《眼视光器械学》第12章眼用激光.pptx

第12章眼用激光

;激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。

它的亮度约为太阳光的100亿倍。

;激光的原理早在1916年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现，但直到1960年激光才被首次成功制造。

激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的出现。;激光（LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation，LASER）中文名，钱学森提议。

通过受激辐射而实现的光放大。;军事;工农业;与普通液晶电视成像与完全不同的是，激光电视模拟自然界反射成像原理让人眼看到的是屏幕反射光线，真实自然、无辐射，避免了传统玻璃荧屏的镜面眩光及频闪等问题。;;激光水幕电影与激光喷泉;第一节激光基本原理及技术;;1960年5月15日，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光，这是人类有史以来获得的第一束激光，梅曼因而也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家.;外层轨道上电子能量大，内层轨道电子能量小，当电子从能量大的能级跳跃能量小的能级时，电子的总能量改变就以光的形式辐射出来。

原子的能量状态称量子态

能量最低的量子态称基态

高于基态的量子态称激发态。;三、光与原子的相互作用

激光产生过程中的物理现象：

受激吸收处于基态的原子吸收一定能量的光子，并从基态激发到激发态，这种能量提高的过程称为受激吸收。

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自发辐射在不受外界影响时，处在激发态的原子会自发的返回到基态并放出光子的过程。白炽灯、日光灯等普通光源发光都属于自发辐射。

受激辐射处于激发态的原子从高能态向低能态跃迁，并把两个能态间的能量差以辐射光子的形式释放出去，这个过程为受激辐射。

;四、粒子数反转

粒子数反转的形成是产生激光的必要条件。

在通常情况下，处于低能级E1的原子数大于处于高能级E2的原子数，这种情况得不到激??。

;实现粒子反转的条件

1.三能级系统(红宝石激光)

2.四能级系统;;五、激光发射的条件

激光工作物质：原子系统形成粒子反转分布。

具有相同频率、相同传播方向、相同相位和偏振方向的大量光子;第二节激光器基本结构;2.电激励：通过电能使激光物质发生粒子反转。

包括：气体放电激励（常用）、电子枪产生的高速电子激励（准分子激光器）;二、工作物质

产生激光的物质基础，决定了激光的波长以及仪器的结构和性能。括：气体、液体、固体和半导体。

三、光学谐振腔

由工作物质和两个反射镜组成。当光到达反射镜时，又反射回来穿过工作物质，进一步得到光放大，这样不断地反射现象为光振荡。从部分透射光反射镜透射出的光很强，这就是输出的激光。

;第三节激光束的特性

四个方面：

方向性强、能量在空间集中。发射角小10-2～10-4(1-10)

单色性好：尤其气体激光器，He-Ne激光。气体＞固体＞半导体

相干度高、发射的光子具有相同频率、位相和方向。相干长度可达几十公里。

功率密度大：激光的亮度大。（发射角小）

;相干性高：

普通光源发光是自发辐射的过程，每个发光原子相互间无关系，相干性低。

激光为受激辐射产生，发射的光子具有相同频率、位相和方向，相干性高;第四节激光对眼组织的作用

;（二）光致光热作用：眼底血管源性疾病的激光治疗的原理

（三）光致化学反应：包括光致分解反应和光致敏化反应。前者把物质分解成简单物质，断开化学键（治疗近视眼准分子激光原理）；后者在敏化剂作用下光动力疗法治疗眼内肿瘤的原理。;（四）光致压强作用

（五）光致电场作用

（六）光致生物刺激作用：激光理疗和针灸。;激光生物作用

光致发光作用：检测、诊断

光致光热作用：视网膜光凝

光致化学作用：光致分解—193nmArF准分子激光

光致敏化—光动力疗法（PDT）

光致压强作用：YAG激光

光致电场作用:后发障后囊切开手术

光致生物刺激作用：针灸与理疗

;三、光凝和光切机制

激光治疗眼病，主要利用光凝和光切机制。

（一）光凝机制

激光的热作用可使组织温度升高至55~65℃,可在数秒钟内致蛋白质变性，100℃时可致组织坏死性凝固。

热凝固可以破坏病变组织。眼底血管瘤

热凝固可以释放蛋白凝固酶和血液中的凝血