激光基础--详解.ppt

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1、激光基础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。激光无处不在。前言激光：LASERLightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation缩写为Laser，它表示“辐射的受激发射

2、的光放大”。题目：神奇的激光激光是20世纪的四项重大的发现之一什么是激光?激光发展史如同一个人的成长一样，激光的发展也经历了孕育、诞生、发展、成熟等各个阶段1916年，爱因斯坦首先提出“受激辐射”的概念。奠定了激光的理论基础；1960年，第一台红宝石ruby激光诞生（美国科学家梅曼）；1961年，红宝石激光被用于对剥离的视网膜进行焊接，开创了医学激光的先河；1964年，氩离子激光、Nd：YAG激光、CO2激光先后问世；1968年，激光技术真正应用在临床；20世纪80年代初，小巧但能量强大的激光器被广泛应用与临床治疗,

3、一门新的学科–激光医学从此诞生.第一台激光1960年5月15日，年轻的美国物理学家梅曼正在进行一项重要的实验。他的实验装置里有一根人造红宝石棒。突然，一束深红色的亮光从装置中射出，它的亮度是太阳表面的4倍！这是一种完全新型的光，科学家渴望多年而自然界中并不存在的光，它被命名为Laser.激光产生的基本原理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：工作物质激励源谐振腔工作物质在激励源的作用下发生粒子数反转，通过谐

4、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、相位一致的光－－激光部分反射镜激励能源全反射镜激光输出工作物质光学谐振腔L激光的特性作为受激辐射而产生的光，激光具有许多自然光无法比拟的特性，使其在科研、医疗、信息、军事等各个领域有着广泛的应用，概括起来激光的特性主要有一下几点：单色性激光是受激辐射的产物，光子的跃迁往往发生在固定的两个能级之间，其频率发布非常窄，因而具有非常好的单色性，即色度很纯，这是自然光无法达到的。普通光激光平行性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

5、光束仍保持平行而不发生弥散。能量高度集中在谐振腔的选择作用下，激光光束的发散角很小，光束能量高度集中，因而方向性极强，激光光源表面亮度很高，被照射面上光强度很大。据研究，太阳的发光亮度约为2x103W/cm2.sr,而激光的亮度为104－1017w/cm2.sr相干性激光是一种相干光，具有极强的空间相干性及时间相干性，空间相干性是指从激光光源不同空间位点发出的光位相差不变，方向与波长也一致；时间相干性是指激光光源同一空间位点不同时间发射出的光也有固定的位相差。与激光相对应强脉冲光则是一种非相干光。激光在人体皮肤组织上

6、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、能量以及皮肤组织本身的特性都有密切关系。反射激光照射到皮肤一部分光被皮肤反射，反射的光不进入皮肤，不会产生生物学效应。研究表明，皮肤对激光的反射与波长有关，在400－700nm的可见光范围内，波长越长，反射越多。散射激光进入皮肤组织后，由于皮肤结构的不均匀性，导致光的方向发生改变，散射可以发生在各个方向。透射激光透过皮肤组织进入另一种媒介，这部分光也不对皮肤组织产生生物学效应。吸收激光的能量进入皮肤组

7、织并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；激光主要被皮肤中的色素基团所吸收；皮肤中主要的色基是黑素、血红蛋白和水；激光对皮肤组织的生物学效应热效应是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。热效应一般而言，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200－100

8、0℃，当皮肤温度达到43－45℃时，皮肤会出现潮红；45℃时皮肤出现痛觉；47－48℃时可能出现水泡；55－65℃出现凝固性坏死；100℃出现组织气化；300－400℃组织发生炭化，进而燃烧、气化。其他效应光机械作用：调Q激光对黑素小体及黑素细胞的破坏作用主要依靠光机械作用（当高能量密度的激光束照射于皮肤表面后，迅速产生大量热能，温度骤然升高，