激光的特性
单色性好：
光的颜色与波长相对应单一波长的光为单色光。
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方向性好：
由于谐振腔只允许沿轴线方向的光输出，所以激 光的发散角度很小，似一束平行光，故激光是方 向性最好的光。
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高亮度：
由于激光的能量高度集中在一个很小的角度内， 所以它的亮度要比普通光源高几万亿倍。
➢ 具有能量、动量、运动质量
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激光器
激励系统 工作物质
激光束
光学谐振腔
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1、工作物质
在热平衡状态下，一般介质中的粒子都满 足玻尔兹曼分布，即低能级的粒子数密度大于 高能级的。要产生激光，必须首先改变粒子的 分布，使高能级的粒子数密度大于低能级的 （粒子数反转）。
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中国第一台激光器（1961）
• 1961年，长春光机所研制了我国的首台红宝石激光器。
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1983年，Anderson RR和Parrish JA提出了选择 性光热作用理论，为美容激光医学研究奠定了基 础。
自20世纪80年代中期以后，随着Q开关技术、倍频 技木、超脉冲技木、电脑扫描技木在激光领域的 应用，使得一些色素性皮肤病（如太田痣），血 管性皮肤病（如鲜红斑痣），多毛症，皮肤老化 等损容性皮肤病的治疗，达到了近乎完美的效果 。
注入式
脉冲 连续、脉冲
脉冲
脉冲 连续、脉冲 连续、脉冲
连续、脉冲
694.3nm
1.06m 1.06m
632.8nm
10.06 m
514.5nm 488nm
902nm
激光激发 闪光灯激发
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连续、脉冲
585nm （可调谐）
555nm
• ห้องสมุดไป่ตู้、激励源
• 在工作物质中，要实现粒子数反转，还必须从 外界提供能量，将处于低能级的粒子激发到高 能级上
• 常用的激励源:电能、光能、核能、光化 学能
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光学谐振腔
光学谐振腔有三个作用：
①提供正反馈，使光放大能在腔内稳定地振腔，为产生高密 度同种受激辐射光子提供保证。
②将腔内部分激光由部分反射面耦合输出。 ③确保激光的单色性和方向性。
全反射镜
. 激光光束
l
部分透光反射镜
光学谐振腔示意图
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只有在特殊的介质中才能实现粒子数反转，目前自然 界中只找到数百种这样的介质，称激活介质，它们是激 光产生的必要条件
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分类
工作物质
激励方式
工作方式
激光波长
固体激光器
气体激光器 半导体激光
器 液体激光器
红宝石 掺钕钇铝
石榴石 钕玻璃
氦氖 二氧化碳
氩离子
砷化镓
染料
光泵激发 光泵激发 光泵激发
电激光 电激光 电激光
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激光测距与激光雷达
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激光产生的基本原理
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普通光源
普通光源是光的自发辐射。 特点：多波长、任意方向、 不相干。 普通光源向四面八方辐射,光 线分散到4p球面度的立体角 内.
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激光
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光的波粒二象性
波动性：传播过程
➢ 具有频率、波长、偏振
粒子性：光与物质相互作用
（2）热弥散： 热效应产生的同时，热弥散即已经开始。通过热
弥散，热能向周围组织扩散，导致热效应范围进一步扩大。 传导是热弥散的一种主要方式。目前常用热弛豫时间来表 示热弥散的速度。
（3）热效应对皮肤组织的影响：
激光的热效应既包括激光对作用靶的直接热效应，也包 括热能由作用靶向周围组织扩散所产生的继发热效应。
20世纪90年代进入——脉冲激光年代（美容激光）
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光盘存储器原理—激光刻蚀与读出
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激光全息防伪人民币（建国50周年纪念币）
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激光控制核聚变
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天文台（激光导航星）
来自纳层 的反射光 （高度约 100km)
最大高度 约35km
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来自空气 分子的 Rayleigh 光
激光美容技术
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目的要求
1.掌握激光的定义、特性、激光对皮肤的 生物学效应和激光的选择光热性原理；
2.熟悉激光产生条件和过程、激光的分类 ；
3.了解激光的发展史。
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激光技术发展简史
1916年，爱因斯坦在他 的经典著作“关于辐射 的量子理论”中第一次 提出了受激辐射的存在 和光放大的可能，从而 创建了激光的基本原理
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【光机械作用】
主要是指激光的一次光压与二次光压 第一次压强： 即被照处的光压。光照射在物体表面时，光子与之 碰撞所产生的辐射压力。
第二次压强： 当生物组织吸收强激光而出现瞬间高热，急热
致膨胀压强等，称为激光对组织的二次压强。
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【热效应】
（1）主要是通过碰撞生热和吸收生热两种方式来实 现的。
前者是指 光子被吸收后激活了生物分子，被激活的生物分子与周围其 他分子不断碰撞并使其获得振动能和转动能；
后者是指 偶极分子（主要是水分子）吸收了红外光光子后，光能直接 转化为该分子的振动能和转动能。这两种方式均可导致皮肤组织温度 升高，热效应产生。
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一般而言，激光的热效应与组织达到的温度和照射时间均有 密切联系。组织在数毫秒内温度骤升200-1000度，或在 45-50度的温度下持续1分钟左右，均可引起蛋白质破坏、 组织受损。
● 37～39 ℃时：皮肤有温热感 ● 43～44 ℃时：皮肤潮红 ● 55 ～60 ℃时：皮肤内蛋白质凝固 ● 100 ℃时：细胞内外的水沸腾 ● 300～400 ℃：皮肤组织炭化 ● 530 ℃以上：皮肤组织燃烧
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激光切割
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相干性好：
由于激光是受激辐射光，其光波在时间和空间上一致，故相 干性好，可形成叠加。
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2009年国庆阅兵
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第二节 激光的物理学效应与生物效应
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激光对皮肤组织的生物学效应
【热效应】 是指激光被吸收后转化为热能， 使皮肤组织温度升高，这是激光 对皮肤最重要的生物学效应，很 多激光都是通过热效应来达到临 床疗效的
Einstein
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激光技术发展简史
1960年美国休斯公司实验室 一位从事红宝石荧光研究的年 轻人，梅曼（Maiman TH） 制成了世界上第一台激光器— 红宝石（ruby）激光。 梅曼 在7月7日正式演示了世界第 一台红宝石固态激光器；
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Maiman
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激光技术发展简史
Maiman的第一台激光器