گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

انواع لیزر

فناوری لیزر یک زمینه نسبتاً متنوع است که از طیف گسترده ای از انواع بسیار متفاوت رسانه های بهره لیزری، عناصر نوری و تکنیک ها استفاده می کند. انواع رایج لیزرها عبارتند از:

لیزرهای نیمه هادی (بیشتر دیودهای لیزری)، پمپاژ الکتریکی (یا گاهی اوقات نوری)، که به طور موثر توان خروجی بسیار بالایی (اما معمولاً با کیفیت پرتو ضعیف) یا توان های کم با ویژگی های فضایی خوب (به عنوان مثال برای کاربرد در پخش کننده های CD و DVD) تولید می کنند. پالس ها (به عنوان مثال برای برنامه های مخابراتی) با نرخ تکرار پالس بسیار بالا. انواع ویژه شامل لیزرهای آبشاری کوانتومی (برای نور مادون قرمز میانی) و لیزرهای نیمه هادی ساطع کننده سطح (VCSELs، VECSELs و PCSELs) است. برخی از آن ها نیز برای تولید پالس با توان های بالا مناسب هستند.

لیزرهای حالت جامد مبتنی بر کریستال‌ها یا شیشه‌های دوپ‌شده یونی (لیزرهای عایق دوپ‌شده)، پمپ‌شده با لامپ‌های تخلیه یا دیودهای لیزر، تولید توان‌های خروجی بالا، یا توان‌های پایین‌تر با کیفیت پرتو بسیار بالا، خلوص طیفی و/یا پایداری (مثلاً برای اندازه‌گیری) اهداف)، یا پالس های فوق کوتاه با مدت زمان پیکوثانیه یا فمتوثانیه. رسانه های بهره رایج Nd:YAG، Nd:YVO4، Nd:YLF، Nd:glass، Yb:YAG، Yb:glass، Ti:Sapphire، Cr:YAG و Cr:LiSAF هستند. نوع خاصی از لیزرهای شیشه دوپ شده یونی عبارتند از:

لیزرهای فیبر، بر اساس فیبرهای شیشه ای نوری که با برخی از یون های فعال لیزر در هسته فیبر دوپ شده اند. لیزرهای فیبر می توانند به توان خروجی بسیار بالایی (تا کیلووات) با کیفیت پرتو بالا دست پیدا کنند، امکان عملکرد گسترده با قابلیت تنظیم طول موج، عملیات با عرض خط باریک و غیره را فراهم کنند.

لیزرهای گازی (مثلاً لیزرهای هلیوم-نئون، لیزرهای CO2، لیزرهای یون آرگون و لیزرهای اگزایمر)، بر اساس گازهایی که معمولاً با تخلیه الکتریکی برانگیخته می شوند. گازهای پرمصرف عبارتند از CO2، آرگون، کریپتون و مخلوط های گازی مانند هلیوم-نئون. اگزایمرهای رایج ArF، KrF، XeF و F2 هستند. تا آنجایی که مولکول های گاز در فرآیند لیزر نقش دارند، به این گونه لیزرها، لیزرهای مولکولی نیز می گویند.

لیزرهای پمپ شده شیمیایی و هسته ای، لیزرهای الکترون آزاد و لیزرهای اشعه ایکس چندان رایج نیستند.

لیزر مادون قرمز دور یا لیزر تراهرتز

لیزر مادون قرمز دور یا لیزر تراهرتز (لیزر FIR، لیزر THz) لیزری با طول موج خروجی بین 30 تا 1000 میکرومتر (فرکانس 0.3 تا 10 تراهرتز)، در باند فرکانسی مادون قرمز دور یا تراهرتز طیف الکترومغناطیسی است.

لیزرهای FIR در طیف سنجی تراهرتز، تصویربرداری تراهرتز و همچنین در تشخیص فیزیک پلاسما فیوژن کاربرد دارند. آنها می توانند برای شناسایی مواد منفجره و عوامل جنگ شیمیایی، با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز یا برای ارزیابی چگالی پلاسما با استفاده از تکنیک های تداخل سنجی استفاده شوند.

لیزرهای FIR معمولاً از یک موجبر طولانی (1 تا 3 متر) پر از مولکول‌های آلی گازی، پمپاژ نوری یا از طریق تخلیه HV تشکیل شده‌اند. آنها بسیار ناکارآمد هستند، اغلب به خنک کننده هلیوم، میدان های مغناطیسی بالا نیاز دارند و/یا فقط قابل تنظیم خط هستند. تلاش‌ها برای توسعه جایگزین‌های کوچک‌تر حالت جامد در حال انجام است.

لیزر p-Ge (ژرمانیوم نوع p) یک لیزر مادون قرمز دور قابل تنظیم، حالت جامد است که بیش از 25 سال است که وجود داشته است.[1] این در میدان های الکتریکی و مغناطیسی متقاطع در دمای هلیوم مایع عمل می کند. انتخاب طول موج را می توان با تغییر میدان های الکتریکی/مغناطیسی اعمال شده یا از طریق معرفی عناصر داخل حفره به دست آورد.

لیزر آبشاری کوانتومی (QCL) ساخت چنین جایگزینی است. این یک لیزر نیمه هادی حالت جامد است که می تواند به طور مداوم با توان خروجی بیش از 100 میلی وات و طول موج 9.5 میکرومتر کار کند. یک نمونه اولیه قبلاً نشان داده شده بود.[2] و استفاده بالقوه نشان داده شده است.[3]

یک لیزر مولکولی FIR که به صورت نوری توسط یک QCL پمپ می شود در سال 2016 نشان داده شده است.[4] این لیزر در دمای اتاق کار می کند و از لیزرهای مولکولی FIR که به صورت نوری توسط لیزرهای CO2 پمپ می شوند، کوچکتر است.

لیزرهای الکترون آزاد همچنین می توانند روی طول موج های مادون قرمز بسیار دور عمل کنند.

لیزرهای قفل شده با حالت فمتوثانیه Ti: یاقوت کبود نیز برای تولید پالس های بسیار کوتاهی استفاده می شوند که می توانند به صورت نوری اصلاح شوند تا یک پالس تراهرتز تولید کنند.

کنترل خواص نوری بافت ها

9.1 اصول کنترل خواص نوری بافت و بررسی مختصر

9.2 غوطه وری نوری بافت توسط عوامل شیمیایی اگزوژن

9.2.1 اصول تکنیک غوطه وری نوری

9.2.2 حمل و نقل آب

9.2.3 تورم و هیدراتاسیون بافت

9.3 پاکسازی نوری بافت های فیبری

9.3.1 ویژگی های طیفی صلبیه غوطه ور

9.3.2 اندازه گیری های اسکلرال در شرایط آزمایشگاهی حوزه فرکانس

9.3.3 اندازه گیری های اسکلرال در داخل بدن

9.3.4 نظارت بر OCA و تحویل دارو در صلبیه چشم و قرنیه

9.3.5 غوطه ور شدن ماده سخت و سرعت انتشار عامل

9.4 پوست

9.4.1 مقدمه

9.4.2 اندازه گیری های طیفی آزمایشگاهی

9.4.3 اندازه گیری بازتاب طیفی در داخل بدن

9.4.4 اندازه گیری های درون تنی دامنه فرکانس

9.4.5 تصویربرداری OCT

9.4.6 تحویل OCA، نفوذ پوست و عملکرد مخزن

9.5 پاکسازی نوری بافت دستگاه گوارش

9.5.1 اندازه گیری های طیفی

9.5.2 تصویربرداری OCT

9.6 پاکسازی نوری سایر بافت ها

9.6.1 ماهیچه

9.6.2 سینه و ریه

9.6.3 استخوان جمجمه

9.6.4 عاج دندان

9.7 سایر تکنیک های نوری آینده نگر

9.7.1 اندازه گیری قطبش

9.7.2 میکروسکوپ کانفوکال

9.7.3 تشخیص فلورسانس

9.7.4 میکروسکوپ فلورسانس روبشی دو فوتون

9.7.5 نسل دوم هارمونیک

9.7.6 طیف سنجی ارتعاشی، رامان و CARS

9.7.7 پاکسازی بافت در محدوده تراهرتز

9.8 تصویربرداری از سلول ها و جریان های سلولی

9.8.1 تصویربرداری جریان خون

9.8.2 پاکسازی نوری خون

9.8.3 مطالعات سلولی

9.8.4 "خود پاکسازی" یا اثرات پاکسازی متابولیک

9.9 کاربردهای تکنیک غوطه وری بافت

9.9.1 سنجش گلوکز

9.9.2 خصوصیات بافت های عروقی آترواسکلروتیک

9.9.3 تصویربرداری نوری از غدد لنفاوی

9.9.4 جراحی لیزر فمتوثانیه دقیق

9.9.5 تصویربرداری خالکوبی پوست و حذف لیزر

9.10 تکنیک های دیگر برای کنترل خواص نوری بافت

9.10.1 فشرده سازی و کشش بافت

9.10.2 اثرات دما و انعقاد بافت

9.10.3 سفید کردن بافت

9.11 نتیجه گیری

کتاب فیزیک لیزر

شرح

اگرچه اصول اولیه لیزرها در 20 سال گذشته بدون تغییر باقی مانده است، اما تغییری در انواع لیزرهایی که علاقه ایجاد می کنند، رخ داده است. این ویرایش دوم کتاب کلاسیک در این زمینه با ارائه مقدمه ای جامع بر اصول عملکرد و کاربردهای لیزر، آخرین پیشرفت ها و کاربردهای لیزر را نشان می دهد. با تأکید بیشتر بر کاربردهای لیزر و فیزیک نوری، بحث‌های مستقل این کتاب برای فیزیکدانان، شیمی‌دانان، دانشمندان نوری، مهندسان و دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد جذاب خواهد بود.

درباره نویسنده

PETER W. MILONNI در حال حاضر عضو آزمایشگاه و دانشیار آزمایشگاه در گروه سیستم های پیچیده بخش نظری، آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و استاد پژوهشی فیزیک در دانشگاه روچستر است. دکتر میلونی نویسنده یا همکار چندین کتاب است و مقالات تحقیقاتی و مروری در زمینه فیزیک محض و کاربردی منتشر کرده است. او سال‌ها در تعدادی از هیئت‌های تحریریه خدمت کرده است و در سال 2008 جایزه Max Born انجمن نوری آمریکا را دریافت کرد. علایق تحقیقاتی او در زمینه‌های اپتیک کوانتومی و الکترودینامیک، به ویژه در ارتباط با کوانتوم است. و خواص نوسانی تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش آن با ماده.

JOSEPH H. EBERLY در حال حاضر استاد فیزیک اندرو کارنگی و استاد اپتیک در دانشگاه روچستر است. او که رئیس سابق انجمن نوری آمریکا بود، به ادبیات تحقیقاتی در مورد اپتیک کوانتومی نظری و فیزیک لیزر، با علاقه به انتشار چند پالس، فیزیک اتمی با میدان بالا، درهم‌تنیدگی کوانتومی، QED حفره و دینامیک آرامش کمک کرده است. دکتر ابرلی مدال اسمولوچوفسکی انجمن فیزیکی لهستان در سال 1987 و جایزه چارلز هارد تاونز از انجمن نوری آمریکا در سال 1994 دریافت کرد. او نویسنده دو کتاب و ویراستار چندین مجموعه مقالات کنفرانس است. او سردبیر اپتیک اکسپرس است و در تعدادی از هیئت های تحریریه و مشاوره خدمت کرده است.

کتاب لیزرهای فیبر

شرح

گزارشی جامع از آخرین پیشرفت‌ها و برنامه‌های کاربردی در این زمینه به سرعت در حال توسعه، که طیف گسترده‌ای از موضوعات را پوشش می‌دهد، مانند مقیاس‌گذاری توان و تولید پالس کوتاه، مدیریت پراکندگی و مدل‌سازی، تولید ابرپیوسته باند پهن و تنظیم طول موج.

این کتاب مشارکت‌های کارشناسان برجسته جهان را در مراکز تحقیقاتی مشترک بزرگ در سراسر اروپا، استرالیا، روسیه و ایالات متحده آمریکا گرد هم می‌آورد. هر فصل یک معرفی سبک آموزشی برای موضوع انتخاب شده برای دانشمندان، محققان و کارشناسان و همچنین دانشجویان فارغ التحصیل و کارشناسی ارشد با پیشینه اولیه در اپتیک ارائه می دهد.

فهرست مطالب

معرفی

سیستم های فیبر توان بالا

لیزرهای فیبر برای موج کوتاه مادون قرمز

لیزرهای فیبر پراکندگی معمولی

مدل سازی و فناوری لیزرهای فیبر فوق سریع

لیزرهای فیبر مخروطی مقیاس پذیر قدرت

منابع ابرپیوسته مبتنی بر فیبر کریستال فوتونیک

نتیجه گیری و چشم اندازهای آینده

دینامیک لیزر غیرخطی: از نقاط کوانتومی تا رمزنگاری

دینامیک لیزر غیرخطی: از نقاط کوانتومی تا رمزنگاری

شرح

بحثی متمایز از پدیده های دینامیکی غیرخطی لیزرهای نیمه هادی.

این کتاب نتایج اخیر مدل‌سازی لیزر نقطه کوانتومی را با جزئیات ریاضی و درک تحلیلی از پدیده‌های غیرخطی در لیزرهای نیمه‌رسانا ترکیب می‌کند و به کاربردهای احتمالی لیزر در رمزنگاری و کنترل آشوب اشاره می‌کند. این رویکرد میان رشته ای، آن را به منبعی منحصربفرد و قدرتمند از دانش برای هر کسی که قصد مشارکت در این زمینه تحقیقاتی را دارد تبدیل می کند.

با ارائه نتایج تجربی و نظری، نویسندگان برجسته لیزرهای منفرد با مواد نانوساختار، و همچنین دستگاه‌های یکپارچه با بخش‌های بازخورد پیچیده را در نظر می‌گیرند. با انجام این کار، آنها به موضوعاتی مانند نظریه انشعاب سیستم ها با تاخیر زمانی، تجزیه و تحلیل دینامیک آشوب، و مدل سازی انتقال کوانتومی می پردازند. آنها همچنین رمزنگاری مبتنی بر هرج و مرج را به عنوان نمونه ای از کاربرد فنی سیستم های لیزری بسیار غیرخطی مورد بررسی قرار می دهند.

بخش اول دستگاه های نانوساختار

مدل سازی دستگاه های مبتنی بر نقطه کوانتومی

لیزر آبشار کوانتومی: یک فناوری در حال ظهور

بخش سوم همگام سازی و رمزنگاری

معرفی لیزرها با مهندس شکوفه ساتری

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

آخرین پیشرفت ها و تکنیک ها در لیزر و زیبایی پوست

پزشکان از جمله متخصصین پوست، جراحان پلاستیک، پلاستیک های صورت و چشم پزشکان می توانند برای آخرین پیشرفت ها و تکنیک ها در لیزر و زیبایی پوست به این برنامه تکیه کنند.

به روز بودن با پیشرفت های سریع در لیزر درمانی و زیبایی پوست یک چالش فزاینده مهم برای پزشکان است. تقاضای بیماران ما برای چنین خدماتی منجر به نیاز به آموزش بهتر و آموزش در شیوه های ایمن و موثر شده است. در حال حاضر، جلسات کمی غیرصنعتی برای کسانی که لیزر درمانی و زیبایی پوست را انجام می دهند، وجود دارد. این دوره با امتیاز بالا، بر تکنیک‌ها و فناوری‌های جدید، همراه با نقاط پایانی بالینی و ایمنی لیزر تأکید می‌کند، در حالی که روش‌های درمانی فعلی را نیز ارزیابی می‌کند - همه بدون نمایشگاه‌های تجاری از صنعت.

شما این دوره را با درک پارادایم های جدید درمان لیزر و فناوری های نوظهور ترک خواهید کرد و با صحبت های هیجان انگیزی که توسط کارشناسان مشهور جهانی ارائه می شود، نگاهی اجمالی به آینده این حوزه پیشرفته خواهید داشت. این یک دوره آموزشی مهم، آگاهانه و مرتبط بالینی خواهد بود که ارزیابی صحیح بیمار و تکنیک های زیبایی شناسی را برجسته می کند.

همه جلسات توسط متخصصین بالینی هدایت می شوند که توصیه های خاصی را برای گنجاندن آخرین به روز رسانی ها در مطب شما ارائه می دهند. مشکلات و تکنیک های زیر بررسی خواهد شد:

ایمنی لیزر در عصر کووید

ضایعات پیگمانته، روزاسه، ریتیدها

پاک کردن خالکوبی

حذف و کاشت مو

لایه برداری کسری ابلیتیو و غیر سایشی

سفت شدن بافت

لیزر و پوست قومی

ملاسما

درمان جای زخم

درمان آکنه و فتودینامیک

حذف چربی غیر تهاجمی

لایه برداری شیمیایی

عوارض و مسائل حقوقی در زیبایی شناسی

بالابر با نخ

میکرونیدلینگ

رسانه های اجتماعی و نکات بازاریابی

سموم بوتولینوم و پرکننده های بافت نرم

موضوعات داغ! آنچه شما در پنج سال آینده استفاده خواهید کرد و برنامه های کاربردی جدید و نوآورانه برای لیزر و منابع نور

اهداف

پس از اتمام این دوره، شرکت کنندگان قادر خواهند بود:

شناسایی روش های ایمن جراحی لیزر و نقش آن در عمل بالینی.

عوارض و اشتباهات احتمالی را هنگام استفاده از لیزر برای روش های زیبایی ارزیابی کنید.

روش‌های درمانی مناسب و مدت زمان عمل مورد نیاز برای تزریق لیزر و فیلر پوستی را که عوارض را به حداقل می‌رساند و نتایج مطلوبی را برای بیمار ارائه می‌کند، مشخص کنید.

خطرات و مزایای مربوط به انجام تزریق فیلر پوستی را ارزیابی کنید.

بحث های موجود در زمینه جراحی لیزر و زیبایی درمانی پوست را تجزیه و تحلیل کنید.

فن آوری های جدید و نوظهور برای جراحی لیزر و درمان زیبایی پوست را خلاصه کنید.