NAMA: WILLIAM YOHANES SNIM: M0211075TUGAS: OPTOELEKTRONIKA

TEKNOLOGI LOW LEVEL LASER TERAPI (LLLT) UNTUK ATASI NYERI

Diabad 20 ini, manfaat laser sangat banyak dirasakan di berbagai bidang. Contohnya penggunaan teknologi laser pada bidang industri (pemotongan lempeng-lempeng baja, pengelasan, dan pengeboran), bidang elektronika (penyimpanan memori optik di dalam komputer), bidang komunikasi (penyalur suara dan sinyal gambar dalam serat optik), serta bidang kedokteran dan kesehatan (pendiagnosa penyakit, pengobatan penyakit, dan perbaikan suatu cacat serta pembedahan), dan lain-lain.Laser merupakan istilah dari light amplification by the stimulated emission of radiation. Penemuan laser merupakan perkembangan yang sangat panjang dan pada awalnya dikenal dengan nama Maser (Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation). Pencetus pertam kali, istilah Maser adalah Albert Einstein. Ia mengungkapkan hanya sebatas teori. Dan pada zamannya merupakan teori yang sangat kontroversial karena teknologi pada zaman tersebut belum mampu mendukung nya. setelah dua dekade berlanjut, maser dapat dibuat dengan gas amoniak oleh Charles. H. Townes. Pengembangan selanjutnya, dibuat maser dengan emisi tingkat kedua oleh Nikolai Basov dan Alexander Proskhorov. Ketiga nya diberikan hadiah nobel pada tahun 1964. Sedangkan pembuatan laser sendiri atau maser serat optik oleh Gordon Gould. Prinsip kerja laser dapat dijelaskan dengan model atom. Atom terdiri dari inti atom (berisi proton dan netron), dan awan elektron. Elektron-elektron ini selalu berputar mengelilingi inti atom pada orbit-orbit tertentu, sesuai dengan tingkat energinya. Orbit elektron yang mempunyai tingkat energi paling rendah adalah yang paling dekat dengan inti. Jadi, semakin jauh elektron dari inti, semakin besar pula tingkat energinya. Ini mengindikasikan bahwa apabila kita memberikan energi pada atom maka elektron yang berada di tingkat energi dasar (ground-state energy level) dapat tereksitasi (pindah) ke orbit yang tingkat energinya lebih tinggi. Elektron yang telah pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi ini (excited electron) berada dalam keadaan tidak stabil. Elektron ini selalu berusaha untuk kembali ke keadaan awalnya dengan cara mengeluarkan kelebihan energi tersebut. Energi yang dikeluarkan berbentuk foton (energi cahaya) yang mempunyai panjang gelombang tertentu (warna tertentu) sesuai dengan tingkat energinya. Ini disebut juga dengan radiasi atom.

Gambar1 Eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggiSinar laser merupakan hasil dari pengontrolan dari emisi cahaya. Hal ini dapat dilakukan dengan meletakkan dua buah cermin di kedua ujung batu ruby. Salah satu cermin dibuat half-silvered( memantulkan sebagian cahaya; sementara cahaya yang tidak dipantulkan dapat menerobos keluar). Ruby diberi stimulasi energi (disinari dengan cahaya) sehingga beberapa elektronnya tereksitasi. Kemudian elektron yang tereksitasi ini berusaha kembali ke tingkat energi awal dengan melepaskan cahaya (foton). Cahaya ini memantul-mantul pada permukaan cermin dan menyinari elenya sehingga mengakibatkan tereksitasinya para elektron tetangga tersebut. Elektron-elektron ini kemudian mengemisikan cahaya untuk kembali ke keadaan normalnya. Sebagian cahaya yang berhasil menerobos keluar dari half-silvered mirror mempunyai sifat monokromatik, koheren, dan berfasa tunggal. Sinar ini dikenal dengan sinar laser. Teknologi laser telah banyak dimanfaatkan pada bidang surgery contohnya untuk mempercantik diri dengan terapi laser, terapi laser untuk atasi nyeri, laser untuk penyembuhan luka, terapi laser efektif obati sakit laser dan atasi nyeri leher. Laser yang digunakan pun beragam tergantung jaringan tubuh yang akan dikenai laser serta dosimetri dari Low Level laser therapi tersebut yakni Power (P) adalah jumlah energi yang berasal dari probe laser, densitas power (Pd) adalah jumlah energi yang diberikan di bawah area sinar probe, dan densitas energi (Ed) adalah jumlah energi sebenarnya atau dosis yang diberikan pada tingkat probe laser per centimeter persegi jaringan.Laser dapat digunakan untuk penyembuhan luka karena laser adalah suatu gelombang elektromagnetik yang dapat berinteraksi dengan jaringan tubuh dengna efek samping bergantung dari daya dan exposure yang diterima oleh jaringan tubuh tersebut. Pada aplikasi ini, laser dapat dilakukan tanpa menyentuh kulit (non invasive). Dan jenis laser yang digunakan adalah laser dengan bahan semikonduktor yakni Gallium-Alumunium-Arsenide yang memiliki panjang gelombang 800-nm. Metoda laser penyembuhan luka masih terus dikembangkan untuk keperluan medis lainnya.

Gambar 2 Laser untuk penyembuhan luka Laser semikonduktor merupakan pembangkit untuk laser zat padat. Bahan untuk laser ini biasanya merupakan kombinasi antara golongan IIIA pada tabel peridoki (Al, Ga, In) dan golongan IVA (N,P,As,SB), sehingga membentuk compound III IV seperti GaAs, InGaAsP. Laser ini memiliki panjang gelombang sekitar 630 nm-1600 nm. Prinsip kerja laser semikonduktor dapat dijelaskan dengan gambar dibawah ini, yang memperlihatkan pita valensi V dan pita konduksi C yang dipisahkan oleh energi gap Ed. Untuk semikonduktor non-degenerate, pita valensi terisi penuh oleh elektron-elektron, sedangkan pita konduksi kosong sepenuhnya. Sekarang diasumsikan, beberapa elektron tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi karena mekanisme pumping. Setelah waktu tertentu (~1 ps), elektron-elektron pada pita konduksi akan turun ke tingkatan energi paling bawah di pita konduksi, sementara itu beberapa elektron di tingkatan energi paling atas pada pita valensi turun ke tingkatan energi yang paling, sehingga meninggalakan lubang pada pita valensi ( gambar (b)). Situasi ini digambarkan oleh tingkatan kuasi-fermi EFc untuk pita konduksi dar Efv untuk pita valensi. Emisi cahaya terjadi apabila suatu elektron pada pita valensi meluruh ke pita valensi dan berekombinasi dengan suatu lubang (hole). pada kondisi tertentu, dapat terjadi emisi terstimulasi dari proses rekombinasi sehingga menghasilkan lasing. Energi yang dipancarkan didefinisikan sebagai :

Gambar 3 Prinsip kerja laser semikonduktor

DAFTAR PUSTAKABahtiar, Ayi. 2008. Rekayasa Optik. Diktat Kuliah. Fisika FMIPA, Universitas Sebelas Maret. Kurniawati, Desi. 2010. Terapi Laser. Kedokteran, Universitas Sebelas Maret.Syukur, Rahmat. 2010. Jenis laser yang digunakan sebagai modalitas fisioterapi. Fisioterapi, Poltekkes YRSU RSU DR. Rusdi Medan Surya, Yohanes. Luar biasa nya laser. Surya University.