飞秒激光器的工作原理及原理图？

飞秒激光的原理是什么~

飞秒激光的原理具体分析如下：飞秒激光本质是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间非常短，只有几个飞秒，一飞秒就是10的负15次方秒，也就是1／1000万亿秒，比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。这是飞秒激光的第一个特点。飞秒激光的第二个特点是具有非常高的瞬时功率，可达到百万亿瓦，比目前全世界发电总功率还要多出百倍。飞秒激光的第三个特点是，它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域，使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。【点击测试我适不适合做近视手术】想了解更多关于近视手术的相关信息，推荐咨询广州英华眼科。英华眼科以一流环境、设备为广大患者朋友提供优质的医疗服务，配备德国蔡司、德国阿玛仕、等各类先进眼科检查及手术治疗设备；拥有现代化的百级层流洁净手术间；并汇聚了技术精湛、临床经验丰富的医疗团队，实力非常强大，值得选择。

飞秒激光是一种近红外光,每次激光脉冲发射的时间极短,可以将激光行进的距离控制在微米级水平,通过医生将数据输入电脑,控制激光精确定向和精确定位;激光脉冲聚焦到角膜组织中,发生光爆破从而产生微粒子蒸发角膜组织,产生水与CO2分离角膜。飞秒激光的每次激光脉冲时间极短,通过设置只能作用于角膜上,不会穿透角膜进入眼内,因此不会伤及眼内任何组织,飞秒激光安全性和准确性更高。
安徽省首台飞秒激光由合肥普瑞引进，，，手术均由国内知名屈光专家朱凤主任亲自完成。

飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。

此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。

扩展资料

飞秒激光器为一种脉冲激光器。飞秒指的脉冲持续时间，这和脉冲的频率不一样。脉冲的频率是指1s内，激光器发出的脉冲数目。

飞秒激光器对时间的分辨率远远高于影视器材，经计算，飞秒激光器获得了人类在实验室中所能获得的世界上最短的脉冲，通过它，可以看到更快速、更微妙的运动，例如绿色植物的光合作用过程、细胞的分裂过程、电子围绕原子运动的过程等等。

参考资料来源：百度百科-飞秒激光器

参考资料来源：百度百科-飞秒

1、飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,1飞秒就是10-15秒,也就是1秒的千万亿分之一,它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍,有效的治疗近视,是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲.
     飞秒激光具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍.飞秒激光的第三个特点是,它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍.帮助我们治疗近视疾病.
     飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,目前已有所应用,科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的产生发挥重要作用.

2、从钛宝石晶体的增益特性、自锁模原理、色散及色散补偿、脉冲的展宽与压缩、再生放大器等方面，对飞秒钛宝石激光振荡器和放大器的工作原理做详细的阐述。

（1）飞秒激光振荡器

       飞秒钛宝石激光振荡器，或简称“飞秒激光器”，是利用钛宝石的增益特性产生飞秒量级超短脉冲激光的装置。一台典型的飞秒激光器的主要结构包括泵浦源、增益介质和光谐振腔三个组成部分，如图1中所示；由泵浦源所发射的泵浦激光入射到钛宝石晶体上，产生反转粒子；平面镜M1和半透镜OC构成谐振腔，腔内两个曲率半径相同的凹面镜M2、M3起到聚焦的作用；此外，在激光腔内还要有专门的色散补偿装置－切成布儒斯特角的棱镜对P1、P2。以下将对钛宝石晶体的增益特性、自锁模原理和色散补偿技术这三个钛宝石振荡器的关键部分逐一进行详细分析和论述

（2）掺钛蓝宝石晶体的特性

      Ti：S晶体是掺钛的Al2O3单晶，属六角晶系，空间群为它的物化性质与红宝石相似，稳定性好，热导率约为Nd：YAG的3倍，熔点高（2050°C）硬度大（9级），折射率为1．76。在晶体结构中，Ti3＋离子在Al2O3置换具有三角对称的C位上的Al3＋离子，置于一个正八面体的中心，Ti3＋离子受到周围六个O2－离子形成的立方场的作用。Ti3＋离子的电子组态为1s22s22p63s23p63d1，它仅有一个未配对的3d电子，除3d电子外是满壳层，这样，3d轨道的唯一价电子行为决定了离子的吸收和发射光谱的特性。对于Ti3＋离子最外层未配对的3d电子，其角量子数l＝2，自旋量子数S＝＋1／2。2l＋1＝5表明该d电子轨道有5种取向，能级5重简并。在晶体中，由于晶格场的作用，2D能级分裂为2T2g（基态）和2Eg（激发态）两个电子能级，激光跃迁就发生在这两个能级间。Ti3＋离子电子能级与周围蓝宝石晶格的振动能级间的耦合使激发态能级分裂成E1／2和E3／2两个能级，基态能级分裂成2E1／2，1E1／2及E3／2三个能级，如图2所示。这些振动能级间的能量间隔很小，因此，大量的振动能级构成了准连续的能带，使得基态和激发态能级分布范围很宽，因而，Ti3＋的吸收跃迁谱带都很宽，分布较宽的基态能级是Ti：S激光器可调谐运转的关键。

（3）Ti：S晶体的蓝绿吸收带对于不同偏振具有不同吸收截面，π表示的电矢量与晶体的光轴（c轴）平行，σ表示光的电矢量与c轴垂直，晶体对π偏振光吸收要大得多，为使Ti：S晶体对泵浦光有最大的吸收，应使泵浦光的波矢k垂直于c轴，让电矢量E平行于c轴。图4表示Ti：S晶体的吸收光谱。其吸收谱范围为430～580nm，峰值490nm，所以用蓝绿波段的激光，如Ar＋激光，铜蒸汽激光，倍频YAG激光，倍频YLF激光来泵浦都比较合适。

      图5是掺钛蓝宝石晶体在室温下的荧光光谱，其峰值波长约为745nm，荧光光谱有很强的偏振特性，π偏振光强度大于σ偏振光。根据荧光强度与增益系数的关系，可以得到相应的增益曲线。逯美红飞秒钛宝石激光器的工作原理研究长在795nm附近，增益波长范围为650～1200nm，带宽约122nm，这是迄今为止发现的所有激光增益介质中最宽的。由于这种宽的荧光光谱，使它构成的锁模激光器可具有极窄的脉宽。

（4）自锁模原理

     获得超短脉冲的主要方法就是运用调Q或锁模技术。在飞秒量级的激光技术中，获得超短脉冲的主要方法是锁模技术。利用锁模技术对激光束进行调制，使光束中不同的振荡纵模具有确定的相位关系，从而使各个模式相干叠加得到超短脉冲。锁模激光器脉宽可达10－11～10－14s，相应地具有很高的峰值功率。锁模的方法主要有两种：主动锁模和被动锁模。主动锁模是在激光腔内插入一个调制器，调制器的调制频率应精确地等于纵模间隔，这样可以得到重复率为f＝c／2L的锁模脉冲序列。根据调制原理可分为相位调制和振幅调制。被动锁模是根据可饱和吸收体的特性进行锁模的，在激光谐振腔中插入可饱和吸收体来调节腔内的损耗，当满足锁模条件时，就可获得一系列的锁模脉冲。根据锁模形成过程的机理和特点，被动锁模分为固体激光器的被动锁模和染料激光器的被动锁模两种类型。

3、原理图

秒激光近视眼手术的原理可以看成两个部分：一个是光传输原理，一个是光爆破原理。

首先，在手术前，医生会将患者的基本信息和手术需要的数据输入设备电脑。在手术中，医生会操作飞秒激光机，用压平锥镜将角膜
压平，保持激光头到角膜组织中激光聚焦点的精确距离。飞秒激光机按照医生设定的模式传输激光脉冲，在眼角膜上进行各种靶向切削。

所谓的光爆破原理，是指激光脉冲聚焦到角膜组织中，产生光爆破;每一个脉冲的光爆破，产生一个微离子;每一个微离子，蒸发大约

1微米的眼角膜组织;蒸发眼角膜组织产生扩展的水泡和CO2气泡，水泡和气泡被眼角膜组织吸收，眼角膜组织因此被分离。飞秒激光的每次激光脉冲时间极短，
通过设置只能作用于角膜上，不会穿透角膜进入眼内，因此不会伤及眼内任何组织。

简单地说，飞秒激光近视眼手术原理是由计算机来控制切削的深度和范围，激光器发出一系列的激光脉冲照射到角膜上，在角膜中心削出一个光滑的曲面，使角膜曲率变平，相当于在角膜上切削出一个眼镜片，使光线能够直接聚焦于视网膜上，视力变得清晰。

---

源城区13612138463： 飞秒激光器的工作原理及原理图? - ？
貂哈鼻炎： 飞秒激光产生后,人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用.在高强度飞秒激光的作用下,气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体.高功率飞秒激光与电子束碰撞,能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及...

源城区13612138463： 飞秒激光的手术原理是什么? - ？
貂哈鼻炎： “飞秒激光”用于眼科近视手术的原理:1、飞秒激光有着相当的精确定向性和定位性;“飞秒激光”手术的原理有两个,一个是光传输原理,一个是光爆破原理.首先,我们来看它的的光传输原理:手术前,医生将患者的基本信息和手术数...

源城区13612138463： 飞秒激光原理,是什么啊??? - ？
貂哈鼻炎： 飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10的负15次方秒,也就是1/1000万亿秒,它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍.这是飞秒激光的第一个特点.飞秒激光的第二个特点是具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍.飞秒激光的第三个特点是,它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍.http://baike.baidu.com/link?url=C3K9GunghmY_V4FmyVOT5rg3jXd_P9jLUIJ70xwXoBTfkmGP18SdWEb8l4Ap51ME

源城区13612138463： 飞秒激光原理,是什么啊???有知道的吗? - ？
貂哈鼻炎： 激光是通过受激发射的光,它可以发射很大的功率.飞秒激光,是激光技术的最新发现.飞秒也叫毫微微秒,是标衡时间长短的一种计量单位,飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段.飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,目前已有所应用,科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的产生发挥重要作用.

源城区13612138463： “飞秒激光”矫治近视原理 - ？
貂哈鼻炎： 你好!飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10的负15次方秒,也就是1/1000万亿秒.飞秒激光是当今人类物理界能获得最短脉冲,它在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,是目前人...

源城区13612138463： 飞秒激光原理,是什么啊???急求回答 - ？
貂哈鼻炎： 激光曾被视为神秘之光,并已被人类广泛使用.近年来,科学家研究发现了一种更为奇特的激光--飞秒激光,飞秒(femtosecond)也叫毫微微秒,简称fs,是标衡时间长短的一种计量单位,飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段.飞秒激光在瞬间发出的巨大功率比全世界发电总功率还大,目前已有所应用,科学家预测飞秒激光将为下世纪新能源的产生发挥重要作用.

源城区13612138463： 龙岩飞秒激光手术原理是什么? ？
貂哈鼻炎： 飞秒激光是一种非常先进的医疗技术.飞秒激光是一种近红外光,每次发射激光脉冲,它都非常短,激光器行进的距离可以控制在微米级,医生将数据输入计算机,以控制激光器的精确方向和位置.激光脉冲聚焦到眼睛的角膜组织中,并且发生光喷射以产生微粒来蒸发角膜组织,并且产生水和CO2来分离角膜.所以飞秒激光手术会更安全.

源城区13612138463： 宇航飞秒激光近视手术的原理是什么?？
貂哈鼻炎： 宇航飞秒激光手术的原理有两个,一个是光传输原理,一个是光爆破原理.宇航飞秒是一种100%的无刀手术方法,它使用计算机控制先进的飞秒激光来进行手术,让手术更安全、视力更完美.因为是美国航天局(NASA)和美国海军陆战队指定近视手术方式,所以被称为宇航飞秒. 合肥普瑞是安徽地区唯一引进宇航飞秒的专业医院,在眼科专家朱凤主任亲自操作下,保障了每个手术的质量!

源城区13612138463： 宇航飞秒激光近视手术的原理是什么? - ？
貂哈鼻炎： 给眼睛做激光手术其实就是用激光对于眼睛进行人为加工.激光能量很高,可以烧掉眼睛上的组织,原理和激光加工、激光雕刻是一样的.不同的是用于眼睛的激光需要对于波长和能量都控制在安全范围内.在精细的控制下对眼睛的光学表面进行去除加工.从而修复眼睛光学表面的形状,其实就是是”把眼镜的度数雕刻在眼睛上“.飞秒激光技术是指激光器可以发出一系列非常短促的脉冲.每个脉冲持续时间非常短.所以每个脉冲的能量不是太高,比较利于计算机控制,成功率比较高.不过虽然这种手术很成熟,但是还有一定的失败几率,可能导致比较严重的后果.并且这种手术一般一生只能做一次.

源城区13612138463： “飞秒激光”用于眼科角膜手术的原理是什么 - ？
貂哈鼻炎： 准分子激光中心手术的原理是用一种特殊的极其精密的微型角膜板层切割系统(简称角膜刀)将角膜表层组织制作成一个带蒂的圆形角膜瓣,翻转角膜瓣后,在计算机控制下,用准分子激光对瓣下的角膜基质层拟去除的部分组织予以精确气化,然后于瓣下冲洗并将角膜瓣复位,以此改变角膜前表面的形态,调整角膜的屈光力,达到矫正近视、远视或散光的目的. 简单地说就是改变角膜厚度以改变屈光度.飞秒也只是在技术上有所改进,跟传统激光手术原理一样.