半導體激光的醫(yī)學應(yīng)用

半導體激光器因其波長的擴展、高功率激光陣列的出現(xiàn)以及可兼容的光纖導光和激光能量參數(shù)微機控制的出現(xiàn)而迅速發(fā)展。半導體激光器體積小、重量輕、成本低、波長可選擇，其臨床應(yīng)用覆蓋了其他類型激光的應(yīng)用范圍。主要應(yīng)用于光譜技術(shù)、干涉技術(shù)、臨床標本或組織的檢測和診斷、臨床治療。

1 醫(yī)學中的監(jiān)測和診斷

激光在基礎(chǔ)醫(yī)學最成功的應(yīng)用是為分析細胞學提供了最先進的儀器。毫無疑問，半導體激光的發(fā)展將為激光醫(yī)用儀器的微型化拓寬道路。

激光多普勒技術(shù)

激光多普勒技術(shù)在許多場合都得到應(yīng)用，但所用儀器都有體積大、需水冷、易受干擾等缺點。而半導體激光技術(shù)的引入，如：利用%個穩(wěn)頻的半導體激光器可以產(chǎn)生測速時所需要的光頻移F“G，利用光外差技術(shù)可以去掉光頻移的波動并從散射光信號中得到多普勒頻率；用半導體激光器泵浦的H4：IJK環(huán)行激光器通過不同折射率及長度的光纖產(chǎn)生測速時所需范圍內(nèi)光頻移，并用正交信號去辨別流向等。這些技術(shù)消去了以前必不可少頻移元件L如聲光調(diào)制盒M，使得儀器體積大大縮小、抗干擾能力增強，而且使入射激光束功率也有很大提高。

（1）激光多普勒測速儀通過記錄激光照射下血細胞因運動而產(chǎn)生的散射光的頻移，從而推算被檢測組織的血流量。常見以He-Ne等激光器為光源，光纖作為光源和探測器的聯(lián)結(jié)器，激光管的升溫使得輸出信號產(chǎn)生波動，多普勒信號也會被光纖的移動所干擾。用半導體激光二極管制作的多普勒測速儀體積小，價格便宜，而且更重要的是性能更加穩(wěn)定，克服了其它激光易產(chǎn)生的干擾情況

（2）激光多普勒成像，可進行血流探測，活體人血成像，多散射光子程長分布的探測，介質(zhì)內(nèi)部懸浮液的激光多普勒顯微探測，人視網(wǎng)膜血流的彩色多普勒BT&成像等多方面的應(yīng)用與研究。半導體激光波長范圍寬，可滿足儀器不同波段的需求，同時又具備體積小、價格低、性能穩(wěn)定的優(yōu)點，將是今后該領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。

激光共聚焦掃描顯微鏡

激光掃描顯微鏡是激光技術(shù)、顯微技術(shù)、光度技術(shù)以及計算機圖像分析技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

（1）單光子激光掃描顯微鏡，即常用的激光共聚焦掃描顯微鏡，成像清晰、精確、客觀，較傳統(tǒng)顯微鏡有著不可比擬的優(yōu)勢，是分析細胞學研究的有力工具。

（2）多光子激光掃描顯微鏡，其在三維分辨率、深度侵入、在散射效率、背景光、信噪比、控制等方面，具有激光共聚焦掃描顯微鏡不具備，或無法比擬的超越特性，尤其適用于活細胞結(jié)構(gòu)和功能的實時動態(tài)變化過程的分析檢測。

激光全息技術(shù)

全息技術(shù)是利用激光束將物體外形的各種特點記錄在一個具有高分辨率的感光底片上，同時來自物光和參考光的%束光波照射，把物光的相位信息和強度信息都記錄在感光底片上，再現(xiàn)與物體十分逼真的立體像。激光全息圖常用于牙科、眼科以及診斷乳腺癌、膀胱癌等。

拍攝一張質(zhì)量好的全息圖，對激光器的要求是很嚴格。與常用的紅寶石激光器、He-Ne激光器、氫離子激光器等相比，它的相干性較差，拍攝時要求參考光、物光接近零程差，加之其光斑光強分布很不均勻，因此在拍攝全息圖時光路調(diào)節(jié)較麻煩。但據(jù)有關(guān)文獻，這些問題可以通過對多模光纖束的設(shè)計解決，從而克服了半導體激光器應(yīng)用于全息技術(shù)的缺點和局限性。同時，半導體激光器具有體積小、成本低、壽命長、使用方便、安全的特點，因此用它作光源拍攝全息圖有實用意義。