激光原理、分类与应用
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1、光子嫩肤（皮肤松弛，毛孔粗大，细小皱纹）； 2、治疗色素性皮肤疾病； 3、治疗痤疮； 4、光子脱毛； 5、治疗良性血管性皮肤病变，如毛细血管扩张等； 6、与激光联合治疗及其他治疗；
IPL的四大优势
• 非创伤性。 • 在单一疗程中，可同时改善多种皮肤问题。 • 突破过去仅做病灶治疗的局限性，是美容效果达到整个面部。 • 治疗结束就可投入工作或学习，无需休息。
原子的基态与受激态
光的受激辐射放大
损耗大于增益 增益大于损耗
M1
激光原理、分类和应用
M2 12
产生激光的必要条件 ｌ. 激励源（使原子激发） ２. 粒子数反转（有合适的亚稳态能级） ３.光学谐振腔（方向性，光放大，单色性）
激光原理、分类和应用
13
世界上第一台激光器诞生
美国梅曼博士，1960年 红宝石激光器
激光原理、分类和 应用
1/11/2011
激光原理、分类和应用
1
内容
• 激光原理 •激光的分类 •IPL 基础 •激光的应用
什么是激光？
？？ ？
？ ？
？
？ ？
？
？ ？
？ ？
？
激光 就在我们身边？
？？ ？
？ ？
？
？ ？
？
？ ？
？ ？
？
还？有？ 。。。。。。
？ ？ ？ ？
？
？ ？
？
？ ？
？ ？
？
激光到底是什么？
E=功率X时间
W=能量/时间
激光参数
光斑尺寸（cm mm)
能量密度=脉冲能量/光斑 面积
激光参数
脉宽 峰值功率=脉冲能量/脉宽
功率
平均功率=脉冲能量X频率
τ50
脉冲重复周期T
时间
激光脉冲上升和下降到它的50% 峰值功率点之间的时间间隔
1/11/2011
激光原理、分类和应用
23
激光的模式
横模, 就是指在谐振腔的横截面 内激光光场的分布。横模阶数越 高, 光强分布就越复杂且分布范 围越大, 因而其光束发散角越大 。反之，基模 (TEM00) 的光强分 布图案呈圆形且分布范围很小, 其光束发散角最小, 功率密度最 大，因此亮度也最高，径向强度 分布是均匀的。
激光的横模模式
激光的模式
激光的纵模
适用：
眼底病、血管性皮损、组织切割、消融
激光的生物学效应
电离效应(爆破效应)
虹膜切开术、SLT 色素性皮损：太田痣、纹身
化学效应
准分子激光：屈光不正、牛皮癣、白癜风 光动力激光：肿瘤、AMD
重要理论
选择性光热作用原理
Selective photothermolysis
20世纪80年代
Rox Anderson 博士
• 哈佛大学医学院皮肤系教授
• 马萨诸塞特州总医院皮肤科主任 • 威尔曼光学医学实验室主任
组织 - 激光吸收与穿透特性曲线
黑色素
吸
收
血红蛋白
水
系
数
蛋白
散射
波长(纳米)
穿
色素组织
透
深
度
非色素组织
紫外光
波长(纳米)
可见光
红外光
重要!
激光在皮肤科的应用
39
IPL的临床应用
激光-Laser=受激辐射的光放大
L ight
A mplification by
S timulated
E mission of
R adiati1o5 n
激光的结构
HR
激励源
OC
LA工SE作R M物ED质IUM
R ~ 100%
1.工作物质 2.激励源 3.谐振腔
激光光束
R ~ 90%
激光的特性
➢ 准直性: Minimal divergence of light bundle ➢ 单色性: Only one wavelength ➢相干性: Defined phase relation, interfering
White light (Divergent)
White light (Complete visible spectrum)
x-射线 宇宙射线
UV
可见光
400 nm
700 nm
微波 TV 无线电波
红外光
激光参数
Wavelength
Amplitude (Intensity)
波长 - 纳米 (nm) 或微米 (mm)
1
频率 (u 或 )
波长
(Hz)
短波长 高频率
长波长 低频率
激光参数
能量 E 焦耳J 毫焦mJ
功率 W 瓦特
气体激光(Ar+,Kr+,CO2,He-Ne ArF) UltraPulse EncoreTM,Acupulse
液体激光(染料激光)
半导体激光（AlGaAs)
激光的分类-按工作方式
连续激光
连续式
脉冲激光
脉冲式
激光的分类。。。
按泵浦方式
1. 电激励激光 2. 光激励激光 3. 化学激励激光
过滤膜 导光晶体
宽光谱 “Cut-Off”滤镜
为什么激光适合于医疗领域
激光特性
同相位 同波长 平行光
有效的传输与控制
选择性强、治疗精确， 对周围组织损伤小
有效的传输，精确聚焦
激光的生物学效应
热效应
包括：
温热效应：42C - 60C 凝固效应：60C - 100C 汽化效应：100C - 200C 碳化效应：200C - 300C 气化效应：> 300C
按应用范围 按波长范围
1. 医疗激光 2. 工业激光 3. 科研激光
1. 紫外激光 2. 红外激光 3. 可见光激光
1/11/2011
激光原理、分类和应用
28
IPL 强脉冲光技术
IPL的原理
强光源 聚光腔
特定强光子输出 滤波器
强脉冲光技术
Intense Pulsed Light (IPL™)
反射镜 氙闪光灯柱
Laser Light
Laser Light
White light (Noncoherent)
Laser Light
17
还有什么特性？ 高亮度
Excimer
光谱图
KTP
Holmium
Nd:YAG Er:YAG
190 - 390 488 - 514
532 577-630
694 755 1064 2100 2940 10600
c/2d
1/11/2011
图2.4-3
所谓纵模, 就是指 沿谐振腔轴线方向 上的激光光场分布。 对于一般腔长的激
光器, 往往同时产 生几个甚至几百个
纵模振荡; 纵模个 数取决于激光的增 益曲线宽度及相邻 两个纵模的频率间
隔。
激光原理、分类和应用
25
激光的分类-按激发介质
固体激光(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo:YAG, Nd:YAG, Er:YAG, Ruby) Sinon,VPC
一种光 一种特殊的光 一种自然界不存在的光
激光是怎么造出来的？
理论的提出
爱因斯坦，1917年 受激辐射理论
激光原理-原子的结构
图一 碳原子示意图。
激光原理-电子的跃迁 原子的基态与受激态
激光原理-粒子数反转
E3 E2
E1 hv=E2-E1
图三 粒子数反转的状态。
h: 普朗克常数， v：频率
IPL的四大优势
• 非创伤性。 • 在单一疗程中，可同时改善多种皮肤问题。 • 突破过去仅做病灶治疗的局限性，是美容效果达到整个面部。 • 治疗结束就可投入工作或学习，无需休息。
原子的基态与受激态
光的受激辐射放大
损耗大于增益 增益大于损耗
M1
激光原理、分类和应用
M2 12
产生激光的必要条件 ｌ. 激励源（使原子激发） ２. 粒子数反转（有合适的亚稳态能级） ３.光学谐振腔（方向性，光放大，单色性）
激光原理、分类和应用
13
世界上第一台激光器诞生
美国梅曼博士，1960年 红宝石激光器
激光原理、分类和 应用
1/11/2011
激光原理、分类和应用
1
内容
• 激光原理 •激光的分类 •IPL 基础 •激光的应用
什么是激光？
？？ ？
？ ？
？
？ ？
？
？ ？
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？
激光 就在我们身边？
？？ ？
？ ？
？
？ ？
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还？有？ 。。。。。。
？ ？ ？ ？
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？ ？
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激光到底是什么？
E=功率X时间
W=能量/时间
激光参数
光斑尺寸（cm mm)
能量密度=脉冲能量/光斑 面积
激光参数
脉宽 峰值功率=脉冲能量/脉宽
功率
平均功率=脉冲能量X频率
τ50
脉冲重复周期T
时间
激光脉冲上升和下降到它的50% 峰值功率点之间的时间间隔
1/11/2011
激光原理、分类和应用
23
激光的模式
横模, 就是指在谐振腔的横截面 内激光光场的分布。横模阶数越 高, 光强分布就越复杂且分布范 围越大, 因而其光束发散角越大 。反之，基模 (TEM00) 的光强分 布图案呈圆形且分布范围很小, 其光束发散角最小, 功率密度最 大，因此亮度也最高，径向强度 分布是均匀的。
激光的横模模式
激光的模式
激光的纵模
适用：
眼底病、血管性皮损、组织切割、消融
激光的生物学效应
电离效应(爆破效应)
虹膜切开术、SLT 色素性皮损：太田痣、纹身
化学效应
准分子激光：屈光不正、牛皮癣、白癜风 光动力激光：肿瘤、AMD
重要理论
选择性光热作用原理
Selective photothermolysis
20世纪80年代
Rox Anderson 博士
• 哈佛大学医学院皮肤系教授
• 马萨诸塞特州总医院皮肤科主任 • 威尔曼光学医学实验室主任
组织 - 激光吸收与穿透特性曲线
黑色素
吸
收
血红蛋白
水
系
数
蛋白
散射
波长(纳米)
穿
色素组织
透
深
度
非色素组织
紫外光
波长(纳米)
可见光
红外光
重要!
激光在皮肤科的应用
39
IPL的临床应用
激光-Laser=受激辐射的光放大
L ight
A mplification by
S timulated
E mission of
R adiati1o5 n
激光的结构
HR
激励源
OC
LA工SE作R M物ED质IUM
R ~ 100%
1.工作物质 2.激励源 3.谐振腔
激光光束
R ~ 90%
激光的特性
➢ 准直性: Minimal divergence of light bundle ➢ 单色性: Only one wavelength ➢相干性: Defined phase relation, interfering
White light (Divergent)
White light (Complete visible spectrum)
x-射线 宇宙射线
UV
可见光
400 nm
700 nm
微波 TV 无线电波
红外光
激光参数
Wavelength
Amplitude (Intensity)
波长 - 纳米 (nm) 或微米 (mm)
1
频率 (u 或 )
波长
(Hz)
短波长 高频率
长波长 低频率
激光参数
能量 E 焦耳J 毫焦mJ
功率 W 瓦特
气体激光(Ar+,Kr+,CO2,He-Ne ArF) UltraPulse EncoreTM,Acupulse
液体激光(染料激光)
半导体激光（AlGaAs)
激光的分类-按工作方式
连续激光
连续式
脉冲激光
脉冲式
激光的分类。。。
按泵浦方式
1. 电激励激光 2. 光激励激光 3. 化学激励激光
过滤膜 导光晶体
宽光谱 “Cut-Off”滤镜
为什么激光适合于医疗领域
激光特性
同相位 同波长 平行光
有效的传输与控制
选择性强、治疗精确， 对周围组织损伤小
有效的传输，精确聚焦
激光的生物学效应
热效应
包括：
温热效应：42C - 60C 凝固效应：60C - 100C 汽化效应：100C - 200C 碳化效应：200C - 300C 气化效应：> 300C
按应用范围 按波长范围
1. 医疗激光 2. 工业激光 3. 科研激光
1. 紫外激光 2. 红外激光 3. 可见光激光
1/11/2011
激光原理、分类和应用
28
IPL 强脉冲光技术
IPL的原理
强光源 聚光腔
特定强光子输出 滤波器
强脉冲光技术
Intense Pulsed Light (IPL™)
反射镜 氙闪光灯柱
Laser Light
Laser Light
White light (Noncoherent)
Laser Light
17
还有什么特性？ 高亮度
Excimer
光谱图
KTP
Holmium
Nd:YAG Er:YAG
190 - 390 488 - 514
532 577-630
694 755 1064 2100 2940 10600
c/2d
1/11/2011
图2.4-3
所谓纵模, 就是指 沿谐振腔轴线方向 上的激光光场分布。 对于一般腔长的激
光器, 往往同时产 生几个甚至几百个
纵模振荡; 纵模个 数取决于激光的增 益曲线宽度及相邻 两个纵模的频率间
隔。
激光原理、分类和应用
25
激光的分类-按激发介质
固体激光(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo:YAG, Nd:YAG, Er:YAG, Ruby) Sinon,VPC
一种光 一种特殊的光 一种自然界不存在的光
激光是怎么造出来的？
理论的提出
爱因斯坦，1917年 受激辐射理论
激光原理-原子的结构
图一 碳原子示意图。
激光原理-电子的跃迁 原子的基态与受激态
激光原理-粒子数反转
E3 E2
E1 hv=E2-E1
图三 粒子数反转的状态。
h: 普朗克常数， v：频率