激光技術(shù)與各產(chǎn)業(yè)的結(jié)合日漸緊密，其中飛秒超快激光作為高端微納加工和生命科學(xué)領(lǐng)域的理想光源，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)精密微加工和醫(yī)療微觀精密治療等領(lǐng)域。

飛秒激光是指脈沖寬度<1ps的脈沖激光。一般情況下，被激光作用的物質(zhì)，在100 fs的時(shí)間內(nèi)電子吸收光子的能量而躍遷到高能級(jí)；為了達(dá)到平衡，電子會(huì)在1 ps的時(shí)間內(nèi)將能量傳遞給晶格；在10 ps的時(shí)間內(nèi)，這些能量將被逐步傳遞到材料內(nèi)部。飛秒激光因?yàn)槊}沖足夠短，電子沒有足夠的時(shí)間將能量傳遞給晶格。其過程與傳統(tǒng)的激光加工線性吸收不同，主要涉及多光子吸收，只有超過多光子吸收閥值的照射區(qū)域，才會(huì)出現(xiàn)明確的加工行為。因此，基于多光子吸收的光強(qiáng)依賴性，飛秒激光加工可以實(shí)現(xiàn)小于焦點(diǎn)光斑尺寸的精度加工。

基于飛秒激光脈寬極窄，能量集中，熱擴(kuò)散時(shí)間短等特性，其超小損傷及嚴(yán)格的空間定位非常適合于生物組織的超精細(xì)切割。特別是在青光眼手術(shù)、視網(wǎng)膜成像的遠(yuǎn)視手術(shù)和白內(nèi)障手術(shù)等眼科手術(shù)中，飛秒激光與角膜組織通過一種光致分解作用進(jìn)行展開，組織在飛秒激光的作用下瞬間變成等離子體。由于等離子體產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度比原子核對(duì)其周圍電子的作用力還大數(shù)倍，最終使組織通過光裂解爆破產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，最終實(shí)現(xiàn)及其精密的組織切割效應(yīng)，能制作精確性非常高的角膜瓣厚度并減小發(fā)生角膜瓣并發(fā)癥的概率。其原理大致如下：

飛秒激光手術(shù)的光傳輸原理：

手術(shù)前醫(yī)生將患者的基本信息資料和手術(shù)數(shù)據(jù)輸入電腦(包括激光聚焦的深度，也就是錐鏡鏡片底部到激光聚焦點(diǎn)的距離；角膜瓣的直徑、蒂的大小和寬度；激光切削的能量等)。手術(shù)中醫(yī)生操作飛秒激光機(jī)，用錐鏡將角膜固定，從而保持激光頭到角膜組織中激光聚焦點(diǎn)的精確距離。

激光聚焦的深度，也就是錐鏡鏡片底部到激光聚焦點(diǎn)的距離，飛秒激光機(jī)按照醫(yī)生設(shè)定的模式傳輸激光脈沖，在角膜上進(jìn)行各種靶向切削。簡(jiǎn)要地說，飛秒激光的光傳輸原理給我們印象最深的是光傳輸?shù)木_定向性和精確定位性。

飛秒激光手術(shù)的光爆破原理：

激光脈沖聚焦到角膜組織中，產(chǎn)生光爆破；每一個(gè)脈沖的光爆破，產(chǎn)生一個(gè)微離子，每一個(gè)微離子，蒸發(fā)大約1微米的角膜組織；蒸發(fā)角膜組織產(chǎn)生擴(kuò)展的水泡和CO2氣泡，水泡和氣泡被角膜組織吸收，角膜組織因此被分離。電腦控制的光學(xué)傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生成千上萬的激光脈沖，成千上萬的激光脈沖按照密集的等寬度等間距的籬笆墻式的光柵模式，在同一深度聚焦，產(chǎn)生光爆破，在角膜組織中形成一層微小直徑的氣泡，使角膜組織分離，形成相應(yīng)的分離面，也就是飛秒激光的切削面。

Rainbow 1060 HP飛秒光纖激光器采用全光纖結(jié)構(gòu)，可提供功率>1W，脈沖寬度<300fs的超短激光脈沖，適用于眼科手術(shù)等應(yīng)用。該產(chǎn)品集成了特有的“Smart-Lock”制造工藝和診斷技術(shù)，通過了嚴(yán)格的工業(yè)化測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，具有高穩(wěn)定可靠性、免維護(hù)、易集成等優(yōu)勢(shì)。