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飞秒激光及其手术应用
LDV飞秒激光 什么是飞秒 简介几个相关的时间计量单位(以秒为参照点) 时=3600秒 分=60秒 秒 毫秒=0.001秒 微秒=0.000 001秒 纳秒=0.000 000 001秒 皮秒=0.000 000 000 001秒 飞秒=0.000 000 000 000 001秒 1飞秒是什么概念,能发生什么事, 以光传输为例: 在1飞秒内, 光只能传输----0.0003毫米(真空中) photo- disruption vaporisation photo- ablation coagulation 100 J/cm2 10 J/cm2 1 J/cm2 0,1 J/cm2 photo chemistry 10 10 10 10 10 -9 10 -12 -6 -3 Interaction time [s] 0 3 10 10 10 10 10 -3 10 0 3 6 9 12 Intensity [W/cm2] Laser Tissue Interaction linear absorption non-linear Absorption 为什么选择飞秒 飞秒激光在LASIK手术中的应用 基本作用原理：光致分解作用－光致化学损伤时，角膜组织迅速电离，形成等离子区。其内部电子吸收激光脉冲的大部分能量，将其自身加热，导致相互作用区域内的物质被气化，形成切削。 飞秒相对于纳秒和皮秒级的激光更适合角膜屈光手术 Corneal refractive surgery with femtosecond lasers Juhasz, T.?? Loesel, F.H.?? Kurtz, R.M.?? Horvath, C.?? Bille, J.F.?? Mourou, G.?? Center for Ultrafst Opt. Sci., Michigan Univ., Ann Arbor, MI; This paper appears in: Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal of Publication Date: Jul/Aug 1999 作者认为, 飞秒激光器相对于纳秒级和皮秒级的激光器而言, 能够减少角膜切削中产生的冲击波, 同时生成更小的气泡腔室, 在动物眼睛上面实现了精确的切削, 结论认为, 飞秒激光比较机械式和其它相对脉宽较大的激光而言都更加适用于高精度的多样化的角膜屈光手术. 补充说明 飞秒级激光脉冲在切削角膜过程中, 伴随着冲击波、空穴和气泡的形成。由于飞秒激光脉冲达到光致分解效应所要求的功率密度所需激光能量很小（1 μ J）, 随着脉冲持续时间的减少, 损伤的流量(能量/面积)阈值也随之减小, 因此所产生的冲击波和空穴效应等副作用都很小。超短脉冲激光应用于角膜组织的研究已经表明最优脉冲持续时间在几百个飞秒内, 因为对于较短的脉冲, 光学损伤阈值也相应较小 ——Sugar A, Ultrafast ( femtosecond ) laser refractive surgery. Curr Opin Ophthalmol , 2002, 13:246-249 *
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