Page 32 - 2021電子物理系系刊
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雷射科技在眼科&牙科
Q:教授曾經在有庠科技獎中指出,雷射技術能應用在眼科、牙科等各項疾病
方面,想請問針對這點更具體的說明。
例如在治療白內障時要換人工水晶體,但是過一段時間後會因為抗體形成
的薄膜而又看不清楚,所以就要利用雷射將那層薄膜打掉,因為無法用刀具將
其刮除,只能用雷射將薄膜氣化;另外就是一些糖尿病比較後期的病患會有眼
底出血的狀況就必須用雷射聚焦在視網膜上進行燒結。但是燒結和氣化所運用
雷射的方式有相當的差異,燒結時的雷射是所謂連續光的雷射、而白內障手術
所應用的是一個瞬間的短脈衝雷射來做爆破。
在牙科方面則是希望可以用雷射取代傳統的切割工具、鑽頭,而雷射還有
另一個可以止血的好處。在台灣牙科的雷射治療並沒有像國外普遍,但是這個
技術其實已經發展了一段時日,只是說普及化上價格是個很大的影響因素。因
為牙科並不像眼科無法用刀具直接切割,所以不像眼科對雷射手術般有較大的
急迫性。
雷射和量子物理意想不到的連結
Q:可以請教授簡介一下目前的研究方向及研究特色嗎?
我在學校內多是研究雷射物理。雷射本身就是光子,而雷射特別的地方在
於其高度的同調性,所以相當容易產生干涉現象。所以我們可以想像說雷射所
表現出波的特性會和在量子力學中所談到的物質波有相像之處,而量子力學中
的圖像多是由光學所延伸出來。所以我們可以就這個波的特性去探討當波長的
相對尺度很短很短的時候粒子的特性就會比較明顯,反之波長較長時波動性就
會比較明顯。在量子物理發展的路上也發現物質波也有類似的現象,所以薛丁
格方程事實上和電磁波方程的數學形式是有相當的類比存在的。雖然在我念博
士時是研究電子在材料的傳輸、後來我去研究光子在系統那怎麼跑,後來我發
現二者的數學是很接近的。而且電子在材料內的傳輸看不到、只能由最後的結
果反推,但是光怎麼跑卻可以看的很清楚,所以在當初我在學校內就和黃凱風
老師在實驗室做出許多以雷射的共振腔內表現出例如氫原子模型或是harmonic
oscillator等量子力學、波函數的圖像,這是因為他們的數學型式相當類似的。
又因為我們可以自己架雷射,所以可以簡單的操縱各式各樣我們在量子物理裡
面所讀到的、大家看不到的氫原子波函數或是球諧函數等等。
雷射物理其實就是用雷射來看很多的物理,雷射是一個很好的平台,如果
做得好的話我們可以利用雷射來看很多有干涉、糾纏的物理。這個算是我們比
較特有的原因是因為其實物理系最後會走雷射的人很少,其他人多是選擇凝
態、固態或是高能物理等領域,因此我們就有了更大的舞台。雷射和實際的應
用也是息息相關的,所以對我們實驗室的研究生來說不論理論還是應用生都能
有相當的收穫。藉由對雷射的了解,研究生們會更清楚量子物理、更了解雷射
不論在眼科或牙科上甚至於材料加工的實際應用。 29