氦氖激光照射治疗头面部伤口的方法与护理

氦氖激光器的调腔实验

氦氖激光器的调腔实验 （北京师范大学物理系） 摘要：本实验分别通过准直法和十字叉丝法来调节谐振腔两端腔镜的位置，使得两个腔镜平行且和毛细管垂直，发射激光，并通过统调法获得最强激光。 理论： 激光器由激励电流、增益介质和谐振腔组成，如图1。对He-Ne激光器而言增益介质就是在两端封有布儒斯特窗的毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体，当氦氖混合气体被电流激励时，与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转，使介质具有增益。 介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。对谐振腔而言腔长要满足频率的驻波条件，谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。总之腔的损耗必须小于介质的增益，才能建立激光振荡。由于介质的增益具有饱和特性，增益随激光强度增加而减小。初始建立激光振荡时增益大于损耗，随着激光的增强而增益逐渐减小直到增益等于损耗时才有持续稳定的振荡。 图1 激光器原理图 实验内容： 1.清洗镜头 在清洗镜头时候可以通过腔镜的具体情况选择合适的清洗方法，首先应用洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物，对于软膜我们采用拖曳的方法，首先将镜头放置在水平的桌面上，取一张镜头纸并将光滑一面放置在镜头上，并且在此之前确保不会用手去接触光滑面，在擦镜纸上接触镜头的部位滴一到两滴丙酮试剂，轻轻拖曳擦镜纸的一端直到整张擦镜纸擦过镜头。

图2 软膜清洗法 对于硬膜，洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物之后，将镜头着对折，如图，用止血钳夹住擦镜纸，露出一段，在露出一端上滴一到两滴丙酮，轻甩之后擦 拭镜头，擦拭的过程保证擦拭方向永远朝着一个方向，不来回擦拭。 图3 硬膜清洗法 2.准直法调腔 用具：He-Ne激光器、准直激光器、贴有白纸的立板。 步骤： （1）通过上述方法清洗完镜头和布儒斯特窗后，打开准直激光器； （2）首先调节准直激光器的上下高度和俯仰角度，使得准直激光器打出来的光与毛细管的中心在同一水平线上； （3）将准直激光器固定在谐振腔一端的前段，将激光穿透整个毛细管，此时可以调节准直激光器的横向位移和左右偏移动，直到穿透的光打在对面的白 纸上呈现同心圆环状； （4）装上阴极反射镜，调整反射镜的左右偏转和俯仰，使反射回的激光与出来的激光重合出现在准直激光器镜头上的正中心； （5）装上阳极反射镜，调整反射镜的左右偏转和俯仰，使反射回的激光出现规则的明暗变化；

氦氖激光的生物学作用原理

氦氖激光的生物学作用原理 氦氖激光对机体有独特的生物学作用，利用这些作用，可使氦氖激光广泛应用于临床。本文对氦氖激光照射在机体免疫、血液循环、组织代谢及神经等不同系统功能上的作用进行综述。 标签：氦氖激光；机体免疫；血液循环；组织代谢；综述 激光技术为临床诊断提供了崭新的手段。强激光治疗可至靶组织发生不可逆性损伤，而弱激光治疗则不会。其不同波长不同剂量照射不同部位所产生的作用不同。 1弱氦氖激光照射对血液循环的作用[1] 1.1降低血液粘滞度实验证明，低能量激光可通过降低红细胞聚集性、红细胞压积及血小板聚集率，降低血液的高凝状态。 1.2促进红细胞变形低能量激光能够改善脂蛋白色谱改变，使红细胞磷脂成分增加，磷脂和胆固醇比值正值化，使红细胞变形力增强。 1.3增强血液携氧能力激光照射血液后使血液中多种酶的活性被激发，蛋白质的动能增加，铁卟啉的氧化作用加速。 2弱激光的生物学刺激效应 激光总体上可分为热效应、压强效应、光化学效应及电磁场效应，而弱激光具有另一种作用：生物刺激作用。其生物效应直接产生于辐射而不是热效应。 2.1累积作用小剂量有累积作用，一次大剂量照射或将该剂量分成小剂量多次照射所引起的生物效应相同。 2.2抛物线效应即照射次数有阈值，有一极大值。再增加照射次数刺激作用反而减弱，甚至变为抵制作用。 2.3刺激或抵制弱激光刺激是产生兴奋还是抑制，取决于它的能量密度。一般来说，能量密度越小时表现为兴奋作用，能量密度大时表现为抑制作用。 3对组织代谢的影响 3.1提高多种酶活性[2] 弱激光照射可提高多种酶活性，这些酶类的激活，可提高内源性胰岛素水平，促进糖代谢利用和ATP的产生。 3.2促进细胞增殖效应实验证实低强度激光对成纤维细胞、纤维原细胞、内

5-1 氦氖激光器的模式分析 实验报告

近代物理实验报告 指导教师： 得分： 实验时间： 2009 年 03 月 17 日， 第 三 周， 周 三 ， 第 5-8 节 实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者： 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙 实验地点： 综合楼 501 实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压 实验题目： 氦氖激光器的模式分析 实验仪器：（注明规格和型号） 扫描干涉仪；高速光电接收器；锯齿波发生器；示波器； 半外腔氦氖激光器及电源；准直用氦氖激光器及电源；准直小孔。 实验目的： （1） 了解扫描干涉仪原理，掌握其使用方法； （2） 学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 实验原理简述： 1. 激光器模式的形成 激光器由增益介质、谐振腔、激励能源三个基本部分组成。如果用某 种激励的方式，使介质的某一对能级间形成的粒子数反转分布，由于 自发辐射的作用，将有一定频率的光波产生，并在谐振腔内传播，被 增益介质增强、放大。形成持续振荡的条件是：光在谐振腔内往返一 周的光程差为波长的整数倍，即 q q uL λ=2 满足此条件的光将获得极大的增强。 每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布λq ，叫一个纵模，q 称为纵模 序数。纵模的频率为 uL c q q 2=ν 相邻两个纵模的频率间隔为 uL c q 21= ?=?ν 因此可以得知， 缩短腔长的方法是获得单纵模运行激光器的办法之一。

当光经过放电毛细管时，每反馈一次就相当于一次衍射，多次反复衍射，就在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑。每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布，称为一个横模。模式指激光器内能够发生稳定光振荡的形式，每一个膜，既是纵模，又是横模，纵模描述了激光器输出分立频率的个数，横模描述了垂直于激光传播方向的平面内光场的分布情况。激光的线宽和相干长度由纵模决定，光束的发散角、光斑的直径和能量的横向分布由横模决定。，一个膜由三个量子数表示，通常记作TEM mnq 。 横模序数越大，频率越高。不同横模间的频率差为： ?? ??????????????--?+?=?2/121,)1)(1(arccos )(12''R L R L n m uL c n m mn πν 相邻横模频率间隔为： ?? ??????????????--?=?=?=?+?2/12111)1)(1(arccos 1'R L R L q n m πνν 相邻横模频率间隔与纵模频率间隔的比值是一个分数，分数的大小由激光器的腔长和曲率半径决定，腔长与曲率半径的比值越大，分数值就越大。 另外， 激光器中产生的横模个数，除了与增益有关外，还与放电毛细管的粗细、内部损耗等因素有关。 2. 共焦球面扫描干涉仪 共焦球面干涉仪用压电陶瓷作为扫描元件或用气压进行扫 描。 2.1 共焦球面扫描干涉仪的机构和工作原理 共焦球面扫描干涉仪是一个无源腔，由两块球形凹面反射镜 构成，两块镜的曲率半径和腔长相等（即R 1=R 2=l ，构成共焦 腔）。其中一块反射镜固定不动，另一块反射镜固定在可随 外电压变化而变化的压电陶瓷环上。如右图所示，由低膨胀 系数材料制成的间隔圈，用以保持两球形凹面反射镜R 1、R 2 总处于共焦状态。 当一束波长为λ的光近轴入射到 干涉仪内时，在忽略球差的条件 下，在共焦腔中经四次反射形成 一条闭合路径，光程近似为4l ， 如右图所示 编号为1和1’ 的两组透光强分别为： 1222201]sin )12(1)[1(--+-=βR R R T I I 和 121'I R I = β为往返一次所形成的相位差，即

5-1 氦氖激光器的模式分析 实验报告

近代物理实验报告 指导教师： 得分： 实验时间： 2009 年 03 月 17 日， 第 三 周， 周 三 ， 第 5-8 节 实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者： 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙 实验地点： 综合楼 501 实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压 实验题目： 氦氖激光器的模式分析 实验仪器：（注明规格和型号） 扫描干涉仪；高速光电接收器；锯齿波发生器；示波器； 半外腔氦氖激光器及电源；准直用氦氖激光器及电源；准直小孔。 实验目的： （1） 了解扫描干涉仪原理，掌握其使用方法； （2） 学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 实验原理简述： 1. 激光器模式的形成 激光器由增益介质、谐振腔、激励能源三个基本部分组成。如果用某种激励的方式，使介质的某一对能级间形成的粒子数反转分布，由于自发辐射的作用，将有一定频率的光波产生，并在谐振腔内传播，被增益介质增强、放大。形成持续振荡的条件是：光在谐振腔内往返一周的光程差为波长的整数倍，即 q q uL λ=2 满足此条件的光将获得极大的增强。 每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布λq ，叫一个纵模，q 称为纵模序数。纵模的频率为 uL c q q 2=ν 相邻两个纵模的频率间隔为 uL c q 21= ?=?ν 因此可以得知， 缩短腔长的方法是获得单纵模运行激光器的办法之一。

当光经过放电毛细管时，每反馈一次就相当于一次衍射，多次反复衍射，就在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑。每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布，称为一个横模。模式指激光器内能够发生稳定光振荡的形式，每一个膜，既是纵模，又是横模，纵模描述了激光器输出分立频率的个数，横模描述了垂直于激光传播方向的平面内光场的分布情况。激光的线宽和相干长度由纵模决定，光束的发散角、光斑的直径和能量的横向分布由横模决定。，一个膜由三个量子数表示，通常记作TEM mnq 。 横模序数越大，频率越高。不同横模间的频率差为： ?? ??????????????--?+?=?2 /121,)1)(1(arccos )(12' 'R L R L n m uL c n m mn πν 相邻横模频率间隔为： ?? ? ?????????????--?=?=?=?+?2 /12111)1)(1(arccos 1' R L R L q n m πνν 相邻横模频率间隔与纵模频率间隔的比值是一个分数，分数的大小由激光器的腔长和曲率半径决定，腔长 与曲率半径的比值越大，分数值就越大。 另外， 激光器中产生的横模个数，除了与增益有关外，还与放电毛细管的粗细、内部损耗等因素有关。 2. 共焦球面扫描干涉仪 共焦球面干涉仪用压电陶瓷作为扫描元件或用气压进行扫描。 2.1 共焦球面扫描干涉仪的机构和工作原理 共焦球面扫描干涉仪是一个无源腔，由两块球形凹面反射镜构成，两块镜的曲率半径和腔长相等（即R 1=R 2=l ，构成共焦腔）。其中一块反射镜固定不动，另一块反射镜固定在可随外电压变化而变化的压电陶瓷环上。如右图所示，由低膨胀系数材料制成的间隔圈，用以保持两球形凹面反射镜R 1、R 2总处于共焦状态。 当一束波长为λ的光近轴入射到干涉仪内时，在忽略球差的条件下，在共焦腔中经四次反射形成一条闭合路径，光程近似为4l ，如右图所示 编号为1和1’ 的两组透光强分别为： 1 222201]sin )12(1)[1(--+-=βR R R T I I 和 121'I R I = β为往返一次所形成的相位差，即 λπβ/22?=ul

氦氖激光治疗仪

医疗设备申购报告 名称：氦氖激光治疗仪(40mw) 数量:1台每台价位：9千--1万左右。 经济效益： 收费标准：激光针 (编号430000019) 价位：26元 每次照射时间:15-20分钟 (它的功率是40W,相当于24小时耗电量是一度，耗电量几乎可以忽略不计) 例: 每例病人每天2次，40分钟收费是52元 若平均每天5例人次，每天收入是260元，每周是1820元，每月是7280元，每年是87360元。 社会效益: 它通过对创伤面照射起到杀菌和加快愈合，减少病人住院日，减低病人经济负担。 氦氖激光治疗仪JH30型氦氖激光治疗仪机器简介：配有光学转向镜头与扩束镜头,激光束可作任意方向旋转,光斑6~100mm可调,配有二分叉光纤壹支,可作穴位照射,有定位控制,照射角度：水平360度垂直120度. 激光治疗原理: JH30型HeNe激光治疗仪采用现代激光与传统针灸结合作用于人体,通过照射经络穴位调整内阴阳平衡和气血运行,从而达到治疗目的。治疗优越性：激光针灸具有针感强，疗效显著，无接触感染，无痛，无副作用之功效，本机即可激光直射输出，作激光扩束照射治疗，也可采用二份叉光纤输出，对人体多穴位进行激光理疗。主要用途:颈周炎、肩周炎、骨炎、腱鞘炎、皮肤溃疡、烧伤、带状疱疹、对创伤面照射起到杀菌和加快愈合的作用,特别对老烂脚效果更为明显。骨科：关节炎、骨折、手术患者等均有一定的疗效。 性能指标： 激光器类型：封离型氦氖激光器 工作波长： 632.8nm 激光输出功率: 40 mW 光纤输出末端功率: 14mW x 2 光斑模式: 多模 功率不稳定度: 优于+/-10% 稳定工作电流： 18+/-1毫安 定时时间： 0------60分钟 工作电源： AC220伏+/-10% 50赫+/-1赫

实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长

实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长 一、实验目的 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调整方法，并用它测光波波长 2.通过实验观察等倾干涉现象 二、实验仪器 氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪(250nm)、透镜、毛玻璃等。 迈克尔逊干涉仪外形如图一所示。 其中反射镜M1是固定的，M2可以在导轨上前后移动，以改变光程差。反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统，转动粗调手轮（2）可以实现粗调。M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺（5）上读得。通过读数窗口，在刻度盘（3）上可读到0.01mm；转动微调手轮（1）可实现微调，微调手轮的分度值为1×10-4mm。可估读到10-5mm。M1、M2背面各有3个螺钉可以用来粗调M1和M2的倾度，倾度的微调是通过调节水平微调（15）和竖直微调螺丝（16）来实现的。 图一图二 三、实验原理 1.仪器基本原理 迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图二所示。M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜。P1、P2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板，与M1、M2均成45°角。P1的一个表面镀有半反半透膜，使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光；P1称为分光板。当光照到P1上时，在半透膜上分成相互垂直的两束光，透射光（1）射到M1，经M1反射后，透过P2，在P1的半透膜上反射后射向E；反射光（2）射到M2，经M2反射后，透过P1射向E。由于光线（2）前后共通过P1三次，而光线（1）只通过P1一次，有了P2，它

们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了，所以P 2称为补偿板。当观察者从E 处向P 1看去时，除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。于是（1）、（2）两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的，因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1′～M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。 2.干涉条纹的图样 本实验用He-Ne 激光器作为光源（见图三），激光S 射向迈克尔逊干涉仪，点光源经平面镜M 1、M 2反射后，相当于由两个点光源S 1ˊ和S 2ˊ发出的相干光束。S ˊ是S 的等效光源，是经半反射面A 所成的虚像。S 1′是S ′经M 1′所成的虚像。S 2′是S ′经M 2所成的虚像。由图三可知，只要观察屏放在两点光源发出光波的重叠区域内，都能看到干涉现象。如果M 2与M 1′严格平行，且把观察屏放在垂直于S 1′和S 2′的连线上，就能看到一组明暗相间的同心圆干涉环，其圆心位于S 1′S 2′轴线与屏的交点P 0处，从图四可以看出P 0处的光程差ΔL =2d ，屏上其它任意点P ′或P ″的光程差近似为 ?cos 2d L =? (1) 式中?为S 2′射到P ″点的光线与M 2法线之间的夹角。当λ?k d =?cos 2时，为明纹；当 2/)12(cos 2λ?+=?k d 时，为暗纹。 由图四可以看出，以P 0为圆心的圆环是从虚光源发出的倾角相同的光线干涉的结果，因此，称为“等倾干涉条纹”。?=0时光程差最大，即圆心P 0处干涉环级次最高，越向边缘级次越低。当d 增加时，干涉环中心级次将增高，条纹沿半径向外移动，即可看到干涉环从中心“冒”出；反之当d 减小，干涉环向中心“缩”进去。 图三 图四 由明纹条件可知，当干涉环中心为明纹时，ΔL =2d=k λ。此时若移动M 2（改变d)，环心处条纹的级次相应改变，当d 每改变λ/2距离，环心就冒出或缩进一条环纹。若M 2移动距离为Δd ，相应冒出或缩进的干涉环条纹数为N ，则有

氦氖激光器模式分析

模式分析 一．氦-氖(He-Ne)激光器简介 氦氖激光器（或He-Ne激光器）由光学谐振腔(输出镜与全反镜）、工作物质(密封在玻璃管里的氦气、氖气）、激励系统（激光电源）构成。二电极通过毛细管放电激励激光工作物质，在氖原子的一对能级间造成集居数反转，产生受激辐射。由于谐振腔的作用，使受激辐射在腔内来回反射，多次通过激活介质而不断加强。如果单程增益大于单程损耗，即满足激光振荡的阈值条件时，则有稳定的激光输出。内腔式激光器的腔镜封装在激光管两端。 二．氦-氖(He-Ne)激光器的工作原理 氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压，电流连续不断供给，原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。在发生受激辐射时，分别发出波长3.39μm，632.8nm，1.53μm三种激光，而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外光外，另二种是红外区的辐射光。因反射镜的反射率不同，只输出一种较长的光波632.8nm的激光。 三．He-Ne激光器结构及谐振腔 He－Ne激光器的结构形式很多，但都是由激光管和激光电源组成。激光管由放电管、电极和光学谐振腔组成。放电管是氦一氖激光器的心脏，它是产生激光的地方。放电管通常由毛细管和贮气室构成。放电管中充入一定比例的氦（He）、氖（Ne）气体，当电极加上高电压后，毛细管中的气体开始放电使氖原子受激，产生粒子数反转。贮气室与毛细管相连，这里不发生气体放电，它的作用是补偿因慢漏气及管内元件放气或吸附气体造成He,Ne气体比例及总气压发生的变化，延长器件的寿命。放电管一般是用GG17玻璃制成。输出功率和波长要求稳定性好的器件可用热胀系数小的石英玻璃制作。He－Ne激光管的阳极一般用钨棒制成，阴极多用电子发射率高和溅射率小的铝及其合金制成。为了增加电子发射面积和减小阴极溅射，一般都把阴极做成圆筒状，然后用钨棒引到管外。He－Ne激光器由于增益低，谐振腔一般用平凹腔，平面镜为输出端，透过率约1%～2％，凹面镜为全反射镜。He－Ne激光管的结构形式是多种多样的，按谐振腔与放电管的放置方式不同可分内腔式、外腔式和半内腔式。 四．氦-氖(He-Ne)激光器的速率方程

专业实验 实验四 氦氖多谱线激光器实验讲义(1)

多谱线氦氖激光器 实验 实验讲义 大恒新纪元科技股份有限公司 版权所有不得翻印

多谱线氦氖激光器 在增益管长为1m的外腔式He-Ne激光器中，用腔内插入色散棱镜选择谱线的方法，在可见光区分别使氖原子的九条谱线产生激光振荡。实验要求掌握He-Ne多谱线激光线器的工作原理及腔型结构的特点；学习外腔式激光器及腔内带棱镜激光器的调节方法；测量各条激光谱线的波长；找出各条谱线的最佳放电电流及测量最大输出功率。 一、实验原理 一台激光器除激励电流外主要由两部分组成，一是增益介质；二是谐振腔。对He-Ne激光器而言增益介质就是在两端封有布儒斯特窗的毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体，当氦氖混合气体被电流激励时，与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转，使介质具有增益。介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。对谐振腔而言腔长要满足频率的驻波条件，谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。总之腔的损耗必须小于介质的增益，才能建立激光振荡。由于介质的增益具有饱和特性，增益随激光强度增加而减小。初始建立激光振荡时增益大于损耗，随着激光的增强而增益逐渐减小直到增益等于损耗时才有持续稳定的振荡。稳定振荡时的增益叫阈值增益，初始的增益叫小信号增益。小信号增益与阈值增益之差越大，腔内的激光强度越强，对小信号增益很低的激光谱线是否能获得激光振荡，关键在于谐振腔的损耗能降低到什么程度。 1、在可见光区激光谱线的小信号增益系数 在氦氖混合气体的增益管中氖原子的3S2能级对2P i（2P i是2P1，2P2，…，2P8，2P10九个能级的简称，3S2-2P9的跃迁是违禁的）九个能级之间能够产生粒子数反转，使介质具有增益，九条谱线的小信号增益系数G0如表1所示。 测量时各谱线的放电电流值不相同；表中相对增益系数是用用光谱相对强度研究氦氖放电管的增益特性的装置测得的，各谱线的放电电流相同。 表1 He-Ne 3S2-2P i谱线的小信号增益系数

氦氖激光器实验论文

共焦球面扫描干涉仪调整及高斯光束变换与测量实验 刘岩1, 贾艳1 （1.东北师范大学，吉林长春 130000） 摘要：本文介绍了氦氖激光器的原理及其相关的基本结构，并系统的做了氦氖激光器系列实验中的共焦球面扫描干涉仪调整实验和高斯光束变换与测量实验。 关键词：氦氖激光器；共焦球面扫描；高斯光束；干涉仪 中图分类号：G3 文献标识码：A 引言 虽然在1917年爱因斯坦就预言了受激辐射的存在，但在一般热平衡情况下，物质的受激辐射总是被收激吸收所掩盖，未能在实验中观察到。直到1960年，第一台红宝石激光器才面世，他标志了激光技术的诞生。激光器由光学谐振腔、工作物质、激励系统构成，相对一般光源，激光有良好的方向性，也就是说，光能量在空间的分布高度集中在光的传播方向上，但它也有一定的发散度。在激光的横截面上，光强是以高斯函数型分布的，故称作高斯光束。同时激光还具有单色性好的特点，也就是说，它可以具有非常窄的谱线宽度。受激辐射后经过谐振腔等多种机制的作用和相互干涉，最后形成一个或者多个离散的、稳定的谱线，这些谱线就是激光的模。在激光生产与应用中，如定向、制导、精密测量、焊接、光通讯等，我们常常需要先知道激光器的构造，同时还要了解激光器的各种参数指标。因此，激光原理与技术综合实验是光电专业学生的必修课程。 1 实验原理 1.1氦氖激光器原理与结构 氦氖激光器（简称He-Ne激光器）由光学谐振腔（输出镜与全反镜）、工作物质（密封在玻璃管里的氦气、氖气）、激励系统（激光电源）构成。对He-Ne 激光器而言增益介质就是在毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体，当氦氖混合气体被电流激励时，与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转，使介质具有增益。介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。对谐振腔而言，腔长要满足频率的驻波条件，谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。总之腔的损耗必须小于介质的增益，才能建立激光振荡。内腔式He-Ne激光器的腔镜封装在激光管两端，而外腔式He-Ne激光器的激光管、输出镜及全反镜是安装在调节支架上的。调节支架能调节输出镜与全反镜之间平行度，使激光器工作时处于输出镜与全反镜相互平行且与放电管垂直的状态。在激光管的阴极、阳极上串接着镇流电阻,防止激光管在放电时出现闪烁现象。氦氖激光器激励系统采用开关电路的直流电源，体积小，份量轻，可靠性高，可长时间运行。 图1 氦氖激光器原理图 1.2 高斯光束的基本性质 众所周知，电磁场运动的普遍规律可用Maxwell方程组来描述。对于稳态传输光频电磁场可以归结为对光现象起主要作用的电矢量所满足的波动方程。在标量场近似条件下，可以简化为赫姆霍兹方程，高斯光束是赫姆霍兹方程在缓变振幅近似下的一个特解，它可以足够好地描述激光光束的性质。使用高斯光束的复参数表示和ABCD定律能够统一而简洁的处理高斯光束在腔内、外的传输变换问题。在缓变振幅近似下求解赫姆霍兹方程，可以得到高斯光束的一般表达式： () 2 2 2() [] 2() 00 , () r z kr i R z A A r z e e z ω ψ ω ω --- =?（1） 式中，A0为振幅常数；ω(z)定义为场振幅减小到最大值的e-1的r值称为腰斑，它是高斯光束光斑半径的最小值；ω(z)、R(z)、Ψ分别表示了高斯光束的光斑半径、等相面曲率半径、相位因子，是描述高斯光束的三个重要参数，其具体表达式分别为：

氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效观察

氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效观察 发表时间：2012-11-22T11:38:22.610Z 来源：《医药前沿》2012年第22期供稿作者：石红梅陆伟玲 [导读] 目的分析氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效。方法 92例皮肤溃疡者分为治疗组46例，对照组46例，治疗组采用局部清创和外敷药物的同时应用氦氖激光治疗，对照组仅用局部清创加外用药敷法，15天后两组比较疗效。 石红梅陆伟玲（云南省玉溪市中医院外Ⅱ科 653100） 【摘要】目的分析氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效。方法 92例皮肤溃疡者分为治疗组46例，对照组46例，治疗组采用局部清创和外敷药物的同时应用氦氖激光治疗，对照组仅用局部清创加外用药敷法，15天后两组比较疗效。结果治疗组的痊愈率，有效率和痊愈平均时间明显优于对照组（p＜0.05 p＜0.05 p＜0.05）。结论氦氖激光治疗皮肤溃疡能提高疗效，缩短病程，减少不良反应。【关键词】氦氖激光皮肤溃疡 【中图分类号】R454.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）22-0175-02 皮肤溃疡是临床上常见的皮肤病，其病程迁移，病灶反复难愈，我科于2010年11月—2012年9月对92例皮肤溃疡者采用局部清创＋外敷药物的基础上加用氦氖激光照射，取得良好疗效。 1、资料与方法 1.1 一般资料皮肤溃疡92例，男54例，女、38例，年龄11－72岁，平均病程1.3个月（3d-2年）龟头及阴部溃疡34例，小腿溃疡18例，胸背部溃疡11例，髋臀部溃疡15例，颈部溃疡6例，溃疡面积0.5x1cm-8x10cm，病种包括术后切口感染，外伤创面不愈，烧伤后化脓感染，骨髓炎等。全部患者分为治疗组46例，对照组46例。 1.2 治疗组先用3%双氧水清洗创面，0.9%外用生理盐水清洗后，采用多功能氦氖激光治疗仪照射，波长63 2.8nm，输出功率10mW，光纤维垂直于溃疡面照射，光源距溃疡面5-10cm，若有分泌物应及时用无菌棉签蘸干，每次照射15-20分钟，每日1次，10次为1个疗程，疗程间隔5天，溃疡面积较大者采用分点分块依次照射，照射完后用碘伏纱或凡士林纱布覆盖溃疡面，对照组仅局部清创和外敷药物同时疗法，且每日换药一次，两组患者在治疗期停用其它一切药物治疗，并在治疗15天后进行疗效对比。 1.3 评定标准痊愈：溃疡面完全愈合、疱状消失；有效：溃疡面变浅，愈合面积极达1/2，自觉疱状明显减轻；无效：溃疡面及自觉疱状无好转。痊愈加显效例数的百分比为有效率。 1.4 统计学处理 计量资料以X±S 表示，均数比较采用 X2 检验。 2、结果 两组经过15天治疗后，两组痊愈率和有效率比较，差异均有显著性 x2=5.8413 p＜0.05；x2 =4.61 p＜0.05 见表1；两组患者痊愈平均时间比较，差异均有显著性p＜0.05 见表2。 表1 治疗组与对照组痊愈率和有效率比较 组别痊愈显效好转无效有效率 治疗组 34（73.91） 6（13.04） 4（57.00） 2（4.35） 86.95 对照组 20（43.47） 10（21.74） 8（17.39） 8（17.39） 65.21 表2 治疗组与对照组痊愈平均时间比较 组别痊愈时间平均愈合时间 ≤5天 5--10天 10—15天 治疗组 17 11 6 6.94± 3.22 对照组 2 6 12 11.47±2.96 3、讨论 氦氖激光属低功率激光，其生物特性有（1）低输出率，对组织有较深的穿透力。（2）无光热效应，对组织结构无任何伤害，激光对组织产生的生物效应是由激光的生物刺激来实现的[1]，而激光的生物刺激所引起的上皮细胞，成纤维细胞的增聚，以及激光对炎性细胞、微血管及神经未梢而刺激效应，是促进溃疡愈合的关键，大量研究表明：氦氖激光可促进照射部位的微血管扩张，血流加速，增加静脉回流，改善并纠正微循环障碍等。氦氖激光还具有激活酶的活性和氧代谢，从而促进组织新陈代谢，增加ATP，蛋白质，糖原合成，恢复细胞功能，为溃疡愈合提供能量和物质基础。近研究表明，氦氖激光照射后可增加免疫球蛋白和补体，提高机体免疫力[2]。总之，氦氖激光照射促进溃疡愈合，是氦氖激光照射的局部生物刺激效应加系统生物刺激效应而得到的综合生物刺激效应的结果[3]。本文的结果表明，治疗皮肤溃疡，氦氖激光疗效显著，无痛苦及副作用。 参考文献 [1]骆清铬.低功率激光治疗作用机理的探讨[J].中国激光医学杂志，1994，3(1)：39-41. [2]高养华.氦氖激光的免疫学反应[J].激光杂志，1990，11(1)：33-39. [3]杨淑兰，顾玉英，刘凡光.氦氖激光照射促进皮肤溃疡愈合研究现状[J].现代康复，2004，4(9)：1382-1383.

氦氖激光器系列实验

氦氖激光器实验 袁庆勇 081273018 信息工程 一、实验仪器 氦氖激光器、光功率指示仪、硅光电池接收器、狭缝、微动位移台、扫描干涉仪、高速光电接收器及其电源、锯齿波发生器、示波器、氦氖激光器及其电源。 氦氖激光器技术参数： 谐振腔曲率半径 1m ∞ 中心波长 632.8nm 共焦球面扫描干涉仪技术参数： 腔长20mm 凹面反射镜曲率半径20mm 凹面反射镜反射率99% 精细常数>100 自由光谱范围4GHz 二、实验目的 Ⅰ、氦氖激光束光斑大小和发散角 1、掌握测量激光束光斑大小和发散角的方法。 2、深入理解基模激光束横向光场高斯分布的特性及激光束发散角的意义。 Ⅱ、共焦球面扫描干涉仪与氦氖激光束的模式分析 1、了解扫描干涉仪原理，掌握其使用方法。 2、学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 三、实验原理 激光束的发散角和横向光斑大小是激光应用中的两个重要参数，激光束虽有方向性好的特点，但它不是理想的平行光，而具有一定大小的发散角。在激光准直和激光干涉测长仪中都需要设置扩束望远镜来减小激光束的发散度。 1、激光束的发散角θ θ为激光束的发散角，()()0=2/2/z z θλπωω=,z 很大 只要我们测得离束腰很远的z 处的光斑大小2 w(z)，便可算出激光束发散角。 2、激光束横向光场分布 将光束半径w(z)定义为振幅下降到中心振幅1/e 的点离中心的距离，光束半径w(z)也可定义为光强下将为中心光强e -2倍的点离中心点的距离。 3、光束半径和发散角的测量 束腰处的光斑半径为 由这个值，也可从算出激光束的发散角θ 4、纵模频率差△ν=c/2n 2L ，L 为激光器腔长 5、不同横模之间的频率差 6、自由光谱范围△λ： 7、精细常数F ：()F=1-R

3-氦氖激光器的参数测量

氦氖激光器的参数测量（参考讲义） 一台激光器的小信号增益系数,腔内损耗α，饱和光强及最佳透过率是重要的激光参数，直接影响着激光器的输出功率。本实验在外腔激光器中用全反射腔镜，激光输出是通过在腔内插入可旋转平行板，利用平行板的反射率与入射角的关系，使激光的输出功率随平行板的旋转角度而改变，旋转平行板等效于可变透射率的输出镜。通过测量激光输出功率与等效透射率的关系，用作图法获得以上参数。 0G s I opt Γ一、 实验原理 光谱线的宽度一般由以下几部分组成：自然增宽N v Δ，碰撞增宽 ，和多谱勒增宽 ，自然增宽和碰撞增宽属均匀增宽线型，多谱勒增宽属非均匀增宽线型，自然增宽与谱线上下能级寿命成反比，如下式所示 ????????+=Δττπν121121N (1) 式中1τ,2τ分别为上、下能级寿命。碰撞增宽与气体压力p 成正比，如下式所示 ap =Δρν (2) 式中a 为压力加宽系数，因不同气体不同谱线而异。多谱勒增宽由激发谱线的粒子速度分布决定，与介质温度T 及原子量M 有关，还与激发谱线的中心频率0ν成正比，如下式所示 ()02/17/1016.7ννM T D ?×=Δ (3) 式中0ν为谱线中心频率。对某一谱线究竟哪种增宽起主要作用，属哪种线型有具体的物理条件决定。 1. 不同线型的增益饱和特性 激光介质的增益吸收关于是随腔内光强的增加而下降的，这种现象叫做增益饱和，不同线型其增益饱和行为不同。以均匀增宽为主的线型其增益饱和特性由下式描述： )()/1()2/()()2/()(002202 v G I I v v v v v G s v +Δ+?Δ= (4) 式中为腔内光强趋于零时频率中心处的益系数，叫做小信号增益系数。 为线型宽度,为频率为)(00v G v Δv I v 的激光强度,为饱和光强。s I s I 与下列物理量的关系)1(为

氦氖激光治疗说明及拆解

氦氖激光治疗原理: 氦氖激光是一种原子气体激光器。世界上首台氦－氖激光器诞生于1960年。氦氖激光工作在可见光区和红外光区。可产生多种波长的激光光谱，其中主要有623.8nm的红光和1.15μ及3.39μm的红外光。因反射镜的反射率不同，只能输出波长较长的623.8nm的激光。 632.8nm波长的激光照射能使血液中蛋白质分子结构改变，其生物效应改变血液流变学性质，使全血粘度降低，血浆粘度降低，RBC变形能力增强，调整机体免疫状态，改善机体中毒状态，增强超氧歧化酶活性，清除中分子物质，清除某些有毒物质。使血液凝固性降低，抑制血栓形成，改善血液循环与微循环，提高机体免疫能力。 氦氖激光治疗主要用途： 理疗科：颈周炎、肩周炎、骨炎、腱鞘炎、高血压等。 皮肤科：皮肤溃疡、烧伤、带状疱疹、对创伤面照射起到杀菌和加快愈合的作用，特别对老烂脚效果更为明显。五官科：对中耳炎、眼疾、支气管哮喘、鼻炎、扁桃体炎、过敏性鼻炎效果特好。 精神卫生：对失眠、精神分裂症效果明显。 骨科：关节炎、骨折、甲沟炎等。 妇科：子宫慢性炎症、宫颈糜烂等。 儿科：小孩遗尿、腹泻、小儿麻痹症等。 泌尿科：前列腺炎。 氦氖激光器的结构： 氦氖激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。激光器的中心是一根毛细玻璃管，称作放电管（直径为1mm左右）；外套为储气部分（直径约45mm）；阳极是钨针，；阴极是钼或铝制成的圆筒，壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜，构成平凹谐振腔。两个镜板都镀以多层介质膜，一个是全反射镜，通常镀17层膜。交替地真空镀氟化镁（MgF2）与硫化锌（ZnS）。另一镜作为输出镜，通常镀7层或9层膜（由最佳透过率决定）。毛细管内充入总气压约为2Torr的He、Ne混合气体，其混合气压比为5：1－7：1 左右。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，实现其对光波的放大，从而得到传播方向相同、相位一致、频率单一而能量高度集中的激光。这两个互相平行的反射镜，一个反射率接近100％，即完全反射。另一个反射率约为98％，激光就是从后一个反射镜射出的。 氦氖激光器（激光管）的简要结构见下图所示： 氦氖激光器是精密器件，下面给一张英文的结构图：

氦氖激光

氦氖激光治疗仪 是根据大脑视皮层、视神经传导路、视网膜感应等不同部位对信息的感觉、传导、加工等环节的治疗需求研制的。该治疗仪具有改善局部微循环、增加新陈代谢的作用，治疗弱视无痛苦、无副作用。 1、氦氖激光的特性：氦氖激光为6328埃的红色光波，具有以下特性： A、小剂量可起到刺激作用，受照部位组织蛋白合成加速，糖源含量增加，核糖核酸活力加强；大剂量则有抑制作用。 B、有累积效应，多次小剂量照射之和等于一次大剂量照射所产生的生物效应。 C、有抛物线的特点，在照射剂量不变的情况下机体反应在第三、四天开始逐渐加强，一般在10-15天达到高峰，而后作用逐渐降低，若连续不断地照射则可出现抑制作用。 D、有扩散效应，光斑虽小效果成片，作用绝不仅局限于光斑部位。 E、有光化学效应，可导致酶、氨基酸、蛋白及核酸改变活性。 F、热效应作用，不同种类的激光有不同的热效应。 2、氦氖激光的生理作用： A、神经系统：氦氖激光刺激神经系统产生冲动，可能是蛋

白质分子中某些成分的渗透透性改变导致钠、钙等游离，诱发一种活动电位引起神经冲动。 B、血管和血液系统：有扩张血管的作用，可导致全身血液动力学改变增加血流量；加速凝血酶、纤维蛋白的形成；白细胞增加有抗炎作用。 C、调节增强代谢、醣源和三磷腺苷含量增加，低功率氮氖激光可增强吞唾细胞、B淋巴细胞的功能，从而提高免疫功能。 3、氦氖激光治疗弱视的机理：此种红色光波对锥体细胞十分敏感，有很高的吸收率，因对活组织有刺激兴奋作用，可激活并加强锥体细胞的感光功能，对视网膜的热效应和生物化学效应，使视网膜和脉络膜血管扩张血液循环改善。由于能调节神经传导和神经反射作用，可以疏通视网膜至大脑皮层的视觉通路，激活视路提高光像冲动的传入功能。临床观察证明氦氖激光在一定剂量下，对眼球的屈光介质：角膜、晶体、玻璃体以及虹膜、脉略膜无任何损害。仅有个别患儿在照射时出现眩目、流泪、轻微刺痛反应，但数分钟消失，无碍治疗。

氦氖激光器系列实验

氦氖激光器系列实验 第一章 简 介 氦氖激光器系列实验，主要用于氦氖激光器相关的参数测量。通过有关实验，可以掌握氦氖激光器的调整方法，了解激光器的基本原理、基本结构以及输出激光的特性等。主要用于高校物理教学演示。 1.1实验项目 1、氦氖激光器半内腔谐振腔调节实验。 2、氦氖激光器功率稳定性的测量实验。 3、氦氖激光器光斑发散角的测量实验。 4、用共焦球面扫描干涉仪观察、分析、判断激光器的模式组成。 1.2 技术参数 半内腔氦氖激光器 谐振腔曲率半径 1m ∞ 中心波长 632.8nm 全内腔氦氖激光器 腔长 250mm 功率 ≥1.5mW 中心波长 632.8nm 共焦球面扫描干涉仪 反射中心波长 632.8nm 自由光谱范围 2.5GHz 精细常数 ＞100 第二章 激光原理 2.1普通光源的发光—受激吸收和自发辐射 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级， 即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。处在高能级（E 2）的电子寿命很短 （一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E 1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。辐射光子能量为 12E E h ?=ν

这种辐射称为自发辐射。原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方，另外其位相、偏振状态也各不相同。由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。在通常热平衡条件下，处于高能级E 2上的原子数密度N 2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小随能级E 的增加而指数减小，即N ∝exp(－E /kT )，这是著名的波耳兹曼分布规律。于是在上、下两个能级上的原子数密度比为 ]/)(exp[/1212kT E E N N ??∝ 式中k 为波耳兹曼常量，T 为绝对温度。因为E 2>E 1，所以N 2<

低功率氦氖激光照射怎么治疗小儿弱视

低功率氦氖激光照射怎么治疗小儿弱视 文章导读 有不少人都不知道低功率氦氖激光照射这一治疗手段，但是我们在生活中是听过小儿弱视这一疾病的。小儿弱视的治疗方法有不少，其中一种治疗方法就是低功率氦氖激光照射。但是我们不知道这一治疗手段治疗小儿弱视的过程。那么到底低功率氦氖激光照射怎么治疗小儿弱视？今天我们请来了眼科治疗的医生，我们的医生将针对这一问题为我们做详细的介绍，希望对患儿们有所帮助。眼球无明显器质性病变，而单眼或双眼矫正视力仍达不到0.8者称为弱视。目前，我国弱视标准为矫正视力≤0.8或两眼视力差≥2行。弱视是一种严重危害儿童视功能的眼病，如不及时治疗可引起弱视加重，甚至失明。1、目的：探讨氦氖激光治疗小儿弱视效果与疗程的关系。2、方法：所有患儿均经过眼肌门诊检查、散曈检影，确诊弱视后，对照组患儿戴镜、遮盖、穿针、描红；观察组花儿采用氦氖激光治疗仪治疗：患者坐于治疗仪前，眼距激光处距离2米，下颌放于头托上，固定头部，照射5分钟／次，每日照射一次，10次为一个疗程。3、结果：对照组见效慢；观察组（以单眼计算），78只眼，治愈42眼，占53.85％，显效20眼占25.64％，进步16眼，占20.51％。 4、结论：低功率氦氖激光照射治疗，对屈光不正性、屈光参次性、斜视性弱视均有较好的治疗效果，影响疗效的因素主要是弱视的程度及注视性质。本方法治疗小儿弱视较传统疗法，疗程短，见效快方法简便：且平日无需盖眼及家庭作业，患儿及家长均易接受并能配合治疗，值得推广使用。低功率氦氖激光照射怎么治疗小儿弱视？以上就是专家介绍这一问题的具体内容。很多人由于担心小儿弱视会影响到小儿的视力，因此我们一定要详细了解一下小儿弱视的各种治疗方法。只有做到这样，我们才能更好的确保孩子们的健康。最后也祝孩子们都能够过上幸福健康的生活!