半导体激光在眼科的应用

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半导体激光的原理和应用

半导体激光的原理和应用

半导体激光的原理和应用引言半导体激光是一种重要的光学器件,具有广泛的应用领域。

本文将介绍半导体激光的工作原理及其在通信、医疗、制造业等领域的应用。

工作原理半导体激光的工作原理基于半导体材料的特性。

当电流通过半导体材料时,会激发出光子并形成发光。

具体工作原理如下:1.pn结构:半导体激光器的基本结构是由p型半导体和n型半导体组成的pn结构。

在pn结构中,p区和n区之间形成空间电荷区,也称为p-n 结。

2.电流注入:当通过pn结施加适当的电压,电子从n区向p区流动,形成电流注入。

这些电子与空穴在p区与n区之间复合,产生光子。

3.光反射:在激光器的两侧,通常会使用反射镜,以确保光子在激光器内部多次反射,增加激射效果。

4.放大效应:在光子多次反射后,激光器中的光子会被放大,形成激光束。

5.激光输出:当光子放大到一定程度时,会通过激光输出端口输出,形成一束聚焦强度高的激光。

应用领域半导体激光广泛应用于下述领域:1. 通信领域•光纤通信:半导体激光器的小体积、高效率和调制速度的优势,使其成为光纤通信中的关键元件。

它们被用于发送和接收信号,实现高速、稳定的数据传输。

•光纤传感器:半导体激光器可以用于光纤传感器中的光源,通过测量光的特性实现温度、压力和应变等参数的监测。

2. 医疗领域•激光眼科手术:半导体激光器可以用于激光眼科手术,如LASIK手术。

它们通过改变角膜的形状来矫正近视、远视和散光等眼科问题。

•激光治疗:半导体激光器可以用于激光治疗,如治疗疱疹病毒感染、减少毛囊炎症等。

3. 制造业领域•材料加工:半导体激光器用于材料加工,如切割、焊接和打孔等。

由于激光束的高能量密度和聚焦性,它们可以实现高精度的材料加工。

•激光制造:半导体激光器可以用于激光制造,如3D打印、激光烧结等。

它们可以实现复杂结构的制造,提高生产效率。

4. 科研领域•光谱分析:半导体激光器可以用于光谱分析,如拉曼光谱和荧光光谱。

它们可以提供高分辨率和高灵敏度的光谱结果,帮助科研人员研究物质的性质。

半导体激光治疗难治性青光眼的临床研究

半导体激光治疗难治性青光眼的临床研究

tn ee y15— .W ,m ,ne 8 — 6 。cut2— 0 tt a5 ys i f c r g cm a i (nr . 2O t e sr g 0 30 ,on 1 3 )or t3ee wt r r t a o e. o g i l a 1 e h eao l y n
2 4 ;.%噻 吗心胺 眼液 每 日2次 , 1 2周 ; — 周 05 共 ~ 口服醋
氮酰胺 02 , 日2 , 3— 。 .5g每 次 共 5d 14 疗效判断标准 . 以眼压下降≥3%为手术成功标准。 0 15 统计学方法 数据采用 P M . 统计软件处理 , . E S3 1 手 术前后平均眼压进行配对 t 检验。
p i l f a a 2 5 U e i a dhp e aw r e m jrcmpi t n . n ls n Ta scea anr i t w 9 . %. vis n y h m eet ao o l a o s Co c i rnsl l e er e s t h ci uo r
数1 3 2— 0点 。
压为 (93± .) m g68— 27m H ) 治疗前 后平 均 1 . 76 m )4 例眼压下降I3% , P< . 1 ;1 >0 手术成功率 7. % , 7 3 疼痛缓解率 9. % , Sh t 2 5 与 cle等 、 o J A t t等 、 ua ra 葛坚等 、 唐忻等 报道相当。
(32 6 . m g , 3 . — 49m H )最后随诊平均眼压为(93- . ) m g 6 8~ 27m H ) 治疗前后平均眼 1. I 6 m H ( . 3 . m g , - 7 压差异有统计学意义( O0 )4 例眼压下降≥3 %, P< .1 ;1 0 手术成功率 7 .% , 73 疼痛缓解率 9 .%; 25 并发 症主要是葡萄膜炎及前房出血。结论

半导体激光仪在临床眼科中的应用探究

半导体激光仪在临床眼科中的应用探究

半导体激光仪在临床眼科中的应用探究摘要:近些年,科学进步速度飞快,较大程度的促进了医疗水平的提升,为患者带去了更优质的服务,也使得越来越多的患者恢复了健康。

在治疗眼科疾病中,半导体激光仪作为科学进步下的产物,受到了越来越强的关注和器重,也最终实现了广泛应用和频繁应用。

鉴于此,我们针对半导体激光仪在临床眼科中的应用展开探究,以此增进对半导体激光仪功能及使用价值的了解。

关键词:半导体激光仪;临床眼科;应用探究不置可否的是,医学是激光最早涉及的领域,而眼科又是激光应用的活跃领地,正因如此,眼科中的激光技术实现了快速发展,也由此衍生出了半导体激光仪这一产物,它具有穿透力强、可调控、体积小、重量轻、成本低等特点,目前正在眼科疾病中发挥作用和疗效,在治疗部分眼科疾病中的治疗价值备受肯定。

一、在青光眼治疗中的应用青光眼是眼科中的常见疾病,是致使人类失明的三大致盲眼病之一,患病概率随着年龄的增长而有所提升,可划分为原发性青光眼、继发性青光眼和先天性青光眼三类。

通常表现为视野变窄、视力减弱、头痛眼胀、虹视,其中的虹视主要指在青光眼患者在看灯光时,在光源周围出现犹如彩虹般的彩色光环,眼内成像与他人有异。

可以肯定的是,青光眼正在困扰这现代人类,急需有效治疗手段介入。

在大量实验中,发现半导体激光治疗青光眼的效果较好,最早于1972年采用红宝石激光治疗青光眼,后续时间里又采用了不同波长的激光治疗青光眼,也使用了较多方法,包括直接法、经瞳孔法、眼内法、接触式和非接触式法等,应用较为广泛的是810mm波长的半导体激光经巩膜激光光凝。

临床中多采用激光小梁成形术治疗开角型青光眼,这一治疗手段会使得小梁网的内层胶原纤维收缩,向内牵引小梁网,使得网眼开放,房水留出增加;而在治疗闭角型青光眼中,可首选半导体全周虹膜周边成形术联合YAG虹膜周边切除术,这种治疗手段的优点是简便、安全、效果显著;在治疗难治性青光眼时,可选用睫毛状体光凝术,对老年患者的治疗疗效更为突出。

半导体激光器的发展及其应用

半导体激光器的发展及其应用

半导体激光器的发展及其应用半导体激光器是将电能转变为光能的一种电光转换器件。

它是一种高效、紧凑、可调谐、易于集成和操作的光源。

半导体激光器的发展历程可以追溯到20世纪60年代初期的研究工作,经过几十年的发展,目前已经广泛应用于通信、医疗、显示、材料加工等领域。

半导体激光器最早的发展可以追溯到20世纪60年代初,当时最早的研究工作主要集中在氮化铟(InGaN)材料的研究中。

1970年代,砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)材料得到了广泛使用,并取得了重要的突破。

1980年代初,氮化镓和锗(Ge)等新材料的研究成果使得半导体激光器的性能得到了显著提高。

在半导体激光器的发展过程中,一些关键技术被不断突破。

如量子阱(Quantum Well)结构的引入,使半导体激光器的阈值电流减小、发光效率增加,达到了单模操作和高功率输出的要求。

此外,多量子阱(Multiple Quantum Well)和垂直腔面发射激光器(VCSEL)等新的结构和工艺,也极大地拓展了半导体激光器的应用领域。

半导体激光器在通信领域得到了广泛应用。

由于半导体激光器具有高效、紧凑、可调谐的特点,它已经成为光纤通信系统中的关键部件。

其发展逐渐从波长1310nm向波长1550nm转变,因为在这个波段下,半导体激光器的光纤耦合效率更高,损耗更小。

此外,半导体激光器还可以通过外部调制实现高速数据传输,使其在高速光通信中得到广泛应用。

除了通信领域,半导体激光器还在医疗领域发挥着重要作用。

它被广泛应用于眼科激光手术中,如角膜屈光手术和白内障手术等。

半导体激光器的高能量密度和可调谐波长特性,使其成为进行高精度眼科手术的理想工具。

此外,半导体激光器还应用于显示、材料加工、光存储和生物传感等领域。

在显示领域,半导体激光器的小尺寸和高亮度特点,使其成为液晶显示器背光源的重要选择。

在材料加工领域,半导体激光器的高功率和可调谐波长特性,使其在激光切割、激光焊接和激光打印等领域得到广泛应用。

半导体激光器用途

半导体激光器用途

半导体激光器用途半导体激光器是一种使用半导体材料产生激光的器件。

由于半导体激光器具有小体积、低功耗、高效率、易集成等优点,因此被广泛应用于各个领域。

下面将探讨一些半导体激光器的常见用途。

首先,半导体激光器在通信领域有着重要的应用。

随着互联网的迅速发展,人们对高速、高带宽、长距离的数据传输需求越来越大。

半导体激光器可以通过光纤传输高能量、高速度的数据信号,实现光纤通信的高效传输。

另外,半导体激光器还可以用于无线通信中的激光光纤传输、激光通信和激光雷达等应用。

其次,半导体激光器在医疗领域也有广泛的应用。

它可以用于眼科手术中的激光治疗、近视手术以及眼底疾病的检测等。

通过选择合适的激光波长,半导体激光器可以对眼部组织进行精确的切割或照射,从而实现矫正视力和治疗眼部疾病的目的。

此外,半导体激光器还可以用于皮肤美容、激光去眼袋等美容医疗方面的应用。

第三,半导体激光器在工业制造领域也有广泛的应用。

它可以用于激光切割、激光打标、激光焊接等工艺。

半导体激光器具有高能量、高功率密度和高稳定性的特点,可以实现对各种材料的高精度加工和快速加工。

例如,半导体激光器广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域的工艺加工,可以实现对金属、塑料、玻璃等材料的切割、焊接和打标等工作。

此外,半导体激光器还在科研领域具有重要的应用。

科研人员可以利用其高光效率、短脉冲时间和高光束质量来实现对小尺寸结构和微观材料的研究。

例如,在纳米科学和量子技术领域,半导体激光器被广泛应用于纳米材料的制备、纳米加工和纳米图案的制作等方面。

此外,半导体激光器还可以用于光谱分析、光学测量以及环境监测等科学实验。

最后,半导体激光器还有一些其他应用,如安全防护领域的激光器雷达、激光追踪系统,娱乐产业中的激光演出和激光秀等。

这些应用体现了半导体激光器在不同领域中的多样性和灵活性。

总的来说,半导体激光器作为一种重要的光源器件,广泛应用于通信、医疗、工业制造、科研以及其他一些领域。

大功率半导体激光器合束技术及应用研究

大功率半导体激光器合束技术及应用研究

大功率半导体激光器合束技术及应用研究一、概述随着现代科技的飞速发展,大功率半导体激光器在工业加工、医疗、通信等领域的应用愈发广泛,其高效、可靠、体积小的特点使得它在众多领域展现出巨大的潜力。

单个半导体激光器的输出功率往往难以满足实际应用的需求,激光束组合技术应运而生,为提升激光器的输出功率开辟了新的途径。

大功率半导体激光器合束技术,作为一种将多个激光器的输出组合以实现更高功率激光输出的技术手段,正逐渐成为激光技术领域的研究热点。

该技术不仅能够有效提高激光器的输出功率,而且通过优化合束方式,还可以改善光束质量,使激光束更加稳定、均匀。

在实际应用中,大功率半导体激光器合束技术的应用场景十分广泛。

在金属材料焊接、熔覆、表面硬化等工业领域,高功率、高质量的激光束是实现高效加工的关键。

在医疗领域,大功率半导体激光器合束技术也被广泛应用于激光手术、激光治疗等方面,其高精度、高能量的特点为医疗技术的发展提供了有力支持。

1. 半导体激光器的发展历程与现状半导体激光器,作为一种以半导体材料作为工作物质的激光器,自其诞生以来便以其独特的优势在多个领域展现出广泛的应用前景。

从早期的理论探索到如今的成熟应用,半导体激光器的发展历程可谓是波澜壮阔,且不断推动着激光技术的革新与进步。

半导体激光器的早期研究可追溯至上世纪六十年代,当时科学家们开始对半导体材料的激光发射特性进行深入研究。

随着半导体物理和量子理论的不断发展,人们逐渐认识到半导体材料在激光产生方面的巨大潜力。

到了七十年代,随着制造技术的不断进步,半导体激光器开始实现室温下的连续工作,这为其后续的商业化应用奠定了坚实基础。

进入八十年代,随着光纤通信技术的迅猛发展,长波长、长寿命的半导体激光器成为研究热点。

科学家们通过不断优化材料结构和制造工艺,成功研制出了一系列性能优异的半导体激光器,满足了光纤通信对高速、大容量传输的需求。

量子阱激光器的出现,更是为半导体激光器的性能提升开辟了新的道路。

接触式半导体二极管激光经巩膜睫状体光凝治疗晚期难治性青光眼

接触式半导体二极管激光经巩膜睫状体光凝治疗晚期难治性青光眼

接触式半导体二极管激光经巩膜睫状体光凝治疗晚期难治性青
光眼
李楠;贾卉
【期刊名称】《国际眼科纵览》
【年(卷),期】2004(028)002
【摘要】接触式半导体二极管激光经巩膜睫状体光凝术(Contact transscleral diode laser cyclophotocoagulation,DLCPC或TSCPC),是一种新型的睫状体破
坏术,应用于难治性青光眼的治疗.本文主要介绍了DLCPC的作用机制、手术方法、适应证、并发症及临床疗效.大量临床资料表明,DLCPC相对安全、有效、简便,是
一种治疗晚期难治性青光眼的选择性手术.
【总页数】4页(P90-93)
【作者】李楠;贾卉
【作者单位】200072,上海同济大学附属铁路医院眼科;长春,吉林大学中日联谊医
院眼科
【正文语种】中文
【中图分类】R77
【相关文献】
1.接触式半导体激光经巩膜睫状体光凝术治疗难治性青光眼疗效观察 [J], 易湘龙;李丽;陈雪艺
2.接触式半导体激光经巩膜睫状体光凝术治疗难治性青光眼 [J], 李丽;安晓
3.半导体二极管激光经巩膜睫状体光凝术治疗难治性青光眼的临床疗效分析 [J], 梁亚;嵇芳芳;帅捷;Sucijanti;袁志兰
4.半导体激光经巩膜睫状体光凝治疗晚期难治性青光眼 [J], 乔智;李维宁;李淑卿;胡萍
5.二极管激光接触式经巩膜睫状体光凝术治疗难治性青光眼 [J], 贺广秀;李义;王洪涛
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不同脉冲时间半导体激光经巩膜睫状体光凝治疗难治性青光眼临床研究

不同脉冲时间半导体激光经巩膜睫状体光凝治疗难治性青光眼临床研究

【 关键词 】 半导体激光 ; 睫状体光凝 ; 难治性青 光眼
[ 临床 眼科杂志 。0 1 1 :7 2 1 ,9 2 ]
T a s ea id srylp oo og ll n ( S P t iee t us mefrtel erfatr l - rm d rl o e ae c h tca ua o T C C) hdf rn l l t rc yga d l o i p ei o h a e o u c ma o C OX - uD p r etfO hhl o g ,h n hi iu o i lSa g i 03 3 S NXa — n . eat A i o . eat n p tam l y Sa g a qnH s t -hn h 0 3 ;U i dg D pr y m o o L pa a 2 oo -
后可 再次激 光手 术 。术 后至 少 随访 6个 月 。
四、 察指标 观

病例 选择
选 择 20 06年 5月至 2 0 0 9年 8月在 我 院门诊 和
住院的晚期难治性青光眼患者 3 例 (0只眼) 所 9 4 , 有患者按难治性青光 眼标准人选u2, . 均视力 差且 J 高眼压眼痛 , 抗青光眼药物不能控制 , 失去常规滤过 性手术机会 , 随机分成 两组 , 试验组 ( 长脉 冲时间 组) 和对照组( 传统标准脉冲时间组) 2 各 0只眼 , 其 中长脉 冲 时 间组 男 4例 ( 4只 眼 ) 女 1 , 5例 2 , 5 .6±1. 8 16 )mm H g降 至( 9 7 -3 3 )m g 显 效率 8 % , 1. 1 1 .6 m H , 4 0 术后 疼
痛、 前房反应 、 出血较轻 ; 传统标准脉 冲时 间组 2 例(O 0 2 只眼 )眼压 由术前 (53 ± 09 ) i H , 5.9 1.3 ml g降至 (95 ± l 1.5 1.4 m H , 07 )m g 显效 率 8% , 5 术后疼痛 、 房反应、 前 出血较重 。两组术 后 同样 有效降低 眼压 , 术后眼压 没有显著 差
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眼压 30治疗后眼平均眼压为18.86±6mm
Hg,较治疗前(42.1±11mmHg)下降 59.85%(降幅10~47mmHg);1眼眼压曾有 一过性正常,后虽有回升,但较治疗前有好转。
视力 2眼视力分别由光感和数指/30cm提高
至0.1、和0.05;29眼视力无变化。
眼痛症状 30眼疼痛消失,1眼曾有一过性疼
我院治疗结果
时间:2003年3月至2004年5月 病例分组:共31例31眼 绝对期青光眼:5例5眼 眼钝挫伤后继发青光眼:5例5眼 新生血管性青光眼:13例13眼 玻切术后继发青光眼:3例3眼 烧伤后继发青光眼:5例5眼
治疗后随访1~6个月,31眼中30眼眼压 正常,治疗成功率为96.7%,其中28眼未用 药物,3眼加用噻吗心安眼液;1眼失败, 但未见眼球萎缩。
半导体(810)激光 在眼科的应用
一、半导体激光简介
固体激光器 激光工作物质:砷化镓铝(GaAlAs) 发射激光波长:810nm 特点:结构简单、性能稳定、效率高 具有巨大的临床应用潜力 我院所用:IRIS公司的Oculight Slx型
半导体激光机:IRIS公司的Oculight Slx型 多波长氪激光机
脱离 高能量,大光斑,长时间 结果:视网膜下液吸收,血管瘤部分或完全
萎缩(Garcia-Arumi 2000, Fuchs 2002) 病历选择和参数设定还需大样本研究
我院治疗脉络膜血管瘤情况总结
表1:TTT治疗情况
治疗次数
光斑直径
时间
能量
例1
2
3mm
120s 700 mW
例2
3
3mm
适应症
各种原因所致难治性青光眼 青光眼绝对期:疼痛、高眼压 急性眼压升高,暂时降眼压后需进一步处理 不能耐受抗青光眼药物,而滤过手术风险大
治疗方法
接触性治疗方法:特制的光导纤维系统(G探头)将激光导向睫 状体
放置G探头的底 板与眼球的曲面相 吻合,底板前缘与 角膜缘重叠,其光 纤头恰位于角膜缘 后1.2mm处
根据组织爆破声调节能量 首次治疗时避开颞侧90°,
点间距2mm,以G探头 底板半宽为指导
治疗效果
治疗成功的标准:眼压下降30%或低于22mmHg Kramp等(2002)治疗各种青光眼250眼,随访6-
48个月;76.4%治疗成功;21.2%经过多次治疗 手术并发症:葡萄膜炎、前房出血、低眼压
核萎缩,核仁丢失,细胞质丢失,细胞间隙增 大
病变组织血管结构不完善,循环冷却系统不健 全,易形成血栓
TTT的适应症
脉络膜黑色素瘤 视网膜母细胞瘤 脉络膜血管瘤 脉络膜新生血管 (choroidal neovascularization,CNV)
脉络膜黑色素瘤
传统治疗:眼球摘除和放疗 TTT:肿瘤厚度小于4mm,邻近视乳头或黄斑中
脉阻塞性黄斑水肿
五、经巩膜睫状体光凝术 (TSCPC) (transscleral cyclophotocoagulation)
作用机理
光学特点: 1、通过巩膜的强穿透力 2、睫状体色素组织的高吸收率
生物学效应:热效应 病理检查—色素性睫状上皮、非色素性睫状上皮 以及基质层凝固性坏死
(Stroman,Ophthalmic Surg Lasers,1996,27:60)
治疗参数的选择
Hennis等(1991)研究表明,半导体激光引起睫状体损 害的最小功率为1.5W,脉冲时间为1.5s,能量为 2.25J;大于6J,可引起正常组织破坏
Kosoko等(1996)根据爆破声作为阈值来调节功率, 以决定激光治疗的实际能量。
治疗参数:功率1.5~3.0W、脉冲时间2s~ 2.5s、 能量3~4J,270°,共12~20次
二、作用原理
视网膜色素上皮和脉络膜黑色素吸收能量产生 光热作用
作用特点:穿透力强、能量转换效率高
三、作用方式
CW-Pules mode 连续波 MicroPulse mode 微脉冲 LongPulse mode 长脉冲
四、临床应用
经巩膜睫状体光凝:难治性青光眼 经瞳孔热疗(TTT):脉络膜新生血管、脉络膜肿瘤 经巩膜视网膜光凝:视网膜裂孔、早产儿视网膜病变 微脉冲光凝:糖尿病性黄斑水肿、玻璃膜疣、分支静
经瞳孔温热疗法是通过瞳孔将热传导到眼内进行 治疗的技术
运用半导体激光,采用低放射强度,大光斑,长 时间暴露,将长脉冲的热能通过瞳孔输送到深层 脉络膜,以升高局部组织的温度,使病变组织血 管内血栓形成而闭塞( Journee,1997)
物理特性
组织穿透性强,深达脉络膜组织 眼内吸收率低,眼间质吸收5% 暴露时间达1分钟 光束直径0.8-3毫米 温度达45-60度,阈下光凝,热量水平低,不会
痛消失。
影响效果的因素
能量大小和曝光时间 焦点位置 巩膜厚度 结构变异 个体差异 青光眼类型:新生血管青光眼和先天性青光眼
效果差 睫状突的病理性修复和再生:重新产生分泌功

六、经瞳孔温热疗法(TTT) (transpupillary thermotherapy)
作用原理
120s 750 mW
例3
4
2-3mm
120s 500-750 mW
导 致 组 织 凝 固 , 坏 死 深 度 可 达 3 . 9 mm ( Journee,1997)
细胞水平
温热致细胞质紊乱和胞浆膜破裂 直接抑制了DNA、RNA和蛋白质合成 DNA修复酶变性 影响脉络膜肿瘤细胞的免疫原性,导致巨噬
细胞渗透入肿瘤组织,致细胞凋亡
组织病理学
热导致的坏死不是由于缺血,而是直接的细胞 毒作用
心凹 TTT+局部敷贴放疗:肿瘤厚度大于4mm 效果:肿瘤缩小,部分患者保持视力
(Oosterhuis 1995,Shields 1996,Robertson 1999,Potter 2003)TTT:黄斑区局限性血管瘤伴视网膜浆液性
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