CN106134017A - 固体激光器装置及光声测量装置 - Google Patents

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Abstract

在固体激光器装置及包括固体激光器装置的光声测量装置中,使激光棒中心与闪光灯中心之间的距离变窄。遮蔽盖(119)从外部遮蔽反射镜(114、115)及激光的光路。激光器腔体的框体的第1部分(151a)从遮蔽盖(119)露出。容纳于激光器腔体的框体(151)的闪光灯能够相对于框体的第1部分(151a)抽插。在遮蔽盖(119)的激光器腔体的框体的第1部分(151a)的长度方向外侧覆盖从激光棒射出的光束的光路的区域中的至少一部分具有厚度比遮蔽盖(119)的其他部分的厚度薄的薄膜部分(120)。

Description

固体激光器装置及光声测量装置
技术领域
本发明涉及一种固体激光器装置,进一步详细而言,涉及一种具有容纳激光棒及激发灯的激光器腔体的固体激光器装置。
并且,本发明涉及一种包括固体激光器装置的光声测量装置。
背景技术
作为能够以非侵入方式检查活体内部的状态的图像检查法的一种,已知有超声波检查法。在超声波检查中使用能够进行超声波的发送及接收的超声波探针。若从超声波探针向被检体(活体)发送超声波,则该超声波在活体内部前进,并在组织界面上反射。由超声波探针接收该反射超声波,并根据反射超声波返回到超声波探针为止的时间来计算距离,由此能够将内部的样子成像。
并且,已知有利用光声效果使活体的内部成像的光声成像。一般,在光声成像中,将脉冲激光束照射到活体内。在活体内部,活体组织吸收脉冲激光的能量,并通过基于该能量的绝热膨胀而产生超声波(光声波)。由超声波探头等检测该光声波,并根据该检测信号构成光声图像,由此能够基于光声波使活体内可视化。
在光声波的测量中,需要照射强度较强的脉冲激光束的情况较多,光源较多地使用激发闪光灯的固体激光器装置。固体激光器装置具有激光棒(激光介质)及用于激发激光棒的闪光灯(激发灯)。激光棒及激发灯容纳于激光器腔体内。在激光器腔体的内侧设置有用于将从闪光灯射出的光有效地照射至激光棒的反射面、或用于使光扩散而均匀地传递至激光棒的扩散体。
在固体激光器装置中,若在激光棒的端面或谐振器反射镜的反射面附着灰和尘,则激光的能量集中于该部分,有可能会使棒端面及反射镜反射面受到损伤。为了从灰和尘保护激光棒及谐振器反射镜,想出了在箱型形状的底座内容纳激光棒及谐振器反射镜,并在底座上部盖上盖子而使底座内部密封的结构(例如参考专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-260701公报
发明内容
发明要解决的技术课题
其中,闪光灯为消耗品,需要定期更换。为了使闪光灯的更换工作变得容易,想出了使激光器腔体的闪光灯部分从盖部露出,且无需打开盖部便可从激光器腔体拔出闪光灯。此时,优选由盖部密封激光器腔体的端部,以使更换闪光灯时也可以保持内部的密封状态。
使激光器腔体的闪光灯部分从盖部露出的情况下,若由盖部密封激光器腔体的端部,则闪光灯的延伸方向与激光棒的延伸方向之间由盖部隔开。为了避开该盖部与闪光灯的干扰、或者避开盖部与激光棒或从激光棒射出的光的干扰,闪光灯与激光棒之间需要隔开距离。
通常,闪光灯与激光棒之间的距离越近,激发效率越高。若为了避开盖部干扰而使闪光灯与激光棒之间的距离变长,则激发效率下降相当于距离变长的量。尤其,贯插激光器腔体的闪光灯的孔部具有端面密封用O型环安装部的情况较多,O型环安装部的尺寸大于贯插闪光灯的孔部的直径。为了避开O型环安装部与盖部的干扰而无法使闪光灯与激光棒之间的距离变窄,并难以提高激发效率。
本发明鉴于上述情况,其目的在于提供一种使激发灯的更换变得容易且能够使激光棒中心与闪光灯中心的距离变窄的固体激光器装置。
并且,本发明的目的在于提供一种包括上述固体激光器装置的光声测量装置。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的,本发明提供一种固体激光器装置,其具备:激光棒;激发灯,其向激光棒射出激发光;激光器腔体,其包括框体,该框体在内部具有容纳激光棒及激发灯的空间,且在该框体的内部将从激发灯射出的光向激光棒传递,框体的容纳激发灯的第1部分具有直径大于激发灯的外径的第1孔部,框体的容纳激光棒的第2部分具有第2孔部,激光棒贯插在该第2孔部的内部;一对反射镜,其设置于从激光棒射出的光束的光路上;壳体,其安装有激光器腔体及一对反射镜;及遮蔽部,其从外部遮蔽安装于壳体的激光器腔体的框体的第2部分、一对反射镜及从激光棒射出的光束的光路,激光器腔体的框体的第1部分进一步在长度方向的端部具有安装外径大于第1孔部的直径的O型环的O型环安装部,激发灯通过第1孔部并能够相对于激光器腔体抽插,且在激光器腔体的框体的第1部分的长度方向外侧,遮蔽部的覆盖从第2孔部射出的光束的光路的区域中的至少一部分的厚度比遮蔽部的其他部分的厚度薄。
本发明的固体激光器装置中,遮蔽部包括:板状盖部,其具有比激光器腔体更宽的开口;及绝缘部件,其堵住该板状盖部的开口,且具有导管,从激光棒射出的光通过该导管,激光器腔体可以采用借助绝缘部件安装于壳体的结构。
激光器腔体的框体的第1部分可以从绝缘部件露出。
导管可以作为形成于绝缘部件的贯穿孔,绝缘部件的隔开框体的第1部分侧的外部与贯穿孔的间隔壁的厚度也可以比板状盖部的厚度薄。
导管为圆筒形状,圆筒形状的导管的直径大于从激光棒射出的光束的直径,通过圆筒形状的导管的光束的中心轴可以与圆筒形状的导管的中心轴相比更向激光器腔体的框体的第1部分的方向偏移。
导管可以作为形成于绝缘部件且在激光器腔体的框体的第1部分方向上具有开口的槽。此时,遮蔽部进一步具有覆盖导管的开口部分的薄膜,该薄膜的厚度可以比板状盖部的厚度薄。
遮蔽部由板状盖部构成,在板状盖部中,在激光器腔体的框体的第1部分的长度方向外侧,可以使覆盖从第2孔部射出的光束的光路的区域中至少一部分的厚度比板状盖部的其他部分的厚度薄。
框体可以由金属材料构成。
本发明的固体激光器装置可以进一步具有借助O型环能够拆卸地安装于激光器腔体的框体的第1部分的绝缘块。
框体的第1部分的长度方向的长度可以比框体的第2部分的长度方向的长度长。
激光器腔体可以在空间内进一步具有玻璃件,该玻璃件具有第1容纳孔及第2容纳孔,该第1容纳孔具有比激发灯的外径粗的内径且容纳激发灯,该第2容纳孔具有比激光棒的外径粗的内径且将激光棒容纳于内部。
并且,本发明提供一种光声测量装置,其具备:本发明的固体激光器装置;光声波检测机构,其检测从固体激光器装置射出的激光照射到被检体之后在被检体内产生的光声波;及信号处理机构,其根据检测出的光声波实施信号处理。
发明效果
本发明的固体激光器装置及光声测量装置使激发灯的更换变得容易,且能够使激光棒中心与闪光灯中心之间的距离变窄来提高激发效率。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的固体激光器装置的模块图。
图2是表示激光器腔体的外观的立体图。
图3是表示激光器腔体的中央部分的剖面的剖视图。
图4是表示固体激光器装置的中央附近的剖面的剖视图。
图5是固体激光器装置的俯视图。
图6是放大表示图4的绝缘块附近的剖视图。
图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的固体激光器装置的立体图。
图8是表示从图7卸下遮蔽盖的状态的固体激光器装置的立体图。
图9是放大表示激光器腔体的框体的第1部分的端部附近的剖面的剖面立体图。
图10是表示从图9去除遮蔽盖的状态的剖面立体图。
图11是表示框体的第1部分附近的剖面的剖视图。
图12是表示第1变形例中的框体的第1部分附近的剖面的剖视图。
图13是表示第2变形例中的框体的第1部分附近的剖面的剖视图。
图14是表示包括固体激光器装置的光声测量装置的模块图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1表示本发明的第1实施方式所涉及的固体激光器装置。固体激光器装置100具有激光棒111、闪光灯112、激光器腔体113、反射镜114、115、Q开关116及棱镜117。激光棒111、闪光灯112、激光器腔体113、反射镜114、115、Q开关116及棱镜117配置于箱状的壳体118的内部。图1中省略图示,但是固体激光器装置100还具有从外部遮蔽壳体118的内部的空间的板状遮蔽盖。另外,图1是用于说明固体激光器装置100的构成要件的图,在图1中无需正确地描绘构成要件之间的空间上的位置关系。
激光棒111为激光介质。在激光棒111中例如使用形成为棒状的金绿宝石晶体。激光棒111中使用的激光介质并无特别限定,可以为钕YAG(Nd:YAG(钇铝石榴石))等YAG晶体。
闪光灯112为激发灯,射出用于激发激光棒111的激发光。激光棒111及闪光灯112容纳于激光器腔体113内。激光器腔体113在内部具有用于容纳激光棒111及闪光灯112的空间,将在内部从激发灯射出的光传递至激光棒。例如,在激光器腔体113的内侧形成有反射面,从闪光灯112射出的光直接照射到激光棒111,或在反射面反射而照射到激光棒111。
激光器腔体113通过配管231、232与冷却设备230连接。冷却设备230为用于冷却激光棒111及闪光灯112的设备。冷却设备230例如通过配管231将纯水等冷却介质送入激光器腔体113。冷却设备230通过配管232接受来自激光器腔体113的排水,降低冷却介质的温度,并且再送入激光器腔体113。通过这样循环冷却介质,能够将激光器腔体113内的激光棒111的温度保持在所希望的温度范围内。
反射镜114、115隔着激光棒111而相对置,由反射镜114、115构成谐振器。例如,反射镜114安装于壳体118的短边方向的侧面,反射镜115安装于与短边方向的侧面正交的壳体118的长度方向的侧面。激光棒111与反射镜115之间配置有棱镜,从激光棒111射出的光在棱镜117改变方向而朝向反射镜115。可以省略棱镜117,将光谐振器内的光路设为直线状。反射镜114为输出耦合器(OC:output coupler),反射镜115为全反射镜。作为输出光的激光束从反射镜114射出。
谐振器内插入有Q开关116。图1中,Q开关116配置于激光棒111与反射镜115之间的从激光棒111被诱导放出的光的光轴上。在Q开关116中例如使用根据施加电压来改变透射的光的偏振状态的普克尔盒。Q开关116根据施加电压来改变谐振器的Q值。激光棒激发后,控制Q开关116来急剧地将谐振器的Q值从低Q状态切换至高Q状态,由此能够使激光Q开关脉冲振荡。除了普克尔盒以外,还可以将1/4波长板或起偏器配置于谐振器的光路上。
图2是表示激光器腔体113的外观的立体图。图2中省略了用于连接配管231、232(参考图1)的孔等的图示。激光器腔体113具有框体151。框体151例如由金属材料构成。框体151在内部具有容纳激光棒111及闪光灯112的空间。激光器腔体113在框体151的内部具有扩散体,该扩散体将从闪光灯112射出的光扩散并传递至激光棒。或者可以是具有反射面而反射闪光灯的光并传递至激光棒的结构来代替扩散体。
框体151具有容纳闪光灯112的第1部分151a及容纳激光棒111的第2部分151b。框体的第1部分151a具有直径大于闪光灯112的外径的第1孔部132。并且,框体的第1部分151a在长度方向的端部具有安装O型环的O型环安装部133。O型环的外径及O型环安装部133的外径大于第1孔部132的直径。例如闪光灯112的直径为5mm时,第1孔部132的直径为6mm,O型环及O型环安装部133的外径为7mm。框体的第2部分151b具有将激光棒111贯插于内部的第2孔部131。
闪光灯112通过第1孔部132能够相对于激光器腔体113在长度方向上抽插。框体的第1部分151a的长度方向的长度长于框体的第2部分151b的长度方向的长度。框体的第1部分151a与第2部分151b的长度方向的长度也可以相同。
图3表示激光器腔体113的中央部分的剖面。激光器腔体113在框体151的内部空间具有扩散材料155及玻璃件156。扩散材料155借助玻璃件156包围激光棒111及闪光灯112。扩散材料155对入射的光进行扩散反射。扩散材料155构成反射从闪光灯112射出的光的反射面。扩散材料155中例如可以使用硫酸钡或氧化镁等。或者可以使用氧化铝陶瓷、Spectralon(美国LabSphere公司的商品名)。
玻璃件156具有将闪光灯112容纳于内部的第1容纳孔157及将激光棒111容纳于内部的第2容纳孔158。第1容纳孔157的内径粗于闪光灯112的外径。第2容纳孔158的内径粗于激光棒111的外径。并且,第1容纳孔157与闪光灯112之间的空间由冷却介质充满,第2容纳孔158与激光棒111之间的空间由冷却介质充满。闪光灯112的直径例如为5mm左右。激光棒111的中心与闪光灯112的中心之间的距离例如为6mm~7mm左右。
图4表示固体激光器装置的中央附近的剖面。反射镜114及Q开关116、棱镜117等安装于壳体118。并且,激光器腔体的框体151借助绝缘部件123安装于壳体118。遮蔽盖(遮蔽部)119覆盖壳体118,并从外部遮蔽反射镜114及Q开关116、棱镜117、从激光棒射出的光束的光路。遮蔽盖119例如由聚碳酸酯、尼龙、ABS树脂等具有绝缘性的树脂构成。
激光器腔体的框体151中第1部分151a从遮蔽盖119露出。露出于外部的框体的第1部分151a上借助O型环安装有用于绝缘闪光灯112(参考图1)的电极的绝缘块121。遮蔽盖119在框体的第1部分151a的长度方向外侧,覆盖激光束的光路区域中至少一部分,具有厚度比遮蔽盖119的其他部分的厚度薄的薄膜部分120。
图5是固体激光器装置的俯视图。通过遮蔽盖119,反射镜114、115、Q开关116及棱镜117被密封在壳体118内。激光器腔体的框体的第1部分151a从遮蔽盖119露出,绝缘块121存在于遮蔽盖119的上部。绝缘块121例如由ABS树脂或聚缩醛树脂(POM)等树脂构成。绝缘块121在固体激光器装置的使用状态下借助O型环拧紧于框体151。在更换闪光灯112时,从框体151卸下绝缘块121。遮蔽盖119从框体的第1部分151a的端部沿着框体151的长度方向,在以激光束的光轴为中心的规定范围内具有薄膜部分120。
图6放大表示绝缘块121附近。遮蔽盖119为了在将绝缘块121从框体151卸下时也保持内部的密封,延伸至框体151与绝缘块121之间的边界。绝缘块121安装于遮蔽盖119的上表面的框体151上。遮蔽盖119中位于绝缘块121的下方的部分成为薄膜部分120。
遮蔽盖119的薄膜部分120的厚度设为d1,其他部分的厚度设为d2。例如遮蔽盖119的薄膜部分120的厚度d1为0.5mm,其他部分的厚度d2为6mm。假设,遮蔽盖119的与框体的第1部分151a的端部接触的部分的厚度不是薄膜部分120的厚度(d1)而是通常的厚度(d2),则需要将绝缘块121及框体的第1部分151a中的第1孔部132及O型环安装部133(参考图2)的位置向离开第2孔部131的方向移动与薄膜部分120的厚度的差相当的量。若将绝缘块121及框体151的第1孔部132保持原样,将薄膜部分120的厚度设为通常的厚度d2,则遮蔽盖119有可能干扰激光。
将框体的第1部分151a从遮蔽盖119露出时,尤其端部的O型环安装部133容易与遮蔽盖119干扰。本实施方式中,将遮蔽盖119中的从具有O型环安装部133的框体的第1部分151a的端部至规定范围设为薄膜部分120。如此一来,能够不使谐振器内部的光学部件露出便可以更换闪光灯112的同时,与将遮蔽盖119设为恒定厚度的情况相比,能够缩短激光棒111与闪光灯112之间的距离,能够提高激发效率。
其中,只要使遮蔽盖119的整体的厚度变薄,就能够使激光棒111与闪光灯112之间的距离变窄。但是,若将整个遮蔽盖119设为与薄膜部分120相同的厚度,则遮蔽盖119的强度不充分。本实施方式中,尤其在遮蔽盖119中,使从框体的第1部分151a延伸且覆盖激光的光路的一部分区域的厚度变薄,因此能够保持整体上的强度的同时,使激光棒111与闪光灯112之间的距离变窄。
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图7是表示本发明的第2实施方式所涉及的固体激光器装置的立体图。图8表示从图7卸下遮蔽盖119a的状态的固体激光器装置。反射镜114、115、Q开关116及棱镜117通过板状的遮蔽盖119a被密封在壳体118内。遮蔽盖119a例如由铝或不锈钢等金属构成。
闪光灯112发光时向激光器腔体113施加数kV的高电压,因此在遮蔽盖中使用金属板时,为了以免向遮蔽盖119a施加高电压,需要分离遮蔽盖119a与激光器腔体113。在本实施方式中,遮蔽盖119a具有比与激光器腔体113(框体的第1部分151a)对应的区域更宽的开口。遮蔽盖119a的开口由激光器腔体113及绝缘部件123堵住。激光器腔体113的框体的第1部分151a从绝缘部件123露出。
图9是放大表示激光器腔体的框体的第1部分151a的端部附近的剖面的剖视立体图。图10表示从图9去除遮蔽盖119a的状态。框体151在长度方向的端部具有O型环安装部133(还参考图2)。O型环134被夹入O型环安装部133与绝缘块121之间而被保持。O型环134密封框体151的第1容纳孔157(参考图3)与闪光灯112之间的间隙,以防止用于冷却闪光灯112的冷却介质从框体151向外部溢出。
其中,在从激光棒111射出的光的行进方向上配置反射镜115时,由于反射镜115与棱镜117相比尺寸较大,因此需要与此相应地加高盖部119的高度。若拉出闪光灯112的方向的盖部119的高度变高,则拉出闪光灯112时闪光灯112碰到盖部119变高的部分,而难以拉出闪光灯112。本实施方式中,使用尺寸小于反射镜115的棱镜117使光弯曲90°,并将反射镜115配置于壳体的长度方向的侧面,由此使闪光灯112容易拉出。
绝缘部件123具有槽141,该槽141在激光器腔体的框体的第1部分151a侧具有开口。槽141例如形成为矩形形状。该槽141构成从激光棒111射出的光束所通过的导管。如图10所示,槽(导管)141的开口部分被薄膜薄片124覆盖(还参考图8)。薄膜薄片124例如为聚酰亚胺薄膜,其厚度比板状的遮蔽盖119a的厚度薄。例如遮蔽盖119a的厚度(相当于图6的d2)为6mm,薄膜薄片124的厚度为100μm。绝缘块121在薄膜薄片124上安装于激光器腔体的框体的第1部分151a的端部。本实施方式中,绝缘部件123及薄膜薄片124构成遮蔽部的一部分。
图11表示框体的第1部分151a附近的剖面。壳体118的内部由遮蔽盖119a及绝缘部件123封闭。激光器腔体的框体151借助绝缘部件123安装于壳体118。框体的第1部分151a从绝缘材料露出,而第2部分151b被绝缘部件123埋没。框体的第1部分151a在绝缘块121的安装部分具有O型环安装部133。从激光棒111射出的激光通过导管141。导管141的上部被薄膜薄片124覆盖,从外部通过绝缘部件123及薄膜薄片124来保护激光的光路。
例如将激光棒111的直径设为3mm,将闪光灯112的直径设为5mm,将两者的轴间的距离设为7mm。此时,激光棒111与闪光灯112之间的最短距离成为3mm。若将端面密封用的O型环的线径设为1mm,则从O型环安装部133到激光棒111为止的最短距离为约1.25mm左右。由于该距离较短,因此若考虑几何公差、光轴的微调整范围,则难以仅通过机械加工来制作贯穿绝缘部件123的导管(贯穿孔)。激光器腔体113在闪光灯112点灯时被施加高电压,因此优选经由绝缘部件123安装于壳体,但绝缘部件123与金属部件相比加工精度较差。因此,本实施方式中,在绝缘部件123上形成上部开放的槽,并由薄膜薄片124覆盖其上部。
本实施方式中,由薄膜薄片124覆盖激光的光路(导管141),隔开导管141与外部的间隔壁的厚度比遮蔽盖119a的厚度薄。通过使该部分的厚度变薄,尤其能够避开O型环安装部133与隔开导管141和外部的间隔壁的干扰。因此,不使谐振器内部的光学部件露出便可以更换闪光灯112的同时,与将遮蔽盖119a设为恒定厚度的情况相比,能够缩短激光棒111与闪光灯112之间的距离,能够提高激发效率。
上述中,对将薄膜薄片124用作隔开导管141与外部的间隔壁的例子进行了说明,但并不限定于此。图12表示第1变形例中的固体激光器装置的框体的第1部分151a附近的剖面。该例中,形成于绝缘部件123的贯穿孔142构成导管。贯穿孔(导管)142例如形成为圆筒形状。隔开框体的第1部分151a侧的外部与导管142的绝缘部件123的间隔壁(导管142的壁部)的厚度比遮蔽盖119a的厚度薄。如果机械加工精度高,则即使形成这种导管142,也可以获得与上述相同的效果。
图13表示第2变形例中的固体激光器装置的框体的第1部分151a附近的剖面。该变形例也与第1变形例相同地,形成于绝缘部件123的圆筒形状的贯穿孔142构成导管。第2变形例中,贯穿孔(导管)142的直径充分大于从激光棒射出的光束的直径,通过导管142的光束的中心轴与圆筒形状的导管142的中心轴相比更向激光器腔体的框体的第1部分151a方向偏移。导管142的中心轴与激光束的中心轴的偏移至少设为1mm,例如设为2mm左右。如此错开导管142的中心轴与激光束的中心轴,由此与两者一致的情况相比,能够使光路的调整有余裕。
接着,对包括本发明的固体激光器装置的光声测量装置进行说明。图14表示包括固体激光器装置100的光声测量装置。光声测量装置10具备超声波探针(探头)11、超声波单元12及固体激光器装置100。另外,本发明的实施方式中,使用超声波作为声波,但并不限于超声波,只要按照被检对象和测定条件等选择适当的频率,则可以使用可听频率的声波。
从固体激光器装置100射出的激光例如使用光纤等导光机构被导光至探头11,从探头11朝向被检体照射。激光的照射位置并没有特别限定,可以从探头11以外的场所照射激光。
在被检体内,光吸收体吸收所照射的激光的能量,由此产生超声波(声波)。探头11为声波检测机构,例如具有一维排列的多个超声波振子。探头11通过一维排列的多个超声波振子检测来自被检体内的声波(光声波)。并且,探头11进行对被检体发送声波(超声波)、及接收针对所发送的超声波的来自被检体的反射声波(反射超声波)。
超声波单元12为信号处理机构。超声波单元12具有接收电路21、AD转换机构22、接收存储器23、数据分离机构24、光声图像生成机构25、超声波图像生成机构26、图像合成机构27、控制机构28及发送控制电路29。
接收电路21接收由探头11检测出的光声波的检测信号。并且,接收由探头11检测出的反射超声波的检测信号。AD转换机构22将接收电路21所接收的光声波及反射超声波的检测信号转换成数字信号。AD转换机构22例如根据规定周期的采样时钟信号,对光声波及反射超声波的检测信号进行采样。AD转换机构22将采样的光声波及反射超声波的检测信号(采样数据)存储于接收存储器23中。
数据分离机构24将存储于接收存储器23中的光声波的检测信号的采样数据和反射超声波的检测信号的采样数据进行分离。数据分离机构24将光声波的检测信号的采样数据输入到光声图像生成机构25。并且,将分离出的反射超声波的采样数据输入到超声波图像生成机构(反射声波图像生成机构)26。
光声图像生成机构25根据由探头11检测出的光声波的检测信号来生成光声图像。光声图像的生成例如包含相位匹配加算等图像重构、以及检波、对数转换等。超声波图像生成机构26根据由探头11检测出的反射超声波的检测信号来生成超声波图像(反射声波图像)。超声波图像的生成也包含相位匹配加算等图像重构、以及检波、对数转换等。
图像合成机构27对光声图像和超声波图像进行合成。图像合成机构27例如通过将光声图像和超声波图像重合来进行图像合成。合成的图像显示于显示器等图像显示机构14中。也可以不进行图像合成而在图像显示机构14中并排显示光声图像和超声波图像,或者将光声图像和超声波图像进行切换。
控制机构28控制超声波单元12内的各部。并且,控制机构28还进行对固体激光器装置100命令光射出的控制。控制机构28例如向固体激光器装置100发送触发信号。固体激光器装置100内的未图示的控制机构若接收触发信号则打开闪光灯112,其后,通过Q开关116将谐振器的Q值从低Q状态切换成高Q状态,使脉冲激光射出。控制机构28与从固体激光器装置100射出的光被照射到被检体的定时相应地向AD转换机构22发送采样触发信号,控制光声波的采样开始定时。
控制机构28在生成超声波图像时向发送控制电路29发送命令超声波发送的超声波发送触发信号。若发送控制电路29中接收超声波发送触发信号,则从探头11发送超声波。控制机构28按照超声波发送的定时,向AD转换机构22发送采样触发信号,开始对反射超声波进行采样。
上述中,对在光声测量装置10中探头11检测光声波和反射超声波这两者的情况进行了说明,但超声波图像的生成中所使用的探头和光声图像的生成中所使用的探头无需一定相同。即,可以分别利用独立的探头检测光声波和反射超声波。并且,上述实施方式中,对固体激光器装置构成光声测量装置的一部分的例子进行了说明,但并不限定于此。当然也可以将本发明的固体激光器装置使用于与光声测量装置不同的装置。
以上,根据其优选的实施方式对本发明进行了说明,但本发明的固体激光器装置及光声测量装置并不限定于上述实施方式,从上述实施方式的结构中实施各种修改及变形的实施方式也包含于本发明的范围内。
符号说明
100:固体激光器装置
111:激光棒
112:闪光灯
113:激光器腔体
114、115:反射镜
116:Q开关
117:棱镜
118:壳体
119:遮蔽盖
120:薄膜部分
121:绝缘块
123:绝缘部件
124:薄膜薄片
141、142:导管
131、132:孔部
133:O型环安装部
134:O型环
151:框体
155:扩散材料
156:玻璃件
157、158:容纳孔
230:冷却设备
231、232:配管
10:光声测量装置
11:探头
12:超声波单元
14:图像显示机构
21:接收电路
22:AD转换机构
23:接收存储器
24:数据分离机构
25:光声图像生成机构
26:超声波图像生成机构
27:图像合成机构
28:控制机构
29:发送控制电路

Claims (12)

1.一种固体激光器装置,其具备:
激光棒;
激发灯,其向所述激光棒射出激发光;
激光器腔体,其包括框体,该框体在内部具有容纳所述激光棒及所述激发灯的空间,在该框体的内部将从所述激发灯射出的光向所述激光棒传递,所述框体的容纳所述激发灯的第1部分具有直径大于所述激发灯的外径的第1孔部,所述框体的容纳所述激光棒的第2部分具有第2孔部,所述激光棒贯插在该第2孔部的内部;
一对反射镜,其设置于从所述激光棒射出的光束的光路上;
壳体,其安装有所述激光器腔体及所述一对反射镜;及
遮蔽部,其从外部遮蔽安装于所述壳体的所述激光器腔体的所述框体的第2部分、所述一对反射镜及从所述激光棒射出的光束的光路,
所述激光器腔体的所述框体的第1部分进一步在长度方向的端部具有安装外径大于所述第1孔部的直径的O型环的O型环安装部,所述激发灯能够通过所述第1孔部相对于所述激光器腔体抽插,且在所述激光器腔体的所述框体的第1部分的长度方向外侧,所述遮蔽部的覆盖从所述第2孔部射出的光束的光路的区域中的至少一部分的厚度比所述遮蔽部的其他部分的厚度薄。
2.根据权利要求1所述的固体激光器装置,其中,
所述遮蔽部包括:板状盖部,其具有比所述激光器腔体更宽的开口;及绝缘部件,其堵住该板状盖部的开口,且具有导管,从所述激光棒射出的光束通过该导管,所述激光器腔体借助所述绝缘部件安装于所述壳体。
3.根据权利要求2所述的固体激光器装置,其中,
所述激光器腔体的所述框体的第1部分从所述绝缘部件露出。
4.根据权利要求2或3所述的固体激光器装置,其中,
所述导管为形成于所述绝缘部件的贯穿孔,所述绝缘部件的隔开所述框体的第1部分侧的外部与所述贯穿孔的间隔壁的厚度比所述板状盖部的厚度薄。
5.根据权利要求4所述的固体激光器装置,其中,
所述导管为圆筒形状,该圆筒形状的导管的直径大于从所述激光棒射出的光束的直径,通过所述圆筒形状的导管的光束的中心轴与所述圆筒形状的导管的中心轴相比更向所述激光器腔体的所述框体的第1部分的方向偏移。
6.根据权利要求2或3所述的固体激光器装置,其中,
所述导管为形成于所述绝缘部件且在所述激光器腔体的所述框体的第1部分方向上具有开口的槽,所述遮蔽部进一步具有覆盖所述导管的开口的薄膜,该薄膜的厚度比所述板状盖部的厚度薄。
7.根据权利要求1所述的固体激光器装置,其中,
所述遮蔽部由板状盖部构成,在该板状盖部中,在所述激光器腔体的所述框体的第1部分的长度方向外侧,覆盖从所述第2孔部射出的光束的光路的区域中至少一部分的厚度比所述板状盖部的其他部分的厚度薄。
8.根据权利要求2~7中任意一项所述的固体激光器装置,其中,
所述框体由金属材料构成。
9.根据权利要求8所述的固体激光器装置,其中,
该固体激光器装置进一步具备:
绝缘块,其借助O型环能够拆卸地安装于所述激光器腔体的所述框体的第1部分。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的固体激光器装置,其中,
所述框体的第1部分的长度方向的长度比所述框体的第2部分的长度方向的长度长。
11.根据权利要求1~10中任意一项所述的固体激光器装置,其中,
所述激光器腔体在所述空间内进一步具有玻璃件,所述玻璃件具有第1容纳孔及第2容纳孔,所述第1容纳孔具有比所述激发灯的外径粗的内径且容纳所述激发灯,所述第2容纳孔具有比所述激光棒的外径粗的内径且将所述激光棒容纳于内部。
12.一种光声测量装置,其具备:
权利要求1~11中任意一项所述的固体激光器装置;
光声波检测机构,其检测从所述固体激光器装置射出的激光照射到被检体之后在被检体内产生的光声波;及
信号处理机构,其根据检测出的所述光声波实施信号处理。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017204358A1 (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 富士フイルム株式会社 固体レーザ装置
JP6689968B2 (ja) * 2016-05-27 2020-04-28 富士フイルム株式会社 固体レーザ装置
JP6595712B2 (ja) * 2016-05-27 2019-10-23 富士フイルム株式会社 固体レーザ装置
WO2017204356A1 (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 富士フイルム株式会社 固体レーザ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260701A (ja) * 1993-03-05 1994-09-16 Miyachi Technos Kk レーザ発振装置
US5940420A (en) * 1996-10-08 1999-08-17 Trimedyne, Inc. Split-flow laser cooling cavity
CN202159887U (zh) * 2011-05-24 2012-03-07 北京中科紫玉光电技术有限公司 一种用于高功率灯泵激光器的多灯漫反聚光腔
CN102546003A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 李百祺 光声成像系统、编码镭射发射装置与光声信号接收装置
CN202678713U (zh) * 2012-06-21 2013-01-16 温州泛波激光有限公司 一种可快速更换泵浦灯的激光腔

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3493888A (en) * 1966-06-07 1970-02-03 Union Carbide Corp Laser crystal supporting means and cooling system
US4232276A (en) * 1977-10-11 1980-11-04 Quanta-Ray, Inc. Laser apparatus
US4653063A (en) * 1985-01-25 1987-03-24 Litton Systems, Inc. Laser apparatus
JPH06216445A (ja) * 1993-01-18 1994-08-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd レーザー発振装置
JPH10125984A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Keyence Corp 固体レーザ発振器及びレーザマーキング装置
JPH11150316A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Amada Eng Center Co Ltd 固体レーザ発振器
JP5922532B2 (ja) * 2012-09-03 2016-05-24 富士フイルム株式会社 光源ユニットおよびそれを用いた光音響計測装置
JP6219258B2 (ja) * 2013-10-31 2017-10-25 富士フイルム株式会社 レーザ装置、及び光音響計測装置
JP2016076528A (ja) * 2014-10-03 2016-05-12 キヤノン株式会社 レーザ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260701A (ja) * 1993-03-05 1994-09-16 Miyachi Technos Kk レーザ発振装置
US5940420A (en) * 1996-10-08 1999-08-17 Trimedyne, Inc. Split-flow laser cooling cavity
CN102546003A (zh) * 2010-12-31 2012-07-04 李百祺 光声成像系统、编码镭射发射装置与光声信号接收装置
CN202159887U (zh) * 2011-05-24 2012-03-07 北京中科紫玉光电技术有限公司 一种用于高功率灯泵激光器的多灯漫反聚光腔
CN202678713U (zh) * 2012-06-21 2013-01-16 温州泛波激光有限公司 一种可快速更换泵浦灯的激光腔

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