激光在医学上的应用-论文最终版
光纤激光器论文
摘要：光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用，而随着大功率双保层光纤激光器的出现，其应用正向着激光加工、激光测距、激光雷达、激光艺术成像、激光防伪和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。
本文以下内容概述了光纤激光器的原理、特点、应用及其发展前景。
关键词：光纤激光器应用扩展发展前景abstract:Fiber laser as a light source in the field of optical communication has been widely used, and as the dual-protection layer of high-power fiber lasers appear, its application istoward to the laser processing, laser ranging, laser radar,laser art of imaging, security and bio-medical laser rapid expansion of a wider area. The following article outlines the principles of fiber lasers, characteristics, applicationsand prospects for development.Keywords: fiber laser applications development prospects.一．光纤激光器的简述光纤激光器和放大器的研究与应用引起了广泛的重视和兴趣，已能制备以硅和氟化铅为基质的掺杂稀土金属元素的光纤。
用这些光纤制作成光源或光放大器在降低光通信系统的成本方面具有巨大的潜力。
接铰和饵离子的光纤激光器已有多种波长的输出，包括900nm，1060nm和1550nm等。
用输出波长为800nm的I‘D作为泵浦源也可以获得光通信重要窗口波长(1550nm)的输出。
激光理疗技术在宠物临床中的应用研究进展
中国动物保健2022.11激光理疗技术在宠物临床中的应用研究进展李梅清（山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261061）激光在宠物医学中的应用范围逐渐广泛，激光理疗在动物康复理疗领域有了很好的发展前景。
本文通过介绍激光理疗的应用原理，分析激光波长、功率以及宠物品种、毛色、毛长等因素对理疗效果的影响；通过对近年来激光理疗在国内外宠物临床应用中的研究进行总结，分析激光理疗技术在宠物皮肤病、内科病、外科病、神经损伤、宠物针灸及骨与关节等疾病中的应用，以期通过激光理疗技术的发展提高宠物疾病治愈率，同时提升宠物医疗福利。
光理疗；镭射；宠物；临床；应用doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2022.11.049基金项目：潍坊市科学技术发展计划项目：(2020GX044)。
作者简介：李梅清(1977.10—)，硕士，研究方向为临床兽医学，E-mail ：。
科研动态激光又称镭射（laser ），被描述为“通过受激辐射产生的光”，具有单色性纯、高亮度、方向性好的特点，激光所释放的光子能量不容易发散，可以很精准地到达需要治疗的部位；激光理疗就是利用激光的这种优势，通过使用特定波长的光源直接照射生物组织，产生一系列的生物效应从而达到治疗疾病的目的。
随着宠物行业的高速发展，宠物疾病诊断与治疗手段越发的多元化，激光理疗技术已经应用到宠物临床的外科、内科、皮肤、中兽医及神经等不同学科。
目前，激光疗法被提倡用于治疗多种疾病，包括伤口愈合[1]、皮炎、肌肉骨骼疼痛、关节痛和炎症、神经性疼痛[2]、骨关节炎[3]等。
1激光理疗的应用原理激光理疗又称“光生物调节作用”，是一种以激光为物理因子，利用所产生的生物刺激作用进行物理治疗的一种治疗方法，越来越多的用于人类和动物的康复护理。
当激光照射到生物组织上时会产生生物化学反应，使细胞线粒体合成细胞能量物质（ATP ）的功能增强；同时，激光疗法还可改善血液循环，调节新陈代谢，释放神经传导素缓解疼痛，使动物全身症状得到改善。
激光的发明与应用
激光的发明与应用激光是在1960年正式问世的。
但是，激光的历史却已有100多年。
确切地说，远在1893年，波尔多中学物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。
他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。
1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。
1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象：当他们将闪光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光：由此他们提出了“激光原理”，受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。
1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。
1960年，美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。
梅曼利用红宝石晶体做发光材料，用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源，获得了人类有史以来的第一束激光。
1965年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。
1967年，第一台X射线激光器研制成功。
1997年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。
激光的出现带动了多学科的发展，如量子光学、量子电子学、激光光谱学、非线性光学、集成光学、海洋光学等等。
这里我们只列举一些与日常生活相关的激光应用科学的发展。
激光光盘制作技术1877年世界上第一台留声机在爱迪生的手上诞生了!它是声像技术发展的开端。
而1972年荷兰菲利浦公司研制出用激光器录音的彩色电视录像盘。
这就是现代激光光盘的诞生!激光光盘的诞生，激光在音响设备上的应用，是音响上的一次革命。
人们利用激光，以“光针”代替钢针、宝石针，制成激光唱片。
激光唱片不仅能够录音，而且能够录像。
激光唱片用来记录、存储声音和图像，可以说，这是声像技术上的一次革命，一个伟大的创举。
1983年，美国和日本分别研制成崭新的数字录音唱片。
这种唱片完全摆脱了传统唱片的制作和重播方式，为唱片开辟了一个全新的境界。
激光技术的发展及应用论文
激光技术的发展及应用引言随着激光技术的飞速发展和广泛应用激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。
总结了激光技术在工业生产，军事，国防，医疗等行业中的应用，提出激光技术应用领域的发展趋势。
“激光”一词是“LASER”的意译。
LASER原是Light amplificati on by stimulated emissi on of radiation取字头组合而成的专门名词，在我国曾被翻译成“莱塞”、“光激射器” 、“光受激辐射放大器”等。
激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，是上世纪 60 年代所诞生和发展起来的新技术。
1964年，钱学森院士提议取名为“激光”，既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明它是一种很强烈的新光源，贴切、传神而又简洁，得到我国科学界的一致认同并沿用至今。
激光不是普通的光，其特性是任何光都无法比拟的。
激光能量密度高，其亮度比太阳表面还高数百亿倍；[1]激光方向性强，其发散度仅为毫弧度量级，所以用途非常广泛。
由于激光的优异特性，使激光在工业生产，科技探测，军事等方面得到了广泛应用，激光渗透到社会的各个行业，而且发展潜力还非常大，激光也成为了当代科学发展最快的科学领域之一。
一、激光发展史激光技术的启蒙研究发展就完全印证了上面的话。
最早对激光做出理论研究的人是爱因斯坦，1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出的光子不仅在频率方面与外来光子相一致，而且在发射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致，因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光．受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。
如1916-1930年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出色散系数随放电带电流密度变化的曲线。
固体激光器的原理及应用
产生激光有三个必要的条件[2]：
1）有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质,其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构；
2）有外界激励源,将下能级的粒子抽运到上能级,使激光上下能级之间产生粒子数反转；
3）有光学谐振腔,增长激活介质的工作长度,控制光束的传播方向,选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。
如表1是我国激光器的发展。
1.2.3激光器的分类
1960年，梅曼首次在实验室用红宝石晶体获得了激光输出，开创了激光发展的先河。此后，激光器件和技术获得了突飞猛进的发展，相继出现了种类繁多的激光器。
2）相干性好：由于受激辐射的光子在相位上是一致的,再加之谐振腔的选模作用,使激光束横截面上各点间有固定的相位关系,所以激光的空间相干性很好（由自发辐射产生的普通光是非相干光）。激光为我们提供了最好的相干光源。正是由于激光器的问世，才促使相干技术获得飞跃发展，全息技术才得以实现。
3）方向性好：激光束的发散角很小,几乎是一平行的光线,激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右。而普通光源发出的光射向四面八方,为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置,但即便是最好的探照灯,如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1 000公里以上。
1.1.3激光的特性
激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）。
1）单色性好：普通光源发射的光子,在频率上是各不相同的,所以包含有各种颜色。而激光发射的各个光子频率相同,因此激光是最好的单色光源。
由于光的生物效应强烈地依赖于光的波长,使得激光的单色性在临床选择性治疗上获得重要应用。此外,激光的单色特性在光谱技术及光学测量中也得到广泛应用,已成为基础医学研究与临床诊断的重要手段。
微波结合He-Na激光穴位照射治疗小儿遗尿症-儿科论文-临床医学论文-医学论文
微波结合He-Na激光穴位照射治疗小儿遗尿症-儿科论文-临床医学论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——遗尿症分为原发性遗尿和继发性遗尿，通常发育和智力正常的3周岁以上的小儿在夜间熟睡时小便自遗，醒后方知的一种病症。
轻者数日遗尿一次或尿出后能醒，重者一夜遗尿数次，遗尿后仍熟睡不醒，病程反复迁延，临床检查无明显尿路或神经系统器质性病变，称为原发性遗尿。
出现下尿路梗阻、膀胱炎、神经源性膀胱等疾患称为继发性遗尿。
遗尿对患儿生长发育及心理均造成一定程度影响，遗尿症的有效治疗在临床中有着重要意义。
1 临床资料1.1 一般资料遗尿症患儿来自2012-122013-12在我院理疗科就诊的34例患儿，男18例，女16例，年龄3～9岁，其中原发性遗尿32例，继发性遗尿2例。
1.2 治疗方法1.2.1 微波采用日本OG GIKEN公司ME-7250型微波治疗机，频率40～60 MHz，输出功率20～40 W，将直径8 cm圆盘形辐射器置于接近各穴位处治疗，每个穴位辐射10 min，1次/d，10次为1个疗程，疗程之间休息3 d，连续治疗3个疗程。
1.2.2 He-Na激光穴位照射主穴[1]：中极、关元、膀胱俞、三阴交。
配穴：湿热者加箕门、阴陵泉。
肾气不足者加肾俞、太溪。
脾肺气虚者加太渊、足三里。
睡眠较深者加神门、心俞。
面色酷白少华者加肺俞、尺泽。
选用吉林科英激光公司生产的ZYS型He-Na激光治疗机，输出功率35 mW，波长0.6328 m，每天照射一次，每次照射4～6个穴位，每穴照射10 min，10 d为一个疗程，每疗程后休息3 d，连续治疗3个疗程。
2 疗效判定治愈：遗尿现象消失，夜间能自主起床排尿与正常儿童无异。
显效：有排尿意识，但有时仍需家长提醒起床排尿，基本不尿床。
好转：有排尿意识，唤之能醒，遗尿次数明显减少。
无效：无排尿意识，唤之不醒，遗尿次数与治疗前无明显变化。
3 结果经过3个疗程治疗，治愈23人，显效6人，好转3人，无效2人，有效率94.12%。
激光技术及应用介绍
RGB TV SET
Diode Pumped Laser 转换产生 RGB
Diode Pumped MicroLaser
Diode Pumped MicroLaser
DPL Projection TV
绪论
激光在各领域中的广泛应用及发展前景：
在医学领域的应用 1、激光眼科手术 2、激光牙科手术
20世纪50年代初， 电子学和微波技术的应用提出了 将无线电技术从微波推向光波的要求。 1952年 美国马里兰大学的韦伯开始应用以上理 论去放大电磁波。 从微波振荡器到光波振荡器 微波振荡器的实现原理：
一个尺度和波长可比拟的封闭的谐振腔； 利用自由电子与电磁场的相互作用实现电磁波的放大 和振荡。
激光技术发展简史
普通光源-----自发辐射 激光光源-----受激辐射 激 光 (Laser) （镭射） (Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation) “辐射的受激发射光放大”
“激光”——钱学森在1963年提出标准译法
激光技术发展简史
1954年，美国的汤斯(Charles H.Towns)、苏联的巴索 夫(Nikolai G.Basov)和普洛霍洛夫(Aleksander M.Prokhorov)第一次实现了氨分子微波量子振荡器 (Maser), 抛弃了 利用自由电子与电磁场的相互作用实 现电磁波的放大和振荡，利用原子或分子中的束缚电 子与电磁场的相互作用来放大电磁波。 1958年，汤斯和肖洛(Arthur L.Schawlow)抛弃了一个 尺度和波长可比拟的封闭的谐振腔，提出了利用尺度 远大于波长的开放式光谐振腔，实现了激光器的新思 想。 布隆伯根(Nicolaas Bloembergen) 提出了利用光 泵浦三能级原子系统实现原子数反转分布的新构想。 汤斯和肖洛在Physis Revies 上发表论文，指出了实 现受激辐射为主的可能性，并给出了实现这个愿望需 要满足的条件。
脑科学研究中激光散斑成像技术的运用-医学技术论文-基础医学论文-医学论文
脑科学研究中激光散斑成像技术的运用-医学技术论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：激光散斑衬比成像（Laser Speckle Contrast Imaging, LSCI）是一种非扫描式实时血流动力学成像技术，具有高分辨率、快速实时成像、非接触、仪器结构较简单等优势。
尽管由于深度分辨率的限制，LSCI主要用于浅表组织测量，但其在神经疾病、皮肤病等领域的基础研究及临床应用中展现出良好的应用潜力。
本文简要地介绍了激光散斑衬比成像技术的基本原理与技术进展，综述了其在脑卒中、吸毒成瘾、阿尔兹海默症等脑疾病以及其他脑科学应用中的研究进展，并展望了其发展前景。
关键词：激光散斑衬比成像; 血流动力学; 脑科学研究;Abstract：Laser speckle contrast imaging (LSCI) is a powerful and simple non-scanning real-time hemodynamic imaging method, with the advantages of high spatial and temporal resolution, wide imaging field, high-speed imaging, low damage, relatively simple instrumentstructure. After decades of development, it already has had the ability to quantify flow changes with higher resolution. Although LSCI is limited to superficial tissue imaging due to the limitation of depth resolution, it has been playing an important role in the studies and clinical applications of biomedical fields such as dermatology and neurological disease research. This paper briefly introduces the basic principle, typical device and technical progress of LSCI, and reviews the recent progress in brain diseases such as stroke, drug addiction, Alzheimers disease and other applications of brain science. Finally, we discuss the prospects for development of LSCI in the study of brain science.Keyword：laser speckle contrast imaging; hemodynamic imaging; study of brain science;引言大脑的正常生理功能依赖于神经活动与血流动力学之间的紧密配合，这种机制称为神经血管耦合（neurovascular coupling, NVC）。
固体激光器原理及应用
编号赣南师范学院学士学位论文固体激光器原理及应用教学学院物理与电子信息学院届别 2010届专业电子科学与技术学号 *********姓名丁志鹏指导老师邹万芳完成日期 2010.5.10目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1引用 (2)2激光与激光器 (2)2.1激光 (2)2.2激光器 (3)3固体激光器 (4)3.1工作原理和基本结构 (4)3.2典型的固体激光器 (8)3.3典型固体激光器的比较 (11)3.4固体激光器的优缺点 (12)4固体激光器的应用 (13)4.1军事国防 (13)4.2工业制造 (15)4.3医疗美容 (17)5结束语 (17)参考文献 (19)摘要：固体激光器目前是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的优点。
介绍固体激光器的工作原理及应用，更能够加深对其的了解。
本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器，接着介绍一些典型的固体激光器，最后介绍其在军事国防、工业技术、医疗美容等三个方面的应用及未来的发展方向。
关键词：固体激光器基本原理基本结构应用Abstract:Solid-state laser is currently one of the most extensive laser,it has some very obvious advantages.The working principle of solid-state lasers and applications were described in the paper and it can enhance the understanding.In this paper, starting with the basic principles and structure of the introduced solid-state laser,and then some typical solid-state lasers and a presentation on its military defense,industrial technology,medical and cosmetic applications in three areas and future development direction were introduced.Key words:Solid-state Laser Basic Principle Basic Structure Application1引用世界上第一台激光器—红宝石激光器（固体激光器）于1960年7月诞生了，距今已有整整五十年了。
激光及医学应用论文
激光及医学应用论文激光是一种高能量、高效率的光源，具有狭窄的光谱范围、高亮度和高单相一致性等优点。
由于其独特的特性，激光在医学应用领域引起了广泛的关注和研究。
激光在医学中的应用可以追溯到20世纪60年代，当时激光技术的发展使其成为一种可行的医疗工具。
以下将介绍激光在医学应用中的一些重要论文。
首先，激光在眼科领域的应用是其最早也是最为成功的领域之一。
美国的著名眼科专家耶奥多拉·赫尔顿（Theodore W. Heto）于1961年发表了题为《用激光烧灼玻璃体视网膜病变的临床和实验室观察》的论文，该论文详细介绍了激光在治疗视网膜疾病中的应用。
该研究表明，激光可以通过精确控制热量将焦点聚集在病变区域，从而破坏异常的组织，并促使正常的组织再生。
这一研究为激光在眼科手术中的应用奠定了基础。
其次，激光在皮肤医学领域的应用也取得了重要的突破。
1997年，《皮肤美容学杂志》发表了著名皮肤科专家伦德（Randal W. Rudd）的一篇论文，题为《激光美容学：原理和应用》。
该论文系统地介绍了激光在皮肤美容中的原理和应用。
研究发现，激光通过纳秒级或皮秒级的脉冲能量，可以快速热化皮肤组织，从而刺激胶原蛋白的重组，使肌肤紧致、光滑。
此外，激光还可以用于祛除色素、胎记等皮肤瑕疵。
这一研究推动了激光在皮肤医学中的广泛应用，并为激光美容学的发展提供了科学依据。
除了眼科和皮肤医学，激光在其他医学领域中也得到了广泛的应用。
例如，2012年，《激光医学杂志》发表了一篇题为《激光微创手术在肝脏外科中的应用》的论文。
该研究探讨了激光微创手术在肝脏外科中的应用情况。
研究发现，与传统手术相比，激光微创手术具有创伤小、出血少、恢复快等优点。
这一研究为激光在肝脏外科手术中的应用提供了理论依据，并为激光微创手术的发展打下了基础。
总而言之，激光在医学应用领域的研究和应用取得了重要的突破。
从早期的眼科手术到现在的皮肤医学和肝脏外科手术，激光在医学中的应用不断丰富和完善。
激光在医学上的应用-论文最终版
激光在医学上的应用1、引言1.1、激光的特点（特性）：(选自：现代激光工程应用技术P2-3+文献【4】百度知道网址)概括地说，激光有四大特性：高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
他们之间不是互相独立的，而是互有联系的。
激光所具有的上述优异特性是普通光源望尘莫及的。
【2】1.1.1、激光的高亮度【4】普通光源所发出的光是连续的，并且在4π立体角内传播，能量十分分散，所以亮度不高。
激光的亮度可比普通光源高出1012－1019倍，是目前最亮的光源，强激光甚至可产生上亿度的高温。
激光的高能量是保证激光临床治疗有效的最可贵的基本特性之一。
1.1.2、激光的高方向性激光的高方向性主要指其光束的发散角小。
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀。
另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”。
1.1.3、激光的高单色性普通光源发射的光子，在频率上是各不相同的，所以包含有各种颜色。
而激光发射的各个光子频率相同，因此激光是最好的单色光源。
由于光的生物效应强烈地依赖于光的波长，使得激光的单色性在临床选择性治疗上获得重要应用。
此外，激光的单色特性在光谱技术及光学测量中也得到广泛应用，已成为基础医学研究与临床诊断的重要手段。
1.1.4、激光的高相干性由于受激辐射的光子在相位上是一致的，再加之谐振腔的选模作用，使激光束横截面上各点间有固定的相位关系，所以激光的空间相干性很好（由自发辐射产生的普通光是非相干光）。
激光为我们提供了最好的相干光源。
正是由于激光器的问世，才促使相干技术获得飞跃发展，全息技术才得以实现。
【4】1.2、激光在医学上涉及的方面（选自：激光原理及应用P184【1】）激光在医学及医疗领域中的应用，可分为在治疗中的应用与在测定、诊断中的应用两大类。
激光原理及应用论文
激光的原理及应用班级：测控09级2班姓名：赵虹兵学号：090030207摘要：激当前激光技术发展的越来越迅速和成熟，在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。
由于激光技术的先进性，精确性，所以在当前，在很多行业都得以应用和实现。
本文通过对激光技术的学习，大概阐述了激光产生原理，以及激光在各个方面的应用。
关键词：激光原理跃迁谐振腔应用一.激光简介激光是在 1960 年正式问世的。
但是，激光的历史却已有 100 多年。
确切地说，远在 1893 年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。
他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。
1917 年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。
激光，又称镭射，英文叫“LASER”，是“Light Amplification by Stimu Iatad Emission of Radiation”的缩写，意思是“受激发射的辐射光放大”。
激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。
1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
二、激光产生原理2.1、激光产生的物质基础光与物质的共振相互作用，特别是这种相互作用中的受激辐射过程是激光器的物理基础。
爱因斯坦认为光和物质原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。
为了简化问题，我们只考虑原子的两个能级1E 和2E ，处于两个能级的原子数密度分别为1n 和2n ，如图2-1所示。
构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有21E E h ν-=。
（Ⅰ）、自发辐射处于高能级2E 的一个原子自发地向低能级1E 跃迁，并发射一个能量为h ν的光子，这种过程称为自发跃迁过程，如图2-2所示。
（Ⅱ）、受激辐射处于高能级2E 的原子在满足21()E E h ν=-的辐射场作用下，跃迁至低能级1E 并辐射出一个能量为h ν且与入射光子全同光子，如图2-3所示。
激光散斑时间衬比成像方法研究.
华中科技大学硕士学位论文激光散斑时间衬比成像方法研究姓名：张智涛申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：曾绍群20070130华中科技大学硕士学位论文摘要∗监测微循环血流的动态变化对于研究生物组织的功能活动与疾病的机理非常重要，但目前常用的监测方法存在空间分辨率不够高、需加入扫描装置等缺陷。
激光散斑衬比成像技术能够在无需扫描的条件下实现对区域性血流变化的动态监测，而且具有很高的时间、空间分辨率，在生命研究领域逐渐成为研究的热点。
本文根据激光散斑成像技术的特点，介绍了激光散斑空间衬比成像技术、时间衬比成像技术的原理与应用，对基于散斑时间统计特性的时间衬比方法进行了详细的分析。
主要内容如下：(1) 通过理论分析、模型实验以及动物实验比较了时间衬比与空间衬比分析方法对静态散斑的抑制效果。
结果表明，时间衬比方法在对静态散斑抑制效果上要优于空间衬比。
(2) 在搭建主动降噪散斑成像系统的基础上，利用时间衬比分析，对主动降噪和非主动降噪成像系统进行了比较。
并通过模型实验证实：主动降噪散斑成像系统中，衬比噪声随着样本帧数N，以1/的比例下降；当样品达到一定动态特性时，非主动降噪系统亦可采集到统计独立的散斑图像，达到和主动降噪系统类似的降噪效果。
当独立散斑样本帧数N>100时，二者衬比噪声水平均可下降到10%以下。
(3) 对基于散斑时间统计特性的类共聚焦系统进行了分析研究，完成系统性能的评估，通过模型实验和动物实验证实，在统计独立的动态散斑场照明条件下，散斑类共聚焦系统具有良好的层析能力,轴向分辨率为8 µm。
关键词：激光散斑成像时间衬比空间衬比主动降噪类共聚焦*本研究由国家海外杰出青年科学基金（批准号：30328014）资助.华中科技大学硕士学位论文AbstractMonitoring cerebral blood flow is important to understand the mechanisms of neurovascular coupling and regulation in normal and diseased brain. However, conventional methods used to measure blood flow suffer from the low spatial resolution and temporal resolution. Laser speckle imaging technique is a non-scanning imaging technique which can improve the measurements of the regional blood flow with high spatial and temporal resolution. Thus this method is becoming more and more popular.Based on the characteristics of laser speckle imaging, the mechanism as well as application of laser speckle spatial contrast analysis and laser speckle temporal contrast analysis is introduced. Then systematic analysis is carried out on the laser speckle temporal contrast analysis which based on time statistic of time-integrated speckle. The main contents and conclusions are listed as follows:(1) The effect of laser speckle spatial contrast analysis and laser speckle temporal contrast analysis to reduce static speckle is compared through theoretical analysis, model experiment and animal experiment. The result shows that, the laser speckle temporal contrast analysis has more advantages in restraining static speckle than laser speckle spatial contrast analysis.(2) Based on the self-built active noise reduction laser speckle system, we compared the active noise reduction and passive noise reduction system using laser speckle temporal contrast analysis. Facts are verified by model experiments that: active noise reduction system has favorable noise-reduction ability and the noise of contrast scales with theframe N of independent speckle as. When the sample has certain dynamic characteristics, independent speckle images can also be acquired by passive noise reduction system, and get similar noise-reduction ability as active noise reduction system. The noise level can be downed to 10% when the independent speckle images N>100.华中科技大学硕士学位论文(3) By analyzing the principle of speckle quasi-confocal system based on time statistic of time-integrated speckle, the performance of system is evaluated. The result of model experiment and the animal experiment shows that the system has favorable resolution under the illumination of statistically independent. The axel resolution is about 8 µm.Key words: Laser speckle imaging Spatial contrast Temporal contrastActive noise reduction Quasi-confocal独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
激光多普勒效应及其应用
图 4 (a)相对运动中参考系之间的坐标变换 (b)波源静止时坐标系中的平面波
河西学院物理系学士学位论文
（a）中详述了在两个参考系中 P 点的空间坐标..相对速度向量决定了 x 轴的方向，由 于仅考虑平面波，因而本质上是一个二维空间问题，和第三方向 z 没有关系，所以不必 考虑.然而必须记住一点，相对论中时间坐标 t 要换成 t’． 现考虑以光速 c（真空中）在参考系 O 中移动的平面波.波可以表示为：
河西学院物理系学士学位论文
激光多普勒效应及其应用
摘要:本文介绍了激光多普勒效应的基本原理和应用,主要内容包括多普勒频移,光 学差拍原理,参考光技术及差动多普勒技术光学系统和有关多普勒信号处理,最后介绍 了激光多普勒技术的一些空气动力学,生物学等方面的应用,主要有速度剖面和湍流强 度剖面的测量,风速测量,生物学的显微测量等;另外还简单介绍了一些激光多普勒技术 的发展前景. 关键词:激光；多普勒效应；多普勒频移；光学差拍；应用 多普勒效应是 1842 年澳大利亚物理学家观察木星卫星运动时发现光波频率偏移而 确定的一种效应． 由于以往光源为多频且相干性差， 因此多普勒效应并没有得到实际应 用．1960 年世界上第一台激光器的问世，使人们得到理想单频光源。20 世纪 70 年代多 普勒技术开始应用于医学等研究领域．
v v ' v v(v/c) cos
(2-19)
(对于这个近似θ ’和θ 之间的差别是不重要的). 2.1.4 散射物的多普勒频移 本文主要关心的是移动物体所散射的光的频移， 光源 和观察者是相对静止的． 可把这种情况当作一个双重多普 勒频移来考虑，光从光源到移动的物体，然后由物体到观 察者．为了严格的处理此问题，要利用上节导出的相对论 方程，但倘若对波运动“介质”的运动作一定的假设，就 可以利用非相对论处理得到相同的答案，虽然这是没有物 理意义的．在图 5 中考虑从光源 S 发出的频率为 v 的光被 物体 P 散射，在 Q 处来观察散射光．运动方向和 PS 及 PQ 所成的角度用 θ1 及 θ2 表示． P 所观察到的频率由方程（2-15）给出：
毕业论文：激光技术论文
激光原理与应用技术简介摘要：本文简要的介绍了一下激光的产生和发展史，简述了产生激光的基本原理和激光器的组成，并在此基础上从工业、医疗、信息、军事等几个主要领域简单介绍了激光技术的重要应用及其发展前景。
关键词：激光；辐射；光学谐振腔；激光技术引言：激光是上世纪最大的、也是最实用的发明，是与热核技术、半导体、电子计算机和航天技术相媲美的一个举世瞩目的重大科技成就。
经过50多年的发展，激光的应用已经遍及科技、经济、军事和社会发展的许多领域，远远超出了人们原有的预想：激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……，在不久的将来，激光肯定会有更广泛的应用。
一、激光特性简介激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词，意思是“受激辐射的光放大”，受激辐射是基于爱因斯坦的理论：在组成物质的原子中，有不同数量的电子分布在不同的能级上，在高能级上的电子受到某种光子的激发，会从高能级跃迁到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。
激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
[1]亮度高——激光是当代最亮的光源，只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它比拟。
但是，激光的总能量并不一定很大，由于激光能量高度集中，很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度高温。
激光打孔、切割、焊接和激光外科手术就是利用了这一特性。
方向性好——普通光源向四面八方发光，而激光的发光方向可以限制在小于几毫弧度立体角内，这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。
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激光在医学上的应用1、引言1.1、激光的特点（特性）：(选自：现代激光工程应用技术P2-3+文献【4】百度知道网址)概括地说，激光有四大特性：高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。
他们之间不是互相独立的，而是互有联系的。
激光所具有的上述优异特性是普通光源望尘莫及的。
【2】1.1.1、激光的高亮度【4】普通光源所发出的光是连续的，并且在4π立体角内传播，能量十分分散，所以亮度不高。
激光的亮度可比普通光源高出1012－1019倍，是目前最亮的光源，强激光甚至可产生上亿度的高温。
激光的高能量是保证激光临床治疗有效的最可贵的基本特性之一。
1.1.2、激光的高方向性激光的高方向性主要指其光束的发散角小。
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀。
另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”。
1.1.3、激光的高单色性普通光源发射的光子，在频率上是各不相同的，所以包含有各种颜色。
而激光发射的各个光子频率相同，因此激光是最好的单色光源。
由于光的生物效应强烈地依赖于光的波长，使得激光的单色性在临床选择性治疗上获得重要应用。
此外，激光的单色特性在光谱技术及光学测量中也得到广泛应用，已成为基础医学研究与临床诊断的重要手段。
1.1.4、激光的高相干性由于受激辐射的光子在相位上是一致的，再加之谐振腔的选模作用，使激光束横截面上各点间有固定的相位关系，所以激光的空间相干性很好（由自发辐射产生的普通光是非相干光）。
激光为我们提供了最好的相干光源。
正是由于激光器的问世，才促使相干技术获得飞跃发展，全息技术才得以实现。
【4】1.2、激光在医学上涉及的方面（选自：激光原理及应用P184【1】）激光在医学及医疗领域中的应用，可分为在治疗中的应用与在测定、诊断中的应用两大类。
细胞操纵等基础医学和生物学领域中的激光应用也占据着重要的地位，另外还有利用激光微细加工技术制造微型医疗仪器和利用光造形技术进行生物体模型制造（光敏树脂固化快速成形—SLARP）等领域。
利用全息技术的生物体信息记录及医疗信息光通信等与信息工程有关的领域，从广义上将也属于激光在医学中的应用。
因此，激光在医学及医疗领域中的应用是非常广泛的并且今后一定会有更大发展。
【1】2、激光的生物医学机理（选自：激光医学应用最新进展及前沿P1-2【3】）激光在生物组织中传播及与目标相互作用表现出的光学特性，是激光在生物医学中广泛应用的基础。
一束激光入射到生物组织，一部分被吸收，一部分被散射，激光被生物吸收，与生物组织产生相互作用。
具体表现在激光与生物组织的光热效应（Photothermal）、光化学效应（Photochemical）、光机械效应（Photomechanical）等。
组织对光的吸收与组织的分子结构和吸收光谱有关，但主要依赖于激光的波长：紫外光主要被蛋白质吸收；可见光被血色素、黑色素和其他的色素吸收，700~900nm被称作为生物组织光学窗口（Optical window），在此波段范围，组织对光的吸收最少；而红外光主要是被水吸收。
目前利用激光对生物组织的作用机制在医学上的应用十分广泛，光凝固（Photocoagulation）、光消融（Photoablation）、生物刺激（Biostimulation）、激光碎石（Laserlithotripy）、诊断肿瘤（Destroying tumor）等。
若生物组织确定，激光的散射服从统计规律，散射概率是和生物组织结构及入射波长有关。
根据散射理论，透过生物组织的光分为自行光、蛇形光和漫射光，对其分别加以分析，可以得到生物组织的不同结构信息。
近年来利用组织对激光的散射性，在医学上的应用主要反映在光学成像方面，例如光学相干层析成像、时间选通门扫描成像、荧光光谱诊断与治疗等。
【3】3、激光在临床治疗中的应用（选自：激光医学应用最新进展及前沿P2-4【3】）3.1、激光在心血管中的应用激光在心血管中的应用主要体现在两方面，即血管的选择性破坏和血管重建术。
激光用于血管的选择性破坏在理论和应用方面已经取得一些突破性的进展，由于血管内是充满血色素，研究得知氧基血红素对波长为577nm的激光有最大的吸收率。
美国激光与血管曲张治疗中心（the Laser and Varicose Vein Treatment Center）研究得知940nm的激光具有较深的穿透性，对血红素较好的吸收特性（是810nm和1064nm激光的三倍），对水的最佳的吸收特性（是810nm激光的10倍和1064nm激光的3倍），和对黑色素最小的吸收。
据报道，利用波长为940nm的先进的Dornier D940激光器对血管曲张的治疗达到了很好的疗效。
激光心肌血管重建术是目前替代常规方法治疗心脏病的一种有效手段，它是利用激光与心肌组织作用产生的热效应，用高强度激光束在缺血的心肌区域内打数个微孔，通过这些微孔把心腔中的血液引向缺血的心肌区域，改善心肌血液微循环以达到治疗的目的。
目前激光心肌血管重建术的方式有两种：一种是TMR(Trans-myocardical laser revascuarization)，利用外科手术使心脏暴露，用激光束从心外膜向心内膜打孔，所打的孔道必须穿透整个心室壁，以把心室中的血液引向缺血的心肌区域，另一种方式PMR(Percutaneous myocardial laser revascularization)则不需要外科开胸，而是利用光导纤维经皮股动脉穿刺进入心室，从心内膜向心外膜打孔。
近年来，国内外关于准分子激光和CO2激光在心肌血管重建中的研究已经取得了去多成果。
在欧洲和美国，用激光心肌血管重建术（TMR）治疗冠心病已经成为可以接受的治疗方案。
据报道，荷兰Utrecht市Tulleken大学医学中心的Prof.Caf利用准分子激光已经成功地应用于血管的搭桥术。
3.2、激光在肿瘤中的应用激光技术已经应用于神经系统肿瘤、消化系统肿瘤、呼吸系统肿瘤、颅内肿瘤和妇科肿瘤的诊断和治疗中。
近年来，由于激光的光动力疗法和激光荧光光谱在肿瘤的诊疗中显著优点，正在逐步取代传统的治疗方法。
利用激光的光动力学法（Photodynamic therapy）来治疗肿瘤是世界各国科学家研究的一个热门课题，在英国已经获得初步的成功，英国医生已在世界上率先在临床上应用。
它是将病人先注入某种光敏药物，它与癌细胞亲合力强，而与正常细胞亲合力弱，当激光一遇到药物，即被吸收引起药物光化学反应，生出单态氧，使肿瘤组织内的细胞产生强烈氧化反应，使生物分子链发生断裂，，即切断肿瘤供血并将其分裂成碎片气化。
此方法可以大大减少正常细胞遭损坏的危险，专家认为，PDT疗法的效果比传统放疗好得多。
近年来，在长波长的光敏剂、高可靠性的临床应用的半导体激光器的方面都取得了很大的进展。
激光荧光光谱技术用于诊断疾病具有灵敏、快速等优点，患者易于接受。
所以近年来国内外应用荧光光谱诊断肿瘤的研究相当活跃，特别是早期诊断肿瘤方面已获得了一定的进展，成为医学应用中的一个重要方面，使用激光诱导荧光（LIF）的方法可以将单个分子加以显示。
德国海德堡大学物理化学研究所的Sauer描述了这一个方法，并认为可以尽早地早期发现及控制癌症病变。
德国海德堡大学与齐根大学Drexhage教授共同开发出一类新的“红色”荧光染料，可用于630~650nm的半导体激光，理想地激发出荧光。
Sauer教授还应用小的半导体激光，在世界上首次成功地对稀释血清中各个用染料标记的生物分子进行了鉴定。
利用此原理，在海德堡大学妇产科医院的临床试验中发现本方法诊断乳腺癌的敏感性高出传统检验方法的千倍，用此新技术可以早在乳房X线检查显示乳腺组织病变之前，就已经诊断出发生乳腺癌。
也可利用激光荧光光谱对组织无损伤的优点来代替或指导有损伤的肿瘤切片检查。
例如对肺癌的早期诊断，根据病变的肺隔膜与正常的隔膜对激光的散射强度曲线不同，可以为病人尽早地发现肺部癌变。
3.3、激光在眼科中的应用由于眼球组织结构对光的特殊性，这就给激光治疗眼科疾病提供了十分有利的条件。
目前，激光已经应用于屈光性角膜切除术、虹膜切除术、巩膜切除术和眼底组织凝固术等领域。
飞点扫描技术、自动跟踪技术和波前相差技术等许多新的技术已经应用于眼科手术中。
在激光眼科屈光矫正手术中，目前广泛采用准分子激光角膜消融术（PRK,Photorefractive keratotomy）和准分子激光原位角膜磨镶术（LASIK,Laser in situ keratomileusis）。
近几年来，欧美国家用激光矫正近视、远视、散光和青光眼取得了新的进展。
目前，德国已经成功地应用准分子激光来进行势力修正和青光眼的治疗。
在国内，近年来南京航空航天大学也在准分子激光的眼科应用上做了大量的研究，首次从理论上全面地建立了屈光不正与角膜切削量的关系，解决了患者的屈光程度与屈光手术中激光消融量的问题，开发出的准分子激光眼科治疗机，经过临床应用取得了良好的效果。
3.4、激光在皮肤科的应用激光在皮肤科主要应用于激光治疗红斑、激光除皱、激光除痣和纹身及对损伤皮肤的修复等。
美国佛罗里达州杰克逊维尔市的整形外科的医生们在临床上利用可调的氩泵浦染料激光器进行激光除痣、纹身和浅褐色的色素斑点已经取得了很好的疗效。
据报道，德国慕尼黑的科学家们经过大量的试验发现，308nm的XeCL受基准分子激光在治疗牛皮癣和白癜风方面，较传统的方法取得了满意的效果和减少了正常皮肤的老化。
美国马萨诸塞州综合医院的Wellman光医学实验中心的科技人员在MFEL(the Medical free-electron laser)项目中，已经成功地位300,000名皮肤病患者除去了胎记，纹身、黑色素等，还原出了正常的肤色。
正在美国和澳大利亚进行的临床试验表明，用脉冲式二氧化碳高能量的激光，可消除脸部的皱纹、疤痕及其他皮肤缺陷，在900人参加的试验中，90%的人消除课脸部75%的皱纹。
国内外科学家在激光作用于皮肤的基础理论和临床应用研究方面都做了大量的工作，例如激光照射皮肤对细胞破坏程度的研究，在激光治疗中的热量问题等，得出了许多有用的参考数据。
3.5、激光在中医治疗学中的应用传统的中医学与激光技术和其它先进科学技术相结合，将形成一门新兴的交叉学科-光子中医学。
根据激光对生物组织的弱刺激作用和生物组织的超微发光特性，在利用激光针灸、激光血管内照射和对生物超微发光的检测来诊断和治疗疾病方面，已经取得了许多的成果。
临床应用表明，利用808nm的半导体激光穴位照射与针刺对血管性痴呆症状治疗取得了很多的疗效，对患者的智能及症状有明显的改善作用。