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固體激光器

2μm激光器及其應用

星之球激光 來源:佳工機電網(wǎng)2012-09-20 我要評論(0 )   

2um 激光 器的研究近來成為熱門的課題之一,因為其在醫(yī)療等領域應用前景廣闊。 人體組織中水的比例大約占70%,因而組織對光的吸收情況與水相似。水在中紅外波段有兩個...

        2um激光器的研究近來成為熱門的課題之一,因為其在醫(yī)療等領域應用前景廣闊。

  人體組織中水的比例大約占70%,因而組織對光的吸收情況與水相似。水在中紅外波段有兩個強的吸收譜帶,分別為2.5~4.0μm和5.6~10μm。因此,當激光與人體組織相互作用時,水對所用激光吸收系數(shù)的大小就決定了激光在組織中的穿透深度、損傷區(qū)域以及手術精度等。

  Nd:YAG激光器的波長為1.06μm,可以用石英光纖傳輸,在醫(yī)療方面有不少應用。但是,由于水對它的吸收僅為0.1cm-1,在有些外科手術中,它的穿透深度較深,損傷區(qū)域較大,手術精度不高,因此不宜使用。Er:YAG激光波長為2.94μm,水對它的吸收為3000cm-1,屬水的強吸收波段。對醫(yī)療應用來說,鉺激光器是一個十分理想的光源,然而令人遺憾的是:鉺激光不能用石英光纖傳輸,能夠傳輸鉺激光的非石英光纖容易斷裂,防礙其臨床應用。

  Ho:YAG激光波長為2.1μm,位于水較強吸收譜線。水對其吸收約為25cm-1,是水對Nd:YAG激光吸收的250倍。顯然,水對Ho:YAG激光的強吸收使其可以在大部分軟組織和硬組織中產(chǎn)生淺的穿透深度、高的手術精度和獨特的凝血作用,大大限制了損傷區(qū)域。在未來幾年中,它將逐步取代Nd:YAG激光器。雖然水對鈥激光的吸收只是水對鉺激光吸收的一百二十分之一,然而鈥激光能用低OH-的石英光纖傳輸,這就使鈥激光能有效地工作在氣體和液體環(huán)境中,為醫(yī)生切除軟骨和其它硬組織提供精確的途徑,使鈥激光成為現(xiàn)有激光內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中最適宜的光源[37]。鈥激光在軟組織中的外科手術精度與CO2激光相比較,可能略低于CO2激光的手術精度,然而它能為大部分組織提供更好的凝血功能。除此之外,二者之間的最大區(qū)別是CO2激光不能用石英光纖傳輸,只能借助于笨重的關節(jié)臂來導光,十分不便;而能用光纖傳輸?shù)拿}沖鈥激光則是切除和燒蝕軟骨以及其它硬的鈣化的組織的有效工具。因此有人稱鈥激光對于CO2激光來說具有挑戰(zhàn)性,在某些手術中鈥激光具有取代CO2激光的潛力。

  由于人體其它部分組織也都含有大量的水分,由此可以推出,人體組織對2.1μm的鈥激光均有強烈的吸收作用,這一特點使得鈥激光器在醫(yī)學上有著廣闊的應用前景。

 

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