激光的分类

激光通常以介质的成分(激光介质)来命名。介质可以是气体(如氩气、CO₂和准分子激光)、液体(如脉冲染料激光)、固体[如翠绿宝石，半导体激光，铒：钇-铝石榴子石激光(Er:YAG laser)、Nd:YAG和红宝石激光]或固态(半导体激光),它们能被外部的能源，诸如闪光灯激励。

激光介质放在光学谐振腔(或共振器)内，决定受激辐射光的波长。沿着光学谐振腔的轴线移动的光子，在两块相对的反射镜中间反射，沿着同样的轴线受激辐射。

一个反射镜是全反射镜，另一个是部分反射镜。光不断放大直到从部分反射镜中释放出来，然后进入传输系统传输到手具。

传输系统可以是光纤或关节臂，通过这些系统光被反射镜反射。光纤优点在于轻便，利于操作和保管，然而，当光纤在操作、移动或清洁时被弯曲、扭转超过限度时会折断，这会增加使用成本，因为更换一根光纤很贵，且通常不在制造商保修或服务合同范围内。

光纤质量不足以传输从诸如CO₂、Er:YAG或短脉冲Q-开关激光中释放的光，这类激光需要含多个反射镜片的关节臂来传输。每个传输系统的末端都有一个手具，通过它，光可以被聚焦或作为平行光束来发射。

为了限制皮肤被照射的时间，每一种方式都可以在预先选好的皮区上扫描。

激光也根据光束的脉冲特征来分类。这可以是连续的、脉冲的或者质量开关的(quality switched)(Q-开关)。

连续激光是一束相对低能量的不间断光束，诸如CO₂激光。连续光波可以被关闭来释放个别的能量脉冲。然而，单纯的机械性关闭可能没有益处，因为这种脉冲没有充足的能量用于临床。

后来，超脉冲得到发展，激光发射出一系列快速的较高波峰的能量脉冲。然而，这些所谓的“准连续”激光释放的脉冲非常接近，在两个脉冲之间没有充足的时间来冷却，在皮肤上作用的结果和连续激光束非常相似。只有含有充足能量带有个体化脉冲的高峰能量激光得到发展，才能获得临床上重要的组织效应。例如脉冲染料激光，正常模式的翠绿宝石激光、半导体激光和脉冲时间只有毫秒或微秒级的超脉冲CO₂激光。

质量开关或Q-开关是实现压缩激光脉宽(5～100ns)提高激光峰值功率的一种方法，它通过带有两个偏震器的光电开关来实现，依靠它们的协调一致使光传输或阻断。脉宽也是变化的，这样它可以接近靶色基的热驰豫时间。

皮肤上入射光的结局

照射到皮肤上光的结局，可以从四个方面来讨论。

1、反射

有4%～6%的光在角质层被反射掉。

2、吸收

光子的吸收遵守比尔定律。通过组织(理想的均匀介质)的特定波长的光，其强度状态依赖于它的初始的光强度、穿透深度和消失距离(超过90%的光被吸收的距离)。没有光的吸收，就不可能有对组织的作用。

当一个光子被靶分子或靶色基吸收，它的所有能量就被转移到那个分子上。选择性皮肤激光手术的原理在于能够根据波长、能量和脉冲宽度来操作激光，使特定的靶色基吸收光被损伤或毁坏，而别的色基没有受影响。

3、散射

在皮肤，这主要是由于真皮胶原的原因，因为胶原分子的尺寸和近红外线的可见光的波长相似。散射主要是向前的，在某些部位大量的反散光，使真皮上部的能量密度增加，超过了入射位置的强度。

在皮肤上还发生另外两种类型的散射，也就是由比入射光的波长小的分子引起的向各个方向的微弱散射和由比照射光波长大的物质引起的向前的散射。

散射很重要，因为它迅速减少能量密度，使靶色基的吸收成为可能，因此在组织上产生临床效果。波长增加，散射减弱，使其成为理想的媒介指向深层的皮肤结构，如毛囊。600～1200nm的波长是通向皮肤的光窗，因为它们不仅散射少，而且在这个波长范围内限制了被生物体内的色基吸收。

4、透射

残余的光传输到皮下组织，这主要依赖于波长，波长短的光(300～400nm)被散射，穿透不超过0.1mm。600～1200nm波长的光穿透得更深一点，因为它们散射的少。