激光-ppt医用物理学PPT优选课件
- 格式：ppt
- 大小：871.00 KB
- 文档页数：12
下载文档原格式
合集下载
激光医学基础PPT课件(2024)
治疗各种皮肤疾病，如 痤疮、疤痕、色斑等。
外科
内科
用于手术切割、止血、 缝合等操作，提高手术
精度和效率。
5
治疗血管疾病、肿瘤等 ，以及进行光动力疗法
等。
激光医学基本原理
激光产生原理
通过受激辐射产生光放大作用，具有 单色性、方向性、相干性和高亮度等 特点。
激光治疗原理
利用激光的能量密度高、方向性好等 特点，对病变组织进行精确照射，达 到治疗目的。
16
常见激光诊断技术应用实例
眼科检查
利用激光干涉仪、激光扫描仪等 设备，对眼底、角膜等眼部结构 进行详细检查，辅助诊断青光眼
、白内障等眼科疾病。
皮肤科应用
通过激光共聚焦显微镜对皮肤病 变进行高分辨率成像，辅助诊断
皮肤癌、银屑病等皮肤疾病。
神经科学应用
利用激光多普勒技术测量脑血流 速度，研究脑血管疾病的发病机
皮肤美容激光治疗注意事项
治疗前准备
充分了解治疗原理、过程和可能的风险，选择正规医疗机构和经 验丰富的医生进行治疗。
治疗中配合
按照医生的要求配合治疗，如佩戴护目镜、保持治疗部位清洁等。
2024/1/29
治疗后护理
遵循医生的指导进行术后护理，如避免阳光直射、保持治疗部位干 燥等，以确保治疗效果和减少并发症的发生。
2024/1/29
9
激光安全性与防护措施
安全性
使用符合安全标准的激光器，避免直接照射眼睛或皮肤，注意激光辐射的潜在 危害。
防护措施
佩戴合适的防护眼镜和防护服，确保工作区域安全，设置明显的警示标识。
2024/1/29
10
03
激光治疗技术与应用
2024/1/29
外科
内科
用于手术切割、止血、 缝合等操作，提高手术
精度和效率。
5
治疗血管疾病、肿瘤等 ，以及进行光动力疗法
等。
激光医学基本原理
激光产生原理
通过受激辐射产生光放大作用，具有 单色性、方向性、相干性和高亮度等 特点。
激光治疗原理
利用激光的能量密度高、方向性好等 特点，对病变组织进行精确照射，达 到治疗目的。
16
常见激光诊断技术应用实例
眼科检查
利用激光干涉仪、激光扫描仪等 设备，对眼底、角膜等眼部结构 进行详细检查，辅助诊断青光眼
、白内障等眼科疾病。
皮肤科应用
通过激光共聚焦显微镜对皮肤病 变进行高分辨率成像，辅助诊断
皮肤癌、银屑病等皮肤疾病。
神经科学应用
利用激光多普勒技术测量脑血流 速度，研究脑血管疾病的发病机
皮肤美容激光治疗注意事项
治疗前准备
充分了解治疗原理、过程和可能的风险，选择正规医疗机构和经 验丰富的医生进行治疗。
治疗中配合
按照医生的要求配合治疗，如佩戴护目镜、保持治疗部位清洁等。
2024/1/29
治疗后护理
遵循医生的指导进行术后护理，如避免阳光直射、保持治疗部位干 燥等，以确保治疗效果和减少并发症的发生。
2024/1/29
9
激光安全性与防护措施
安全性
使用符合安全标准的激光器，避免直接照射眼睛或皮肤，注意激光辐射的潜在 危害。
防护措施
佩戴合适的防护眼镜和防护服，确保工作区域安全，设置明显的警示标识。
2024/1/29
10
03
激光治疗技术与应用
2024/1/29
激光在医学中的应用课件
激光治疗视网膜病变：利用激光能量凝 固病变的视网膜组织，预防视网膜脱落 等病变。
激光治疗近视：利用准分子激光改变角 膜的曲率，矫正近视眼视力。
激光治疗青光眼：利用激光能量打开房 角，降低眼压，治疗青光眼。
03
激光治疗疾病
激光治疗肿瘤
01
02
03
激光消融术
利用激光能量将肿瘤组织 消融，达到治疗目的。
激光加工技术
高强度激光可用于组织切 除、止血、汽化、消融等 医学应用，提高手术效率 和安全性。
激光驱动器技术
高强度激光驱动器的发展 将进一步提高激光的稳定 性和可靠性，为医学应用 提供更好的技术支持。
光动力疗法
光敏剂与激光结合
光动力疗法利用光敏剂与特定波 长的激光结合，产生光化学反应 ，杀伤肿瘤细胞或消除血管斑块
激光的特性
激光具有高亮度、高方向 性、高单色性和高相干性 等优点。
激光的方向性好，可以用 于通信、测距等领域。
激光的亮度比普通光源高 得多，可以用于切割、焊 接、打孔等加工。
激光的单色性好，可以用 于光谱分析、精密测量等 领域。
02
激光在医学中的应用
激光在牙科的应用
激光在牙科领域的应用包 括
激光照射：利用激光照射 牙龈炎、牙周炎等口腔炎 症，促进组织修复，减轻 疼痛。
利用激光能量将动脉粥样硬化斑块切 除，恢复血管通畅。
激光治疗糖尿病
激光穴位照射法
通过激光照射特定穴位，调节内分泌系统，改善糖尿病症状。
激光血管内照射法
将激光光纤插入血管内，直接作用于病变部位，降低血糖水平。
激光胰岛细胞移植术
利用激光技术将健康的胰岛细胞移植到糖尿病患者体内，恢复胰岛 功能。
04
激光治疗近视：利用准分子激光改变角 膜的曲率，矫正近视眼视力。
激光治疗青光眼：利用激光能量打开房 角，降低眼压，治疗青光眼。
03
激光治疗疾病
激光治疗肿瘤
01
02
03
激光消融术
利用激光能量将肿瘤组织 消融，达到治疗目的。
激光加工技术
高强度激光可用于组织切 除、止血、汽化、消融等 医学应用，提高手术效率 和安全性。
激光驱动器技术
高强度激光驱动器的发展 将进一步提高激光的稳定 性和可靠性，为医学应用 提供更好的技术支持。
光动力疗法
光敏剂与激光结合
光动力疗法利用光敏剂与特定波 长的激光结合，产生光化学反应 ，杀伤肿瘤细胞或消除血管斑块
激光的特性
激光具有高亮度、高方向 性、高单色性和高相干性 等优点。
激光的方向性好，可以用 于通信、测距等领域。
激光的亮度比普通光源高 得多，可以用于切割、焊 接、打孔等加工。
激光的单色性好，可以用 于光谱分析、精密测量等 领域。
02
激光在医学中的应用
激光在牙科的应用
激光在牙科领域的应用包 括
激光照射：利用激光照射 牙龈炎、牙周炎等口腔炎 症，促进组织修复，减轻 疼痛。
利用激光能量将动脉粥样硬化斑块切 除，恢复血管通畅。
激光治疗糖尿病
激光穴位照射法
通过激光照射特定穴位，调节内分泌系统，改善糖尿病症状。
激光血管内照射法
将激光光纤插入血管内，直接作用于病变部位，降低血糖水平。
激光胰岛细胞移植术
利用激光技术将健康的胰岛细胞移植到糖尿病患者体内，恢复胰岛 功能。
04
医用物理课件：第18章激光及其医学应用
第二节 激光的特性 一、方向性好 发散角很小(10-4 ~ 10-2弧度)。定位、 导向、测距等。 二、亮度高、强度大 激光能量在时间和空间上高度集中。加工、 激光手术、激光武器等。 三、单色性好 激光谱线宽度窄。 四、相干性好 全息照相、全息存储等。
五、偏振性好
第十八章 激光及其医学应用
第三节 激光的医学应用（自学） 一、激光的生物作用
粒子数的正常分布
N2 N1
E2 ............. N2
E1 。E。2 。。E。1 N1
粒子数反转分布
*吸收跃迁占优势。 *自发辐射产生的几率远大于受激辐射产生的几率。
2、 粒子数反转分布.高能级上的粒子数多于低能级。
第十八章 激光及其医学应用
3、实现粒子数反转的条件 激
①有适当能级结构，
五 激光的危害与防护
危害：直接危害；与激光器有关的危害
防护 1）对激光系统及工作环境的监控管理。 2）个人防护。
第十八章 激光及其医学应用
1、激光的基本原理 2、激光的特性 3、激光的医学应用
第十八章 激光及其医学应用
教学基本要求
• 掌握激光的基本原理与特性。 • 理解激光的生物作用。 • 了解激光在基础医学研究与临床中的应用、
医用激光器、激光的危害与防护等方面的 知识。
第十八章 激光及其医学应用
引言
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
强激光与弱激光 在医学领域，激光对被其照射之 生物组织，直接造成不可逆性损伤的激光为强激光； 不直接造成不可逆性损伤为弱激光。
1.热作用 2.机械作用 3.光化作用
4.电磁场作用 5.生物刺激作用
五、偏振性好
第十八章 激光及其医学应用
第三节 激光的医学应用（自学） 一、激光的生物作用
粒子数的正常分布
N2 N1
E2 ............. N2
E1 。E。2 。。E。1 N1
粒子数反转分布
*吸收跃迁占优势。 *自发辐射产生的几率远大于受激辐射产生的几率。
2、 粒子数反转分布.高能级上的粒子数多于低能级。
第十八章 激光及其医学应用
3、实现粒子数反转的条件 激
①有适当能级结构，
五 激光的危害与防护
危害：直接危害；与激光器有关的危害
防护 1）对激光系统及工作环境的监控管理。 2）个人防护。
第十八章 激光及其医学应用
1、激光的基本原理 2、激光的特性 3、激光的医学应用
第十八章 激光及其医学应用
教学基本要求
• 掌握激光的基本原理与特性。 • 理解激光的生物作用。 • 了解激光在基础医学研究与临床中的应用、
医用激光器、激光的危害与防护等方面的 知识。
第十八章 激光及其医学应用
引言
Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
强激光与弱激光 在医学领域，激光对被其照射之 生物组织，直接造成不可逆性损伤的激光为强激光； 不直接造成不可逆性损伤为弱激光。
1.热作用 2.机械作用 3.光化作用
4.电磁场作用 5.生物刺激作用
激光医学PPT课件(2024)
激光诊断
利用激光的高亮度、高单 色性、高方向性等特点， 进行无损伤、非侵入性的 医学诊断。
激光手术
使用激光刀代替传统手术 刀进行手术，具有出血少 、精度高、恢复快等优点 。
5
激光医学基本原理
2024/1/28
激光与生物组织的相互作用
01
包括光吸收、光散射、光反射等过程，以及产生的热效应、机
械效应等。
采取适当的防护措施，如佩戴防 护眼镜、使用防护屏等，以降低 激光对人员的危害。
2024/1/28
21
激光医学风险预防措施
对激光设备进行定期维护和检查 ，确保设备处于良好状态，降低 故障风险。
制定针对激光医学事故的应急预 案，以便在发生意外情况时能够 迅速、有效地应对。
2024/1/28
严格操作规程 定期维护与检查
培训与教育 应急预案
制定详细的激光设备操作规程， 确保医护人员正确使用设备，降 低操作风险。
加强对医护人员的培训和教育， 提高他们对激光医学安全性的认 识和操作技能。
22
06
总结与展望
Chapter
2024/1/28
23
激光医学发展成果回顾
01
激光技术在医学领域的广泛应用
从激光治疗、激光手术到激光诊断等，激光技术已成为现代医学不可或
利用激光技术，研究和应用于医 学领域的一门新兴交叉学科。
发展历程
从20世纪60年代初期激光器的诞 生，到80年代激光医学逐步发展 成熟，如今已成为现代医学不可 或缺的一部分。
4
激光医学应用领域
01
02
03
激光治疗
通过激光照射生物组织， 产生光热、光化学、光压 等效应，达到治疗疾病的 目的。
医用物理20激光
– 将组织的一部分切片在显微镜下进行病理诊断。
• 光学活检（optical biopsy）
第三十一页，编辑于星期六：十九点 二分。
生物体的光谱测量和诊断
Spectral measurement and diagnosis of organisms
• 临床病理诊断的活检（biopsy）
– 将组织的一部分切片在显微镜下进行病理诊断。
第十九页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
• 燃料激光器Fuel laser：
–1966年，人们第一次利用巨脉冲红宝石激光 器泵浦氯化铝酞化菁和花菁类燃料，获得了 受激辐射。此后，染料激光器得到了迅速的 发展。
–特点：输出激光波长可调谐，某些染料波长 的可调节宽度达上百纳米；激光脉冲的宽度 可以很窄（可达10-15秒量级）；输出功率大， 可与固体激光器比拟，并且价格便宜。
• 固体激光器Solid-state laser：
–以掺杂离子的绝缘晶体或玻璃为工作物质。最 常采用的是红宝石、钕玻璃、掺钕钇铝石榴石 等三种。
–特点：输出能量大（可达数万焦耳），峰值功 率高（连续功率可达数千瓦），结构紧凑牢固 耐用。
第十八页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
第十四页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的组成
Composition of laser
产生激光的装置称为激光器。激光器主要 由三部分组成：激光工作物质、谐振腔和 激励源。
第十五页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
• 按工作物质
–固体激光器（如红宝石激光器） –气体激光器（如氦氖激光器） –液体激光器（如染料激光器） –半导体激光器（如砷化镓激光器） –自由电子激光器 –化学激光器（如氟化氢激光器）…
• 光学活检（optical biopsy）
第三十一页，编辑于星期六：十九点 二分。
生物体的光谱测量和诊断
Spectral measurement and diagnosis of organisms
• 临床病理诊断的活检（biopsy）
– 将组织的一部分切片在显微镜下进行病理诊断。
第十九页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
• 燃料激光器Fuel laser：
–1966年，人们第一次利用巨脉冲红宝石激光 器泵浦氯化铝酞化菁和花菁类燃料，获得了 受激辐射。此后，染料激光器得到了迅速的 发展。
–特点：输出激光波长可调谐，某些染料波长 的可调节宽度达上百纳米；激光脉冲的宽度 可以很窄（可达10-15秒量级）；输出功率大， 可与固体激光器比拟，并且价格便宜。
• 固体激光器Solid-state laser：
–以掺杂离子的绝缘晶体或玻璃为工作物质。最 常采用的是红宝石、钕玻璃、掺钕钇铝石榴石 等三种。
–特点：输出能量大（可达数万焦耳），峰值功 率高（连续功率可达数千瓦），结构紧凑牢固 耐用。
第十八页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
第十四页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的组成
Composition of laser
产生激光的装置称为激光器。激光器主要 由三部分组成：激光工作物质、谐振腔和 激励源。
第十五页，编辑于星期六：十九点 二分。
激光器的种类 Types of lasers
• 按工作物质
–固体激光器（如红宝石激光器） –气体激光器（如氦氖激光器） –液体激光器（如染料激光器） –半导体激光器（如砷化镓激光器） –自由电子激光器 –化学激光器（如氟化氢激光器）…
激光-ppt医用物理学课件
谐振腔
• 光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对 面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全 反射，一块光大部分反射、少量透射出去， 以使激光可透过这块镜子而射出。被反射 回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐 射，光被放大
激光器的种类
• 对激光器有不同的分类方法，一般按工作 介质的不同来分类，在可以分为固体激光 器、气体激光器、液体激光器和半导体激 光器。另外，根据激光输出方式的不同又 可分为连续激光器和脉冲激光器，其中脉 冲激光的峰值功率可以非常大，还可以按 发光的频率和发光功率大小分类。
制作人：耿双
激光产生原理
• 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太 阳等地发光）是由于物质在受到外来能量 （如光能、电能、热能等）作用时，原子 中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃 迁到高能级，即原子被激发。激发的过程 是一个“受激吸收”过程
激光器的结构
• 1、激光工作介质 • 2、激励源 • 3、谐振腔
液体激光器
• 常用的是染料激光器，采用有机染料最 为工作介质。大多数情况是把有机染料溶 于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用， 也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可 获得不同波长激光（在可见光范围）。染 料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常 用的有氩离子激光器等。液体激光器工作 原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆 盖面宽是它的优点，使它也得到广泛应用。
气体激光器
• 气体激光器具有结构简单、造价低； 操作方便；工作介质均匀，光束质量好； 以及能长时间较稳定地连续工作的有点。 工作物质主要以气体状态进行发射的激光 器在常温常压下是气体，有的物质在通常 条件下是液体（如非金属粒子的有水、 汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉 等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用 这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气 体激光器之中。
激光ppt—医用物理学
气体激光器
• 气体激光器具有结构简单、造价低； 操作方便；工作介质均匀，光束质量好； 以及能长时间较稳定地连续工作的有点。 工作物质主要以气体状态进行发射的激光 器在常温常压下是气体，有的物质在通常 条件下是液体（如非金属粒子的有水、 汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉 等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用 这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气 体激光器之中。
• 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。在这种 介质中可以实现粒子数反转，以制造获得 激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在， 对实现粒子数反转世非常有利的。现有工 作介质近千种，可产生的激光波长包括从 真空紫外道远红外，非常广泛。
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。一般可以用气体放 电的办法来利用具有动能的电子去激发介 质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来 照射工作介质，称为光激励；还有热激励、 化学激励等。各种激励方式被形象化地称 为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出， 必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的 粒子数比下能级多。
固体激光器
• 一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、 使用方便、输出功率大的特点。这种激光 器的工作介质是在作为基质材料的晶体或 玻璃中均匀掺入少量激活离子，除了前面 介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝 石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激 光器，它发射1060nm的近红外激光。固体 激光器一般连续功率可达100W以上，脉冲 峰值功率可达109W。
半导体激光器
• 半导体激光器是以半导体材料作为工作 介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿 命长、结构简单而坚固。激励方式有电注 入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导 体激光器件，可分为同质结、单异质结、 双异质结等几种。同质结激光器和单异质 结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质 结激光器室温时可实现连续工作。这种激 光器的特点是体积小，能耗低，功率低 （因此对人眼相对安全一些），能在常温 下运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/10/18
1
激光产生原理
• 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太 阳等地发光）是由于物质在受到外来能量 （如光能、电能、热能等）作用时，原子 中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃 迁到高能级，即原子被激发。激发的过程 是一个“受激吸收”过程
2020/10/18
2
激光器的结构
• 1、激光工作介质 • 2、激励源 • 3、谐振腔
2020/10/18
5
谐振腔
• 光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对 面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全 反射，一块光大部分反射、少量透射出去， 以使激光可透过这块镜子而射出。被反射 回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐 射，光被放大
2020/10/18
6
激光器的种类
• 对激光器有不同的分类方法，一般按工作 介质的不同来分类，在可以分为固体激光 器、气体激光器、液体激光器和半导体激 光器。另外，根据激光输出方式的不同又 可分为连续激光器和脉冲激光器，其中脉 冲激光的峰值功率可以非常大，还可以按 发光的频率和发光功率大小分类。
2020/10/18
9
半导体激光器
• 半导体激光器是以半导体材料作为工作
介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿
命长、结构简单而坚固。激励方式有电注
入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导
体激光器件，可分为同质结、单异质结、
双异质结等几种。同质结激光器和单异质
结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质
结激光器室温时可实现连续工作。这种激
2020/10/18
7
固体激光器
• 一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、 使用方便、输出功率大的特点。这种激光 器的工作介质是在作为基质材料的晶体或 玻璃中均匀掺入少量激活离子，除了前面 介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝 石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激 光器，它发射1060nm的近红外激光。固体 激光器一般连续功率可达100W以上，脉冲 峰值功率可达109W。
4
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。一般可以用气体放 电的办法来利用具有动能的电子去激发介 质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来 照射工作介质，称为光激励；还有热激励、 化学激励等。各种激励方式被形象化地称 为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出， 必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的 粒子数比下能级多。
2020/10/18
8
气体激光器
• 气体激光器具有结构简单、造价低； 操作方便；工作介质均匀，光束质量好； 以及能长时间较稳定地连续工作的有点。 工作物质主要以气体状态进行发射的激光 器在常温常压下是气体，有的物质在通常 条件下是液体（如非金属粒子的有水、 汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉 等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用 这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气 体激光器之中。
2020/10/18
11
谢谢您的聆听与观看
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXX 日期：20XX年XX月XX日
2020/10/18
3
激光工作介质
• 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。在这种 介质中可以实现粒子数反转，以制造获得 激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在， 对实现粒子数反转世非常有利的。现有工 作介质近千种，可产生的激光波长包括从 真空紫外道远红外，非常广泛。
2020/10/18
光器的特点是体积小，能耗低，功率低
（因此对人眼相安全一些），能在常温
下运行。
2020/10/18
10
液体激光器
• 常用的是染料激光器，采用有机染料最 为工作介质。大多数情况是把有机染料溶 于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用， 也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可 获得不同波长激光（在可见光范围）。染 料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常 用的有氩离子激光器等。液体激光器工作 原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆 盖面宽是它的优点，使它也得到广泛应用。
1
激光产生原理
• 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太 阳等地发光）是由于物质在受到外来能量 （如光能、电能、热能等）作用时，原子 中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃 迁到高能级，即原子被激发。激发的过程 是一个“受激吸收”过程
2020/10/18
2
激光器的结构
• 1、激光工作介质 • 2、激励源 • 3、谐振腔
2020/10/18
5
谐振腔
• 光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对 面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全 反射，一块光大部分反射、少量透射出去， 以使激光可透过这块镜子而射出。被反射 回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐 射，光被放大
2020/10/18
6
激光器的种类
• 对激光器有不同的分类方法，一般按工作 介质的不同来分类，在可以分为固体激光 器、气体激光器、液体激光器和半导体激 光器。另外，根据激光输出方式的不同又 可分为连续激光器和脉冲激光器，其中脉 冲激光的峰值功率可以非常大，还可以按 发光的频率和发光功率大小分类。
2020/10/18
9
半导体激光器
• 半导体激光器是以半导体材料作为工作
介质的。这种激光器体积小、质量轻、寿
命长、结构简单而坚固。激励方式有电注
入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导
体激光器件，可分为同质结、单异质结、
双异质结等几种。同质结激光器和单异质
结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质
结激光器室温时可实现连续工作。这种激
2020/10/18
7
固体激光器
• 一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、 使用方便、输出功率大的特点。这种激光 器的工作介质是在作为基质材料的晶体或 玻璃中均匀掺入少量激活离子，除了前面 介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝 石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激 光器，它发射1060nm的近红外激光。固体 激光器一般连续功率可达100W以上，脉冲 峰值功率可达109W。
4
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。一般可以用气体放 电的办法来利用具有动能的电子去激发介 质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来 照射工作介质，称为光激励；还有热激励、 化学激励等。各种激励方式被形象化地称 为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出， 必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的 粒子数比下能级多。
2020/10/18
8
气体激光器
• 气体激光器具有结构简单、造价低； 操作方便；工作介质均匀，光束质量好； 以及能长时间较稳定地连续工作的有点。 工作物质主要以气体状态进行发射的激光 器在常温常压下是气体，有的物质在通常 条件下是液体（如非金属粒子的有水、 汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉 等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用 这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气 体激光器之中。
2020/10/18
11
谢谢您的聆听与观看
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXX 日期：20XX年XX月XX日
2020/10/18
3
激光工作介质
• 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。在这种 介质中可以实现粒子数反转，以制造获得 激光的必要条件。显然亚稳态能级的存在， 对实现粒子数反转世非常有利的。现有工 作介质近千种，可产生的激光波长包括从 真空紫外道远红外，非常广泛。
2020/10/18
光器的特点是体积小，能耗低，功率低
（因此对人眼相安全一些），能在常温
下运行。
2020/10/18
10
液体激光器
• 常用的是染料激光器，采用有机染料最 为工作介质。大多数情况是把有机染料溶 于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用， 也有以蒸气状态工作的。利用不同染料可 获得不同波长激光（在可见光范围）。染 料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常 用的有氩离子激光器等。液体激光器工作 原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆 盖面宽是它的优点，使它也得到广泛应用。