近红外激光照射人体合谷穴与非穴位区的温度和背向散射光强度的时间相关性比较研究

研究了人体合谷穴以及周边的非穴位组织受不同功率的半导体激光(808 nm功率分别为15,25,35 mW)照射前后,穴位和非穴位组织的温度和在不同深度处的背向散射光强度的时间相关性及其差异。实验采用红外热成像和光相干层析成像技术获取人体穴位区和非穴位区的温度及其背向散射光强度。结果表明,在808 nm激光照射前,穴位区和非穴位区的温度和背向散射光强是基本相同,照射后,穴位区的温度和背向散射光强明显地高于非穴位区的温度。在照射后的0～40 min内,穴位区和非穴位区的温度和背向散射光强都随着时间的增加而波动地缓慢下降。实验结果表明,合谷穴的穴位区与非穴位区对近红外激光照射前后的温度与时间的相关性和不同深度处的背向散射光强度的时间相关性有明显的差异,且穴位区对半导体激光器的照射反应比非穴位区更敏感。     

月经前后足部原穴反射光谱特性比较

观察了足部三个原穴在月经前后人体气血盈亏变化过程中的反射光谱特征及其差异性,探讨了穴位在反映人体气血方面的特异性。采用线阵CCD探测器的光纤光谱仪获取太冲(LV3)、太白(SP3)、冲阳(ST42)三个穴位在月经前后400~700 nm范围内的反射光谱,并对特定波长处的反射率进行统计学分析。结果表明,不同个体、不同时期的同名穴位反射率有差异,但光谱轮廓相似,波谷均出现在423.16,544.06和577.47 nm处。太白月经中较月经前、后变化明显高于太冲、冲阳(P0.05),太白、冲阳月经中的反射率高于月经前和月经后,具有统计学意义。月经前后穴位反射特性变化与机体气血由盛而衰变化规律有关。     

SiSb相变薄膜的激光初始化研究

利用直流磁控溅射法将SiSb薄膜沉积到聚碳酸酯光盘盘基上,利用相变光盘初始化仪分别在400,500,600,700,800和1200 mW的激光功率下将光盘初始化。比较了在不同激光功率下SiSb薄膜在300～800 nm波段的反射率变化情况。研究表明,随着初始化激光功率的提高,SiSb薄膜的反射率和反射率对比度逐渐增加。在400～800 nm波长范围内,SiSb薄膜在1200 mW激光初始化下高达30%～35%的反射率对比度,说明此相变薄膜是一种有前途的新型光存储材料。将沉积态与400,800和1200 mW初始化后的SiSb薄膜进行X射线衍射分析,研究表明,沉积态的SiSb为非晶态,激光初始化后的样品发生了不同程度的晶化,激光功率越高,晶化程度越高,晶化相为Sb的六方晶系菱形中心结构。     

PSⅡ的荧光光谱特性

采用激励光源为82MHz、514.5nm的皮秒荧光光谱装置对PS颗粒、内周天线CP43、CP47三种样品进行研究,通过探测三种样品的荧光总光谱强度随激光功率的变化,测得PS颗粒样品在激光功率为120mW时,荧光强度趋于饱和;CP43在激光功率为73mW时,荧光趋于饱和,但当激光功率为82mW时,荧光强度有下降趋势;而在激光功率为20～96mW的范围内,CP47的荧光强度与激光功率几乎是线性关系.依据它们的荧光量子产额与激光功率的关系,认为CP47中存在较强的激子效应.几种样品的荧光光谱范围分别为700～780nm(PS颗粒);640～780nm(CP43);630～775nm(CP47).CP43和CP47的最大荧光峰分别为680nm和690nm,荧光寿命分别为3.543ns和3.222ns.在514.5nm激光激发下,CP43和CP47中最先受激发的是β-Car分子,发射荧光的是Chla分子,理论计算认为在CP43和CP47中Chla分子发射荧光的效率分别为38.3%和40.6%.     

LD泵浦Nd:YAG 946 nm/1 064 nm双波长运转及腔内和频

用国产半导体激光二极管(LD)端面泵浦NdYAG晶体, 通过优化激光谐振腔反射膜系,调节1 064 nm谱线的线性损耗以达到与弱谱线946 nm的增益匹配,在室温下实现1 064 nm和946 nm双波长连续运转,并通过I类临界相位匹配LBO晶体腔内和频在国内首次实现500.8 nm青色激光连续输出.当泵浦注入功率为1.4W时和频青色激光最大输出达20 mW,光-光转换效率为1.4%,功率稳定性24 h内优于±3%.     

1137 nm长波掺镱光纤激光器的出光实验

分别使用976 nm半导体激光器和1040 nm光纤激光器作为泵浦源,实现了1137 nm长波光纤激光器的出光,输出功率均超过百mW。激光器采用相同的线性腔结构,高反光栅和低反光栅的反射率分别为99.6%和39.7%,增益介质是一段8 m长的掺镱光纤,纤芯直径5 m。当976 nm半导体泵浦功率为912 mW时,1137 nm激光输出功率为182 mW,对应的斜率效率为28.5%;当1040 nm激光功率为1.59 W时,输出的1137 nm激光功率为278 mW,斜率效率约为25%。在此基础上对两种泵浦方式进行了对比分析。     

半导体激光器纵向泵浦准连续Cr:LiSAF激光器的实验研究

用波长为653.2nm的半导体激光器实现了纵向泵浦Cr:LiSAF激光器的准连续运转,晶体平均吸收功率为140mW时获得激光输出,在LD最大输出功率范围内,晶体平均吸收功率为680mW时,可获得最大平均输出功率32mW,斜效率5.6%.     

半导体激光器纵向泵浦准连续Cr∶LiSAF激光器的实验研究

用波长为653.2nm的半导体激光器实现了纵向泵浦Cr∶LiSAF激光器的准连续运转，晶体平均吸收功率为140mW时获得激光输出，在LD最大输出功率范围内，晶体平均吸收功率为680mW时，可获得最大平均输出功率32mW，斜效率5.6%.     

LD端面抽运Nd:YLF/KTA连续光参量振荡激光

采用非临界相位匹配切割,尺寸5mm×5mm×20mm的KTA作为非线性光学晶体,进行了基于半导体激光端面抽运Nd:YLF/KTA的内腔式连续光学参量振荡激光研究,获得了中红外3.5μm波段的连续激光输出。为了提高连续光参量振荡腔内信号光的功率密度,降低激光输出阈值,采用对信号光高反射的单谐振腔结构进行激光实验。在8.35W的抽运功率下,分别获得了335mW和110mW的3440nm和1505nm的激光输出,对应的总转换效率达到了5.6%。该实验研究表明半导体激光端面抽运的内腔式KTA连续光学参量振荡也能获得高效的中红外激光输出。     

光泵浦双反射带半导体激光器的热效应有限元分析

给出了808 nm/980 nm双反射带布拉格反射镜的反射谱线,建立了光泵浦双反射带半导体激光器件的热学模型及其内部热载荷分布形式,运用有限元分析方法,详细分析了双反射带光泵浦半导体激光器件的热学特性。结果表明,对于激射光反射率为99.96%的单反射带和双反射带布拉格反射镜结构的垂直外腔面发射半导体激光器件,前者的散热性能较好,而后者的最大温升明显低于前者。本文的分析结果可为半导体激光器件的结构优化和实验研究提供理论参考。     

人膀胱癌组织对不同波长的激光及其线偏振激光的衰减特性比较研究

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理以及运用生物组织的光学模型,研究了4765,488,4965,5145,532nm激光及其线偏振激光辐照人膀胱癌组织的光衰减特性。结果表明在5个不同的激光波长范围内,KubelkaMunktwoflux模型下的人膀胱癌组织对不同波长的激光及线偏振激光的衰减特性是不同的,人膀胱癌组织对4765,4965,532nm激光及其线偏振激光的总衰减系数或有效衰减系数均具有显著性差异(P<005),而对488,5145nm波长的激光及其线偏振激光的总衰减系数或有效衰减系数则均没有显著性差异(P>005),人膀胱癌组织对532nm激光及其线偏振激光的总衰减系数或有效衰减系数均明显大于其他4个波长的Ar 激光及其线偏振激光的总衰减系数或有效衰减系数。在传输理论下人膀胱癌组织对5个不同波长的激光及其线偏振激光的总衰减系数均随着波长的增大而减小,人膀胱癌组织对4765,4965,5145nm波长的激光及其线偏振激光的总衰减系数均有显著性差异(P<005),其对488,532nm波长的激光及其线偏振激光的总衰减系数均没有显著性差异(P>005)。     

5个不同波长的激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱组织光学特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理以及运用生物组织的光学模型,研究了476.5, 488, 496.5, 514.5和532 nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱组织的光学特性。结果表明：组织对激光及线偏振激光的总衰减系数和散射系数均随着波长的增大而减小,而且线偏振激光与非线偏振激光入射是有明显的差异。吸收系数是随着波长的增大而缓慢地减小,但有一些起伏,而与是否线偏振光入射无明显差异。平均散射余弦也是随着波长的增大而减小,而且线偏振激光与非线偏振激光入射是有明显的差异。光学穿透深度则是随着波长的增大而增大,而有一些起伏。折射率在这5个波长范围内的值在(1.37～1.44)之间。Kubelka-Munk二流模型下组织对同一波长的激光及其线偏振激光的吸收系数、散射系数、总衰减系数和有效衰减系数没有显著性差异(P＞0.05)。组织对不同波长的激光或其线偏振激光的吸收系数、散射系数、总衰减系数和有效衰减系数则有些是有明显的差异。     

1 319 nm连续激光辐照皮肤组织的光热效应实验研究

实验测定了离体人皮肤组织在1 319 nm连续Nd:YAG激光辐照下径向和轴向不同位置的温度分布,研究了激光辐照功率密度和作用时间对皮肤组织温升分布的影响.结果表明,皮肤组织中的温度分布与探测位置、激光辐照功率密度以及作用时间密切相关;激光输出功率密度15.80 W/cm2时安全辐照时间阈值为120 s,功率密度48.92 W/cm2时安全辐照时间阈值为6 s.     

Ar+激光和532 nm激光及其线偏振激光辐照光学模型下人正常小肠组织光学特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理以及运用生物组织的光学模型 ,研究了 4 76 5 ,4 88,4 96 5 ,5 14 5 ,5 32nm激光及其线偏振激光辐照人正常小肠组织的光学特性。结果表明 :组织对激光及线偏振激光的衰减系数和散射系数随着波长的减小而增大 ,而 5 14 5～ 5 32nm波长之间 ,线偏振光与非线偏振光入射则开始有明显差异。吸收系数是随着波长的减小而缓慢地增大 ,而 5 14 5～ 5 32nm波长之间吸收系数的改变则明显变小 ,与是否线偏振光入射无明显差异。平均散射余弦也是随着波长的减小而增大 ,光学穿透深度则是随着波长的增大而增大 ,折射率在这五个波长范围内的值在 (1 38～ 1 4 8)之间。Kubel ka Munk二流模型下组织对同一波长的激光及其线偏振激光的吸收系数、散射系数、总衰减系数、有效衰减系数没有显著性差异 (P >0 0 5 )。组织对不同波长的激光或其线偏振激光的吸收系数、散射系数、总衰减系数、有效衰减系数是有差异的。而在 5 14 5～ 5 32nm波长之间其光学特性参数有较为明显的差异。     

New evidences of in situ laser irradiation effects on γ‐Fe2O3 nanoparticles: a Raman spectroscopic study

The nature of the physical mechanisms responsible for the structural modification of the γ‐Fe₂O₃ nanoparticles under laser irradiation has been investigated by Raman spectroscopy. In situ micro‐Raman measurements were carried out on as‐prepared γ‐Fe₂O₃ nanoparticles about 4 nm in size as a function of laser power and on annealed γ‐Fe₂O₃ particles. A baseline profile analysis clearly evidenced that the phase transition from maghemite into hematite is caused by local heating due to laser irradiation with an increase of grain size of nanoparticles. This increasing was clearly determined by X‐ray diffraction from 4 nm in nanoparticles up to more than 177 nm beyond 900 °C in a polycrystalline state. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Study of validity of autofluorescence-based incipient occlusal caries detection in vitro compared to DIAGNOdent pen

The validity of laser induced fluorescence spectroscopy for early diagnosis of occlusal caries irradiated by 403 nm diode laser compared to commercial device DIAGNOdent pen was investigated. The quantitative evaluation parameter based on the fluorescence intensity area ratio of different bands F(440–480 nm)/F(540–700 nm) was built. And the linear correlation analysis between fluorescence result and corresponding DIAGNOdent reading is performed to be r = −0.9085. Moreover, the factors of irradiation laser power and excited site influencing the fluorescence distribution was experimentally investigated. The result shows that the fluorescence spectra at different site of sound occlusal surface is different and the higher laser power will lower the sensitivity of evaluation parameter based on the red fluorescence region increasing. The work is of great significance for practical application of laser induced fluorescence at 403 nm.     

Comparison of surface films formed on titanium by pulsed Nd:YAG laser irradiation at different powers and wavelengths in nitrogen atmosphere

The nitridation of titanium (Ti) caused by a Q-switched Nd:YAG laser under nitrogen gas atmosphere was investigated in situ using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). A laser having a wavelength of 1064 nm and 532 nm (SHG mode) was irradiated on a titanium substrate in an atmosphere-controlled chamber, and the substrate was then transported to an XPS analysis chamber without exposing it to air. The characteristics of the surface layer strongly depend on the laser power. When the power is relatively low, a titanium dioxide layer containing a small amount of nitrogen is formed on the substrate. Laser irradiation beyond a certain laser power is required to obtain a stoichiometric titanium nitride (TiN) layer. A TiN layer and an oxynitride layer with a TiO_xN_y-like structure are formed as the topmost and the lower surface layer, respectively, when the laser power exceeds this threshold value. The threshold laser power strongly depends on the wavelength of the laser, and this threshold value for the 532-nm laser is quite lower than that for the 1064-nm laser.     

双光束组合激光辐照光导型CdS光电探测器的实验研究

为研究波段内和波段外组合激光对光导型光电探测器的辐照效应,实验采用532nm(波段内)和1319nm(波段外)双光束组合连续激光辐照光导型CdS光电探测器,分别改变两束激光的辐照功率,得到探测器的电压响应曲线。实验结果表明,光电探测器对波段内和波段外激光都有响应,但在激光开始和停止辐照瞬间探测器对两束激光的响应电压刚好相反。探测器对波段外激光的电压响应随线性工作区间内的波段内激光功率升高而增大;随着波段内激光趋于饱和,对波段外激光的响应电压近似指数级下降。分析认为,光电探测器对波段外激光的响应为光激发热载流子效应,是由自由载流子吸收激光能量产生带内跃迁引起的;波段内激光辐照影响探测器对波段外激光的吸收系数。     

Absorption and luminescence spectroscopy of fused silica by multiple pulses irradiation at 355 nm

In this work, the effects of laser irradiation on fused silica at 355 nm are investigated by using transient absorption spectroscopy and luminescence spectroscopy. Our result shows that no transient absorption or luminescence in the spectra range from 400 nm to 600 nm is observed when laser energy density is below the damage threshold. When the laser energy density reaches the threshold, an initial damage site will be created. After subsequent laser pulses irradiation, the damage size grows. At the same time, the intensity of the transient absorption and luminescence spectra at the damage site also raises remarkably with the laser pulse number increasing. The absorption band from 420 nm to 520 nm is probably related to the absorption of impurity such as metal ion of iron, cerium and copper. Laser modified fused silica exhibits intense broad luminescence bands due to oxygen-deficiency centers at 444 nm and 580 nm.