光电的基本原理

激光的基本的原理与概念以及激光跟皮肤组织的关系

在近几年来光电的应用已经用的很广泛了，特别是光电的技术，它的更新换代很快，很多的医生朋友以及从业人士，对于各种的技术还不是很了解，有时

候也不知道如何去选择合适的激光设备及参数的应用，所以这门课程是相对于

比较基础的。

在激光的应用当中，最重要的原因就是选择性光热作用上的原理。

激光在医学上面的应用并不单指在医美上，在其他的一些外科手术上都有所应用，激光它有三个比较大的特性，

单色性，一般来说，激光是单一波长的。

第二个就是它的平行性，激光的光波他们之间是互相平行的。

第三个，就是相干性，激光的光束当中他们的空间跟时空的位置是一致。

激光和日照光的区别：

日光是涵盖了完整的光谱，所以它的光波显示是非相干性的光。

第二个，我们在日常的强脉冲光(光子)的应用。强脉冲光其实是多了一个滤片，去将我们并不需要的光波滤掉，所以它是覆盖了一定的波段的强光，把一些不

需要的光波给过滤掉。激光是单色性的，所以它只有一种波长，然后他所有的

光束他都是相干的。

激光它也是电磁波的一种形式，在我们平常的应用当中，经常会听到一些概念，跟激光有关的概念，比如说，像波长，脉冲，能量，频率和光斑。在这个应用

当中我们可能最长要去了解就是波长，因为波长其实是决定了这个激光可以应

用在哪一方面的治疗上面。

激光的波长，他是由这台设备组成当中的活性介质所决定。比如说我们常听到

的固体的活性介质，蓝宝石，翠绿宝石红宝石。这些属于固体的活性介质，

他们会产生特定的波长，比如，红宝石的激光，可产生 694 的波长。比如说，二氧化碳为活性介质的激光，它可以产生 10600波段的激光。所以激光的波长是由活性介质所决定的。

这张图片可以看到，血红素、黑色素以及水分的吸收曲线图。

不同的波长会有不同载色体相应的身体的吸收率。在这个图片当中门开看到1000nm

之后，主要是以水分为主药的吸收雾的。所以我们常见的像 1550，1540，2940 这一类的波段，他们是以水分为吸收雾，主要就是作用于皮肤的焕肤，然后增加胶原蛋白的新生，这样的作用。另外一方面我可以看到像 595，585 这

样的波段，它是含血红素吸收较好的波段。

用这些波段引用设备主要是用来去做，去红的设备，像脉冲染料激光，当然还

有就是中间这个区间看到，就是最佳的黑色素的吸收，其实我的区间包含了红

宝石，紫翠宝石激光，恩迪亚的激光他们作为常用的黑色素治疗的激光，还有810 是半导体激光主要应用在脱毛，它们都是位于黑色素吸收较好的区间，同

时也有一定的穿透深度。所以，活性介质就决定了激光的波长。这个波长就可

以体现在激光上，就可以应用什么样类型的治疗，而且它的穿透深度达到皮肤

的哪个层次。

这个区间那是波长越长，穿透越深的，也就是越短的波长，它的穿都是越表浅的。我们在课程开始的时候就想到激光的三大特性，其中一点是互相平行的平

行线。

但是在激光的实际应用当中，当激光经过了导光壁或者光纤传输出来的时候，

我们会通过透镜去做聚焦，很多的激光会做聚焦使得互相平行的光束可以聚焦。那么聚焦会产生什么样的效应？就是当激光治疗时候接触皮肤的区域，如果是

越接近焦点，它是爆破效应，能量密度也包括焦点聚集越强的，那如果是你焦

点越远，它的能量密度是越弱的越少的。

以二氧化碳激光来举例，当治疗的时候，激光接触的皮肤组织，主要是位于焦

点的部位，这个时候能量是相当集中的，也是能量最强的区域，因此可能会用

来做切割，如果我们应用的是激光离交的区域，也就是它光点是比较大的，能

量都是有所降低，主要是用来去做气化和止血。所以用不同的光速的不同的区域，其实可以起到不同的作用。

激光还有个非常重要的关键概念就是脉宽模式，脉宽的代表激光的光束接触皮

肤的时间。这个时间可以把目前所用的激光会涵盖从秒级到毫秒级，微秒级，

纳秒级的，最新到皮秒级，脉宽时间非常短的激光。不同的时间长度的激光，

它的作用的效应是不一样的，脉宽越短，它可以瞬间产生机械作用力是更强的。那么脉宽越长更多的是光热效应，对于皮肤来讲更加的温和。

光能在组织产生的效应比较常见的就是光热效应，光机械的作用，还包括光化

学的作用。

皮秒脉宽时间非常的短。在这么短的时间内输出，它可以产生能量是很高的。

因此他在作用的时候，它主要是以光的机械作用为主，在毫秒级，微秒级的一

些激光来讲，其实热效应更多，比如：像脱毛、胶原蛋白新生的应用上面。

时间再长的像秒级的，这样的脉宽模式，比如，像组织的切割，它需要长时间的更长时间激光接触时间。比如说，国外最新的无创的激光溶脂，无创的激

光溶脂用的就是两极的激光，通过这样的持续的脉冲的输出模式，加热到皮下

的脂肪组织，它主要就是更大的热效应。

激光的光能跟皮肤组织接触之后，也会产生不同的效应的，光能进入到皮肤当中，它有的会被表皮反射，也有的会穿透皮肤。最终只有光能被吸收了之后，才会产生效应，光能被组织吸收之后，它所产生的效益其实并不仅仅是光热作用。

光跟皮肤组织的关系在医美中，当然最要需要了解的就是光热的作用，我们看下这张图，热能就是光产生的能量，在皮肤当中会转换成热的效应，当皮肤

组织在不同的温度的变化下面，皮肤组织其实会产生不同的变化。

1 比如说在常温的像 37°~45°的温度，单纯是组织的加热。

2 但是当温度 45°以上，这个时候其实皮肤当中会有变形，酶的变化，这个时候也促进了一定的胶原发生变化，胶原会有收紧和新生，在 60°以内，胶原