激光技术论文：飞秒激光治疗近视技术的应用

飞秒激光在眼科手术中的应用飞秒激光以其独特的扫描精确性、安全性、可预测性、可重复性、微创口等优势，在角膜屈光矫正、角膜穿透移植、角膜板层移植、以及圆锥角膜治疗、辅助白内障手术、角膜及晶体矫正老视等方面有广泛的应用。

随着人们对术后视力更高的要求及技术的提高，飞秒激光也成为眼科界的新宠。

我们就飞秒激光的的作用原理及在眼科手术领域的应用进行综述。

标签：飞秒激光；白内障；角膜飞秒激光是一种脉冲形式的近红外激光，具有脉冲宽度窄、重复频率高、脉冲能量低的独特优势，它不能被光学透明组织吸收的特点使它可以精确的聚集在不同深度的组织中。

它的性质为以飞秒计算周期的超短脉冲激光，脉冲时间为10～15s。

按照物理学的原理，激光能量正比于单位时间内光能的大小，达到同一效果时，脉冲相对时间越短输出的相对能量越低。

此特性对于眼部手术尤其重要，每一脉冲经过准确的空间定位，降低震荡波及产热对周边组织的损伤，减低手术中对角膜、虹膜、晶体悬韧带、晶状体囊袋等组织的损害。

自2000年以来批准用于临床后，其以安全性、精确性、有效性、均匀性、个性化制造瓣、切割边缘角膜可控性及可重复性及好的预测性的优势在国内外普遍发展。

1 飞秒激光在角膜手术中的应用1.1 飞秒激光在屈光手术中的应用传统的屈光手术采用的是微型角膜刀人工制造角膜瓣，而飞秒激光在LASIk手术中是采用电脑控制、非接触的方式制作角膜瓣，能够精确切除100～180um厚薄均匀的角膜瓣。

手术中通过激光聚焦来精确定位角膜位置、角膜瓣的蒂的长度，且其制造的角膜基质床平滑，大大减少了手术源性不规则散光，并具有良好的可重复性。

在制造过程中还可实现”个体化手术”的方案，即根据患者不同的角膜厚度、散光等情况寻找最适合的手术参数。

Kezirian等比较了飞秒激光刀Intralase与两种角膜板层刀的手术结果示：A组：飞秒激光刀组106只眼，B组：Hansatome角膜刀143只眼，C组：Carriazo-Barraquer角膜刀126只眼，结果显示三组中A组剩余±0.50D以内的患者中约91%，B组74%，C组73%；A组的瓣最薄（114±14）um，B组（156±29）um，C组（153±26）um；A组球像差最小；A组损伤上皮细胞为0.0%，B组为7.7%，C组为9.6%[1]。

飞秒激光的发展和应用（.）摘要：随着激光技术的研究、开发和应用十分活跃。

本文简要介绍了飞秒激光发展、特点及技术研究进展和发展趋势。

关键词：飞秒，激光技术，激光手术，激光武器，飞秒脉冲，飞秒激光作者简介：0 引言20世纪以光科学与工程技术研究为基础所积累的丰硕成果，已在世界范围内对人类现代物质和精神文明做出了巨大的贡献。

21世纪将是光子技术进一步大发展的时代，激光技术将成为世界各国竞争的焦点之一，以激光技术为核心的相关产业将成为知识经济时代和信息时代的重要驱动力量。

飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。

飞秒脉冲是如此的短，目前已经达到了4 fs以内（可见光-近红外波段），1飞秒（fs，即10-15 s），仅仅是1千万亿分之一秒，如果将10 fs作为几何平均来衡量宇宙，其寿命仅不过1 min而已。

飞秒脉冲又是如此之强，采用多级啁啾脉冲放大（CPA）技术获得的最大脉冲峰值功率可达到100太瓦（TW，即1012 W）甚至皮瓦（PW，即1015 W）量级，其可聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高[1]。

飞秒激光完全是人类创造的奇迹。

1 飞秒激光的原理众所周知，组成物质的分子和原子，每时每刻都在快速地运动，这是微观物质重要的基本属性。

飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。

在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。

高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X 射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。

此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。

高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火[2]。

通过对飞秒的研究，除了揭示自然科学的奥妙之外，还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。

飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。

飞秒激光技术在科学研究中的应用作为一种新兴的光学技术，飞秒激光技术因其超快速的响应和微小的光学波长而备受瞩目。

在过去的二十年里，飞秒激光技术在材料科学、化学、生物等多个领域都有广泛的应用，成为近几年来最受欢迎的研究工具之一。

本文将介绍飞秒激光技术在科学研究中的应用，并对其未来的应用前景进行展望。

一、飞秒激光技术的基本原理首先需要了解飞秒激光技术的基本原理。

飞秒激光技术是一种超快速的激光技术，其激光脉冲的持续时间仅为飞秒级别，即1秒内发生的次数为10¹⁵，因此也被称为超短激光技术。

飞秒激光技术以一定的泵浦能量输入样品光团，该能量非常的小，无法改变样品的温度，密度等基础性质。

但是，由于超快速的响应特性，飞秒激光与样品相互作用时会产生非常强烈的局部场，将样品加热到非常高的温度，并且经过短暂的时间就会冷却回去。

这一过程类似于一种“烤焦即焕新”的过程，即飞秒激光的微小功率集中于样品的局部区域，将其加温后再冷却，从而使材料的内部结构发生变化。

这样，飞秒激光技术就可以作为一种非常精确而有力的加工工具，将物质加热并产生非常短暂但高度能量密度的局部场，以实现样品上的各种操作。

二、飞秒激光技术在材料科学中的应用飞秒激光技术在材料科学中的应用十分广泛。

首先是在制造纳米器件方面的应用。

利用飞秒激光技术可以制造出非常细微的设备和结构，同时攻克了传统机械加工技术所面临的纳米尺度加工难题，具有更大的预测性和可控性。

这项技术广泛应用于半导体加工、微机电系统制造和纳米器件制造等领域。

另外，飞秒激光技术还可用于材料微观结构分析和表面改性，通过控制激光工艺参数、改变材料表面能量状态，改善材料的物理和化学性能。

例如，使用飞秒激光技术可以制造出非常精细的金属纳米结构，具有优异的可见光透过率和电学性能；同时，它还可以在不影响材料内部结构的情况下改变材料表面的形貌，从而实现材料表面的精密工艺处理，如通过制造非常细密的孔洞或精密的凹凸点阵等得到更多的物理或化学特性。

飞秒激光技术的应用前景激光技术从问世至今已经发展了几十年，应用范围涉及到医疗、通讯、材料处理、光学仪器等众多领域。

而其中，飞秒激光技术作为一种新兴的技术，给我们带来了更多的发展前景。

一、飞秒激光技术简介飞秒激光简单地说，就是一种快速的激光技术，其脉冲宽度仅为10-15秒。

在过去，激光技术因为没有很好的纳秒级别的技术支持，无法实现高精度加工，但随着飞秒激光技术的问世，这一瓶颈得以突破。

由于其特殊的技术特点，飞秒激光在工业、科研各领域都有着很大的应用前景。

二、飞秒激光技术在医疗上的应用在医疗领域中，飞秒激光技术可以用于近视矫正手术等眼部手术中。

它的作用是借助高能量短脉冲光，将角膜组织切割，达到改善视力的效果。

由于飞秒激光的加工精度极高，切割角膜时不会对眼睛的内部组织及血管造成任何损伤，因此成功率大，风险也较小。

除了眼部手术，飞秒激光技术还可以用于美容保健。

三、飞秒激光技术在材料加工中的应用在工业加工中，飞秒激光技术同样有着广泛的应用。

用飞秒激光加工工艺加工的材料，表面光洁度能够达到毫米级别。

与以往的加工方法相比，更为优秀。

它可以被用于制造更为细小的微型元器件以及精密装置。

飞秒激光技术不仅可以制造小型零部件，还可以加工极硬高强度的材料，改善原本微弱脆弱的材料。

四、飞秒激光技术在通讯领域的应用飞秒激光技术在通讯技术中也有着很大的应用前景。

它能够制造出高精度的退火、超导等设备，并且还能在寿命不长的器件中使用。

同时，飞秒激光技术还可以用于数据传输。

在数据加密过程中，飞秒激光技术能够用于制作不可破译的加密设备。

此外，飞秒激光技术还可以用于制造纳米计量的光学设备，进一步提升现代通讯技术的效率。

五、结语总体来说，飞秒激光技术的应用前景十分广阔。

如今，工业制造、生物医药、通讯技术、光学仪器等领域都对飞秒激光技术有着越来越多的需求，也将有越来越多的技术实现在这一领域中。

未来，飞秒激光技术将在各领域不断推出新的应用，给人们的生活带来更多的便利和改善。

飞秒激光在角膜移植术中的应用角膜移植术是一种重要的眼科手术，旨在恢复患者受损角膜的功能，改善视力。

随着医疗技术的不断进步，飞秒激光逐渐在角膜移植术中得到应用，并展现出诸多优势。

角膜是眼睛前端透明的部分，它在光线折射和聚焦方面起着关键作用。

当角膜因疾病、外伤或先天异常而受损，影响视力且无法通过其他治疗方法恢复时，角膜移植就成为了一种可行的选择。

传统的角膜移植手术通常依赖于手工操作，存在一定的局限性。

例如，手工切割角膜的精度可能不够高，容易导致术后愈合不良、散光等问题。

而飞秒激光的出现，为角膜移植术带来了新的突破。

飞秒激光是一种超短脉冲激光，其具有极高的瞬时功率和极短的脉冲持续时间。

这使得它能够在极短的时间内对组织进行精确切割，并且产生的热损伤极小。

在角膜移植术中，飞秒激光可以用于制备角膜植片和受体植床。

与传统方法相比，它能够更加精确地控制切割的深度、形状和角度。

这有助于提高角膜植片与受体植床的贴合度，减少术后的散光，从而提高患者的视力恢复效果。

飞秒激光还可以根据患者的具体情况进行个性化的切割。

例如，对于角膜曲率异常的患者，可以通过调整激光的参数来获得更适合的角膜形状，进一步优化手术效果。

另外，飞秒激光的使用还能够减少手术中的并发症。

由于其切割的精准性，能够降低对周围健康组织的损伤，减少感染和排斥反应的发生风险。

然而，飞秒激光在角膜移植术中的应用也并非毫无挑战。

首先，飞秒激光设备昂贵，这增加了手术的成本，可能限制了其在一些医疗机构的广泛应用。

其次，操作飞秒激光需要专门的培训和经验，对手术医生的技术要求较高。

此外，虽然飞秒激光能够提高手术的精度，但术后的恢复过程仍然需要密切的监测和护理。

在实际应用中，医生需要根据患者的具体病情、角膜条件以及医疗机构的设备和技术水平，综合考虑是否选择飞秒激光进行角膜移植术。

对于一些复杂的病例，可能需要结合传统手术方法和飞秒激光技术，以达到最佳的治疗效果。

为了更好地推广和应用飞秒激光在角膜移植术中的技术，未来还需要进一步开展相关的研究和培训工作。

飞秒激光在眼科手术中的应用随着科技的不断进步与发展，飞秒激光在眼科手术领域中的应用已经变得越来越广泛。

飞秒激光技术是一种高精度、高效率、非侵入性的手术治疗技术，可以应用于角膜屈光手术、白内障摘除术、青光眼治疗、眼底手术等多种领域。

在这篇文章中，我们将探讨飞秒激光在眼科手术中的应用及其优点。

一、飞秒激光技术首先，必须要了解飞秒激光技术的基本原理。

飞秒激光技术是通过产生超快速的激光脉冲，对组织进行微观精细的切割以及形状调整。

飞秒激光每秒钟可以完成数百万次的重复动作，每一次都精确到微米级别，同时还能够掌控切割的深度、形状以及速度，从而创造出具有最佳治疗效果的理想形态。

二、角膜屈光手术在角膜屈光手术中，飞秒激光被用于制造角膜切割（FLAP）和激光刻蚀（LASEK）之中。

通过飞秒激光技术可以精确地创造翻盖，掌控切口的深度和形态，减少了手术的痛苦和并发症的发生率。

此外，飞秒激光还可以扫描并处理眼部数据，然后通过精确的操作来打造形状和大小符合消费者个性要求的角膜。

三、白内障摘除术在白内障摘除术中，飞秒激光被用于切割人工晶状体的安装口径，以及优化切口的完美度。

利用飞秒激光技术可以消除传统手术手动制作切口的误差，从而实现高精度、高效率的手术。

并且，使用飞秒激光技术的术后恢复时间较短，更具安全性和可靠性。

四、青光眼治疗青光眼治疗是诊治眼伤的一项最重要的辅助手段之一。

通过飞秒激光技术，可以有效改善青光眼患者的症状，并减少青光眼引起的视力损伤。

飞秒激光技术的操作过程非常精细和安全，因此可用于直接处理眼角膜或通过眼睫毛微量注射的方法来治疗青光眼。

五、眼底手术在眼底手术中，飞秒激光技术被广泛使用于切割和打孔术。

随着眼底手术技术的不断发展和改进，飞秒激光技术的应用也变得更加广泛和精细。

飞秒激光用于眼底手术的一个优点是创口精度高，减少了术后并发症和恢复时间。

综上所述，飞秒激光在眼科手术中的应用，可以有效地缩短手术时间，降低风险及并发症率，精度和安全性相对较高。

信息检索与利用专题检索报告课题：飞秒激光技术的发展和应用学院物理与光电工程学院专业电子科学与技术班级 12（6）班学号XXX姓名XXX手机 XXX指导教师XXX2015年04月28日一、课题分析飞秒：飞秒（femtosecond）也叫毫微微秒，简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位。

1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。

即使是每秒飞行30万千米的光速，在一飞秒内，也只能走300纳米。

飞秒激光：飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间非常短，只有几个飞秒，一飞秒就是10的负15次方秒，也就是1/1000万亿秒，它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。

这是飞秒激光的第一个特点。

飞秒激光的第二个特点是具有非常高的瞬时功率，可达到百万亿瓦，比全世界发电总功率还要多出百倍。

飞秒激光的第三个特点是，它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域，使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。

选题的原因及意义：飞秒激光在物理学、生物学、化学控制反应、光通讯等领域中得到了广泛应用。

特别值得提出的是，由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成象和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。

关键词：飞秒，激光，飞秒激光。

Keyword：femto-second laser fs laser选用的数据库：1、中文数据库：中国期刊网（CNKI），万方数据资源系统，维普中文期刊数据库，超星数字图书馆电子图书（读秀学术搜索）2、外文数据库：ISI web of knowledge，Elsevier SDOL电子期刊二、检索步骤及结果a)检索过程1.中国知网（CNKI）进入广东工业大学图书馆——中文数据库——中国期刊网——高级检索。

（1）检索式：篇名=飞秒激光的发展or飞秒激光的应用匹配方式：模糊结果：100条【中国学术期刊网络出版总库（64），中国博士学位论文全文数据库（12），中国优秀硕士学问论文全文数据库（8），中国重要会议论文全文数据库（13），国际会议论文全文数据库（2），中国重要报纸全文数据库（1）】（2）检索式：主题=飞秒激光的发展or飞秒激光的应用匹配方式：精确结果：27【中国学术期刊网络出版总库（17），特色期刊（1），中国博士学位论文全文数据库（4），中国优秀硕士学问论文全文数据库（4），中国重要会议论文全文数据库（1）】分析：第一次的检索数量太大了，所以调整检索式，减少搜索范围，结果数量合适，所以就采取第3种检索式。

飞秒激光器的应用飞秒激光器是仅以千兆分之一秒左右的超短时间放光的“超短脉冲光”发生装置。

飞是国际单位制词头飞托(femto)的缩写，1飞秒=1×10-15秒。

所谓脉冲光是仅在一瞬间放光。

照相机的闪光的发光时间是1微秒左右(即百万分之一。

秒)，所以飞秒的超短脉冲光只有其10亿分之一左右的时间放光。

众所周知，光速是以30万千米每秒(1秒间绕地球7周半)无与伦比快的速度飞驰而过，但是在1飞秒期间连光也只不过前进了0.3微米。

通常，我们用闪光摄影能够剪下活动物体的瞬间状态。

同样如果用飞秒激光器闪光，则连以剧烈速度进行化学反应的过程，都有可能看到其反应的每个片断。

为此，可以使用飞秒激光器来研究化学反应之谜。

一般的化学反应是在经过能量高的中间状态，即所谓的“活性化状态”后进行。

活性化状态的存在早在1889年已由化学家阿雷尼厄斯从理论上预言，但是因为是在极短瞬间存在，所以无法直接地观察。

但是1980年代末通过飞秒激光器直接证明了它的存在，这是用飞秒激光器查明化学反应的一个例子。

如环戊酮分子经活性化状态分解为一氧化碳与2个乙烯分子。

现在飞秒激光器还应用于物理、化学、生命科学、医学、工程等广泛领域，特别是光与电子携手，期待在通信或计算机、能源领域开辟各种新的可能性。

这是因为光的强度几乎可以毫不损耗地从一地到另一地传输大量信息，使光通信进一步高速化。

在核物理学的领域，飞秒激光器带来了巨大冲击。

因为脉冲光具有非常强的电场，在1飞秒内有可能将电子加速到接近光速，所以，能够用于加速电子的“加速器”。

如上所述，在飞秒内的世界连光都被冻结得无法前进很远，但是即使这个时间尺度，在物质中的原子、分子以及计算机芯片内部的电子在电路内依旧运动。

如果使用飞秒脉冲就能让其瞬间止住，研究发生了什么。

除了闪光让时间止住外，飞秒激光器还能够在金属上钻出直径最小达200纳米(万分之二毫米)的微孔。

这意味短时间内被压缩锁定在里面的超短脉冲光获得超高输出的惊人效果，而且对周围不产生额外损伤。

安全保护一：飞秒激光制瓣，超安全在纠治近视手术中，“飞秒激光”可以精确制作出更均匀更完美的角膜瓣，让近视患者获得更佳的视觉质量。

与传统的金属角膜刀相比，“飞秒激光”制瓣时，可采到微米级，其精密度是金属角膜刀的100倍。

“飞秒激光”在美国四年的临床使用结果表明，做飞秒激光LASIK 手术的患者术后看得更清楚，视觉效果更好。

郑州普瑞眼科医院对已经接受“飞秒”激光手术的近视患者的跟踪调查显示：“到目前为止，所有接受治疗的眼睛中没有观察到任何手术并发症或不良反应”，术后视力和视觉质量均达到或超过患者的术前矫正视力。

安全保护二：波前像差技术，提高夜视力运用“飞秒激光”技术联合波前像差技术引导的LASIK技术，通过综合纠正患者的高、低阶像差，从而有效提升术后的视觉质量和夜视力，大幅降低术后眩光发生的概率，术后视觉质量已趋近完美，患者满意度大幅提高。

波前像差技术引导的手术，术后可能得到超过术前戴镜矫正视力的更好视力。

安全保护三：虹膜定位技术，准确无误运用虹膜定位技术根据患者的虹膜图像，自动调整准分子激光的发射角度，确保激光发射时患者眼睛的状态与患者接受术前检查时的状态吻合，避免由于患者眼球轴向转动而导致的数据失效。

通俗地说，术前检查数据就像一张地图;虹膜定位技术就像是指南针和卫星定位仪。

在不能精确识别方位的情况下，有地图也会走错路;有了指南针和卫星定位仪，就可以按图索骥、准确无误了。

安全保护四：低温激光，呵护眼角膜细胞低温激光技术，可以对每一束激光的光斑形状、位置以及发射重复速率进行优化，能将切削过程中角膜温度的升幅控制在8度以下，同时减少了切削治疗时间，保护角膜细胞，使手术更安全。

安全保护五：三维追踪技术，更精准在治近视手术过程中，患者的眼睛可能发生不自主的摆动或震颤，使激光不能准确切削到预定的点位。

源自美国军方的三维自动追踪技术，结合瞳孔中心自动定位技术，保证激光每一次切削都能到达预定点位，巧妙的解决了这个问题。

飞秒激光治疗近视技术的应用综述摘要】随着现代社会中，人们的生活压力、工作压力和学习压力的不断提升，以及电子产品的不断普及与应用。

使得人们需要花费太多的时间在“看”上。

由于缺乏良好的护眼意识和措施，近视眼已经成为困扰人们最为常见的眼部疾病之一。

如今近视眼的治疗已经成为医学上一个重要的研究领域，各位眼科专家都在致力于研究出能有效改善近视眼的技术。

其中飞秒激光治疗成为近几年中最为瞩目，也是研究进展最快的治疗技术。

飞秒激光技术能在短时间内有效改善患者的视力情况。

但由于医学界对该项技术的研究尚未达到成熟的阶段，因此对该项技术可能会产生的远期效果及可能出现的并发症或不良反应仍需要进一步探究。

本文主要以飞秒激光为核心，通过对相关文献的研究讨论其在治疗近视眼中应有效果。

【关键词】飞秒激光；近视；治疗技术；应用Application of femtosecond laser in the treatment of myopia【Abstract】 With the modern society, people's life stress, work pressure and learning pressure rising, as well as the continuous popularization and application of electronic products. So that people need to spend too much time in the "look" on. Due to the lack of good eye protection awareness and measures, myopia has become a troubled people, one of the most common eye diseases. Today, the treatment of myopia has become an important medical field of study, you ophthalmologists are committed to research to improve the technology of myopia. One of the most popular laser treatment in recent years, is the fastest progress in the treatment of technology. Femtosecond laser technology can effectively improve the patient's vision in a short time. However, because the medical profession of the technology research has not yet reached the stage of maturity, so the technology may have long-term effects and possible complications or adverse reactions still need further study. In this paper, femtosecond laser as the core, through the relevant literature to discuss its treatmentof myopia should be effective.【Key words】 Femtosecond laser; Myopia; Therapy; Application引言关于近视眼的治疗，一直是医学界的重要研究主题。