激光的概述第五节 激光技术的应用激光导航星天文台第一章 激光的概述第五节 激光技术的应用测距与激光雷达激光测距与激光雷达16激光/许本芳第一章 激光的概述第五节 激光技术的应用测距与激光雷达激第一节 激光器的结构图内部结构图第二章 激

8、光的认识部分反射镜 激励源 全反射镜 激光输出 工作物质 光学谐振腔 L 激光17激光/许本芳第一节 激光器的结构图内部结构图第二章 激光的认识部分反第一节 激光器的结构图内部结构图详解第二章 激光的认识18激光/许本芳第一节 激光器的结构图内部结构图详解第二章 激光的认识2第二节 激光器的结构功能工作物质 激光作为光学家族的一员，具有波粒二相性，一方面激光是由无数光子组成，具有光的粒子性；另一方面，其本身也是一种电磁波。 一般而言，激光的产生需要3个条件： 工作物质：激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或半导体。 关键是能在这种介质中实现粒子数反转，就被称为激活介质(ac

9、tive medium) 或工作物质。第二章 激光的认识19激光/许本芳第二节 激光器的结构功能工作物质 激光作为光学第二节 激光器的结构功能激励源 激励源：为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处 于上能级的粒子数增加。如：电激励、光激励、热激励、化学激励等各种激励 方式被形象化地称为泵浦或抽运；只有不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下 能级，不断获得激光输出。第二章 激光的认识20激光/许本芳第二节 激光器的结构功能激励源 激励源：为了使工作介质中第二节 激光器的结构功能光学谐振腔第二章 激光的认识光学谐振腔： 最简单的谐振腔由两块平面反射镜组成，其中一块为全 反

10、射镜，另一块为部分反射镜，它们互相平行，并且与 工作物质的轴线严格垂直。 此外，谐振腔还可由平面镜与凹面镜或由两块凹面镜组成。这种结构使得只有与工作 物质轴线完全一致的光才能得到放大，并由半反射镜透过；而遇到全反射镜的光子则 被全部反射进入谐振腔继续振荡，并再次得到放大。 由此可见，光学谐振腔的作用在于为激光器的振荡提供必要的正反馈，导致光放大， 同时限制激光的频率和方向，保证激光的单色性和方向性。 光子在谐振腔内振荡时也会有一定损耗，腔内损耗常用品质因素Q值表示，其数值越 大，表示损耗越小。 21激光/许本芳第二节 激光器的结构功能光学谐振腔第二章 激光的认识光学第三节 激光产生的原理术语详

11、解能级：原子核外电子运动轨道的一种理论。因为物质是由 原子组成，而原子又是由原子核及电子构成；电子 围绕着原子核只能在特定的、分立的轨道上运动， 各个 轨道上的电子具有分立的能量，这些能量值即为能级。 跃迁：电子可以通过吸收或释放能量，在不同的轨道间发生跃迁（从低能级跃迁到高 能级或者从高能级跃迁到低能级）从而辐射出光子。由于光子能量决定了光的 波长，因此，吸收或释放的光具有固定的颜色。基态和激发态：当原子内所有电子处于可能的最低能级时，整个原子的能量最低，我 们称原子处于基态；当一个或多个原子电子处于较高的能级时，我们 称原子处于激发态。第二章 激光的认识22激光/许本芳第三节 激光产生的原

12、理术语详解能级：原子核外电子运动轨道第四节 激光产生的原理受激吸收/自发辐射受激吸收：原子吸收入射光子（h=Eh-El），从低能态（El）跃迁到高能态（Eh）。第二章 激光的认识hElEh自发辐射：在一个体系中，热平衡时低能级（El）的粒子数总比高能级（Eh）的粒子 数目多，高能级（Eh）的粒子总是向低能级（El）跃迁而趋于稳定，多余 能量转变为一个光子(h=Eh-El)向外辐射。 hEhEl图一图二23激光/许本芳第四节 激光产生的原理受激吸收/自发辐射受激吸收：原子吸受激辐射：处于高能态(Eh)的原子，受入射光子(h=Eh-El)的诱导作用，跃迁到低能 态(El)， 并辐射出一个与入射光子

13、的频率、相位、振动方向和传播方向都 完全相同的光子。第二章 激光的认识第四节 激光产生的原理受激辐射hEhElhh图三24激光/许本芳受激辐射：处于高能态(Eh)的原子，受入射光子(h=Eh-光放大：若有一批原子处于高能态(Eh)，则 在一个入射光子(h=Eh-El)的作用下， 会通过一系列受激辐射产生不断倍增的完全相同的光子。第二章 激光的认识第五节 激光产生的原理光放大图四25激光/许本芳光放大：若有一批原子处于高能态(Eh)，则 在一个入射光子(第四节 激光产生的原理 工作物质在激励源的作用下发生粒子数反转，通过谐振腔内的振荡和放大，产生正反馈式的连锁反应，从而发射出频率、方向、偏振状态

14、、相位一致的光激光。第二章 激光的认识图一：受激辐射图三：粒子数反转图二：光子反射图四：光能跃迁图五：光能放大、透射Light Amplification by Stimulated Emission of RadiationLASER/激光26激光/许本芳第四节 激光产生的原理 工作物质在激励源的作用下发第五节 激光的特性单色性 第二章 激光的认识普通光激光 光的颜色由光的波长（或频率）决定。激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。 以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到210-9纳米，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。 激光的单色性远远超过任何一种单色光源。

15、27激光/许本芳第五节 激光的特性单色性 第二章 激光的认识普 激光光束在传播过程中很少发生弥散，即使在传播很长距离后光束仍保持平行而不发生弥散。 用于定位、导向、测距等。医学上用作普通手术刀和微手术刀（直接对DNA等生物大分子进行切割或对接）。 激光 普通光第二章 激光的认识第五节 激光的特性平行性（定向性）28激光/许本芳 激光光束在传播过程中很少发生弥散，即使在传播很长29 相干性是所有波的共性，但由于各种光波的品质不同，导致它们的相干性也有高低之分；激光不同于普通光源，它是受激辐射光，具有极强的相干性。具体分为两种： 时间相干性：从激光器输出口不同空间发出的光位相差恒定、方向一致、波长

16、相同、 此种相干性称时间相干性（即从光源不同点发出的光有相干性称时间 相干性）。 空间相干性：从光源同一点在不同时间发出的光如有恒定的位相关系、方向和波长 也相同，此种相干性称空间相干性。 激光的相干性用于全息照相、激光衍射 。第二章 激光的认识第五节 激光的特性相干性29激光/许本芳31 相干性是所有波的共性，但由于各种光波的品质30密集性： 能量在空间和时间上高度集中。如激光武器、激光切割金属、炭化和气化组织。第二章 激光的认识第五节 激光的特性能量高度集中（密集性）30激光/许本芳32密集性： 第二章 激光的认识第五节 激光的特性能量高31亮度高： 由于激光的发射能力强和能量的高度集中，

17、所以亮度很高，它比普通光源高亿万 倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。 亮度是衡量一个光源质量的重要指标，若将中等强度的激光束经过会聚，可在焦 点出产生几千到几万度的高温。第二章 激光的认识第六节 激光的特性高亮度31激光/许本芳33亮度高： 第二章 激光的认识第六节 激光的特性高亮度第一节 激光学的中心理论选择性光热理论 1983年，AndersonRR和ParrishJA提出了选择性光热作用理论即“光热分离”理论，其含意为根据不同组织的生物学特性，选择合适的波长、能量、脉冲持续时间等，以保证对病变组织进行有效治疗之同时，尽量避免对周围的正常组织造成损伤。该理论实现了激光的有效性和安全性的完美统

18、一，是激光医学特别是激光美容医学发展史上的里程碑。 短脉冲激光及之后的强脉冲光（IPL）都是建立在该作用理论基础之上，正是这些激光的应用，使色素性疾病和血管性疾病及皮肤无创治疗得以实现。第三章 选择性光热理论（原理）32激光/许本芳第一节 激光学的中心理论选择性光热理论 1第二节 选择性光热原理的中心思想（三要素）选择适当的波长和脉宽小于目标组织的热弛豫时间就会使目标组织受到选择性的损害。 Anderson RR & Parish JA, Science 1983 适当的波长 适当的脉宽 适当的能量Rox Anderson 博士Parish JA博士第三章 选择性光热理论（原理）33激光/许本

19、芳第二节 选择性光热原理的中心思想（三要素）选择适当的波长和脉波长： 波长决定了激光的颜色，不同波长的激光表现为不同颜色的光；为了获取不同波 长的光，需要不同的激光介质；而且激光波长越长，穿透组织的深度越深，所以应选 择能被耙组织强烈吸收的激光波长。 如：氧合血红蛋白吸收峰值：418nm、542nm、577nm。 黑色素吸收峰值在280nm一1200nm中，并随波长增加而吸收减少。 第三章 选择性光热理论（原理）第二节 选择性光热原理的中心思想（三要素）详解34激光/许本芳波长： 第三章 选择性光热理论（原理）第二节 选择性光热原理能量： 选择能够在耙组织上产生足够的温度使之破坏的合适的激光能

20、量。 避免能量过高造成周围组织热损伤。 脉冲持续时间： 脉冲持续时间也就是脉宽，必须小于治疗耙的热弛豫时间，以免引起周围组织的损 伤。 热弛豫时间(Thermal Relation Time) 是指作用于耙上的热量向周围组织弥散，当 温度降低50%所需的弥散时间。 如：皮肤组织为1ms，黑素小体为1us，血管为0.05ms一10ms。第三章 选择性光热理论（原理）第二节 选择性光热原理的中心思想（三要素）详解35激光/许本芳能量： 第三章 选择性光热理论（原理）第二节 选择性光热原理第三节 脉冲宽度与热弛豫时间的关系脉冲宽度靶组织热驰豫时间：热损害将被严格地限制在靶组织内。脉冲宽度靶组织热驰豫

21、时间：热将从靶组织内传导出来，但靶组织损伤不足而 周围组织的损伤明显加强。结论：脉冲宽度应该靶组织热驰豫时间。治疗原则：科学选择光源并将热量限制在靶组织。第三章 选择性光热理论（原理）36激光/许本芳第三节 脉冲宽度与热弛豫时间的关系脉冲宽度靶组织热驰豫时间第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应 激光与皮肤组织相互作用，可以产生一系列生物学效应，从而发挥治疗作用，这是一个比较复杂的生物学过程，与激光的波长、能量、输出方式以及皮肤组织本身的特性都有密切关系。反射散射透射吸收37激光/许本芳第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应 由于一种介质进入另一种介质在界面上折射系

22、数的改变而引起的。如空气和皮肤的折射系数不同，垂直的入射光5%-7%在角质层就被反射了，在可见光中这个表面反射系数相对不变。 研究表明，皮肤对激光的反射与波长有关，在400700nm的可见光范围内，波长越长，反射越多。在激光的防护中具有重要意义。第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应反射38激光/许本芳 由于一种介质进入另一种介质在界面上折射系数的改 激光进入皮肤组织后，由于分子、粒子、细胞而导致光的方向发生改变，散射可以发生在各个方向，是影响穿透的重要因素。第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应散射39激光/许本芳 激光进入皮肤组织后，由于分子、粒子、细胞而导 激

23、光在传播过程中如果遇到一种便于可穿透的物质，其电子的激活的能量远远高于或者低于光子的能量需求，这样该物体不能吸收任何光子，光就可以毫不受影响地穿过它了，这就是光的透射原理。第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应透射（传导）40激光/许本芳 激光在传播过程中如果遇到一种便于可穿透的物质激光的能量进入皮肤组织并被转化为其他形式的能量，如热能、化学能等。只有当激光被吸收时才能产生生物学效应，才有治疗作用。皮肤中主要的色基是黑色素、血红蛋白和水。激光主要被皮肤中的靶组织所吸收。第四章 激光的效应第一节 激光在人体皮肤组织上的效应吸收41激光/许本芳激光的能量进入皮肤组织并被转化为其他形式

24、的能量，如热能、化学第二节 黑色素、血红蛋白、水对激光能量的吸收曲线图波长（微米）1.00.21020100,00010,0001,000100101.00.10.010.0010.0001水黑色素血色素氧合血红素吸收系数(每厘米)CO2铒:YAG3.0第四章 激光的效应42激光/许本芳第二节 黑色素、血红蛋白、水对激光能量的吸收曲线图波长（微米皮肤色团光谱： 血红蛋白(Hb)，氧合血红蛋白 (HbO2), 正铁血红蛋白(Met- Hb)都在585nm波长处有吸 收峰。 水(Water)在此波长的吸收小 很多量级。 色素(Melanin)是唯一的干扰 因素。第三节 皮肤色团光谱图第四章 激光的

25、效应43激光/许本芳皮肤色团光谱：第三节 皮肤色团光谱图第四章 激光的效应45激第四章 激光的效应第四节 皮肤各层次的吸收度（A）和透射度（T）：44激光/许本芳第四章 激光的效应第四节 皮肤各层次的吸收度（A）和透射度（指激光被吸收后转化为热能，使皮肤组织温度升高，这是激光对皮肤 最重要的生物学效应，很多激光都是透过热效应来达到临床疗效的。热产生的方式，主要是通过碰撞生热和吸收生热两种方式来实现的。 这两种方式均可导致皮肤组织温度升高，热效应产生。 碰撞生热：当可见光、紫外线与生物分子相互作用时，光子被吸收，生物分子被激 活，被激活的生物分子可通过与周围分子的多次碰撞逐渐失去它所获得 的光能

26、，周围分子则获得平移能（振动能和移动能），生物组织温度上 升变热。 吸收生热：当红外线光子被偶极分子（如水分子）吸收时，光能转变为该分子的振 动能和转动能，使温度升高。皮肤组织含有75%的水分，因而皮肤对红 外光的吸收升温与水分子有关。第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应热效应（一）45激光/许本芳指激光被吸收后转化为热能，使皮肤组织温度升高，这是激光对皮肤 一般而言，激光的热效应与组织达到的温度和照射时间均有密切的联系，组织在数毫秒内温度骤升2001000。第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应热效应（二）46激光/许本芳 一般而言，激光的热效应与组织达到的温度

27、和照射时间指皮肤组织在光的作用下产生的生物化学反应。生命物质之所以能够活动、生长、复制、发育、修补、繁殖，生化作用起着决定性 作用；光的作用是使某些生物化学反应在生物温度下以相当的速率进行。光化反应的全过程大致可分为两个阶段：原初光化反应和继发光化反应。 原初光化反应：当一个处于基态但又不返回其原来分子能量状态的弛豫过程中， 多出来的能量消耗在它自身的化学键断裂或形成新建上，发生了 一个化学反应，即为原初光化反应。 继发光化反应：在原初光化反应过程中形成的产物中，大多数是具有高度化学活 性的中间产物，如自由基、离子、或其他不稳定的产物。这些不 稳定的产物继续进行化学反应，直至形成稳定的产物，这

28、种光化 反应称为继发光化反应。光化反应的实例有光合作用、光敏化作用、视觉作用等。 第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应光化效应47激光/许本芳指皮肤组织在光的作用下产生的生物化学反应。第四章 激光的效应指当生物组织吸收激光能量时，如果能量密度超过某一确定阀值时，就会产生气化 并伴有机械波，若能量密度低于该阀值，就只会产生机械波。光不仅具有波动性，还具有离子性，即光子有质量有动量，因而光子撞击物体时必 然会给受照处施以压力，即光压。激光是高强度光源，它对生物体可产生一次压力和二次压力，辐射压强为一次压力， 热膨胀压强、声波和蒸发压强、电致伸缩压强为二次压力。 第四章 激光的效应第

29、五节 激光对皮肤组织的生物学效应生物机械性效应48激光/许本芳指当生物组织吸收激光能量时，如果能量密度超过某一确定阀值时，激光是电磁波，而生物体作为介质具有电导和电容，在激光电场作用下会发生一些变化，如电致伸缩、受激布里渊散射、受激拉曼散射等。激光作用于生物体组织引发生物组织变化称之为激光生物电磁场效应。 第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应生物电磁场效应49激光/许本芳激光是电磁波，而生物体作为介质具有电导和电容，在激光电场作用当激光照射生物组织时，不是对生物组织直接造成不可逆性的损伤，而只是产生某 种与超声波、针刺、针灸和热的物理因子所获得的与生物刺激作用相类似的效应， 成

30、为激光生物刺激效应。这种生物效应是低功率激光作用的结果，无法用前述的作 用来解释。我们把产生生物刺激效应的激光也叫做“弱激光”。当用弱激光照射生物体时，激 光是一种刺激源。生物体对这种刺激的应答反应可能是兴奋，也可能是抑制。 第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应生物刺激效应（一）50激光/许本芳当激光照射生物组织时，不是对生物组织直接造成不可逆性的损伤，激光的生物效应可作用于生物体不同层次： 超短脉冲激光：作用于蛋白质可引发光生化反应，改变酶的活性、定向催化而不 损伤活细胞。 氩离子激光：可损伤染色体，红宝石激光会抑制DNA表达；前苏联学者. 提出弱激光可调节蛋白质合成。 激光

31、可引起胶凝，破坏细胞核，损伤线粒体；而前苏联学者.提 出，氦氖激光被膜受体吸收后可使细胞光致敏化，产生活化效应，提高蛋白质合 成系统活性，增加有丝分裂。 氦氖激光和脉冲红宝石激光对某些细菌生长有影响：能量小时有促进作用，能量 大时有抑制作用。 红宝石激光弱强度照射可提高白细胞噬菌功能，CO2激光辐照腰间穴位使细胞数 增加等。激光的生物效应及其机理有待研究。目前已应用医学的有激光治疗肿瘤、治疗眼疾 病、治疗动脉血栓、血管成形、激光吻合术、激光外科整形等。 第四章 激光的效应第五节 激光对皮肤组织的生物学效应生物刺激效应（二）51激光/许本芳激光的生物效应可作用于生物体不同层次：第四章 激光的效应

32、第五第一节 激光器分类第五章 常见激光器工作物质： 气体激光介质是气体，如：CO2, He-Ne（氦氖）, Argon（氩）。 液体激光介质是液体，如染料激光。 固体激光介质是固体，如：钕：钇铝石榴石、红宝石、紫 翠石、 铒、钬。 半导体激光器等如：GaAs砷化镓。激励方式： 电激励、光激励、热激励、化学激励激光器等。工作方式： 连续波、准连续波、脉冲、锁膜、调激光器等。激光波长： 红外、紫外、可见光、射线激光器等。52激光/许本芳第一节 激光器分类第五章 常见激光器工作物质：54激光/许本第二节 激光器类型总汇图x-rayscosmic rays电视和收音机策波准分子氩倍频染料红宝石翠绿宝石

33、Nd:YAG铒:YAGCO2190 - 390488 - 514532577-6307556941064294010600紫外的可见的红外线400 nm700 nm钬2100第五章 常见激光器53激光/许本芳第二节 激光器类型总汇图x-rays电视和收准分子氩倍频染料第三节 常见激光器及其特性第五章 常见激光器54激光/许本芳第三节 常见激光器及其特性第五章 常见激光器56激光/许本芳第五章 常见激光器第四节 常见激光器及其特性55激光/许本芳第五章 常见激光器第四节 常见激光器及其特性57激光/许本芳第一节 激光医学美容史1963年，Goldman L开始将红宝石激光应用于良性皮肤损害和纹身

34、治疗并取得成功，开创了激光医学应用的先河。20世纪80年代，相续出现了铒激光、准分子激光以及不断完美的CO2激光和脉冲染料激光新技术已经比较成熟地用于研究，诊治疾病和皮肤美容治疗。20世纪90年代中、后期，美国、以色列、英国、德国的先进成套的激光美容仪迅速涌进国内。第六章 激光设备与美容56激光/许本芳第一节 激光医学美容史1963年，Goldman L开始将红第二节 激光美容分类激光去除面部皮肤各种色素，如黑色素(痣与纹身)、 红色素(血管瘤)。激光去除痣、疣、丘疹、赘生物良性瘤等皮肤瑕疵。激光永久脱除多余体毛。激光去除面部皱纹。用激光刀替代手术刀开展精细、微创、无血的整形手。第六章 激光设

35、备与美容57激光/许本芳第二节 激光美容分类激光去除面部皮肤各种色素，如黑色素(痣与第三节 光斑大小与治疗深度（一）治疗深度受光斑大小的影响，散射是主要要考虑的因素第六章 激光设备与美容大光斑： 由于散射光子被“聚合”在一起 治疗深度提高 治疗速度增快小光斑： 由于散射光子大量“丢失” 治疗深度浅58激光/许本芳第三节 光斑大小与治疗深度（一）治疗深度受光斑大小的影响，散第三节 光斑大小与治疗深度（二）第六章 激光设备与美容59激光/许本芳第三节 光斑大小与治疗深度（二）第六章 激光设备与美容61激第四节 光束散射效果和治疗深度3mm光斑10mm光斑皮肤深度第六章 激光设备与美容60激光/许本

36、芳第四节 光束散射效果和治疗深度3mm光斑10mm光斑皮肤深第五节 能量大小与治疗深度51020第六章 激光设备与美容61激光/许本芳第五节 能量大小与治疗深度51020第六章 激光设备与美容6第六节 激光波长与穿透深度第六章 激光设备与美容62激光/许本芳第六节 激光波长与穿透深度第六章 激光设备与美容64激光/许第七节 激光波长对应不同的目标靶基第六章 激光设备与美容63激光/许本芳第七节 激光波长对应不同的目标靶基第六章 激光设备与美容65第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗弱激光激光治疗分为弱激光治疗、强激光治疗、光动力学治疗三种。弱激光治疗：通常利用弱激光的生物刺激用于理疗和针灸治

37、疗。 激光治疗：激光理疗的生理作用可因激光波长不同而不同。 * 红外线波长：如散焦CO2激光和Nd-YAG激光、砷化镓激光的主要作用是温度效应，用于改 善局部血液循环及组织营养、促进炎症吸收及肉芽和上皮生长；如慢性溃疡、 冻疮、寒冷性多形红斑等。 * 可见光波长：如He-Ne激光、He-Cd激光及Ar激光有提高机体免疫功能及白细胞吞噬功能、 镇痛及促进伤口愈合等作用，用于治疗带状疱疹、单纯疱疹、斑秃、白癜风等。 * 紫外线波长（短于400nm）：小剂量时可增强RNA和DNA活性，促进创口愈合； 中等剂量则抑制其活性，故用于治疗增殖性皮肤病； 大剂量可使RNA和DNA失活甚至细胞死亡，故用于清创

38、杀菌。 激光理疗通常应遵循小剂量和短疗程原则。 激光针灸：用He-Ne激光或N2激光、Ar+激光束作光针，用散焦CO2激光或砷化镓激光、 Nd:YAG激光作光灸照射穴位治疗多种疾病，具有无痛、无菌、安全等特点；选穴 原则、疗程及适应症与传统针灸相同。64激光/许本芳第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗弱激光激光治疗分为第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光一 强激光治疗的主要生物效应为热效应，在一定温度和时间的联合作用下，激光热能可以导致组织细胞变性、凝固和汽化，因而治疗大体上分为凝固和汽化两类。凝固时组织吸收的能量密度较低，温度超过60可以使蛋白质凝固变性、组织丧失生 理功能，止血及

39、融合（血管、神经、输卵管吻合）亦是凝固的结果，只是破坏程度较 轻。汽化时组织吸收的能量密度较高，温度达200以上时，组织中的水分被瞬间汽 化而发生爆炸变成气体，切割时汽化作用的应用。凝华（放热）升华（吸热）65激光/许本芳第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光一 第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光二通常临床上将强激光分为连续、半（准）连续波激光和脉冲激光。 连续、半（准）连续波激光： 大多数普通制式连续、半连续波激光如CO2激光、Nd:YAG激光、氩激光、铜蒸汽 激光和溴化铜激光等，其热效应是非特异性的、无选择的，尤其是激光与组织作用 的时间没有得到有效控制，使病变组织吸收的热

40、能有足够时间扩散至周围正常组织 中，造成不必要的热损伤；因此连续、半连续波激光治疗时较难避免术后瘢痕形成。连续激光准脉冲激光Power功率Time时间66激光/许本芳第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光二通常临床上第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光三 脉冲激光：脉冲激光的治疗原理是利用组织中的靶色基如血管中的氧合血红蛋白、黑素小体、染 料颗粒等优先吸收某一波长激光能量而导致热损伤，同时通过调Q锁膜技术及频率转 换技术，大大缩短激光与组织的作用时间，有效避免激光热能弥散对正常组织造成热 损伤，这种原理称选择性光热分解。 * 脉冲激光根据脉宽时间分为长脉冲激光和短脉冲激光。 长脉

41、冲激光：脉宽时间为毫秒级，如翠绿宝石激光、半导体激光、染料激光、超脉冲CO2激 光、铒激光等，可选择性治疗多毛、血管增生性病变和磨皮术。 短脉冲激光：亦称Q开关激光，其脉宽时间为纳秒级，如Q开关红宝石激光、Q开关Nd:YAG 激光、Q开关翠绿宝石激光，可选择性治疗色素性疾病。 目前这类激光已广泛用于临床，尤其对太田痣、雀斑、某些咖啡斑等色素增生病变、各种纹刺的清除和脱毛治愈率很高，但对血管增生性病变如鲜红斑痣、血管瘤、血管扩张治愈率相对较低。脉冲激光Power功率Time/时间67激光/许本芳第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光三 第六章 激光设备与美容第八节 激光治疗强激光二激光光动力学治疗：激光光动力学疗法是光敏治疗的一种，有分子氧参与的光敏反 应称为动力学治疗（FDT），用激光作为光动力学疗法的光源 称激光FDT。 临床常用的光敏剂主要有血卟啉衍生物HpD、5-氨基酮戊（wu勿）酸（5-ALA）、苯卟啉衍生物（BPB）、间四羟（qiang抢）基苯二氢卟吩和酞菁类。光敏剂易滞留于肿瘤组织内，被注射后，用620-640nm波长的激光照射肿瘤组织激活光敏剂，处于激发态的光敏剂可将能量共振转移给周围环境中存在的分子氧，使之变成活性很强的单态氧，而单态氧可与组