超快光纖激光器是激光器中的新亮點。隨著超快光纖激光器的技術日漸成熟，這種激光器在醫(yī)學方面的應用也逐漸引起了人們的興趣。目前，超快光纖激光器在醫(yī)學光譜技術和醫(yī)學成像技術領域已經(jīng)取得了飛速發(fā)展，下面將主要介紹超快光纖激光器在醫(yī)學這兩個領域的主要情況。 字串7  

一、在醫(yī)學光譜技術方面      
  這主要是研究生物組織的超快時間分辨光譜。超快時間分辨光譜比穩(wěn)態(tài)光譜在技術上更靈敏、更客觀和更具有選擇性。因此，將脈寬為ps、fs量級的超短激光脈沖光源用于醫(yī)學受到了廣泛重視；其一，發(fā)展超快時間分辨熒光光譜技術，用于測量生物組織及生物分子的熒光衰變時間，分析癌組織分子馳豫動力學性質(zhì)等，可以為進一步研究自體熒光法診斷惡性腫瘤提供基礎數(shù)據(jù)；其二，發(fā)展超快時間分辨漫反射（透射）光譜技術，以時域的角度測量組織的漫反射，從而間接確定組織的光學特征。這是一種全新的、適用于活體的、無損和實時的測量方法，為確知光與生物組織的相互作用，解決醫(yī)學光子學中基礎測量問題開辟一條新徑。 字串6  

二、在醫(yī)學成像技術方面  
 發(fā)展無輻射損傷、高分辨率的生物組織光學成像方法與技術，是人們致力努力的目標。超快光纖激光器的出現(xiàn)，為這種時間分辨成像技術提供了一種可能。時間分辨成像技術，它以超短脈沖激光作為光源，根據(jù)光脈沖在組織內(nèi)傳播時的時間分辨特性，使用門控技術分離出漫反射脈沖中未被散射的所謂早期光，進行成像。該項技術是光學層析（斷層）造影（OT）技術中最主要的一種。目前人們已經(jīng)熟知了X線計算機斷層攝影（XCT）和磁共振成像（MRI）等技術，并且這種技術已在生物醫(yī)學領域中得到了廣泛應用，在醫(yī)學診斷中，尤顯重要。但是由于技術能力所限，XCT和MRI無法使人們觀察到密集體腔內(nèi)的組織變異，空間分辨率和時間分辨率還較低，而且，儀器操作復雜，造價過高，作為常規(guī)檢查對人體有不良影響，因而無法滿足診斷學和生物醫(yī)學發(fā)展的進一步要求。 字串7  

  隨著激光技術的不斷發(fā)展，尤其是超快激光技術的發(fā)展，一種新的斷層掃描成像技術——光學相干CT 
（optical coherence tomography，簡稱OCT）技術便應運而生。OCT將半導體激光和超快激光與光學、超靈敏探測、精密自動控制和計算機圖像處理等多項技術結(jié)合為一整體，是繼XCT和MRI技術以后又一大技術突破。這一技術的應用，將使人們獲得微米量級的空間分辨率，而且也給出前所未有的動態(tài)時間分辨圖像。  

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  OCT原理類似于超聲成像，只是用光波代替了聲波。由于光波波長很短，因而分辨率高，而且成像時不需接觸樣品。在成像過程中，只有當參考光和信號光等光程時才會產(chǎn)生光學干涉信號，因而對其他雜散光有極強的抑制作用。它帶來的好處是對不透明的生物組織仍能有效成像，這一點非常重要。因為生物組織散射很強，在普通光鏡下會因為散射過強使反襯度降為零而不能進行觀察。例如，利用OCT可以清晰成像出浸泡于牛奶中的鑰匙，這對普通光鏡來說是不可能的。  
目前國際上在實驗工作方面，已經(jīng)能獲得層析成像達微米量級的空間分辨率，而且也給出了前所未有的動態(tài)時間分辨圖像。利用小型化光纖探頭以及快速掃描技術，已經(jīng)得到了生物組織的活體層析圖；通過將光纖探頭介入成像診斷，獲得了活體的血管、氣管和食管等的精細斷層掃描圖像；將OCT成像與多普勒技術相結(jié)合，可以同時監(jiān)測成像空間結(jié)構和速度分布情況。由于OCT系統(tǒng)造價低，結(jié)構簡單，又是光學成像，對人體不會造成損傷，可望在疾病的診斷、療效監(jiān)測以及光動力學治療效果監(jiān)測等方面，獲得全面的臨床應用。 
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在我國，目前也有許多大學和研究所在開展這種OCT技術的研究。下面以清華大學建立的OCT系統(tǒng)進行攝影成像為例加以說明。圖1是兔眼球的OCT圖像，其中角膜、晶狀體、睫狀體等結(jié)構都十分清晰。該OCT圖像所對應的實際樣品大小為10 mm×4 mm，圖中橫向分辨率約為20μm，縱向分辨率約為25μm。事實上，利用計算機圖像重組技術，可以提高分辨率達一個量級，獲得亞微米分辨率的圖像。 
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        圖1 兔眼球OCT圖象 
光科技，行天下！
 針對超快光纖激光器在醫(yī)學領域的迅速發(fā)展，AFR專門針對光學斷層掃描成像技術推出了一種理想的超快光纖激光器SC450系列。它的輸出光譜波長范圍450-2000nm，脈沖寬度小于6ps,光譜密度達到5mW/nm,輸出功率能夠達到8W，而且這種超快激光器是一種結(jié)構緊湊，免維護的高性能超快光纖激光器。