激光消融对角膜细胞的影响

本文用计算机图像定量分析308nm准分子,193nm准分子和2.94μm Er∶YAG激光分别照射角膜后,角膜上皮细胞和内皮细胞的形态变化。结果表明:308nm激光对角膜上皮细胞有明显损伤;193nm对再生的上皮细胞无明显影响,而2.94μm对上皮细胞无影响。但若使用2.94μm激光能量密度过高或切削过深,则对内皮细胞有影响。     

聚焦Tm激光与眼角膜热作用的研究

随着全世界老龄化的加重,老年人的生活质量越来越受到重视,而老花眼（老视）是每个人步人中年都要面对的视觉问题。激光热成型术（LTK）在矫正老视的临床中占有重要的应用前景。为了研究新型Tm激光与角膜热作用的生物学效果,采用有限元方法模拟了聚焦Tm激光各参数作用下角膜组织内温度场的分布。模拟结果表明激光有效穿透深度与激光功率密度和时间都是正向相关,而与能量密度的正向相关性较差：激光作用时间越长,角膜组织中的温度梯度越小。实验上,采用猪眼角膜为实验对象,在不同激光功率密度作用下,利用病理切片观察角膜的变化,发现功率密度在86W／cm^2至98W／cm^2,能量密度在172J／cm^2至294J／cm^2范围内,角膜组织有合适的穿透深度：350μm至425μm和明显的力学变化,能较好实现角膜中胶原的热收缩。     

旋转式角膜板层刀在固体激光LASIK中的临床应用研究

应用Moria旋转式角膜板层刀及固体激光手术系统对269例(508只眼)近视～3.50D～-16.00D的患者进行LASIK治疗.术中,角膜瓣蒂位置留在鼻上方有295眼,留在上方213眼.上刀顺序按先上刀头后吸力环吸引眼球449眼,先吸力环吸引眼球后上刀头59眼.角膜并发症3眼.借助旋转式角膜板层刀,可将角膜瓣蒂置于任一象限,与只能将角膜瓣蒂置于鼻侧的往复式微角膜切开刀相比,旋转式角膜板层刀的切开方式更具有优越性.此外,固体激光手术系统最终输出波长为207.5nm的紫外激光,避免了有毒气体ArF的使用,采用分区扫描切削方式,无论是从安全的角度还是从治疗效果来看,都具有较好的应用前景.     

多次视网膜激光光凝对角膜内皮的影响

目的探讨反复多次光凝对角膜内皮细胞(CEC)的影响。方法前瞻性非随机临床研究。选择需行全视网膜激光光凝术的患者55例55眼(均选右眼),非接触角膜内皮镜检测角膜中央、12点位及6点位的内皮不同参数。采用重复测量的方差分析及LSD检验比较每个参数的变化。结果完成4次激光术后,六角形内皮细胞比例(HEX)在12点位及6点位均有明显改变[12点术前(65.09±18.60)%,术后(63.39±18.39)%,F=1.679;6点术前(64.86±18.48)%,术后(62.95±17.66)%,F=1.978]差异均有统计学意义(P均<0.05);变异系数(CV)在角膜中央、12点位及6点位均有明显改变[角膜中央术前(26.24±3.99)%,术后(27.00±4.48)%,F=4.122;12点术前(26.19±4.09)%,术后(27.14±4.47)%,F=4.183;6点术前(26.17±4.34)%,术后(27.38±4.18)%,F=4.079]差异均有统计学意义(P均<0.05);平均细胞面积(AVE)在角膜中央、12点位及6点位均有明显改变[角膜中央术前(387.81±49.92)μm2,术后(404.48±50.59)μm2,F=5.136;12点术前(385.71±46.91)μm2,术后(408.38±53.70)μm2;F=5.566;6点术前(388.85±46.02)μm2,术后(406.04±50.71)μm2;F=6.894]差异均有统计学意义(P均<0.05);角膜内皮密度(CD)在4次激光术后各位点均减少,但无统计学意义(P均>0.05)。结论:反复多次视网膜激光光凝术后角膜内皮在短期内有改变,尤其平均细胞面积和变异系数较明显,其改变和激光能量密切相关。     

中红外玻璃光纤材料及拉曼激光光源研究进展(特邀)

高功率中红外光纤激光光源在前沿科学研究、空间光通信、医学诊断与治疗、环境污染监测和光电对抗等领域有着重要应用。拉曼光纤激光光源输出波长灵活，原则上可以在光纤材料透过窗口范围内获得任意波长激光，是实现中红外激光输出的一种重要手段。目前，基于硫系玻璃光纤、氟化物玻璃光纤、碲酸盐玻璃光纤等中红外玻璃光纤材料，已实现工作波长位于3.77μm的拉曼光纤激光器、平均输出功率为3.7 W的2 231 nm拉曼光纤激光器和波长调谐范围覆盖2～4.3μm的拉曼孤子激光光源。近期，笔者研究组制备出一种具有高热学和化学稳定性、高激光损伤阈值、大拉曼频移和高拉曼增益系数的氟碲酸盐玻璃光纤，并利用其作为非线性介质，先后实现了级联拉曼散射、级联拉曼光纤放大器、波长调谐范围覆盖1.96～2.82μm的拉曼孤子激光以及波长为～4μm的红移色散波，验证了氟碲酸盐玻璃光纤在中红外拉曼光纤激光光源研制方面的应用潜力。主要介绍了氟化物、硫化物及碲酸盐玻璃光纤材料的特点及相应的拉曼激光光源的相关研究进展，并对其未来发展趋势进行了展望。     

准分子激光角膜切开术的实验研究

叙述了波长193 nm 的准分子激光作高质量角膜切开术的基本原理,用自制的 ArF 准分子激光器对动物眼进行了初步的放切实验研究,获得了满意的结果。     

石英玻璃薄板激光精密切割技术

为了实现石英玻璃薄板的激光精密切割,对石英玻璃薄板激光切割原理进行了探讨,提出了依照材料光学透过率特性来选择激光切割用激光源的方法.通过对材料光学透过率的特性分析可以得知,用来切割石英玻璃的激光源波长应在5μm～20μm范围内.对石英玻璃薄板的激光精密切割进行了实验验证,实验结果表明,激光精密切割技术能够较好地运用于石英玻璃薄板的精密切割加工中,其加工精度优于20μm、中心对称度小于μm.这一结果和激光源选择方法对石英材料激光精密加工技术研究及其设备研制是有帮助的.     

高功率脉冲CO_2激光器9.3μm波长选支研究

为获得中心波长9.3μm激光的高功率输出,利用高功率脉冲CO2激光器进行选支实验研究。采用腔镜镀膜选支技术,通过控制对不同波长的透射率或反射率参数,在稳定腔和非稳腔中都得到了中心波长9.3μm激光的单谱线输出。在相同工作参数下,稳定腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的95%,非稳腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的93%,两种腔型中心波长9.3μm激光热敏纸光斑颜色与中心波长10.6μm激光的有明显不同。实验表明,采用腔镜镀膜选支技术在稳定腔和非稳腔中都能获得中心波长9.3μm激光的单谱线输出,且激光能量与原腔型输出中心波长10.6μm激光的基本相当。激光热敏纸光斑显示出在相同单脉冲能量作用下,中心波长9.3μm激光对物质的冲蚀作用高于中心波长10.6μm的激光。     

激光在烟雾中传输特性的数值模拟分析

为了解决激光驾束制导中发动机烟雾对制导激光场信号的衰减问题,采用van de Hulst近似计算方法,模拟研究了烟雾对1.06μm,1.55μm,10.6μm波长的激光在不同复折射率参量下的吸收、散射、衰减效应。结果表明,复折射率不变时,烟雾对长波长激光的吸收衰减较小;烟雾对激光的衰减峰值随着折射率虚部的增大而变小;峰值的位置随着激光波长的增加向粒子半径增大的方向移动。该研究结果对激光驾束制导武器的研制具有较大的参考价值。     

激光对不同物质消融的研究

本文报道了用308nm XeCl激光消融聚合物及生物组织和角膜刻划的研究结果,并与1.06μm和0.53μm的纳秒、皮秒YAG激光消融生物组织的结果作了对比。     

基于光纤激光组束的激光推进技术

介绍了激光推进技术的原理及其优势,重点分析了激光推进光源的选择.光纤激光器通过激光组束技术可达到10 kW量级的输出功率,并且具有传统TEA脉冲CO2激光器不可比拟的优势,是激光推进光源的理想选择.     

激光二极管抽运下的祖母绿晶体自由运转激光器

报道了温差水热法生长的祖母绿晶体在660 nm激光二极管(LD)抽运下的激光实验结果。根据祖母绿晶体的光学特点和生长情况,加工了长度分别为10.5 mm和3.4 mm的两种激光棒,并分别进行了激光实验。当激光二极管输入功率为2.68 W时,在平凹腔中祖母绿晶体分别实现了2.7 mW和24 mW的731 nm红外激光的自由输出,其中长度3.4 mm激光晶体的光-光转换效率为1.4%,斜率效率为11.9%,激光阈值在0.7 W附近,并分析讨论了效率低的原因。     

激光（laser）及其应用

本文概述了激光器的产生过程,以及它在激光通信、激光测量和激光在PCB生产中的应用前景。     

掺镱双包层光纤激光器及其在激光加工中的应用

掺镱双包层光纤激光器是国际上近年来发展的一种新型固体激光器,它具有光束质量好、体积紧凑、效率高等优点。在简要介绍高功率掺镱双包层光纤激光器的原理特点以及发展现状的基础上,讨论了它在激光加工中的应用。     

激光二极管抽运Nd:YAG双薄片激光器

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2 因子约为12×13。     

紫外激光器及其在激光加工中的应用

紫外激光的波长短,能量聚集集中,分辨率高,特别是具有"冷加工"的特性,能直接破坏连接物质的化学键,而不产生对外围的加热,因此成为加工脆弱物质的理想工具,并能对多种材料进行打孔、切割、烧蚀,在微加工领域中具有广泛的应用.简要介绍了几种紫外激光器的原理特点及其发展现状,并讨论了它在激光加工中的应用.     

激光二极管抽运Nd∶YAG双薄片激光器

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2因子约为12×13。     

高功率半导体激光抽运碱金属蒸汽激光器

随着半导体抽运固体激光器向更高的输出功率发展,固体激光工作物质的热效应问题成了该类器件发展的瓶颈,人们开始尝试用高功率半导体激光抽运气体工作物质来代替固体工作物质以实现良好的热管理。半导体抽运碱金属蒸汽激光器（DPAL）结合半导体激光高功率、高效率抽运和气体激光介质良好的热管理和光学特性,以及碱金属原子D线激光跃迁的高量子效率（99%）等优越性,有可能实现好的光束质量（近衍射极限）、高效率（斜率效率大于80%）、高平均功率的近红外激光,在定向能量传输、国防军事、激光钻油气井和激光工业加工等领域具有极好的应用前景。综述了DPAL激光器的工作原理、关键技术、最新研究进展和它的应用前景。     

激光切割中入射角对切割质量的影响

研究了激光入射角对薄板切割质量的影响 ,结果表明 ,在一定条件下 ,激光束不垂直工件表面时 ,仍可以获得切缝细、挂渣少的切割效果。同时切割头的运动方向在激光束不垂直于被加工表面时 ,对切割质量也有显著影响。给出了在三维激光切割时 ,由于干涉等原因无法保证激光束垂直入射时 ,为得到好的切割质量应采取的措施     

高平均功率全固态激光器

综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作.围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题,比较了各类激光器的优缺点.总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段,指出减小激光器热效应可能的技术途径.