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皮秒激光器内部
皮秒激光器是一种高功率激光器，能够发射皮秒（10?12 秒）量级的短脉冲。它们广泛用于医学、科学研究和工业应用。
主要组件：
1. 增益介质：
放大光束的材料，通常使用掺杂的晶体或玻璃（例如钕：钇铝石榴石 (Nd:YAG) 或钛蓝宝石）。
2. 泵浦源：
为增益介质提供能量，通常使用强脉冲灯或半导体二极管。
3. 谐波发生器：
倍增激光波长（产生更高的频率），通常使用非线性晶体（例如倍频器或三次谐波发生器）。
4. Q 开关：
调制增益介质中的光损耗，实现快速激光脉冲的产生。常见类型包括主动 Q 开关（使用声光调制器或电光调制器）和被动 Q 开关（使用饱和吸收体）。
5. 莫德锁模：
相位锁定激光器中的多个纵向模式，产生稳定的超短脉冲。常用技术包括锁模环形腔和主动锁模。
工作原理：
1. 泵浦光激发增益介质中的原子或离子，将它们提升到激发态。
2. 光子在增益介质中来回反射，使它们相位相干并放大。
3. Q 开关短暂地降低损耗，允许光束迅速建立并达到高能量。
4. 莫德锁模保持激光脉冲的相位锁定，以形成超短脉冲。
5. 谐波发生器将激光波长倍增，产生更高的频率和能量。
通过调节泵浦源、Q 开关和莫德锁模参数，可以控制激光脉冲的持续时间、波长和能量。
皮秒激光器的原理
皮秒激光器是一种超快激光器，产生皮秒（10^12秒）级的超短脉冲。其基本原理如下：
种子脉冲：激光器以短脉冲（飞秒或皮秒级）开始。
脉冲放大：种子脉冲通过增益介质（例如钕玻璃）进行放大，形成能量更高的脉冲。
脉冲压缩：放大后的脉冲通过啁啾镜组和非线性光学元件进行压缩，生成超短的皮秒脉冲。
皮秒激光器的应用
皮秒激光器具有独特的特性，使其适用于广泛的应用，包括：
生物医学应用：
激光点阵换肤：去除表皮中的受损细胞，促进胶原蛋白再生，改善皮肤质地和弹性。
激光脱毛：破坏毛囊中的黑色素，并达到永久脱毛效果。
血管关闭：封闭直径较小的血管，治疗酒糟鼻、红血丝等血管性皮肤问题。
色素脱除：破坏皮肤中的色素颗粒，去除色斑、纹身等。
眼科手术：进行 LASIK 和白内障手术，提高手术精度和安全性。
工业应用：
微加工：在金属、玻璃、陶瓷等材料上进行高精度微加工，制造微型器件和电子元件。
材料处理：表面处理、蚀刻、切割等，提高材料加工效率和质量。
科学研究：超快光学、生物成像、材料科学等领域的先进研究。
皮秒激光器的优点：
超短脉冲：皮秒级脉冲可瞬间释放高能量，减少对周围组织的热损伤。
高峰值功率：高功率可穿透更深的组织层，提高治疗效果。
选择性吸收：皮秒脉冲对特定目标物（如黑色素、血管等）具有选择性吸收，提高治疗的针对性。
无创或微创：皮秒激光治疗通常无创或微创，恢复时间短，副作用较少。
皮秒激光器内部构造图解
1. 能源模块
闪光灯：提供能量激发激光介质。
泵浦室：容纳闪光灯和激光介质。
2. 激光介质
固体激光棒：通常使用Nd:YAG 晶体。
半导体：用于产生皮秒脉冲的二极管激光。
3. 光学谐波发生器 (SHG/THG)
将激光脉冲的波长倍频，产生更高的频率和更短的脉冲持续时间。
晶体（例如 BBO 或 LBO）：用于倍频或三倍频。
4. 腔室
反射镜：在激光介质之间反射激光脉冲。
输出耦合器：允许激光脉冲从腔室输出。
5. 时序模块
开关：控制闪光灯的触发时间。
时延线：调节激光脉冲的持续时间。
6. 输出模块
光纤：传输激光的脉冲。
准直器：校准激光束的发散。
聚焦透镜：将激光脉冲聚焦到目标区域。
工作原理：
1. 闪光灯激发激光介质。
2. 激光介质发射出高能量激光脉冲。
3. 光学谐波发生器将脉冲的波长倍频。
4. 时序模块控制脉冲持续时间。
5. 输出模块将脉冲传输到目标区域。