Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser with potential application to refractive surgery (2025)
- Authors:
- Autor USP: PINTO, VINÍCIUS PEREIRA - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2025.tde-07042025-105155
- Subjects: LASER; OFTALMOLOGIA
- Keywords: Ablação laser; Alta taxa de repetição de pulsos; Femtosecond laser; High-repetition rate laser; Laser ablation; Laser femtossegundo; Nanocirurgia; Nanosurgery; Ophthalmology
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Este trabalho tem como objetivo aprimorar a precisão e a segurança da cirurgia refrativa por meio do desenvolvimento de um sistema de laser de femtosegundo compacto e de baixo custo, com alta taxa de repetição. A motivação por trás desta pesquisa decorre da necessidade de melhorar a precisão cirúrgica, hipótese baseada no uso de taxas de repetição mais altas, característica dos ressonadores compactos. Nesse contexto, foi desenvolvido um oscilador laser de Ti:Safira por Kerr Lens Modelocking, operando a uma taxa de repetição de 1 GHz. Esse laser, utilizando uma cavidade em formato borboleta (bow-tie) com espelhos compensadores de dispersão e um sistema de regulação de temperatura por Peltier, atingiu uma potência média de saída de 0,94 W com 7,4 W de potência de bombeio, emitindo uma banda espectral larga centrada em 756 nm, gerando pulsos de baixa energia de 1 nJ, com largura temporal de 61 fs e potência de pico de 15 kW. Para avaliar a aplicação do laser em cirurgia refrativa, foi realizada uma análise detalhada da interação laser-PMMA, utilizando o Polimetilmetacrilato (PMMA) como material que mimetiza a córnea. Essa análise teve como objetivo elucidar os parâmetros essenciais de ablação induzida a laser para aplicações cirúrgicas. A caracterização do processo cirúrgico foi realizada utilizando um sistema comercial de laser para cirurgia refrativa para entender melhor o método de processamento. O estudo envolveu técnicas de microfabricação caracterizadas por análises desuperfície e volume, realizadas com dois diferentes lasers de femtosegundos, avaliando diversas combinações de sobreposição de pulsos e níveis de energia para determinar o limiar de energia de pulso necessário para causar modificações. Os resultados revelaram que taxas de repetição mais altas, combinadas com pulsos de baixa energia, produzem danos mais precisos em comparação com pulsos de alta energia e baixa taxa de repetição. Esses achados indicam que lasers de femtosegundo compactos, com alta taxa de repetição e baixa energia por pulso, oferecem um potencial significativo para melhorar a precisão das cirurgias refrativas, além de viabilizar a miniaturização dos equipamentos e a redução de custos
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 04.02.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
PINTO, Vinícius Pereira. Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser with potential application to refractive surgery. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-07042025-105155/. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Pinto, V. P. (2025). Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser with potential application to refractive surgery (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-07042025-105155/ -
NLM
Pinto VP. Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser with potential application to refractive surgery [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-07042025-105155/ -
Vancouver
Pinto VP. Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser with potential application to refractive surgery [Internet]. 2025 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-07042025-105155/ - Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser
- Desenvolvimento de cavidade laser Ti:Safira Femtossegundos
- Development of low energy and high repetition rate femtosecond laser
- Desenvolvimento de cavidade laser Ti:Safira femtossegundos
- Bases da teoria da representação e aplicações em física
- Bases da teoria da representação e aplicações em física
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- Compact sub-100-fs low-energy solid-state laser with gigahertz repetition rate
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- Compact sub-100-fs low-energy solid-state laser with gigahertz repetition rate
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2025.tde-07042025-105155 (Fonte: oaDOI API)
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