Tipuri de Lasere

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    1/112

    CUPRINS:

    Introducere 2

    Principiul funcionrii laserului ..............................3

    Clasificarea laserilor ......................................... 4

    Eficienta si puterea laserelor .9

    APLICATIILE LASERILOR IN MEDICINA .10

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    2/112

    Introducere

    Laserul a intrat in viata noastra cotidiana, fiind intalnit la tot pasul: de la sistemul de citirea informatiei de pe un compact disc, la spectacolele de lumina ce insotesc concertele inaer liber, la indicatoarele pe ecranele retroproiectoarelor.Unul dintre cele mai noiprocedee utilizate in industria constructoare de masini este cel bazat pe ,,amplificarealuminii prin stimularea emisiei de radiati" procedeu cunoscut sintetic sub denumirea deLASER (,,Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation"). In fapt, procedeul esteo dezvoltare a amplificarii de microunde prin emisie stimulata a radiatiei MASER(,,Mierowave Amplification by Stimulate Emision of Radiation").

    Laserii sunt dispozitive pentru amplificarea sau generarea undelor electromagnetice dindomeniul optic pe baza efectului de emisiune fortata a sistemelor atomice care permite oconcentrare a energiei corespunzatoare unei temperaturi de zeci de mii de grade.

    In anii 1916 si 1917, Albert Einstein si-a continuat studiile asupra fizicii luminiiaratnd ca moleculele energizate corespunzator emit lumin de o singura culoare,monocromatica.

    In 1951 Charles Townes si-a propus sa produca microunde mai

    puternice cu ajutorul unui oscilator foarte mic. Lui Townes i-a venit ideea ca moleculelede amoniac ar avea dimensiunile corespunzatoare pentru a vibra cu viteza necesara. El aconstruit primul dispozitiv care amplifica microundele prin emisie stimulata de radiatie si

    anumea acest dispozitiv MASER dupa initialele procesului (Microwave Amplification byStimulated Emission of Radiation.)

    Atit Townes cit si alti oameni de stiinta s-au gindit ca acelasi principiu

    putea fi utilizat si la amplificarea luminii, desi problemele de ordin tehnic erau maidificile.

    Biroul de brevete a acordat un credit pentru conceperea unui

    dispozitiv de amplificare a luminii prin emisie stimulata de radiatie, unui student licentiatde la Universitatea Columbia, Gordon Gould, care a prezentat proiectul unui LASER pe 11nov. 1957. In ciuda brevetului primit, se considera ca primul laser utilizabil a fostconstruit de Theodore Harold Maiman, in mai 1960 (laser cu rubin ).

    Laserii sunt dispozitive cuantice de emisie si amplificare a radiatiei in regiunileoptica si cea a microundelor ce isi bazeaza functionarea pe interactiunea a doua sistemefizice: campul electromagnetic dintr-o cavitate rezonanta si mediul activ situat in aceeasicavitate rezonanta, format din atomi, ioni, molecule etc.

    Prin excitarea mediului printr-un procedeu oarecare (ciocniri electronice, transfer

    rezonant de energie, reactii chimice, campuri electrice si magnetice) in mediul excitat seacumuleaza o mare cantitate de energie electromagnetica, care in anumite conditii poatefi eliberata prin emisie stimulata, sub forma radiatiei laser

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    3/112

    Principiul func ion rii laserului

    Laserul este un dispozitiv complex ce utilizeaz un mediu activ laser, ce poate fi solid,lichid sau gazos, i o cavitate optic rezonant. Mediul activ, cu o compoziie iparametri determinai, primete energie din exterior prin ceea ce se numetepompare.Pomparea se poate realiza electric sau optic, folosind o surs de lumin (flash, alt laseretc.) i duce la excitarea atomilor din mediul activ, adic aducerea unora din electroniidin atomii mediului pe niveluri de energie superioare. Fa de un mediu aflat n echilibrutermic, acest mediu pompat ajunge s aib mai muli electroni pe strile de energiesuperioare, fenomen numit inversie de populaie. Un fascicul de lumin care trece prinacest mediu activat va fi amplificat prin dezexcitarea stimulat a atomilor, proces n careun foton care interacioneaz cu un atom excitat determin emisia unui nou foton, de

    aceeai direcie, lungime de und, faz i stare de polarizare. Astfel este posibil capornind de la un singur foton, generat prin emisie spontan, s se obin un fascicul cuun numr imens de fotoni, toi avnd aceleai caracteristici cu fotonul iniial. Acest faptdetermin caracteristica de coeren a fasciculelor laser.

    Rolul cavitii optice rezonante, format de obicei din dou oglinzi concave aflate lacapetele mediului activ, este acela de a selecta fotonii generai pe o anumit direcie(axa optic a cavitii) i de a-i recircula numai pe acetia de ct mai multe ori prinmediul activ. Trecerea fotonilor prin mediul activ are ca efect dezexcitarea atomilor ideci micorarea factorului de amplificare optic a mediului. Se ajunge astfel la unechilibru activ, n care numrul atomilor excitai prin pompare este egal cu numrul

    atomilor dezexcitai prin emisie stimulat, punct n care laserul ajunge la o intensitateconstant. Avnd n vedere c n mediul activ i n cavitatea optic exist pierderi prinabsorbie, reflexie parial, mprtiere, difracie, exist un nivel minim, de prag, alenergiei care trebuie furnizat mediului activ pentru a se obine efectul laser.

    n funcie de tipul mediului activ i de modul n care se realizeaz pomparea acestuialaserul poate funciona n und continu sau n impulsuri. Primul maser i primul laserfuncionau n regim de impulsuri.

    http://ro.wikipedia.org/wiki/Mediu_activ,_laserhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Solidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lichidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gazhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Cavitate_optic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Electronhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Nivel_de_energie&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Echilibru_termic&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Echilibru_termic&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Inversie_de_popula%C5%A3ie&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Solidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lichidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gazhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Cavitate_optic%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Electronhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Nivel_de_energie&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Echilibru_termic&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Echilibru_termic&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Inversie_de_popula%C5%A3ie&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Mediu_activ,_laser
  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    4/112

    Clasificarea laserilor se poate face dup:

    1) natura mediului activ (solid, lichid, gazos);2) puterea emis;3) domeniul de lungimi de und al radiaiei emise;

    4) modul de funcionare(continu sau n impulsuri).

    Cele mai comune lasere au la originea lor fibrele de cristale de rubin sineodim. Mnunchiul de fibre este fasonat la capete, prin suprafee paralele siacoperite cu o pelicula nemetalic reflectant.

    Laserul cu microunde

    Acest laser a fost inventat de

    Townes si Shawlow in 1954. Raza deamoniac trece printr-un concentratorelectrostatic pentru a separa moleculeleaflate pe nivele energetice superioare.

    Nu este o coincidenta ca efectullaser a fost aplicat pentru prima oara inregiunea microundelor. Emisiilespontane sunt proportionale cu cubulfrecventei de tranzitie, fiind mici in aceasta portiune a spectrului, si putand fi

    neglijate, in comparatie cu alte procese ca emisiile stimulate si absorptia. Dinacest motiv inversia populatiilor sunt obtinute usor cu o energie mica. Primainversie a populatiilor a fost obtinuta in molecula de amoniac (NH3). Inversiapopulatiilor in moleculele de amoniac se obtine prin separarea fizica aparticulelor aflate pe nivele energetice superioare de cele aflate pe niveleenergetice inferioare.

    Laserul optic

    Dupa publicarea lucrarii in care Shawlow si Townes aratau posibilitateaactiunii laserului si in spectrul infrarosu si chiar si in spectrul vizibil nu a trecutmult si multi cercetatori au inceput sa ia in considerare crearea unor astfel deaparate. Multi experti credeau ca primele aparate de acest tip vor folosi ungaz. Insa a fost o mare surpriza cand Maiman, in 1960, a creat un aparat cefolosea rubinul pentru a producea efectul laser in spectrul vizibil.

    La inceput s-a crezut capompajul optic va fi ineficient, insa

    aceasta se intampla numai pentru ionicu rezonanta mica, ca cei din gaze sauplasma. In ceea ce priveste ionii

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    5/112

    metalici, acestia pot absorbi radiatii de lungimi de unda aflate intr-o bandamai larga. Radiatiile cu lungimi de unda de 550 nm. sunt absobite de opopulatie de ioni de Cr 3+ aflata intr-un cristal de corindon (care contineCr203 si Al203 in raport de masa 1:2000), apoi se face o tranzitie rapida, faramodificari de temperatura, spre un nivel inferior metastabil de 5 milisecunde.Daca energia de pompare depaseste o anumita valoare, se poate face o

    inversie a populatiilor, care sa treaca de la o stare neutra la acest nivelmetastabil. Performantele laserului cresc mult daca se afla in interiorul unuirezonator optic.

    Primul laser optic, construit de Maiman in 1960, era un laser cu pulsatie,din motive de disipare a caldurii si a necesitatii unei energii mari de pompare.Nelson si Boyle au creat in 1962 primul laser continuu cu rubin, inlocuindsursa (o lampa-blit) cu o lampa cu arc.

    La putin timp dupa ce a fost anuntat prima reusita a laserului optic, alte

    laboratoare de cercetare au inceput si ele, cu succes, sa faca experimente culasere optice care in loc de Cr aveau alte metale rare ca Nd, Pr, Tm, Ho, Er,Yb, Gd si chiar U, iar in locul cristalului de corindon s-a incercat folosirea uneicombinatii de Ytriu-Aluminiu-Garnet, CaF2, sau sticla (care era si mai usor defabricat). Aceste lasere si-au gasit, odata cu imbunatatirea metodelor defabricatie, si aplicatii practice.

    Laserul cu rubin

    Laserul cu rubin estealcatuit, in principal, dintr-un cristal cilindric de rubin,doua oglinzi paralele,argintate sau aurite si untub de descarcare, in forma de spirala, umplut cu un gaz nobil si conectat laun condensator de mare capacitate . Dupa cum se stie, rubinul este un oxidde aluminiu care contine mici cantitati de ioni de crom. Cilindrul de rubinutilizat are lungimea de cativa centimetri si diametrul de cativa milimetri. Cele

    doua oglinzi plane si paralele, slefuite cu mare grija, sunt argintate sau auritein asa fel incat una dintre ele este complet opaca, iar cealalta partialtransparenta, ca sa poata permite razelor laser sa paraseasca instalatia. Elesunt asezate la capetele cilindrului de rubin, uneori se metalizeaza chiarcapetele cilindrului. Tubul de descarcare, in forma de spirala, umplut cu neon,xenon sau amestecuri de neon si cripton este conectat la un condensator sifunctioneaza asemenea blitz-urilor de la aparatele fotografice. Tubul dedescarcare emite intr-un timp foarte scurt, de ordinul miimilor de secunda, olumina obisnuita, dar intensa, care provoaca inversiunea populatiilor incristalul de rubin. In desfasurarea acestui proces o importanta deosebita il au

    impuritatile de crom inglobate in cristalul de rubin. Ionii de crom au trei niveleenergetice pe care le vom reprezenta simplificat ca in figura 2. in starenormala, ionii de crom au energia E1 corespunzatoare nivelului inferior.

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    6/112

    Studiu nivelelor energetice ale cromului arata ca daca se iradiaza ,produsacristalul de rubin cu lumina verde cu lungimea de unda egala cu0,560 de tubul de descarcare, o parte din ionii de crom din starea normala isivor mari energia datorita absorbtiei radiatiei verzi, trecand intr-o stareenergetica superioara E3. In acest caz ionii de crom de pe nivelul E1 pot treceprin pompaj optic pe nivelul E3.

    Laserul cu rubin, laserul cu patru nivele si laserul cu sticla dopata cuneodim lucrez n general n impulsuri de ordinul milisecundelor eliberndenergii cuprinse ntre 0,1 i 100 J. Laserii cu mediu activ solid pot fi folosiipentru obinerea impulsurilor optice ultrascurte, cu intensitate de milioanede wai pe durate de ordinul nanosecundelor.

    Laserul semiconductor

    Sunt cele mai compacte lasere, care sunt formate din jonciuni intresemiconductoare cu propieti electrice diferite. Arsenidiu de galiu este celmai comun semiconductor folosit. Mediul semiconductoarelor este excitat prinaplicarea direct de-a lungul jonciunii.Aceste tipuri de laser, ofer cea mai mareputere la ieire in impulsuri de lumina (cudurata 12 X 10 15 secunde) si sunt folosite instudiul fenomenelor fizice de durata scurt.Excitarea atomilor din mediul laser solid se

    face prin descrcri electrice in tub cuxenon, arcuri electrice sau lmpi cu vaporide metal. Gama de frecventa a luminilaserului, trece de la infrarou la violet. La aplicarea unei tensiuni electrice peo jonciune p-n, are loc injecia de purttori n jonciune,recombinareaelectronilor cu golurile fcndu-se cu emisie de fotoni. Mediile active cele maifolosite pentru laserii cu semiconductori sunt: GaAs, GaAlAs, GaP, InSb. Liniileemise de diferiii laseri cu semiconductori se ntind ntre 0,3-30 micrometri.

    Laserul cu gaz

    Funcie de natura chimic a mediului activ, laserii cu gaz se mpart n treicategorii:

    1. Laserii atomici au ca mediu activ gaze n stare atomic provenitedin substane monoatomice sau poliatomice prin disociere (laserul

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    7/112

    cu heliu-neon, cu oxigen, cu azot). Aceti laseri emit linii situaten infrarou i vizibil.

    2. Laserii ionici i bazeaz funcionarea pe tranziiile electronicedintre nivelele ionice ale substanelor ionizate (laserul cu argonionizat, cu hologeni, cu azot, etc.). Aceti laseri emit linii n

    principal n vizibil i ultraviolet.

    3. Laserii moleculari au ca mediu activ un gaz n stare molecular

    sau vapori: ,,COHCl .,,, 222 HCNNCOOH

    Liniile emise de aceti laseri se gsesc n majoritate n infrarou darsunt cunoscute i n vizibil.

    Laserul cu lichid

    Laserii cu lichid cei mai cunoscui sunt cei cu chelai organici i cei cucolorani. Mediul activ pentru laserii cu colorani este format de o substanfluorescent dizolvat ntr-un solvent (alcool). Lrgimea spectral a radiaieiemise este de ordinul sutelor de angstromi, putnd fi selectat lungimea deund dorit, deci laserul este acordabil ntr-o band larg.

    Laserul cu raze X

    Cilindrul de plasma (rosu) este creat deimpactul unui laser cu pulsatie de mare putere(albastru).Nu sunt folosite oglinzi, in schimbemisiile spontane sunt amplificate si raza estetrimisa in ambele sensuri.A fost creat pentruprima oara de cercetatorii Matthews si Rosen

    la Lawrence Livermore National Laboratory, in1985. Tinta este dintr-o foita subtire deseleniu sau un alt element cu numar atomicmare, dispusa pe un substrat de vinil pentrua-i da rigiditate. Aceasta tinta este iradiata din ambele parti de lasere cupulsatie de mare putere al carei focar are o lungime de cateva sute de ori maimare decat latimea. Cand raza loveste foita, aceasta explodeaza, producando plasma formata din ioni de seleniu ce au cu 24 de electroni mai putin.

    In prezent eficienta acestor lasere este foarte scazuta datorita

    necesitatii unei puteri si frecvente mari a laserului-sursa. O eficienta mai mares-ar putea obtine printr-o racire rapida, ceea ce duce la trei re-pompari aplasmei puternic ionizate. Insa un hibrid intre racirea la contact si

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    8/112

    expansiunea adiabatica pare sa fie cel mai promitator. O alta posibilitatepromitatoare se bazeaza pe transparenta indusa electromagnetic, pentru oreducere drastica a puterii de pompare necesara si pentru obtinerea mult maieficientului efect laser fara inversie (cunoscut si sub numele de fazere).

    Laser cu plasma

    Praful si gazul circumstelar reci se acumauleaza constant in jurulstelelor, care lanseaza jeturi de plasma. Racirea rapida a plasmei candintalneste aceasta coaja poate mari semnificativ efectul de dezechilibru alexpansiunii adiabate. Contactul cu gazul este atat de eficient in racirea rapidaincat Oda et al. (1987) au creat un laser cu plasma ce lucreaza in lungimi deunda din extremul ultraviolet folosind numai acest mecanism, fara safoloseasca expansiunea:

    Laser

    cu racire aplasmei lacontactul cugazul (TPD-I): plasma deheliumentinuta

    electromagnetic stationar este racita de contactul cu hidrogenul, producandefectul laser in XUV (164 nm) (Institute of Plasma Physics Nagoya, Japonia).Alt avantaj al atmosferei stelare sunt distantele foarte mari, o inversie apopulatiilor redusa producand radiatii a caror intensitate creste exponential inamplitudine pe distante mari pana la un punct in care domina spectrul. Ceamai puternica manifestare a laserelor naturale se produce in cuasari.

    In laserele cu plasma cercetate in laboratoare totul este redus la o scaramult mai mica. Aceasta este insa compensata in parte de faptul ca se potpune oglinzi de ambele parti ale mediului, pentru a produce o raza laser ce ar

    fi foarte lunga intr-o extindere virtuala.

    Laser cu electroni liberi

    Aceste lasere folosesc electroni neataai de atomi ce sunt excitai prinunde magnetice. Studiul acestui tip de laser a fost dezvoltat inc din 1977 si adevenit un important instrument de cercetare. Teoretic astfel de lasere, potacoperi ntreg spectrul, de la infrarou la raze X si sunt capabile sa produc

    raze de putere foarte mare.

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    9/112

    E f i c ien ta s i p u te rea l a se re l o rTipul Lungimea de unda(mm) Eficienta Puteri existente (W)Pulsatie Continue

    CO2 10.6 0.01 - 0.02(pulsed)

    > 2 1013 > 105

    CO 5 0.4 > 109 > 100Holmium 2.06 0.03 (lamp)

    0.1 (diode)> 107 30

    Iodine 1.315 0.003 > 1012 -Nd-glass,YAG

    1.06 0.001 - 0.06 (lamp)> 0.1 (diode)

    ~ 1014

    (10 beams)1 - 103

    * Color center 1 - 4 10-3 > 106 1* Vibronic(Ti Safir)

    0.7 - 0.9 > 0.1 hp 106 1 - 5

    Rubin 0.6943 < 10-3 1010 1

    He-Ne 0.6328 10-4 - 1 - 50 10-3

    * Argon ion 0.45 - 0.60 10-3 5 104 1 - 20* OPO 0.4 - 9.0 > 0.1 hp 106 1 - 5N2 0.3371 0.001 - 0.05 105 - 106 -* Dye 0.3 - 1.1 10-3 > 106 140Kr F 0.26 0.08 > 109 500Xenon 0.175 0.02 > 108 -

    *=Surse reglabile; hp=eficienta de pompare a laserului

    APLICATIILE LASERILOR IN

    MEDICINA

    Biofotonica (gr. bios - viat) este o tiin multidisciplinar, care folosete tehnologiafotonica n proceduri i produse cu aplicabilitate n medicin i biologie. Aadar,

    biofotonica mai poate fi numita tiina aplicrii luminii n slujba vieii.Terapia bazat pe lumin nu este nou Vechii egipteni au folosit soarele pentru a iniiareacia fotodinamic a unui produs natural din plante, psoralen, n vederea tratrii pielii

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    10/112

    depigmentate.Laserii au fost aplicai n medicin imediat dup ce primul laser cu rubin a fost pus n

    funciune n anul 1960 (Maiman 1960). Interesul iniial al medicilor pentru laseri s-abazat pe abilitatea fasciculelor laser focalizate de a coagula vasele sangvine din retini de a seciona esutul. Retina a constituit un candidat serios pentru terapia laser,

    deoarece celelalte componente ale ochiului sunt transparente pentru radiaia laserilorce emit n vizibil. Coagularea vaselor sangvine retiniene a reprezentat prima aplicaieneinvaziv a laserilor. Multe din ncercrile iniiale au fost empirice, cu o nelegeresumar a mecanismelor de interacie laser-esut. Aplicaiile medicale ale laseriloraucunoscut o dezvoltare continu, accelerndu-se mai ales n ultimii 10-15 ani. Cercetrilecontinu cu intensitate i n prezent, noi metodici i tehnologii sunt raportate odat cuperfecionarea instalaiilor cu laseri i n special a accesoriilor, care diversific aplicareaaceluiai laser n mai multe specialiti medicale.

    Exist o serie de motive care justific utilizarea intensiv a laserilorn medicin,a) n primul rnd, majoritatea aplicaiilor medicale nu utilizeaz o proprietate

    important a laserilor, rnonocromaticitatea, i n consecin cerinele instalaiilormedicale cu laseri nu sunt att de stringente ca n cazul spectroscopiei laser, deexemplu. Laserii medicali folosesc cu preponderent strlucirea intens aradiaiei laser, proprietate care poate fi utilizat pentru focalizarea fasciculelorlaser i producerea de intensiti ridicate, folosite pentru nclzirea local. Deimulte dintre aplicaii nu necesit focalizarea ia limita de difracie, utilizarealaserilorpentru secionarea sau perforarea celulelor i a structurilor lor cu

    precizie submicronic apeleaz la capacitatea de focalizare extrem afasciculelor laser.

    b) n al doilea rnd, fibrele optice au majorat semnificativ numrul aplicaiilormedicale ale laserilor. Posibilitatea de focalizare a radiaiei laser n medicinaeste extrem de tentant pentru tratarea fibre optice cu diametrul de 100-1000organelor interne. Mnunchiuri de fibre optice au fost ncorporate n sistemerigide sau flexibile de vizualizare endoscopic, care confer medicului accesulpe traiectul gastrointestina, n plmni sau alte organe interne. Dac sistemulde vizualizare endoscopic este combinat cu un sistem de fibre optice pentrughidarea fasciculului laser, atunci multe organe interne devin accesibilechirurgiei laser. Sistemele laser cu fibre optice sunt folosite de asemenea casurs de excitare n studiul fluorescentei unor esuturi din interiorul corpului,precum i pentru transmiterea semnalului de fluorescent spre sistemele opticei electronice de analiz. De exemplu, chirurgii specializai n bolilecardiovasculare utilizeaz un sistem de diagnosticare cu fibre optice pentru adistinge segmentele normale de cele bolnave ale arterelor, nainte de a aplicaradiaia laser de putere pentru ndeprtarea plcii ce obtureaz arterele.

    c) n al treilea rnd, laserii permit interacia fr contact cu esutul, ceea ce conferun avantaj clinic important. Un exemplu tipic de chirurgie fr contact este noftalmologie, unde laserii sunt folosii n mod curent pentru tratarea cauzelor ce

  • 8/2/2019 Tipuri de Lasere

    11/11

    conduc la pierderea vederii: degradarea macular accentuat de vrst, boalaretiniana indus de diabet i glaucomul. Interacia fr contact iaser-tesut estede asemenea important n sistemele optice de diagnosticare. Tehnicile denregistrare la distant cu laseri n infrarou msoar absorbia optic a pereilorarterelor, pielii i calculilor biliari, n timp ce mprtierea cvasi-elastic a luminii

    este utilizat pentru investigarea biologiei formrii cataractei.n aplicaiile medicale, radiaia laser inciden pe esut poate suferi patruprocese importante: poate fi reflectat de suprafa; o parte din radiaiatransmis poate fi absorbit n volumul esutului, fie de ctre apa din esut, fiede ali absorbani, cunoscui sub denumirea de cromofori, ca de exempluhemoglobina i melanin; o alt parte din radiaia transmis este mprtiat nesut, putnd, n unele cazuri, conduce la distrugeri ale esutului n regiuni multmai ndeprtate dect ne-am atepta de la o simpl propagare prin esut; nsfrit, o parte din radiaie poate fi transmis prin esut, n special n cazul unorgrosimi mici.

    Toate aplicaiile laser biomedicale se bazeaz pe interacia radiaiei cu sistemelebiologice. Aceste interacii cauzeaz un spectru larg de efecte, care pot fi mprite ntrei grupe principale.:- Prima grup nglobeaz efectele laser de mic putere, prin care radiaia esteabsorbit, reflectat sau reiradiat (prin fluorescent) de ctre substan astfel nct nuapar nici un fel de modificri. Aceste interacii formeaz baza diagnosticului laser(diagnosticul spectral al moleculelor i macro-diagnosticul la nivel de esut).