飞秒激光技术应用

课程编码：280216080901P4001 英文名称：Femtosecond Technology Applications 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：杨学宗等

本课程是为国科大物理电子学、微电子、光学工程、材料、通信、物理等专业的研究生开设的秋季学期课程，适合在物理，信息等领域的研究生学习，为学生进入研究所从事科研工作之前拓展科学视野打下坚实的基础。2016 年该课程首次在国科大夏季学期课程中出现。课程所用的教材为孙辉研究员所著在2015年由美国光学工程出版社（SPIE PRESS）出版的 《Femtosecond-Laser-Assisted LASIK Eye Surgery and Imaging》。 2017年该课程再次出现在国科大秋季学期，教材有两本，除了夏季学期所用的教材，又增加了一本孙辉研究员所著在2017年由美国光学工程出版社（SPIE PRESS）出版的 《OCT-Assisted Femtosecond-Laser Cataract Surgery》。孙辉研究员2018年在美国NOVA SCIENCE PUBLISHERS出版社发表了个人的第三本学术专著《Corneal Collagen Cross-Linking and Femtosecond Laser in Refractive and Cataract》，这本书包括了本领域最新的进展和孙辉研究员更多的个人工作，也是我们此门课程的教材。孙辉研究员发表的这三部学术专著在中国科学院图书馆都有收藏，学生可以借阅，不强制要求学生购买教材书籍。
飞秒激光技术自出现以来发展迅速，并且在各个领域得到了广泛应用，尤其在眼科手术方面，飞秒激光作为一种已经广泛应用的手段，深刻影响了现代眼科手术。目前全世界每年数以百万计的患者从飞秒激光眼科手术中受益。飞秒激光在眼科领域的应用主要集中在视力矫正手术，主要是近视眼的手术治疗，并且开始在白内障手术中得到应用。
《飞秒激光技术应用》20 学时，主要内容为：介绍飞秒激光的相关知识，介绍飞秒激光的工业应用，介绍激光和组织相互作用的规律，介绍飞秒激光在视力手术中的应用。飞秒激光在视力手术领域的应用又可以分为两大部分：激光原位角膜磨镶术中的飞秒激光应用和相干断层扫描技术辅助的飞秒激光白内障手术。本课程还对飞秒激光在青光眼领域的科研结果做些介绍。

光学、激光原理与技术

第一章 简介，介绍课程内容 2.0学时 杨学宗
第1节 飞秒激光原理简介
第2节 飞秒激光工业应用
第3节 飞秒激光治疗近视
第4节 飞秒激光治疗白内障
第二章 介绍和超快激光有关的物理知识 2.0学时 杨学宗
第1节 群速度色散和角色散引起的群速度色散
第2节 群速度色散的控制
第三章 介绍和超快激光有关的物理知识 2.0学时 杨学宗
第1节 超快激光的产生
第2节 全固体啁啾脉冲放大飞秒激光器
第四章 介绍飞秒激光在工业上的应用 2.0学时 杨学宗
第1节 超快激光与金属相互作用原理
第2节 表面结构化
第3节 金属打孔
第4节 钻石切割
第五章 介绍激光与组织相互作用原理 2.0学时 杨学宗
第1节 光化学作用
第2节 热作用
第六章 介绍激光与组织相互作用原理 2.0学时 杨学宗
第1节 光挥发
第2节 等离子体消融
第七章 介绍激光与组织相互作用原理和飞秒激光近视手术 2.0学时 杨学宗
第1节 光致破裂
第2节 飞秒激光辅助的激光原位角膜磨镶术
第八章 相干断层扫描技术辅助的飞秒激光白内障手术 2.0学时 杨学宗
第1节 相干断层扫描技术辅助的飞秒激光白内障手术
第九章 课堂讨论 2.0学时 杨学宗
第1节 课堂讨论
第十章 考试 2.0学时 杨学宗
第1节 考试

杨学宗，国科大杭州高等研究院副研究员、杭州相位激光科技有限公司总经理。主要从事高功率单频光纤激光、金刚石激光及非线性频率变换技术等方面研究和产业转化。主持国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金联合基金重点项目子任务、国家重点研发计划项目子任务等科研项目。在光学领域期刊累计发表学术论文70余篇，授权发明专利9项。获得中国光学工程学会科技奖-自然科学奖二等奖、中国科学院大学教育教学成果奖二等奖。担任《Laser and Particle Beams》、《红外与激光工程》青年编委。教授课程包括：《固体激光原理及应用》、《非线性光学导论》、《非线性光学》。李牧野，硕士生导师，国科大杭州高等研究院特聘副研究员，2021年于澳大利亚麦考瑞大学获得物理与天文学专业博士。主要从事高功率金刚石拉曼激光器，窄线宽固体拉曼激光器，非线性光学技术等方面的理论与实验研究。累计发表SCI论文十余篇，授权专利5项。曾在2024年担任《固体激光工程》助教