Диодный лазер

By in
611
Диодный лазер

Диодный лазер (Diode Laser) — полупроводниковый лазер, созданный на основе матриц из лазерных диодов. Это относительно новая технология, обладающая многими преимуществами, среди которых, например, один из самых высоких коэффициентов полезного действия (КПД) — до 30%.

В нашей компании Вы можете приобрести следующее оборудование, оснащенное диодным лазером:

Как это работает?

Естественный белый свет состоит из 7 цветов радужной палитры VIBGYOR — Violet, Indigo, Blue, Green, Yellow, Orange, Red (фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный). Эта палитра представляет собой смесь электромагнитных волн разной длины, каждая из которых при пропускании через линзу обладает собственным фокусным расстоянием. Данный эффект называется хроматической аберрацией — из-за него такой луч невозможно сфокусировать в строго заданной точке (рис. 1).

Рис. 1. Эффект хроматической аберрации возникает из-за различного фокусного расстояния у электромагнитных волн разной длины

Частично эту проблему решил светодиод (Light Emitting Diode, LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным (p-n) переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Он способен излучать свет заданного оттенка — например, желтого. Однако диодный свет также подвержен хроматической аберрации, пусть и в небольшой степени.

Следующим шагом стало создание диодного лазера, излучающего свет строго определенной длины волны. Пропустив через простую систему линз, его можно легко сфокусировать в заданной точке — это стало отправным моментом в разработке аппаратов для различных областей промышленности и, конечно же, эстетической медицины.

На рис. 2 показана упрощенная схема и принцип действия лазерного диода. Обычно в нем используется арсенид галлия, легированный селеном, алюминием или кремнием, для получения полупроводниковых материалов типа p и n. Они обладают разными типами проводимости — дырочной (p, positive) и электронной (n, negative). В месте их контакта друг с другом (электронно-дырочный или p-n переход) возникает лазерное излучение.

Рис. 2. Конструкция диодного лазера (слева) и принцип возникновения лазерного излучения (справа)
Слева: две пластины из полупроводниковых материалов с разными типами проводимости — дырочной (p, positive) и электронной (n, negative) — соприкасаются друг с другом.
Справа: пропускание электрического тока в прямом направлении стимулирует перемещение электронов из пластины n в область p–n перехода. Попав в «дырки» пластины p, электроны сталкиваются с атомами и высвобождают световые фотоны. Этот процесс идет лавинообразно до тех пор, пока не сформируется лазерный луч, направленный перпендикулярно пластинам.

Особенностью диодных лазеров является расположение излучающего элемента в управляющей рукоятке, а не в самом устройстве. Это дает сразу несколько важных преимуществ:

  • Минимальные потери энергии — поскольку блоки лазерных диодов (диодные матрицы) находятся, как правило, в рукоятке аппарата, для доставки излучения не нужно использовать сложную систему зеркал или световодов. Это обуславливает значительно меньшие потери энергии по сравнению с кристаллическими или газовыми лазерами, в которых излучение генерируется в самом аппарате, а не в рукоятке.
  • Высокий КПД — поскольку потери энергии минимальны, коэффициент полезного действия диодного лазера является одним из самых высоких и составляет до 30% (для сравнения: Nd:YAG лазер — около 3%, СО2 лазер — 5–15%, волоконные лазеры — до 20%).
  • Низкое энергопотребление — малые потери энергии вместе с высоким КПД обуславливают низкое потребление энергии.
  • Простая система охлаждения или ее отсутствие — поскольку диодный лазер потребляет мало энергии, он почти не греется. Следовательно, не нужно применять сложную систему охлаждения.
  • Компактность — из-за отсутствия мощных блоков питания и громоздких охладителей, устройство обладает компактным корпусом и небольшой массой.
  • Долговечность — в диодном лазере практически нечему ломаться: он легко выдерживает несколько миллионов вспышек без необходимости сервисного обслуживания. По статистике, большинство случаев выхода аппарата из строя связаны с его механическим повреждением, а не самостоятельной поломкой.

Преимущества для специалистов

  • Малый расход энергии и высокий КПД
  • Компактность и легкость
  • Отсутствие хрупких элементов и расходных материалов
  • Отсутствие необходимости в регулярном обслуживании

Преимущества для пациентов

  • Современные диодные лазеры 800 нм можно использовать на темной и загорелой коже
  • При удалении волос диодным лазером 800 нм болевые ощущения менее выражены по сравнению с Nd:YAG лазером
  • Диодные лазеры для эпиляции могут генерировать мощные вспышки с большой скоростью, поэтому процедуры на этих лазерах занимают мало времени

Использование на практике

Диодный лазер установлен в следующих аппаратах:

  • Clear + Brilliant
  • LightSheer DUET
  • LightSheer DESIRE

Clear + Brilliant

Это неаблятивный фракционный лазер с двумя рукоятками, излучающими на длинах волн 1440 нм и 1927 нм. Они применяются для устранения эстетических недостатков кожи путем неаблятивного фракционного фототермолиза. Множество микролучей создают в коже так называемые микротермальные лечебные зоны (МЛЗ), в которых ткань нагревается до определенной температуры (но не выше 90 °С, т.е. ткань не выпаривается). Между МЛЗ находятся интактные области, откуда в поврежденную зону поступают клетки для активного заживления и обновления кожи.

Особенности длин волн:

  • 1440 нм — излучение достигает сетчатого слоя дермы, формируя глубокие МЛЗ. Подходит для коррекции расширенных пор, морщин, безоперационной подтяжки кожи и выравнивания ее рельефа.
  • 1927 нм — излучение не проникает глубже эпидермиса, поэтому МЛЗ образуются поверхностно. Используется для терапии пигментных пятен, выравнивания цвета кожи, коррекции ее тона, а также для трансдермальной доставки космецевтики.

LightSheer DUET

Излучение диодного лазера с длиной волны 800 нм селективно поглощается областями, в которых присутствует много меланина (темная кожа, волосы) или гемоглобина (поверхностные микрососуды). В то же время вода является проницаемой для лазера, поэтому светлая кожа и подлежащие ткани практически не накапливают световую энергию. Выборочное поглощение фотонов определенными структурами называется селективным фототермолизом. При этом в них резко повышается температура до 70 °С, что способствует разрушению, например, волосяных фолликулов. Данный подход применяется не только для удаления волос, но также для лечения сосудистых дисхромий и пигментных образований.

В аппарате LightSheer DUET имеются 2 рукоятки:

  • HS с размером пятна 22 x 35 мм и технологией вакуумного усиления — благодаря большой площади, обеспечивает высокую скорость обработки, а вакуумное усиление отвечает за комфорт пациента и общую эффективность процедуры.
  • ET с размером пятна 9 x 9 мм и охлаждающим сапфиром ChillTip — позволяет работать на труднодоступных участках с максимальной точностью и аккуратностью.

LightSheer DESIRE

Диодный лазер с длиной волны 805 нм и 3 рукоятками:

  • HS с размером пятна 22 x 35 мм и технологией вакуумного усиления — аналогична LightSheer DUET.
  • XC с размером пятна 12 x 12 мм и охлаждающим сапфиром ChillTip — универсальная рукоятка для работы как на крупных поверхностях, так и в сложных местах.
  • ET с размером пятна 9 x 9 мм и охлаждающим сапфиром ChillTip — аналогична LightSheer DUET.

LightSheer DESIRE обладает несколькими предустановленными режимами, которые позволяют сразу начать работу. По мере накопления опыта эти настройки можно корректировать под конкретных пациентов.

Вам также могут быть интересны:

Диодные лазеры

54321
(0 votes. Average 0 of 5)