光子疗法因具有安全、无创、无痛、非侵入、无致瘾和操作方便且疗效显著等特点，已被广泛地应用于疼痛疾病的临床治疗中。本文介绍了基于光子技术的低强度激光疗法、高能量激光疗法、半导体激光疗法以及激光针灸疗法在疼痛缓解方面的研究进展，通过研究疼痛缓解的机制和临床实践手段，为光子技术全面应用于疼痛临床治疗提供理论依据和实践指导。

报道了一台高能量、高光束质量激光二极管抽运全固态1319 nm激光器，激光器采用了主振荡器与放大器(MOPA)结构。通过反射镜镀膜和插入45°反射镜增加损耗以抑制1338 nm和1064 nm激光起振。主振荡器腔内插入温控法布里珀罗(F-P)标准具实现线宽压窄和波长选择。为充分提取放大器能量以获得高能量脉冲输出，两级激光放大器均为双程放大，并对激光驱动电源信号进行处理，使激光器主放大器注入激光脉冲与驱动电源脉冲在时域上的重合性更好。在主放大器抽运电流为140 A时获得了脉冲能量为800 mJ的1319 nm激光输出，光束质量因子M2=1.49，线宽为1.05 GHz，重复频率为50 Hz，脉宽约为200 μs。

研制了一套由压电陶瓷驱动器、压力传感器、环状力施加机构和控制电路组成的反射镜动态热变形补偿系统用于补偿激光反射镜热变形球差。圆形反射镜在两个同轴不同半径的环形力作用下，其内环区域产生曲率可变的抛物面形变，由此补偿反射镜热变形带来的球差项。对镜体进行了有限元数值计算，建立了变形量与沉积热量与受力的关系。采用口径为100 mm，厚度为8 mm平面反射镜进行了受力-变形以及辐照-受力-变形实验，利用干涉仪对面型进行监测。研究表明，在不同推力作用下，有效区域内变形始终保持抛物面形。给出了推力-面型变化曲线，在225 N推力下，中心最大变形超过3 μm。在不同热沉积量下，镜体中心位移和受力保持线性关系，力-变形系数为0.013 μm/N。

针对锥形腔高能激光计后向散射能量损失补偿问题，系统分析了均匀分布激光入射强漫反射面情况下的锥形吸收腔的后向散射问题，进而针对不同高能量激光的输出光斑形状，建立了锥形吸收腔开口处光功率密度分布和后向散射总功率的数学模型，在此基础上对测量结果进行了补偿和修正，有效改善了高能量激光能量测量准确度.

锥形吸收腔高能量激光能量计测量过程中的后向散射能量分布是影响测量准确度的一个关键参量。依据锥形腔能量计内表面与入射激光相互作用的光学定律，推导了能量计内入射激光光束能量的分布函数；并结合复化辛普森数值计算方法，计算分析了当能量计反射系数一定，而入射激光光束直径与吸收腔直径之比不同时，锥形吸收腔开口处光功率密度分布和后向散射总功率。计算结果表明，对于大口径高能量激光，后向散射能量损失将达到0．5%至2．5%左右。根据后向散射光功率密度分布计算得到后向散射总能量，对测量结果进行修正，将有效改善高能量激光能量测量准确度。

对绝对式量热法高能量激光能量计吸收腔的内、外壁温度差特性进行了详细的理论研究和实验验证.用第二非齐次边界条件和第二齐次边界条件的热传导方程分别建立了吸收腔在激光加热过程中和激光加热结束后的温度分布,利用模拟实验对激光照射吸收腔的过程进行模拟,得到内、外壁温度差的实验数据.利用数值模拟法,对理论分析结果作数值分析,理论分析结果与实验数据非常接近,从而证明了在激光加热过程中,虽然吸收腔内外壁存在固定的温度差,但当激光结束后,该温度差将迅速减小,吸收腔达到热平衡.