Lasery diodowe o pojedynczej częstotliwości wykazują wysoki poziom stabilności i są bardzo łatwe w użyciu. Lasery diodowe są szczególnie popularne w dermatologii i innych zastosowaniach medycznych. Ze względu na swoją prostotę i wysoką selektywność są również bardzo tanie w produkcji i działają długo. Należy jednak zachować ostrożność podczas używania lasera diodowego, ponieważ może on powodować oparzenia i blizny.
Emisja spontaniczna wytwarza podobne właściwości jak dioda LED
Podobnie jak diody LED, lasery działają poprzez pobudzenie elektronu, który emituje foton. Elektron spada na niższy poziom energetyczny, a następnie przekazuje swoją energię do przychodzącego pola. W wyniku tego procesu powstaje foton o takich samych właściwościach jak foton pierwotny.
Szybkość emisji spontanicznej jest proporcjonalna do różnicy częstotliwości kątowych. Jest to fakt nieunikniony w ośrodku odwróconym. Einstein po raz pierwszy wykazał, że emisja spontaniczna jest funkcją wzmocnienia różnicowego. Emisja spontaniczna jest więc procesem nieliniowym.
Dane eksperymentalne przedstawione na rysunku 4 pokazują zależność szerokości linii emisji od mocy pompy. Punkty tych danych uzyskano za pomocą skanującego interferometru Fabry-Perota i wykreślono je względem wewnątrzgrawitacyjnej liczby fotonów. W emiterze A szerokość liniowa maleje wraz ze wzrostem mocy pompy.
Powstała linewidth wynika częściowo ze wzmocnionej emisji spontanicznej, a częściowo z nasycenia stratami absorpcyjnymi. Efekt ten został pominięty w modelu. Wynikowa szerokość liniowa jest węższa dla emiterów D i E. W porównaniu z emiterami A i B, te dwa emitery wykazują mniejszą szerokość liniową. Co ciekawe, teoria i eksperyment różnią się przy wysokich wzbudzeniach.
Światło z lasera jest podobne do światła z diody LED, ponieważ elektrony rekombinują z dziurami w materiale półprzewodnikowym i emituje on światło o określonej częstotliwości. Z tej częstotliwości, w zależności od długości fali, można wytworzyć wiele różnych fal.
Ta nowa generacja emiterów działa w reżimie kawitacyjnej elektrodynamiki kwantowej i jest oparta na warstwie kropek kwantowych InGaAs. Różnią się one od konwencjonalnych laserów wnękowych tym, że duża część emisji spontanicznej jest kierowana do pojedynczego trybu wnękowego. Ponadto, wykazują wysoki współczynnik b. Charakterystyki te umożliwiają lasing i potwierdzają cechy spektralne emisji spontanicznej.
Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe wykazują dużą stabilność
Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe charakteryzują się dużą stabilnością w porównaniu z innymi typami laserów. Stabilność ta jest bezpośrednio związana z jakością materiału kryształu półprzewodnikowego i może być oceniona ilościowo poprzez pomiar ich gęstości prądu progowego Jth i zewnętrznej różnicowej sprawności kwantowej ed. Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe można sklasyfikować na podstawie tych dwóch parametrów.
Temperatura charakterystyczna diod laserowych jest wprost proporcjonalna do prądu napędowego i temperatury. Temperatura jest czynnikiem krytycznym dla stabilności diod jednoczęstotliwościowych. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta długość fali centralnej lasera, co jest przydatne w zastosowaniach spektroskopowych i pompowaniu laserów półprzewodnikowych. Temperatura lasera diodowego o pojedynczej częstotliwości może być dostosowana do długości fali różnych materiałów.
FWHM (pełna wysokość fali) lasera diodowego o pojedynczej częstotliwości jest zwykle wyrażana jako szerokość pasma (GHz) lub w długościach fali (pm). Wspólnym parametrem dla diod SLM jest współczynnik tłumienia trybów bocznych (SMSR), który wskazuje jak dobrze tłumione są tryby podłużne w stosunku do trybu głównego. W diodach SLM współczynnik ten jest większy niż 100.
Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe wykazują dużą stabilność, choć stabilność ta nie jest doskonała, gdyż szumy akustyczne i dryfy ciśnienia powodują niestabilność. Problem ten jest szczególnie dotkliwy w otwartych wnękach transferowych. Ponadto, ze względu na różne indeksy refrakcyjne powietrza, pojawia się błąd systematyczny. W większości przypadków błąd ten nie jest tak duży, aby zakłócać działanie lasera.
Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe wykazują niezwykle dużą stabilność, co pozwala na ich wykorzystanie w wielu zastosowaniach. Lasery SLM są wrażliwe na zmiany temperatury, szczególnie w rejonie emisji. Zmniejsza to średnią moc wyjściową i powoduje przesunięcie widma emisji lasera. W skrajnych przypadkach, widmo diody laserowej może przesunąć się zbyt daleko, aby wytworzyć zachowanie SLM.
Jednoczęstotliwościowe lasery diodowe wykazują wyjątkowo dużą stabilność w porównaniu z innymi typami laserów. Lasery te są rezonansowe z różnymi przejściami w 40Ca+. Ten stabilny tryb charakteryzuje się otwartą, mało finezyjną wnęką transferową, która może być niedrogo zbudowana z komercyjnych komponentów. Temperatura wnęki może być kontrolowana przez samodzielnie zbudowaną elektronikę blokującą.
Są łatwe w użyciu
Lasery diodowe wykorzystują pojedynczą długość fali światła i mogą skupić wyjście do skończonego rozmiaru plamki. Im mniejsza długość fali, tym mniejsza plamka. Jest to przydatne do takich rzeczy jak pisanie na dyskach optycznych. Długość fali można również modulować bezpośrednio i z dużą częstotliwością poprzez prąd napędowy.
Lasery diodowe są niezwykle proste w użyciu. Wytwarzane światło jest tworzone przez wolne elektrony i dziury produkowane przez źródło prądu stałego. Proces ten nazywany jest emisją spontaniczną i zachodzi, gdy elektrony spadają na niższy poziom energetyczny, zwany pasmem walencyjnym. Następuje wówczas emisja elektronów i dziur, a proces ten nazywany jest emisją spontaniczną.
Lasery diodowe mają duży zakres zastosowań. Lasery te są niezwykle uniwersalne i mogą być używane do cięcia i grawerowania materiałów przezroczystych lub metalicznych. Jednak do cięcia materiałów metalicznych trzeba używać modułów laserowych o dużej mocy. Jeśli nie wiesz, jak używać tych laserów, oto krótki przegląd ich zastosowań:
Lasery diodowe są łatwe w obsłudze, co czyni je popularnymi w wielu zastosowaniach. Są one również niezwykle elastyczne i mogą być wykorzystywane do badań i rozwoju. Proces emisji diody laserowej zależy od kilku czynników. Struktura wnęki i prąd roboczy są kluczowe w określeniu ilości obsługiwanych linii spektralnych. Generalnie, diody laserowe wykazują wiele pików w pobliżu centralnej długości fali. Jednomodowa dioda laserowa ma jedną linię widmową, podczas gdy lasery wielomodowe wykazują wiele pików wokół centralnej długości fali.
Zastosowanie laserów diodowych w stomatologii jest coraz częstsze, a większa liczba lekarzy dentystów dostrzega korzyści płynące ze stosowania laserów. Jednym z najczęstszych zastosowań lasera diodowego jest obróbka krawędzi wycisków wzorcowych i preparacji koron. Pozwala to również lekarzowi na kontrolowanie krwawienia i zanieczyszczenia wilgocią.
Urządzenia te są łatwe w użyciu, wymagają jedynie niewielkiej ilości energii do wytworzenia impulsu. Światło generowane przez lasery diodowe to wąska wiązka, która może pokonać dużą odległość bez rozchodzenia się. Lasery diodowe są tanie i dlatego są koniecznością w zastosowaniach masowych.
Mogą pozostawić oparzenia lub blizny
Przed poddaniem się zabiegowi laserowemu należy zdawać sobie sprawę z ryzyka związanego z oparzeniami laserowymi. Jeśli skóra jest opalona, jest bardziej wrażliwa na działanie lasera. Ponadto na tydzień przed zabiegiem należy unikać niektórych produktów do pielęgnacji skóry. Należy również unikać retinoidów i miejscowych leków dermatologicznych. Należy również rozważyć wykonanie próbnego plamienia przed zabiegiem, aby zapobiec poparzeniom. Ponadto, należy unikać poddawania się zabiegom na dużych powierzchniach. Jeśli jednak dojdzie do poparzeń, należy niezwłocznie zasięgnąć porady lekarza.
Chociaż zabiegi depilacji laserowej mogą powodować oparzenia, większość z nich jest bezpieczna. Pacjentów zachęca się do stosowania okładów z lodu, aby zminimalizować ból. Powinni również unikać nadmiernego pocenia się lub dotykania miejsca oparzenia. Zastosowanie leku przeciwbólowego bez recepty może również pomóc w złagodzeniu bólu. Oparzenia ustępują zazwyczaj po kilku dniach.
Blizny po oparzeniach należą do najbardziej szpecących blizn spotykanych w praktyce klinicznej. Są one wynikiem niecałkowitej reepitelizacji zlikwidowanej powierzchni skóry. Ponadto, ekspozycja na słońce może pogorszyć ten stan. Wyniki leczenia laserowego zależą od poziomu blizny. Może być konieczne wykonanie kilku zabiegów, aby osiągnąć pożądane rezultaty. Co więcej, powtarzane zabiegi mogą prowadzić do powstania kolejnych blizn.
Jeśli poddajesz się zabiegowi laserowemu w celu usunięcia włosów, ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób lasery diodowe powodują oparzenia. Występujące oparzenia są często oparzeniami pierwszego stopnia. Oparzenia pierwszego stopnia są uważane za łagodne. Kilka procent osób doświadcza poważnych oparzeń. Są one jednak tylko tymczasowe i z czasem zanikają. Na szczęście wiele nowych laserów posiada zabezpieczenia, które minimalizują ryzyko powstania blizn.
American Burn Association i Phoenix Society zalecają wizytę u dermatologa z doświadczeniem w laserowym leczeniu blizn. Istnieje kilku dermatologów praktykujących zabiegi laserowe, ale muszą oni specjalizować się w tym specyficznym rodzaju leczenia. Ponadto większość gabinetów dermatologicznych nie zapewnia sedacji przy zabiegach laserowych.
Do najczęstszych laserów stosowanych w leczeniu blizn należą lasery diodowe 1450 nm i Nd:YAG. Leczenie tymi laserami wymaga zazwyczaj trzech kolejnych miesięcznych sesji, a największą poprawę można zauważyć po trzech do sześciu miesięcy od ostatniego zabiegu laserowego. W jednym z badań stwierdzono, że pacjenci, u których zastosowano leczenie z użyciem lasera Nd:YAG, doświadczyli poprawy o czterdzieści do czterdziestu procent. Zostało to zweryfikowane przez ocenę histologiczną i pomiary tekstury skóry.
Podobne tematy