Intérêts de la thérapie laser à basse énergie dans le
traitement du lichen plan oral

Qu’est-ce que la thérapie laser ? 

 Qu’est-ce qu’un laser 

Le mot laser est un acronyme qui signifie « Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ». Il s’agit d’un rayonnement électromagnétique cohérent dans le temps et dans l’espace. Il est caractérisé par sa longueur d’onde (λ) et son mode d’émission continu ou pulsé. 2 La cohérence spatiale du laser le différencie des autres types de lumières « ordinaires », car celles-ci émettent leur lumière dans des directions multiples alors que le laser émet un faisceau fin se manifestant, lorsqu’il est arrêté par un obstacle tel qu’un mur, par une tache brillante et presque ponctuelle (figure 1a). La cohérence temporelle du laser signifie que lorsqu’il se propage, même sur de longues distances, le faisceau laser reste bien parallèle et localisé (figure 1b) Une autre caractéristique des faisceaux lasers qui apparaissent dans le domaine du visible est leur couleur souvent pure. Dans certains cas le faisceau est quasi monochromatique, dans d’autres il n’est composé que de certaines longueurs d’onde particulières. Figure 1 : la lumière émise par une lampe classique (a) éclaire dans toutes les directions ; le laser (b) émet un faisceau fin et directif..

  Interaction lumière – matière 

Le rayonnement électromagnétique peut être décrit de deux manières : c’est à la fois une onde électromagnétique caractérisée par une fréquence ν et une longueur d’onde λ, mais c’est également un flux de particules de masse nulle appelées photons se déplaçant dans le vide à une vitesse c (c ≈ 3.108 m.s-1). Ces deux modélisations sont liées par les lois suivantes : Figure 2 : Formule de l’énergie du photon2 3 On observe 3 modes d’interaction entre la lumière et la matière : l’absorption de lumière par la matière, l’émission spontanée de lumière par la matière ou l’émission stimulée de la lumière par la matière. – L’absorption de l’énergie lumineuse par la matière : lorsqu’un photon rencontre un atome possédant un électron sur une orbite fondamentale, l’énergie de ce photon peut provoquer la transition de cet électron de son orbite atomique d’énergie E1 vers une orbite atomique d’énergie plus élevée E2, amenant ainsi l’atome à un état excité, instable. L’énergie véhiculée par ce photon correspond à la différence E2-E1. Figure 3 : Processus d’absorption4 – L’émission spontanée de lumière par la matière : lorsqu’un atome est dans un état excité, et donc instable par rapport à son état fondamental, il tend spontanément à retourner dans un état stable en émettant un photon dont l’énergie correspondra à la différence E2-E1. Figure 4 : Le processus d’émission spontanée – L’émission stimulée : décrite par Albert Einstein en 1917, quand un photon ayant exactement la différence d’énergie E1–E2 entre deux états E1 et E2 passe à proximité d’un électron dans l’état E2, il peut faciliter la transition de l’électron vers l’état stable E1. Il y a alors émission d’un nouveau photon d’énergie E1-E2. Ce photon est en tout point identique au photon incident. Comme ils ont même 4 énergie, ils ont même fréquence et même longueur d’onde. De plus, ils ont aussi même phase (pas de décalage temporel). 

 Principe d’un laser 

L’émission stimulée précédemment décrite est à la base du fonctionnement du laser. Elle agit comme une duplication de la lumière. En répétant de nombreuses fois ce phénomène, il est possible de créer une lumière qui est composée de photons tous identiques, de même couleur, émis dans la même direction comme s’ils étaient la copie conforme les uns des autres : c’est la lumière laser. Cependant, la seule découverte de l’émission stimulée n’a pas été suffisante pour créer des lasers. En effet, dans la matière, les atomes, les ions ou les molécules sont beaucoup plus nombreux dans un état non excité que dans un état excité. Un photon incident a ainsi une probabilité plus grande d’être absorbé que d’engendrer un photon par émission stimulée. Pour produire de la lumière laser, il faut trouver un moyen de renverser la tendance et d’obtenir un milieu contenant plus de particules excitées que de particules au repos. Ce processus est appelé inversion de population. 4 Pour obtenir cette inversion de population différentes méthodes de « pompage » sont possibles : électrique, chimique, optique. Le pompage consiste à fournir de l’énergie à un milieu préalablement choisi pour en exciter les molécules de ce dernier. Des milieux amplificateurs divers peuvent être utilisés : des ions de chrome dans une matrice solide comme c’est le cas pour le laser à rubis, mais aussi, par exemple, des gaz ou des semi-conducteurs.

 Structure d’un laser

 Un laser est constitué : d’un milieu amplificateur ou actif, d’un système de pompage et d’une cavité résonnante optique ou oscillateur. L’oscillateur est une sorte de cylindre allongé avec un miroir à chacune de ses extrémités. Il est rempli du milieu laser qui peut être un matériau solide, liquide ou gazeux contenant des particules capables d’émettre des photons. Par exemple, le rubis est un milieu laser solide dont les atomes excitables sont ceux du chrome.5 L’oscillateur sert à démultiplier l’amplification du milieu amplificateur. Les photons produits par la désexcitation des atomes sont renvoyés dans le milieu actif par les miroirs qui se font face, continuant ainsi à désexciter d’autres atomes et à générer de nouveaux photons. Une faible partie de ces photons traverse le miroir semi-transparent pour former le faisceau laser