Biophysics · 11.05
Laserの種類
Types of lasers
🧠 レーザーは活性媒質active medium活性媒質（active medium）active medium（活性媒質）で分類できるが、医学的な選択では媒質名より、発振波長・連続かパルスか・組織の吸収特性を結びつけることが重要である。
活性媒質による分類
| 種類 | 代表例 | 代表的な特徴・波長域 |
|---|---|---|
| 固体solid固体（solid）solid（固体）レーザー | ルビーレーザー、Nd:YAGレーザー | 高出力パルスoutput pulse出力パルス（output pulse）output pulse（出力パルス）、近赤外など |
| 気体レーザー | ヘリウムネオン（He–Ne）、二酸化炭素carbon dioxide, CO₂二酸化炭素（carbon dioxide, CO₂）carbon dioxide, CO₂（二酸化炭素）（CO₂）、エキシマ | 可視、遠赤外、紫外など幅広い |
| 半導体semiconductor半導体（semiconductor）semiconductor（半導体）レーザー | ダイオードレーザーdiode laserダイオードレーザー（diode laser）diode laser（ダイオードレーザー） | 小型・高効率、波長選択性 |
| 色素レーザーdye laser色素レーザー（dye laser）dye laser（色素レーザー） | 色素レーザーdye laser色素レーザー（dye laser）dye laser（色素レーザー） | 色素を変えて波長可変 |
どの種類でも反転分布population inversion反転分布（population inversion）population inversion（反転分布）と光共振器optical resonator光共振器（optical resonator）optical resonator（光共振器）という基本構成は共通するが、ポンピングpumpingポンピング（pumping）pumping（ポンピング）法と利得gain利得（gain）gain（利得）帯域は異なる。
波長が標的を決める
組織では水、ヘモグロビン、メラニンなどの吸収スペクトルabsorption spectrum吸収スペクトル（absorption spectrum）absorption spectrum（吸収スペクトル）が波長ごとに異なる。CO₂レーザーは水に強く吸収され表層の蒸散・切開に向き、近赤外光は比較的深く到達する。エキシマの紫外光は光化学的切除に利用される。
時間波形による分類
連続波continuous wave連続波（continuous wave）continuous wave（連続波）は持続的な加熱、長パルスは凝固、短パルスは熱拡散前の選択的作用や光機械作用photomechanical光機械作用（photomechanical）photomechanical（光機械作用）を起こしやすい。ピークパワーpowerパワー（power）power（パワー）と集光性focusability集光性（focusability）focusability（集光性）を含めて、目的に合うレーザーを選ぶ。
まとめ
- 固体solid固体（solid）solid（固体）・気体・半導体semiconductor半導体（semiconductor）semiconductor（半導体）・色素レーザーdye laser色素レーザー（dye laser）dye laser（色素レーザー）は活性媒質active medium活性媒質（active medium）active medium（活性媒質）で分類される。
- 発振波長は組織内の吸収物質と侵達深さを決める。
- 連続・パルスの時間構造は、熱的・光化学的・機械的作用physical/mechanical action機械的作用（physical/mechanical action）physical/mechanical action（機械的作用）を変える。