CN106134020B - 激光装置及具备该激光装置的光声测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光装置及具备该激光装置的光声测量装置。在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置及具备这种激光装置的光声测量装置中，无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度。本发明的激光装置具备：激光介质(即激光棒(51))，在第1波长和发光效率高于第1波长的第2波长具有振荡波长；激发部即闪光灯(52)；第1谐振器(C1)；第2谐振器(C2)；Q值变更单元(56、57)，使第1波长的光或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部(即控制电路(62))，控制激发部及Q值变更单元。当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2延迟时间时使第2波长的光进行Q开关振荡。

Description

激光装置及具备该激光装置的光声测量装置
技术领域
本发明涉及一种激光装置，进一步详细而言，涉及一种能够射出第1波长的光及第2波长的光的激光装置。并且，本发明涉及一种具备这种激光装置的光声测量装置。
背景技术
以往，例如如专利文献1所示，已知有利用光声效果对活体的内部进行图像化的光声图像生成装置。在该光声图像生成装置中，例如脉冲激光束等脉冲光照射到活体。在受到该脉冲光的照射的活体内部，吸收了脉冲光的能量的活体组织因热而体积发生膨胀，从而产生声波。由超声波探头等检测该声波，基于检测出的信号(光声信号)，能够对活体内部进行图像化。在光声图像生成方法中，由于在特定光吸收体中产生声波，因此能够对活体中的特定组织、例如血管等进行图像化。
关于活体组织的大部分，其光吸收特性根据光的波长而改变，并且，一般而言，该光吸收特性对各组织也是特有的。例如，图14中示出人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白(与氧结合的血红蛋白：oxy-Hb)和静脉中较多含有的脱氧血红蛋白(未与氧结合的血红蛋白deoxy-Hb)的每一光波长下的分子吸收系数。动脉的光吸收特性与氧合血红蛋白的特性对应，静脉的光吸收特性与脱氧血红蛋白的特性对应。已知有如下光声图像生成方法：利用与该波长相对应的光吸收率的差异，将彼此不同的两种波长的光照射到血管部分，区分动脉和静脉并进行图像化(例如，参考专利文献2)。
例如，专利文献3及4中记载有能够射出如上述的两种波长的光的可变波长激光装置。这些激光装置是以闪光灯为激发源的翠绿宝石激光光源，能够实现波长755nm和波长800nm的激光振荡。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-21380号公报
专利文献2：日本特开2010-46215号公报
专利文献3：日本特开2013-89680号公报
专利文献4：日本特开2013-214703号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在翠绿宝石激光光源中，波长755nm的光和波长800nm的光的发光效率不同。图15是表示将翠绿宝石作为激光介质时的振荡波长与发光效率(增益)之间的关系的曲线图。由该曲线图可知，例如翠绿宝石的发光效率在波长755nm附近最大，在波长超过755nm的波长范围，随着波长变长而降低。
如此，当使用具有发光效率不同的两个振荡波长(例如，将发光效率较低的波长设为“第1波长”，将发光效率较高的波长设为“第2波长”。)的激光介质时，一般是不同强度的激光束会振荡。在此，例如若要对第1波长的光确保充分的强度，则第2波长的光的强度有时会超过装置的损伤阈值。关于这一点，仅在振荡波长为第2波长的情况下，为了降低第2波长的光的强度只要能够降低激光介质的激发能量即可，但在激发光源的特性或装置的结构上、激发能量的降低幅度也存在界限。并且，也存在不优选降低激发能量本身的情况。此外，作为降低第2波长的光的强度的方法，例如可以考虑仅使第2波长的光通过减光滤光器的方法。然而，该方法中，需要减光滤光器或光的分支结构等，装置的组件件数增加，导致成本增加。
因此，例如在这种情况下，期望无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度的方法。
本发明是鉴于上述期望而完成的，其目的在于提供一种在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度的激光装置及具备该激光装置的光声测量装置。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明的激光装置具备：
固体激光介质，在第1波长和发光效率高于第1波长的第2波长具有振荡波长；
激发部，激发激光介质；
第1谐振器，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；
第2谐振器，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的作为与第1谐振器共用的光路的共用光路；
Q值变更单元，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1波长的光或第2波长的光进行Q开关振荡；及
控制部，控制激发部及Q值变更单元，
当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，
当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。
并且，在本发明的激光装置中，优选第1延迟时间及第2延迟时间设定为第1波长的光的强度与第2波长的光的强度成为彼此相等的值。
并且，在本发明的激光装置中，优选第1延迟时间设定为第1波长的光的强度成为最大可能强度的值。
并且，在本发明的激光装置中，优选控制部根据激发部对激光介质赋予的激发能量来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在该情况下，优选激发部包含闪光灯作为光源，控制部根据闪光灯的充电电压来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在此，控制部能够采用具有充电电压与第1延迟时间或第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第1参考表，并基于第1参考表来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值的结构。另外，优选激发部包含激发光源，控制部根据激发光源的使用期间来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在此，控制部能够采用具有上述使用期间与第1延迟时间或第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第2参考表，并基于第2参考表来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值的结构。
并且，在本发明的激光装置中，优选第1谐振器由隔着激光介质而彼此对置的第1反射镜及第2反射镜构成，第2谐振器由第1反射镜、隔着激光介质及第2反射镜而与第1反射镜对置的第3反射镜构成，Q值变更单元由配置于共用光路上的第1Q值变更部及配置于第2反射镜及第3反射镜之间的第2Q值变更部构成。
在该情况下，优选第1反射镜、第2反射镜及第3反射镜中的至少1个能够沿着光轴方向移动，进一步优选控制部根据第1谐振器的谐振器长度来变更第1延迟时间的设定值、或者根据第2谐振器的谐振器长度来变更第2延迟时间的设定值。在此，优选控制部具有第1谐振器的谐振器长度与第1延迟时间的设定值建立了对应关联的第3参考表和/或第2谐振器的谐振器长度与第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第4参考表，并基于第3参考表来变更第1延迟时间的设定值，基于第4参考表来变更第2延迟时间的设定值。
并且，在本发明的激光装置中，优选控制部在第1驱动状态、第2驱动状态及第3驱动状态之间对第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态进行切换，在所述第1驱动状态中，第1谐振器及第2谐振器的Q值为低于振荡阈值的低Q状态，在所述第2驱动状态中，第1谐振器及第2谐振器的Q值为高于振荡阈值的高Q状态，在第3驱动状态中，第1谐振器的Q值为高Q状态且第2谐振器的Q值处于低Q状态。在该情况下，优选控制部在激光介质的激发时将第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态设为第1驱动状态。另外，优选控制部在激光介质激发后，对于第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态，振荡波长为第1波长时由第1驱动状态切换为第3驱动状态，振荡波长为第2波长时，由第1驱动状态切换为第2驱动状态。
并且，在本发明的激光装置中，优选第1Q值变更部包含根据施加电压来变更第1谐振器的Q值的第1Q开关，第2Q值变更部包含根据施加电压来变更第2谐振器的Q值的第2Q开关，控制部通过控制施加电压来变更第1Q值变更部及第2Q值变更部。
本发明的光声测量装置具备：
如上所述的激光装置；及
探头，利用从激光装置射出的激光束来检测在受检体内产生的光声波。
并且，优选本发明的光声测量装置具备处理使用探头来检测出的光声波的信号的信号处理部。
并且，在本发明的光声测量装置中，优选信号处理部具有基于光声波的信号来生成光声图像的声音图像生成部，声图像生成部基于对受检体发送的声波的反射波的信号来生成反射声波图像。
发明效果
本发明的激光装置及光声测量装置具备：固体激光介质，在第1波长和发光效率高于第1波长的第2波长具有振荡波长；激发部；第1谐振器，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；第2谐振器，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的与第1谐振器的共用光路；Q值变更单元，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部，控制激发部及Q值变更单元。并且，当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。由此，在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的激光装置的结构的概略图。
图2是按每一谐振器长度表示激发能量与激光束的脉冲宽度之间的关系的曲线图。
图3是按每一谐振器长度表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。
图4是按每一反射镜反射率表示激发能量与激光束的脉冲宽度之间的关系的曲线图。
图5是按每一反射镜反射率表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。
图6是按每一振荡波长表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。
图7是表示延迟时间与激光束的强度之间的关系的时序图。
图8是表示激发能量与激光束的强度之间的关系根据延迟时间发生变化的状态的曲线图。
图9是与激发灯的发光、施加于Q开关的电压及激光束的输出有关的时序图。
图10是表示第2实施方式所涉及的激光装置的结构的概略图。
图11是表示第3实施方式所涉及的激光装置的结构的概略图。
图12是表示实施方式所涉及的光声测量装置的结构的概略图。
图13是表示光声测量装置的动作步骤的流程图。
图14是表示氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的每一光波长下的分子吸收系数的曲线图。
图15是表示翠绿宝石的增益曲线的曲线图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限于此，只要不脱离本发明的宗旨，则可以交替组合这些结构，或者可以施加各种变更。另外，为了容易视觉辨认，附图中的各构成要件的比例尺等与实际适当不同。
“激光装置的第1实施方式”
对激光装置的第1实施方式进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的激光装置1的结构的概略图。如图1所示，激光装置1具有激光棒51、闪光灯(激发灯)52、第1反射镜53、第2反射镜54、第3反射镜55、第1Q值变更部56、第2Q值变更部57及控制电路62。第1Q值变更部56及第2Q值变更部57整体上相当于本发明中的Q值变更单元。激光装置1射出包含第1波长及第2波长的多个波长的激光束L。例如，本说明书中，关于激光振荡的第2波长下的增益(发光效率)设为高于第1波长下的增益。
激光棒51为激光介质。激光棒51在800nm和755nm具有振荡波长。激光棒51例如能够使用翠绿宝石结晶。关于翠绿宝石的激光振荡的增益如上所述那样在波长755nm附近成为峰值。增益在波长短于755nm的波长范围，随着波长变短而单调递减。并且，增益在波长长于755nm的波长范围，随着波长变长而单调递减。翠绿宝石结晶在波长800nm下的增益低于在波长755nm下的增益。
例如，作为第1波长(中心波长)，考虑约为800nm，作为第2波长，考虑约为755nm。若参考之前说明的图14，则人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白在波长755nm下的分子吸收系数低于在波长800nm下的分子吸收系数。另一方面，静脉中较多含有的脱氧血红蛋白在波长755nm下的分子吸收系数高于在波长800nm下的分子吸收系数。利用该性质，调查相对于照射波长800nm的光而得到的光声信号，照射波长755nm的光而得到的光声信号是相对较大还是较小，由此能够判别来自动脉的光声信号和来自静脉的光声信号。或者，能够测量氧饱和度。
另外，关于第1波长和第2波长的选择，理论上只要在所选择的两个波长下光吸收系数存在差异，则可以是任何两个波长的组合，并不限定于上述约755nm与约800nm的组合。若考虑易处理性等，则所选择的两个波长优选在氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白中光吸收系数变相同的波长约800nm(准确为798nm)与脱氧血红蛋白的光吸收系数成为极大值的波长约755nm(准确为757nm)的组合。在该情况下，第1波长无需准确为798nm，只要在例如793nm～802nm的范围，则实用上没有问题。并且，第2波长无需准确为757nm，只要在例如极大值(757nm)附近的峰值的半宽度即748～770nm的范围，则实用上没有问题。
闪光灯52是作为本发明中的激发部的激发光源，对激光棒51照射激发光。闪光灯52被间断驱动。闪光灯52与从控制电路62发送的闪光灯触发联动地点亮。也可以将闪光灯52以外的光源用作激发光源。
第1反射镜53、第2反射镜54及第3反射镜55沿着激光棒51的光轴而排列。第1反射镜53及第2反射镜54隔着激光棒51而彼此对置。第3反射镜55从第2反射镜54观察时配置于与激光棒51相反的一侧，隔着激光棒51及第2反射镜54而与第1反射镜53对置。
第1反射镜53是波长800nm的光及波长755nm的光的输出镜。第1反射镜53对波长800nm的光的反射率高于对波长755nm的光的反射率。例如，第1反射镜53对波长800nm的光的反射率为80％，对波长755nm的光的反射率为70％。通过将对增益较低的波长800nm的光的反射率设定为较高，振荡(投入)能量阈值下降，增益增加。由此，能够实现脉冲激光束的短脉冲化。
第2反射镜54反射波长800nm的光，且使波长755nm的光透射。例如，第2反射镜54对波长800nm的光的反射率为99.8％以上，对波长755nm的光的反射率为0.5％以下。第3反射镜55反射波长755nm的光。第3反射镜55对波长755nm的光的反射率例如为99.8％以上。
在从激光棒51射出的光中，波长800nm的光由第2反射镜54反射，在第1反射镜53与第2反射镜54之间往复。由第1反射镜53和第2反射镜54构成使波长800nm的光振荡的第1谐振器C1。另一方面，从激光棒51射出的波长755nm的光透射第2反射镜54并由第3反射镜55反射，在第1反射镜53与第3反射镜55之间往复。由第1反射镜53和第3反射镜55构成使波长755nm的光振荡的第2谐振器C2。第1谐振器C1的谐振器长度短于第2谐振器C2的谐振器长度。从第1反射镜53至第2反射镜54为止的光路在第1谐振器C1和第2谐振器C2中为共用光路，激光棒51配置于该共用光路上。
第1Q值变更部56配置于第1谐振器C1与第2谐振器C2的共用光路上，并控制第1谐振器C1及第2谐振器C2的Q值。第1Q值变更部56例如配置于第1反射镜53与激光棒51之间。代替此，也可以在激光棒51与第2反射镜54之间配置第1Q值变更部56。第1Q值变更部56包含第1Q开关58和偏振器59。第1Q开关58根据施加电压来改变第1谐振器C1及第2谐振器C2的Q值。第1Q开关58可以使用根据施加电压来改变所通过的光的偏振状态的电光元件。
第1Q开关58例如使用普克尔盒。第1Q开关58在施加电压为对应于Q开关关闭的第1电压时将第1谐振器C1及第2谐振器C2设为低Q状态。低Q状态是指谐振器的Q值低于激光振荡阈值的状态。第1电压例如为第1Q开关58作为1/4波片发挥功能的电压。第1Q开关58在施加电压为对应于Q开关打开的第2电压时将第1谐振器C1及第2谐振器C2设为高Q状态。高Q状态是指谐振器的Q值高于激光振荡阈值的状态。第2电压的绝对值小于第1电压的绝对值，电压可以是正的电压，也可以是负的电压。第2电压例如为0V(无施加电压)，此时透射第1Q开关58的光的偏振状态不会发生变化。另外，由于普克尔盒作为1/4波片起作用的电压依赖于波长而发生变化，因此对应于Q开关打开的第2电压在波长800nm的振荡时和波长755nm的振荡时不同。即，在波长800nm的振荡时和波长755nm的振荡时，对普克尔盒的施加电压不同。因此，与对普克尔盒的施加电压0V对应于Q开关打开的结构相比，在并非该结构的情况下，Q开关的控制电路或其控制方法变得稍微复杂。因此，第1Q值变更部56优选设为施加电压0V对应于Q开关打开的结构。
偏振器59配置于激光棒51与第1Q开关58之间。偏振器59仅使规定方向的直线偏振光透射。偏振器59例如可以使用使规定方向的直线偏振光(例如p偏振光)透射并反射与该规定方向正交的方向(例如s偏振光)的射束分离器。另外，当激光棒51使用翠绿宝石结晶时等，只要由激光棒51射出的光为p偏振光，则可以省略偏振器59。
具体而言，当第1电压施加于第1Q开关58时，第1Q开关58作为1/4波片发挥功能。此时，从偏振器59入射到第1Q开关58的p偏振光的光在通过第1Q开关58时成为圆偏振光。其后，光由第1反射镜53反射并沿相反方向入射到第1Q开关58。沿相反方向入射到第1Q开关58的圆偏振光的光在通过第1Q开关58时成为s偏振光。其后，光由反射s偏振光的偏振器59反射并向谐振器的光路外放出。另一方面，当对第1Q开关58的施加电压为0V(第2电压)时，从偏振器59入射到第1Q开关58的p偏振光的光以p偏振光的状态透射第1Q开关58，并由第1反射镜53反射。由第1反射镜53反射的p偏振光的光以p偏振光的状态透射第1Q开关58，且透射使p偏振光透射的偏振器59并入射到激光棒51。
第2Q值变更部57配置于第2反射镜54与第3反射镜55之间的第2谐振器C2的光路上，并控制第2谐振器C2的Q值。第2Q值变更部57包含第2Q开关60和1/4波片61。第2Q开关60根据施加电压来改变第2谐振器C2的Q值。第2Q开关60可以使用根据施加电压来改变所通过的光的偏振状态的电光元件。1/4波片61配置于第2Q开关60与第3反射镜55之间。
第2Q开关60例如使用普克尔盒。第2Q开关60在施加电压为对应于Q开关关闭的第3电压时将第2谐振器C2设为低Q状态。第3电压例如为0V(无施加电压)，此时透射第2Q开关60的光的偏振状态不会发生变化。第2Q开关60在施加电压为对应于Q开关打开的第4电压时将第2谐振器C2设为高Q状态。第4电压的绝对值大于第3电压的绝对值，电压可以是正的电压，也可以是负的电压。第4电压例如为第2Q开关60作为1/4波片发挥功能的电压。
具体而言，当对第2Q开关60的施加电压为0V(第3电压)时，从激光棒51侧通过第2反射镜54入射到第2Q开关60的p偏振光的光以p偏振光的状态通过第2Q开关60，在通过1/4波片61时成为圆偏振光并由第3反射镜55反射。由第3反射镜55反射的圆偏振光的光在沿相反方向通过1/4波片61时成为s偏振光，以s偏振光的状态通过第2Q开关60并返回到激光棒51。其中，第2反射镜54反射波长800nm的光，并使波长755nm的光透射。因此，在第2反射镜54与第3反射镜55之间行进的光为波长755nm的光，波长800nm的光不会从第2反射镜54向第3反射镜55侧行进。另一方面，当第4电压施加于第2Q开关60时，第2Q开关60作为1/4波片发挥功能。此时，从激光棒51侧通过第2反射镜54入射到第2Q开关60的p偏振光的光在通过第2Q开关60时成为圆偏振光，进而通过1/4波片61时成为s偏振光。其后，由第3反射镜55反射的光在沿相反方向通过1/4波片61时成为圆偏振光，进而通过第2Q开关60时成为p偏振光，并返回到激光棒51。
控制电路62相当于本发明中的控制部，驱动第1Q值变更部56及第2Q值变更部57。控制电路62在各谐振器的Q值均成为低于振荡阈值的低Q状态的第1驱动状态、各谐振器的Q值均成为高于振荡阈值的高Q状态的第2驱动状态、及第1谐振器C1成为高Q状态且第2谐振器C2成为低Q状态的第3驱动状态之间对第1谐振器C1及第2谐振器C2的驱动状态进行切换。控制电路62通过控制对第1Q开关58的施加电压来驱动第1Q值变更部56，并通过控制对第2Q开关60的施加电压来驱动第2Q值变更部57。控制电路62向第1Q值变更部和/或第2Q值变更部发送Q开关触发，利用上述3个驱动状态的切换而使激光束振荡。并且，控制电路62还发送命令点亮闪光灯52的闪光灯触发来进行闪光灯52的驱动。
在第1驱动状态下，第1电压施加于第1Q开关58，第1Q开关58作为1/4波片发挥功能。并且，在第1驱动状态下，对第2Q开关60的施加电压为0V(第3电压)，通过第2Q开关60的光的偏振状态不会发生变化。因此，通过第1Q开关58作为1/4波片发挥功能，由第1反射镜53反射的光不会入射到激光棒51。并且，由于通过第2Q开关60的光的偏振状态不会发生变化，因此由第3反射镜55反射的波长755nm的光为s偏振光并入射到激光棒51。其结果，第1谐振器C1及第2谐振器C2成为低Q状态，在波长800nm和波长755nm这两个波长下不会引起激光振荡。另外，第1Q开关58配置于共用光路上，能够通过对第1Q开关58施加第1电压来将第2谐振器C2设为低Q状态。因此，在第1驱动状态下，对第2Q开关60的施加电压并不特别限定于第3电压，也可以对第2Q开关60施加第4电压，并使第2Q开关60作为1/4波片起作用。
在第2驱动状态下，对第1Q开关58的施加电压为0V(第2电压)，通过第1Q开关58的光的偏振状态不会发生变化。并且，在第2驱动状态下，第4电压施加于第2Q开关60，第2Q开关60作为1/4波片发挥功能。因此，通过第1Q开关58的光的偏振状态不会发生变化，从而由第1反射镜53反射的光为p偏振光并入射到激光棒51。并且，通过第2Q开关60作为1/4波片发挥功能，由第3反射镜55反射的波长755nm的光为p偏振光并入射到激光棒51。其结果，第1谐振器C1及第2谐振器C2成为高Q状态，会引起激光振荡。在波长800nm和波长755nm下，波长755nm的增益高于波长800nm的增益，因此振荡波长成为增益较高的755nm。
在第3驱动状态下，对第1Q开关58的施加电压为0V(第2电压)，通过第1Q开关58的光的偏振状态不会发生变化。并且，在第3驱动状态下，对第2Q开关60的施加电压为0V(第3电压)，不会使通过第2Q开关60的光的偏振状态发生变化。由于通过第1Q开关58的光的偏振状态不会发生变化，从而由第1反射镜53反射的光为p偏振光并入射到激光棒51。并且，由于通过第2Q开关60的光的偏振状态不会发生变化，从而由第3反射镜55反射的波长755nm的光为s偏振光并入射到激光棒51。其结果，第1谐振器C1为高Q状态且第2谐振器C2成为低Q状态，在第1谐振器C1中引起激光振荡。第1谐振器C1为波长800nm的谐振器，振荡波长为800nm。
控制电路62在激光棒51的激发时将第1Q值变更部56及第2Q值变更部57的驱动状态设为第1驱动状态。即，在第1谐振器C1及第2谐振器C2为低Q状态下点亮闪光灯52，进行激光棒51的激发。控制电路62在激光棒51的激发后，振荡波长为800nm时将第1Q值变更部56及第2Q值变更部57的驱动状态由第1驱动状态切换为第3驱动状态。在第3驱动状态下，第1谐振器C1为高Q状态且第2谐振器C2为低Q状态，因此振荡波长成为波长800nm。通过将第1谐振器C1的Q值由低Q状态急剧改变为高Q状态，能够得到波长800nm的脉冲激光束。即，以第1Q值变更部56的驱动为契机来实现光的Q开关振荡，因此在该情况下，由控制电路62对第1Q值变更部56进行的驱动命令成为Q开关触发。
控制电路62在激光棒51的激发后，振荡波长为755nm时将第1Q值变更部56及第2Q值变更部57的驱动状态由第1驱动状态切换为第2驱动状态。此时，控制电路62以第2谐振器C2成为高Q状态的方式驱动第2Q值变更部57，同时以第1谐振器成为高Q状态的方式驱动第1Q值变更部56。或者，控制电路62也可以在以第2谐振器C2成为高Q状态的方式驱动第2Q值变更部57之后，以第1谐振器成为高Q状态的方式驱动第1Q值变更部56。在第2驱动状态下，两个谐振器成为高Q状态，但振荡波长成为在波长800nm和波长755nm中增益较高的755nm。通过将第1谐振器及第2谐振器C2(尤其是第2谐振器C2)的Q值由低Q状态急剧改变为高Q状态，能够得到波长755nm的脉冲激光束。即，以第2Q值变更部57的驱动为契机来实现光的Q开关振荡，因此在该情况下，由控制电路62对第2Q值变更部57进行的驱动命令成为Q开关触发。
并且，关于激光介质的激发开始之后光进行Q开关振荡为止的时间(延迟时间)，控制电路62具有按每一波长设定的延迟时间，根据各延迟时间来使各波长的光进行Q开关振荡。更具体而言，当振荡波长为第1波长(本实施方式中为波长800nm)时，控制电路62在激光棒51的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制第1Q值变更部56及第2Q值变更部57来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长(本实施方式中为波长755nm)时，控制电路62在激光棒51的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度(例如最大可能强度的90％、80％或50％)的第2延迟时间时，控制第1Q值变更部56及第2Q值变更部57来使第2波长的光进行Q开关振荡。最大可能强度是指以某一激发能量激发激光介质时能够作为潜在的能力而输出的光的最大强度。通过如此按每一波长独立地设定延迟时间，能够独立地控制各波长的光强度。另外，按每一波长独立地设定延迟时间，结果，延迟时间有可能成为相同的值。关于基于延迟时间的设定来进行的对光强度的控制的详细内容将于后述。
图2是按每一谐振器长度表示激发能量与激光束的脉冲宽度之间的关系的曲线图。该图中，关于两个谐振器长度，示有激发能量与脉冲宽度之间的关系。曲线图(a)表示使用谐振器长度较短的谐振器时的激发能量与脉冲宽度之间的关系，曲线图(b)表示使用谐振器长度较长的谐振器时的激发能量与脉冲宽度之间的关系。若参考曲线图(a)和曲线图(b)，则可知当将激发能量设为恒定时，与谐振器长度较长的情况相比，谐振器长度较短时能够使脉冲宽度变短。在激光装置1中，第1谐振器C1的谐振器长度短于第2谐振器C2，因此能够使波长800nm的脉冲激光束的脉冲宽度短于波长755nm的脉冲激光束的脉冲宽度。
图3是按每一谐振器长度表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。该图中，关于两个谐振器长度，示有激发能量与激光束的强度之间的关系。曲线图(a)表示使用谐振器长度较短的谐振器时的激发能量与强度之间的关系，曲线图(b)表示使用谐振器长度较长的谐振器时的激发能量与强度之间的关系。若参考曲线图(a)和曲线图(b)，则可知当将激发能量设为恒定时，与谐振器长度较长的情况相比，谐振器长度较短时能够提高激光输出。在激光装置1中，第1谐振器C1的谐振器长度短于第2谐振器C2，与将两个谐振器的谐振器长度设为相同的情况相比，能够提高波长800nm的光的激光输出。
图4是按每一反射镜反射率表示激发能量与激光束的脉冲宽度之间的关系的曲线图。在该图中，曲线图(a)表示将作为输出镜的第1反射镜53的反射率设为80％时的激发能量与脉冲宽度之间的关系，曲线图(b)表示将第1反射镜53的反射率设为60％时的激发能量与脉冲宽度之间的关系。若参考曲线图(a)和曲线图(b)，则可知当将激发能量设为恒定时，与将输出镜的反射率设为较低的情况相比，输出镜的反射率较高时能够使脉冲宽度变短。通过将第1反射镜53对波长800nm的光的反射率设为高于对波长755nm的光的反射率，能够使波长800nm的脉冲激光束的脉冲宽度短于波长755nm的脉冲激光束的脉冲宽度。
图5是按每一反射镜反射率表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。在该图中，曲线图(a)表示将第1反射镜53的反射率设为80％时的激发能量与强度之间的关系，曲线图(b)表示将第1反射镜53的反射率设为60％时的激发能量与强度之间的关系。若参考曲线图(a)和曲线图(b)，则可知当将激发能量设为恒定时，与将输出镜的反射率设为较低的情况相比，输出镜的反射率较高时能够提高激光输出。通过将第1反射镜53对波长800nm的光的反射率设为高于对波长755nm的光的反射率，与将两个波长的反射率设为相同的情况相比，能够提高波长800nm的光的激光输出。
对基于延迟时间的设定来进行的光强度的控制进行说明。图6是按每一振荡波长表示激发能量与激光束的强度之间的关系的曲线图。图6的X是与增益较低的第1波长的光有关的曲线图，图6的Y是与增益较高的第2波长的光有关的曲线图。如图6(a)所示，当以相同的激发能量E0激发激光棒51时，若为了确保第1波长的光的强度I1而加大激发能量，则存在第2波长的光的强度I2超过激光装置1内的透镜或反射镜等的损伤阈值Ith的情况。因此，本发明人等发现通过延迟时间的设定仅降低第2波长的光的增益来使曲线图Y如图6(b)那样向左侧位移的方法。根据该方法，无需降低第1波长的光的强度I1而能够将第2波长的光的强度I2降低至小于损伤阈值Ith。
具体如下所示。图7是表示延迟时间与激光束的强度之间的关系的时序图。图7(a)表示闪光灯(FL)触发的定时，图7(b)表示闪光灯的发光强度的时间变化，图7(c)表示激光棒内的反转分布状态密度的时间变化。并且，图7(d)表示Q开关(Qsw)触发的定时，图7(e)表示对应于Q开关触发的各定时而输出的脉冲激光束。即，图7(d)及图7(e)表示在延迟时间D1的定时T1发出Q开关触发时输出脉冲激光束P1，在延迟时间D2的定时T2发出Q开关触发时输出脉冲激光束P2，在延迟时间D3的定时T3发出Q开关触发时输出脉冲激光束P3，在延迟时间D4的定时T4发出Q开关触发时输出脉冲激光束P4的情况。
首先，若从控制电路62发送闪光灯触发，则闪光灯与其联动地发光。闪光灯的发光强度在发光后暂时增加，在某一时刻达到峰值，则其后转变为减少。在收到来自闪光灯的光的激光棒内，根据所吸收的光量来形成反转分布，因此该反转分布的状态密度也随着时间的经过而增加，在某一时刻达到峰值，则其后缓慢减少，其后大幅减少。即，反转分布的状态密度随着时间的经过发生变化，因此根据在哪一定时发出Q开关触发，激光振荡的光的强度也不同。例如，图7(e)中，在反转分布状态密度成为最大的定时T2得到最大强度的脉冲激光束P2，越是反转分布状态密度较小的定时，脉冲激光束的强度(P1＜P4＜P3)越减少。即，延迟时间D2为光的强度成为最大可能强度的延迟时间，延迟时间D1、D3及D4为光的强度成为小于最大可能强度的延迟时间。一般而言，延迟时间D2大致为150～200μs，在本实施方式中，相邻的Q开关触发彼此的时间差(即，延迟时间D1与D2之差、延迟时间D2与D3之差及延迟时间D3与D4之差)例如为数十μs。另外，在上述的图7的说明中，为了简化，假设闪光灯及各Q值变更部针对来自控制电路62的触发瞬时响应来进行了说明，但实际上从收到触发之后响应为止期间存在若干的延迟时间(这与前述的从激发至振荡为止的延迟时间不同)。因此，实际上，需要考虑该从接收触发至响应为止的延迟时间来输出闪光灯触发及Q开关触发。
图8是表示激发能量与激光束的强度之间的关系根据延迟时间发生变化的状态的曲线图。在图8中，D10至D40是表示第2波长的光的强度的曲线图，X是表示第1波长的光的强度的曲线图。具体而言，D10是表示延迟时间D1时的光的强度的曲线图，D20是表示延迟时间D2时的光的强度的曲线图，D30是表示延迟时间D3时的光的强度的曲线图，D40是表示延迟时间D4时的光的强度的曲线图。另外，D20的曲线图是赋予相对于各激发能量的最大强度Imax的曲线图。由图8(a)明确可知，例如通过在延迟时间D4或D1的定时发出Q开关触发，能够将第2波长的光的强度I2控制在小于最大可能强度的范围，进而能够降低至小于损伤阈值Ith。另外，本实施方式中，为了实现波长切换，第2波长的增益必需始终高于第1波长。因此，将延迟时间设定为与第2波长有关的振荡阈值激发能量E2小于与第1波长有关的振荡阈值激发能量E1。
并且，例如，如图8(b)所示，即使欲使各波长的光的强度一致，也由于激发能量有下限Emin，仅通过通常的设定(例如延迟时间D2)来降低激发能量，各波长的光的强度有时会不一致。因此，在这种情况下，若例如将延迟时间的设定由D2变更为D4，则也能够以Emin以上的激发能量E3及E0使各波长的光的强度I1及I2相等。另外，本说明书中，各波长的光的强度一致或相等是指，各波长的光的强度差以第1波长的光强度为基准在10％以内。另外，上述中，对变更与第2波长的光的振荡有关的延迟时间的设定的情况进行了说明，但也可以变更与第1波长的光的振荡有关的延迟时间的设定。
以下，使用图9对Q值变更部的动作和振荡波长的切换进行说明。图9是与激发灯的发光、施加于Q开关的电压及激光束的输出有关的时序图。控制电路62发送闪光灯(激发灯)触发并在时刻t1点亮闪光灯52(a)。控制电路62在闪光灯52点亮之前对第1Q开关58(Q-sw1)施加第1电压(b)，将对第2Q开关60(Q-sw2)的施加电压设为0V(第3电压)(c)。对第1Q开关58施加第1电压的时刻为比时刻t1稍微在前的时刻即可。或者，也可以在上一次脉冲激光束射出之后持续对第1Q开关58施加第1电压。通过对第1Q开关58施加第1电压，第1Q开关58作为1/4波片发挥功能。并且，通过不对第2Q开关60施加电压，通过第2Q开关60的光的偏振状态不会发生变化。
若在时刻t1激发激光棒51，则从激光棒51射出p偏振光的光。然而，从激光棒51向第1反射镜53的方向射出的光在作为1/4波片发挥功能的第1Q开关58中往复并将偏振方向旋转90°，无法通过偏振器59，不会返回到激光棒51。并且，在从激光棒51向第2反射镜54的方向射出的光之中，波长755nm的光在1/4波片61中往复并将偏振方向旋转90°，因此对具有规定的偏振轴的激光棒51的激光振荡没有帮助。因此，第1谐振器C1及第2谐振器C2的Q值成为低Q状态，第1谐振器C1及第2谐振器C2不会振荡。
控制电路62发送变更第1Q开关58的施加电压的命令作为Q开关触发，在从时刻t1经过延迟时间Dx的时刻t2，将对第1Q开关58的施加电压由第1电压改变为0V(第2电压)(b)。此时，控制电路62将对第2Q开关60的施加电压维持为0V而不会将其改变(c)。通过将对第1Q开关58的施加电压改变为0V，第1谐振器C1的Q值由低Q状态改变为高Q状态。另一方面，第2谐振器C2的Q值保持为低Q状态。通过仅有第1谐振器C1成为高Q状态，在波长800nm下引起激光振荡，从第1反射镜53射出波长800nm的脉冲激光束(d)。其中，延迟时间Dx为以波长800nm的光的振荡用途设定的延迟时间，例如设定为增益较低的波长800nm的光的强度成为最大可能强度。
控制电路62在射出波长800nm的脉冲激光束之后，发送闪光灯触发，在时刻t3点亮闪光灯52(a)。控制电路62在比时刻t3之前的时刻对第1Q开关58施加第1电压(b)，第1谐振器C1及第2谐振器C2的Q值成为低Q状态。控制电路62在从时刻t3经过延迟时间Dy的时刻t4将第1Q开关58的施加电压由第1电压改变为0V，并将第2Q开关60的施加电压由0V改变为第4电压。若同时改变第1Q开关58的施加电压和第2Q开关60的施加电压，或者先改变第2Q开关60的施加电压之后改变第1Q开关58的施加电压，则在波长800nm和波长755nm中增益较高的波长755nm下引起激光振荡，从第1反射镜53射出波长755nm的脉冲激光束(d)。其中，延迟时间Dy为以波长755nm的光的振荡用途而独立于延迟时间Dx而设定的延迟时间，例如设定为增益较高的波长755nm的光的强度小于最大可能强度且与波长800nm的光的强度相等。
另外，第1Q值变更部56及第2Q值变更部57只要对上述第1、第2及第3驱动状态的3个状态进行切换即可，第1Q值变更部56及第2Q值变更部57的具体结构并不限定于上述结构。例如，可以将第1Q值变更部56与第2Q值变更部57同样地设为将普克尔盒和1/4波片组合的结构，也可以将第2Q值变更部57与第1Q值变更部56同样地设为将普克尔盒和偏振器组合的结构。
并且，控制电路62能够采用根据闪光灯52对激光棒51赋予的激发能量来自动变更关于第1波长或第2波长的光的振荡而设定的各延迟时间的设定值的结构。由此，例如，在输出的光的目标强度已确定的情况下且必需变更激发能量或者激发能量不稳定的情况下，只要控制电路62变更延迟时间的设定值以抵消其激发能量的变化，则容易维持其目标强度。例如，当激发光源为闪光灯52时，控制电路62能够基于闪光灯52的充电电压与激发能量的关系，根据闪光灯的充电电压来变更各延迟时间的设定值。在该情况下，控制电路62可以具有充电电压与第1或第2延迟时间的设定值(或其变更量)建立了对应关联的参考表(第1参考表)，也可以具有它们建立了关系的关系式。控制电路62例如测量充电电压或者读取充电电压的设定值来获取充电电压的值，并参考上述第1参考表来读取与所获取的充电电压对应的第1或第2延迟时间的设定值(或其变更量)，将所读取的设定值重新设定为第1或第2延迟时间(或者将所读取的变更量适用于第1或第2延迟时间的设定值)。并且，控制电路62也能够基于与闪光灯52等激发光源的使用期间(包含使用时间)与激发能量的关系，根据激发光源的使用期间来变更各延迟时间的设定值。在该情况下，控制电路62可以具有使用期间与第1或第2延迟时间的设定值(或其变更量)建立了对应关联的参考表(第2参考表)，也可以具有它们建立了关系的关系式。控制电路62例如测量使用期间来获取其长度，并参考上述第2参考表来读取与所获取的使用期间对应的第1或第2延迟时间的设定值(或其变更量)，将所读取的设定值重新设定为第1或第2延迟时间(或者将所读取的变更量适用于第1或第2延迟时间的设定值)。
并且，可以将第1反射镜53、第2反射镜54及第3反射镜55中的至少1个设为能够沿着光轴方向移动。通过将3个反射镜中的至少1个设为能够沿着光轴方向移动，能够调整反射镜间的相对间隔，从而能够变更第1谐振器C1的谐振器长度或第2谐振器C2的谐振器长度。通过变更第1谐振器C1的谐振器长度及第2谐振器C2的谐振器长度中的至少一个，能够变更波长800nm的脉冲激光束的脉冲宽度及波长755nm的脉冲激光束的脉冲宽度中的至少一个。通过该构造，例如还能够校正由反射镜的反射率引起的脉冲宽度的变化。在该情况下，控制电路62可以具有第1谐振器C1的谐振器长度与延迟时间Dx的设定值(或其变更量)建立了对应关联的参考表(第3参考表)和/或第2谐振器C2的谐振器长度与延迟时间Dy的设定值(或其变更量)建立了对应关联的参考表(第4参考表)，也可以具有它们建立了关系的关系式。控制电路62例如由各反射镜的移动量获取各谐振器的谐振器长度，并参考上述第3和/或第4参考表来读取与所获取的谐振器长度对应的第1或第2延迟时间的设定值(或其变更量)，将所读取的设定值重新设定为第1或第2延迟时间(或者将所读取的变更量适用于第1或第2延迟时间的设定值)。
如以上，本实施方式所涉及的激光装置1具备：固体激光介质(激光棒51)，在第1波长(800nm)和发光效率高于第1波长的第2波长(755nm)具有振荡波长；激发部(闪光灯52)；第1谐振器C1，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；第2谐振器C2，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的与第1谐振器的共用光路；Q值变更单元(第1Q值变更部56及第2Q值变更部57)，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部(控制电路62)，控制激发部及Q值变更单元。并且，当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。即，激光装置1中相互独立地设定有使第1波长的光振荡时的延迟时间Dx和使第2波长的光振荡时的延迟时间Dy。由此，在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够通过调整它们的延迟时间来独立地控制各波长的光的强度。
并且，本实施方式中，由第1反射镜53和第2反射镜54构成使波长800nm的光振荡的第1谐振器C1，由第1反射镜53和第3反射镜55构成使波长755nm的光振荡的第2谐振器C2。激光棒51在波长800nm和波长755nm具有振荡波长，波长755nm的发光效率高于波长800nm的发光效率。在第1谐振器C1和第2谐振器C2所共用的部分配置第1Q值变更部56，在第2反射镜54与第3反射镜55之间配置第2Q值变更部57。通过驱动第1Q值变更部56，能够控制第1谐振器C1及第2谐振器C2的Q值。并且，通过驱动第2Q值变更部57，能够仅控制第2谐振器C2的Q值。
本实施方式中，在增益较低的波长800nm用的第1谐振器C1中插入有第1Q开关58。另一方面，在增益较高的波长755nm用的第2谐振器C2中插入有第1Q开关58和第2Q开关60。专利文献3中，在两个波长的谐振器中插入有两个普克尔盒，尤其在增益较低的波长800nm下输出下降成为问题。本实施方式中，被插入到第1谐振器C1中的普克尔盒1个即可，无需在第1谐振器C1内配置多个改变光的偏振状态的元件，因此尤其对于激光输出较低的波长800nm，能够抑制激光输出伴随多个普克尔盒的插入而的下降。
并且，本实施方式中，以波长800nm的光及波长755nm的光的光轴平行的方式在一个轴上构成第1谐振器C1和第2谐振器C2。通过如此设置，能够在波长800nm的光及波长755nm的光中共用反射镜或Q值变更部的光学部件。另外，本实施方式中，在从激光棒51观察时远离第2反射镜54的一侧配置有第3反射镜55，第1谐振器C1的谐振器长度短于第2谐振器C2的谐振器长度。通过将第1谐振器C1的谐振器长度设为较短，能够在增益较低的波长800nm下实现脉冲激光束的短脉冲化。
“激光装置的第2实施方式”
接着，对激光装置的第2实施方式进行说明。图10是表示第2实施方式所涉及的激光装置2的结构的概略图。本实施方式所涉及的激光装置2在谐振器内具有包含透射波长彼此不同的多个带通滤波器的波长选择部，通过该波长选择部来选择振荡的波长。
具体而言，激光装置2具有构成谐振器的两个反射镜70及71、激光棒72、闪光灯73、电源电路74、Q开关75、控制电路76、及波长选择部77。激光棒72是激光介质，作为激光棒72，可以与第1实施方式同样地例如使用翠绿宝石结晶。在本实施方式中，例如增益较低的第1波长也是800nm，增益较高的第2波长也是755nm。闪光灯73是连接有电源电路74的激发光源，向激光棒72照射激发光。也可以将闪光灯73以外的光源用作激发光源。
反射镜70及反射镜71隔着激光棒72而彼此对置，由这些反射镜构成谐振器。本实施方式中，该谐振器对应于第1及第2波长这两个波长。即，该谐振器使第1及第2波长这两个波长光振荡。例如，反射镜70为输出侧。在谐振器内的光路上配置有Q开关75及波长选择部77。通过Q开关75来变更谐振器的Q值。作为Q开关，例如可以使用普克尔盒。
在第1波长与第2波长之间切换振荡波长时使用波长选择部77。波长选择部77包含透射波长彼此不同的多个带通滤波器(BPF：Band Pass Filter)78及旋转驱动带通滤波器78的驱动部79。波长选择部77中，将多个带通滤波器78中特定带通滤波器选择性插入到谐振器的光路上。波长选择部77例如包含使中心波长为755nm的光透射的第1带通滤波器及使中心波长800nm的光透射的第2带通滤波器。第1带通滤波器及第2带通滤波器例如由分为0°至180°的角度范围及180°至360°的角度范围而配置的旋转体构成，且构成为所透射的光随着旋转移位而变化。由此，通过一边旋转上述旋转体，一边在谐振器的光路上插入第1带通滤波器，能够将振荡波长设为755nm，通过在谐振器的光路上插入第2带通滤波器，能够将振荡波长设为800nm。
驱动部79旋转驱动由旋转体构成的多个带通滤波器78，以便依次切换插入到谐振器的光路上的带通滤波器。并且，关于究竟哪个带通滤波器位于光路上的旋转状态，例如通过未图示的回转式编码器来检测。
控制电路76发送用于控制闪光灯73的发光的闪光灯触发，并从闪光灯73向激光棒72照射激发光。控制电路76监控BPF的状态，基于其状态来发送闪光灯触发。例如，若BPF的状态成为从与应射出的光的波长对应的带通滤波器被插入到光路上的旋转体的驱动位置减去在激光介质的激发至Q开关振荡为止的延迟时间期间旋转体移位的量的位置，则控制电路76发送闪光灯触发。该延迟时间是按应射出的光的每一波长设定的。例如，对于波长800nm的延迟时间设定为光的强度成为最大可能强度，对于波长755nm的延迟时间设定为光的强度成为小于最大可能强度。控制电路76在发送闪光灯触发之后经过按应射出的光的每一波长设定的延迟时间时向Q开关75发送Q开关触发。通过Q开关75响应于Q开关触发而将谐振器由低Q状态急剧改变为高Q状态(通过打开Q开关)，从输出侧的反射镜70输出光。
如以上，本实施方式所涉及的激光装置2具备：固体激光介质(激光棒72)，在第1波长(800nm)和发光效率高于第1波长的第2波长(755nm)具有振荡波长；激发部(闪光灯73)；第1谐振器(反射镜70及71)，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；第2谐振器(反射镜70及71)，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的与第1谐振器的共用光路；Q值变更单元(Q开关75)，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部(控制电路76)，控制激发部及Q值变更单元。并且，当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。即，激光装置2中相互独立地设定有使第1波长的光振荡时的延迟时间和使第2波长的光振荡时的延迟时间。由此，在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够通过调整它们的延迟时间来独立地控制各波长的光的强度。
“激光装置的第3实施方式”
接着，对激光装置的第3实施方式进行说明。图11是表示第3实施方式所涉及的激光装置3的结构的概略图。本实施方式所涉及的激光装置3使用分支用偏振器和谐振光路选择部来进行多个波长的振荡。
具体而言，激光装置3具有输出侧反射镜80、偏振器81、第1反射棱镜82、第2反射棱镜83、激光棒84、闪光灯85、两个普克尔盒86及87、λ/4波片88、及触发控制部89。
在反射镜80与偏振器81之间配置有激光棒84及闪光灯85。激光棒84是激光介质，作为激光棒84，可以与第1实施方式同样地例如使用翠绿宝石结晶。在本实施方式中，例如增益较低的第1波长也是800nm，增益较高的第2波长也是755nm。闪光灯85是激发光源，与从控制电路89发送的闪光灯触发联动而向激光棒84照射激发光。也可以将闪光灯85以外的光源用作激发光源。
在激光棒84与偏振器81之间配置有构成谐振光路选择部的普克尔盒87。当使波长800nm振荡时，普克尔盒87被施加使入射的直线偏振光的偏振方向旋转90°的电压，当使波长755nm振荡时不会被施加电压。作为光路分支部的偏振器81使p偏振光透射，并反射s偏振光。透射了偏振器81的光在第1分支光路L2中前进，并由第1反射棱镜82反射。另一方面，由偏振器81反射的光在第2分支光路L3中前进，并由第2反射棱镜83反射。
第1反射棱镜82以相对于入射光成为布儒斯特角的方式配置。第1反射棱镜82具有选择性反射波长755nm的光的电介质反射膜。第2反射棱镜83具有选择性反射波长800nm的光的电介质反射膜。由反射镜80和第2反射棱镜83构成波长800nm的谐振器(第1谐振器)。并且，由反射镜80和第1反射棱镜82构成波长755nm的谐振器(第2谐振器)。这些谐振器具有共用光路L1。
在共用光路L1上还配置有由普克尔盒86及λ/4波片88构成的Q开关。通过控制电路89来控制普克尔盒86的施加电压。当点亮闪光灯85时，电压不会施加于构成Q开关的普克尔盒86，Q开关关闭。点亮闪光灯85之后经过规定的延迟时间时，打开Q开关。由此，根据普克尔盒87的状态，在第1谐振器或第2谐振器中引起激光振荡，从反射镜80输出光。上述延迟时间是按应射出的光的每一波长设定的。例如，对于波长800nm的延迟时间设定为光的强度成为最大可能强度，对于波长755nm的延迟时间设定为光的强度成为小于最大可能强度。
当构成谐振光路选择部的普克尔盒87未被施加电压时，从激光棒84射出的p偏振光的光以p偏振光的状态透射普克尔盒87，并透射使p偏振光透射的偏振器81，通过第1分支光路L2并由第1反射棱镜82反射。由第1反射棱镜82反射的光以p偏振光的状态沿相反方向通过偏振器81及普克尔盒87，并入射到激光棒84，引起激光振荡而输出激光束L4。第1反射棱镜82选择性反射波长755nm的光，从而波长755nm的光进行振荡。
当普克尔盒87被施加使入射光的偏振方向旋转90°的电压时，从激光棒84射出的p偏振光的光在透射普克尔盒87时偏振方向旋转90°而成为s偏振光。成为s偏振光的光由偏振器81反射而通过第2分支光路L3，并由第2反射棱镜83反射。由第2反射棱镜83反射的光沿相反方向通过偏振器81，沿相反方向入射到普克尔盒87。以s偏振光入射到普克尔盒87的光在通过普克尔盒87时偏振方向旋转90°而成为p偏振光，并入射到激光棒84，引起激光振荡而输出激光束L4。第2反射棱镜83选择性反射波长800nm的光，从而波长800nm的光进行振荡。
如以上，本实施方式所涉及的激光装置3具备：固体激光介质(激光棒84)，在第1波长(800nm)和发光效率高于第1波长的第2波长(755nm)具有振荡波长；激发部(闪光灯85)；第1谐振器(反射镜80及反射棱镜83)，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；第2谐振器(反射镜80及反射棱镜82)，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的与第1谐振器的共用光路；Q值变更单元(Q开关(普克尔盒86及λ/4波片88))，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部(控制电路89)，控制激发部及Q值变更单元。并且，当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。即，激光装置3中相互独立地设定有使第1波长的光振荡时的延迟时间和使第2波长的光振荡时的延迟时间。由此，在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够通过调整它们的延迟时间来独立地控制各波长的光的强度。
另外，在第2实施方式及第3实施方式中，控制部也能够采用根据激发能量或谐振器长度来自动变更关于第1波长或第2波长的光的振荡而设定的各延迟时间的设定值的结构。
“光声测量装置的实施方式”
接着，对光声测量装置的实施方式进行说明。图12是表示实施方式所涉及的光声测量装置10的结构的概略图。光声测量装置10具备超声波探针(探头)11、超声波单元12、及包含本发明的激光装置的激光光源单元13。激光光源单元13射出照射到受检体的脉冲激光束。激光光源单元13射出包含第1波长及第2波长的多个波长的激光束。
激光光源单元13例如具有第1实施方式所涉及的激光装置1及引导从激光装置1射出的激光束的导光机构(例如光纤等)。从激光光源单元13射出的激光束使用导光机构被引导至探头11，从探头11朝向受检体照射。激光束的照射位置并没有特别限定，可以从探头11以外的场所进行激光束的照射。在受检体内，光吸收体吸收所照射的激光束的能量，从而产生超声波(光声波)。探头11包含超声波检测器。探头11例如具有一维排列的多个超声波检测器元件(超声波振子)，通过该一维排列的超声波振子来检测来自受检体内的声波(光声信号)。
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、复数化机构24、光声图像重构机构25、相位信息抽取机构26、强度信息抽取机构27、检波/对数转换机构28、光声图像构建机构29、触发控制电路30及控制机构31。接收电路21接收由探头11检测出的光声信号。AD转换机构22是检测机构，采样由接收电路21接收到的光声信号，并生成作为数字数据的光声数据。AD转换机构22与AD时钟信号同步而以规定的采样周期进行光声信号的采样。
AD转换机构22将光声数据存放于接收存储器23中。AD转换机构22将与从激光光源单元13射出的脉冲激光束的各波长对应的光声数据存放于接收存储器23中。即，AD转换机构22将采样了受检体被照射第1波长的脉冲激光束时由探头11检测出的光声信号的第1光声数据和采样了被照射第2波长的脉冲激光束时由探头11检测出的光声信号的第2光声数据存放于接收存储器23中。
复数化机构24从接收存储器23中读出第1光声数据和第2光声数据，并生成将其中一个作为实部并将另一个作为虚部的复数数据。以下，假设由复数化机构24生成将第1光声数据作为虚部并将第2光声数据作为实部的复数数据的情况来进行说明。
光声图像重构机构25从复数化机构24输入复数数据。光声图像重构机构25根据所输入的复数数据，通过傅里叶变换傅里叶变换法(FTA法)来进行图像重构。基于傅里叶变换傅里叶变换法的图像重构中例如可以适用文献“Photoacoustic Image Reconstruction-AQuantitative Analysis”Jonathan I.Sperl et al.SPIE-OSA Vol.6631663103等中所记载的以往公知的方法。光声图像重构机构25将表示重构图像的傅里叶变换的数据输入到相位信息抽取机构26和强度信息抽取机构27。
相位信息抽取机构26抽取与各波长对应的光声数据间的信号强度的相对大小关系。本实施方式中，相位信息抽取机构26将由光声图像重构机构25重构的重构图像作为输入数据，根据作为复数数据的输入数据来生成表示在比较实部和虚部时其中哪一个相对大到哪种程度的相位信息。当例如复数数据由X+iY表示时，相位信息抽取机构26生成θ＝tan-1(Y/X)作为相位信息。另外，当X＝0时设为θ＝90°。当构成实部的第2光声数据(X)与构成虚部的第1光声数据(Y)相等时，相位信息成为θ＝45°。就相位信息而言，第2光声数据相对越大，则越接近θ＝0°，第1光声数据相对越大，则越接近θ＝90°。
强度信息抽取机构27基于与各波长对应的光声数据来生成表示信号强度的强度信息。本实施方式中，强度信息抽取机构27将由光声图像重构机构25重构的重构图像作为输入数据，根据作为复数数据的输入数据来生成强度信息。当例如复数数据由X+iY表示时，强度信息抽取机构27抽取(X2+Y2)1/2作为强度信息。检波/对数转换机构28生成表示由强度信息抽取机构27抽取的强度信息的数据的包络线，接着，对该包络线进行对数转换而扩大动态范围。
光声图像构建机构29从相位信息抽取机构26输入相位信息，并从检波/对数转换机构28输入检波/对数转换处理后的强度信息。光声图像构建机构29基于所输入的相位信息和强度信息来生成作为光吸收体的分布图像的光声图像。光声图像构建机构29例如基于所输入的强度信息来确定光吸收体的分布图像中的各像素的亮度(灰度值)。并且，光声图像构建机构29例如基于相位信息来确定光吸收体的分布图像中的各像素的颜色(显示颜色)。光声图像构建机构29例如使用使相位0°至90°的范围对应于规定的颜色的彩色分配图(color map)，基于所输入的相位信息来确定各像素的颜色。
在此，相位0°至45°的范围是第2光声数据大于第1光声数据的范围，因此认为光声信号的产生源是主要含有对波长755nm的吸收大于对波长798nm的吸收的脱氧血红蛋白的血液流动着的静脉。另一方面，相位45°至90°的范围是第1光声数据大于第2光声数据的范围，因此认为光声信号的产生源是主要含有对波长755nm的吸收小于对波长798nm的吸收的氧合血红蛋白的血液流动着的动脉。
因此，作为彩色分配图，例如使用如下彩色分配图：相位0°为蓝色，颜色以随着相位接近45°而成为无色(白色)的方式缓慢变化，并且相位90°为红色，颜色以随着相位接近45°而成为白色的方式缓慢变化。在该情况下，在光声图像上，能够以红色表示对应于动脉的部分，并以蓝色表示对应于静脉的部分。也可以不使用强度信息，而仅将灰度值设为恒定并根据相位信息进行对应于动脉的部分与对应于静脉的部分的颜色区分。图像显示机构14将由光声图像构建机构29生成的光声图像显示于显示画面上。
控制机构31进行超声波单元12内的各部的控制。触发控制电路30向激光光源单元13输出用于控制闪光灯52(参考图1)的发光的闪光灯触发。若激光光源单元13的控制电路62收到来自触发控制电路30的闪光灯触发，则将闪光灯触发发送至闪光灯52来点亮闪光灯52，从闪光灯52向激光棒51照射激发光。激光光源单元13的控制电路62在输出闪光灯触发之后经过按每一波长设定的延迟时间时，向第1Q值变更部56或第2Q值变更部57输出Q开关触发。当振荡波长为800nm时，控制电路62将第1谐振器的Q值由低Q状态改变为高Q状态。当振荡波长为755nm时，将第1谐振器及第2谐振器的Q值由低Q状态改变为高Q状态。
触发控制电路30配合Q开关触发的定时即脉冲激光束的射出定时，向AD转换机构22输出采样触发(AD触发)。AD转换机构22基于采样触发来开始光声信号的采样。
接着，对动作步骤进行说明。图13是表示光声测量装置10的动作步骤。触发控制电路30在完成光声信号的接收准备时为了射出第1波长(800nm)的脉冲激光束而向激光光源单元13输出闪光灯触发(步骤S1)。激光光源单元13的控制电路62在接收闪光灯触发之前对第1Q开关58施加第1电压，将第1谐振器C1及第2谐振器C2设为低Q状态。控制电路62响应于来自触发控制电路30的闪光灯触发而点亮闪光灯52，从而激发激光棒51(步骤S2)。
控制电路62在输出闪光灯触发之后经过按每一波长设定的延迟时间时将Q开关触发输出至第1Q值变更部56或第2Q值变更部57，将第1Q开关58的施加电压由第1电压改变为0V(步骤S3)。此时，控制电路62对第2Q开关60施加0V，第1谐振器C1控制为高Q状态，第2谐振器C2控制为低Q状态。在第1谐振器及第2谐振器中，仅将第1谐振器设为高Q状态，从而激光光源单元13射出波长800nm的脉冲激光束。并且，控制电路62还向触发控制电路30发送Q开关触发来传递Q开关的定时。
从激光光源单元13射出的波长800nm的脉冲激光束例如被引导至探头11，从探头11照射到受检体。在受检体内，光吸收体吸收所照射的脉冲激光束的能量，由此产生光声信号。探头11检测在受检体内产生的光声信号。由探头11检测出的光声信号通过接收电路21接收。
触发控制电路30配合Q开关的定时而向AD转换机构22输出采样触发。AD转换机构22以规定的采样周期采样由接收电路21接收到的光声信号(步骤S4)。由AD转换机构22采样的光声信号作为第1光声数据而存放于接收存储器23中。
触发控制电路30在完成下一个光声信号的接收准备时为了射出第2波长(755nm)的脉冲激光束而向激光光源单元13射出闪光灯触发(步骤S5)。控制电路62在接收闪光灯触发之前对第1Q开关58施加第1电压来将第1谐振器及第2谐振器设为低Q状态。控制电路62响应于来自触发控制电路30的闪光灯触发而点亮闪光灯52，从而激发激光棒51(步骤S6)。
控制电路62在输出闪光灯触发之后经过按每一波长设定的延迟时间时将Q开关触发输出至第1Q值变更部56或第2Q值变更部57。并且，控制电路62将对第1Q开关58的施加电压由第1电压改变为0V，并将对第2Q开关60的施加电压由0V改变为第4电压(步骤S7)。此时，控制电路62利用第1Q开关58和第2Q开关60同时改变施加电压，或者先改变第2Q开关60的施加电压之后改变第1Q开关58的施加电压。通过改变第1Q开关58及第2Q开关60的施加电压，第1谐振器C1及第2谐振器C2均成为高Q状态。当两个谐振器为高Q状态时，在激光增益较高的波长755nm下振荡，激光光源单元13射出波长755nm的脉冲激光束。
从激光光源单元13射出的波长755nm的脉冲激光束例如被引导至探头11，从探头11照射到受检体。在受检体内，光吸收体吸收所照射的脉冲激光束的能量，从而产生光声信号。探头11检测在受检体内产生的光声信号。由探头11检测出的光声信号通过接收电路21接收。
触发控制电路30配合Q开关的定时而向AD转换机构22输出采样触发。AD转换机构22以规定的采样周期采样由接收电路21接收到的光声信号(步骤S8)。由AD转换机构22采样的光声信号作为第2光声数据而存放于接收存储器23中。
通过第1及第2光声数据存放于接收存储器中，生成1帧量的光声图像所需的数据备齐。另外，如生成光声图像的范围被分割为多个部分区域时，按每一部分区域执行步骤S1至S8的处理即可。
复数化机构24从接收存储器23中读出第1光声数据和第2光声数据，生成将第1光声图像数据作为虚部并将第2光声图像数据作为实部的复数数据(步骤S9)。光声图像重构机构25根据在步骤S9中复数化的复数数据，通过傅里叶变换傅里叶变换法(FTA法)进行图像重构(步骤S10)。
相位信息抽取机构26从重构的复数数据(重构图像)中抽取相位信息(步骤S11)。当例如重构的复数数据由X+iY表示时，相位信息抽取机构26抽取θ＝tan-1(Y/X)作为相位信息(其中，X＝0时θ＝90°)。强度信息抽取机构27从重构的复数数据中抽取强度信息(步骤S12)。当例如重构的复数数据由X+iY表示时，强度信息抽取机构27抽取(X2+Y2)1/2作为强度信息。
检波/对数转换机构28对在步骤S12中抽取的强度信息实施检波/对数转换处理。光声图像构建机构29基于在步骤S11中抽取的相位信息和对在步骤S12中抽取的强度信息实施检波/对数转换处理而得到的信息来生成光声图像(步骤S13)。光声图像构建机构29例如基于强度信息来确定光吸收体的分布图像中的各像素的亮度(灰度值)，并基于相位信息来确定各像素的颜色，从而生成光声图像。所生成的光声图像显示于图像显示机构14。
另外，上述中，假设将波长800nm的光和波长755nm的光交替照射到受检体，但并不限定于此。也可以将波长800nm的振荡的重复频率设为高于波长755nm的振荡的重复频率。例如，可以在从激光光源单元13射出波长755nm的光之后，持续射出多次波长800nm的光。在该情况下，可以多次获取对波长800nm的光的光声信号，并对多次的光声信号进行加算平均等处理。通过如此设置，能够提高波长800nm的光声图像的信噪比。作为结果，能够提高利用与对波长755nm的光的光声信号的对比度差而得到的动脉/静脉的分离描绘的画质，或者能够提高氧饱和度的运算精确度。
如以上，由于本实施方式所涉及的光声测量装置10使用第1实施方式所涉及的激光装置1，因此发挥与第1实施方式相同的效果。
并且，本实施方式中，生成将在两个波长下得到的第1光声数据和第2光声数据中的任一个作为实部并将另一个虚部的复数数据，根据该复数数据，通过傅里叶变换法生成重构图像。在如此设定的情况下，与单独重构第1光声数据和第2光声数据的情况相比，能够有效地进行重构。照射多个波长的脉冲激光束，通过使用照射各波长的脉冲激光束时的光声信号(光声数据)，能够进行利用了各光吸收体的光吸收特性根据波长而不同的性质的功能成像。
另外，在本实施方式所涉及的光声测量装置10中，也可以构成为从探头11对受检体发送超声波，并基于所发送的声波(超声波)的反射波的信号来生成反射声波图像。除光声图像以外还生成反射声波图像(超声波图像)，通过参考超声波图像，能够观察在光声图像中无法图像化的部分。
符号说明
1、2、3-激光装置，10-光声测量装置，11-探头，12-超声波单元，13-激光光源单元，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-复数化机构，25-光声图像重构机构，26-相位信息抽取机构，27-强度信息抽取机构，28-检波/对数转换机构，29-光声图像构建机构，30-触发控制电路，31-控制机构，51-激光棒，52-闪光灯，53、54、55-反射镜，56、57-Q值变更部，62-控制电路，C1-谐振器，C2-谐振器，L-激光束。

Claims (20)

1.一种激光装置，其具备：
固体激光介质，其在第1波长和发光效率高于该第1波长的第2波长上具有振荡波长；
激发部，其激发所述激光介质；
第1谐振器，其为使所述第1波长的光振荡的谐振器，且在该第1谐振器内部的光路上具有所述激光介质；
第2谐振器，其为使所述第2波长的光振荡的谐振器，且具有共用光路，该共用光路包含配置有所述激光介质的光路，且是与所述第1谐振器共用的光路；
Q值变更单元，其至少包含配置于所述共用光路上的Q值变更部，且使所述第1波长的光或所述第2波长的光进行Q开关振荡；及
控制部，其控制所述激发部及所述Q值变更单元，
当振荡波长为第1波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了第1延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第1波长的光进行Q开关振荡，
当振荡波长为第2波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了所述第2波长的光的强度未及最大可能强度的第2延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第2波长的光进行Q开关振荡，
通过按每一波长独立地设定延迟时间，独立地控制各波长的光强度。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述第1延迟时间及所述第2延迟时间被设定为使所述第1波长的光的强度与所述第2波长的光的强度成为彼此相等的值。
3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，
所述第1延迟时间被设定为使所述第1波长的光的强度成为最大可能强度的值。
4.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，
所述控制部根据所述激发部对所述激光介质赋予的激发能量来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。
5.根据权利要求4所述的激光装置，其中，
所述激发部包含闪光灯作为激发光源，
所述控制部根据所述闪光灯的充电电压来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。
6.根据权利要求5所述的激光装置，其中，
所述控制部具有将所述充电电压与所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值对应起来的第1参考表，并基于该第1参考表来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。
7.根据权利要求4所述的激光装置，其中，
所述激发部包含激发光源，
所述控制部根据所述激发光源的使用期间来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。
8.根据权利要求7所述的激光装置，其中，
所述控制部具有将所述使用期间与所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值对应起来的第2参考表，并基于该第2参考表来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。
9.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，
所述第1谐振器由隔着所述激光介质而彼此对置的第1反射镜及第2反射镜构成，
所述第2谐振器由所述第1反射镜、隔着所述激光介质及所述第2反射镜而与所述第1反射镜对置的第3反射镜构成，
所述Q值变更单元由配置于所述共用光路上的第1Q值变更部和配置于所述第2反射镜及所述第3反射镜之间的第2Q值变更部构成。
10.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述第1反射镜、所述第2反射镜及所述第3反射镜中的至少1个能够沿着光轴方向移动。
11.根据权利要求10所述的激光装置，其中，
所述控制部根据所述第1谐振器的谐振器长度来变更所述第1延迟时间的设定值、或者根据所述第2谐振器的谐振器长度来变更所述第2延迟时间的设定值。
12.根据权利要求11所述的激光装置，其中，
所述控制部具有将所述第1谐振器的谐振器长度与所述第1延迟时间的设定值对应起来的第3参考表和/或将所述第2谐振器的谐振器长度与所述第2延迟时间的设定值对应起来的第4参考表，并基于所述第3参考表来变更所述第1延迟时间的设定值，基于所述第4参考表来变更所述第2延迟时间的设定值。
13.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述控制部在第1驱动状态、第2驱动状态及第3驱动状态之间切换所述第1Q值变更部及所述第2Q值变更部的驱动状态，
在所述第1驱动状态中，所述第1谐振器及所述第2谐振器的Q值处于低于振荡阈值的低Q状态，
在所述第2驱动状态中，所述第1谐振器及所述第2谐振器的Q值处于高于振荡阈值的高Q状态，
在所述第3驱动状态中，所述第1谐振器的Q值处于高Q状态且所述第2谐振器的Q值处于低Q状态。
14.根据权利要求13所述的激光装置，其中，
所述控制部在激发所述激光介质时将所述第1Q值变更部及所述第2Q值变更部的驱动状态设为所述第1驱动状态。
15.根据权利要求14所述的激光装置，其中，
所述控制部在所述激光介质激发后，在振荡波长为第1波长时，将所述第1Q值变更部及所述第2Q值变更部的驱动状态从所述第1驱动状态切换为所述第3驱动状态，在振荡波长为第2波长时，将所述第1Q值变更部及所述第2Q值变更部的驱动状态从所述第1驱动状态切换为所述第2驱动状态。
16.根据权利要求9所述的激光装置，其中，
所述第1Q值变更部包含根据施加电压来变更所述第1谐振器的Q值的第1Q开关，
所述第2Q值变更部包含根据施加电压来变更所述第2谐振器的Q值的第2Q开关，
所述控制部通过控制所述施加电压来驱动所述第1Q值变更部或所述第2Q值变更部。
17.一种光声测量装置，其具备：
权利要求1至16中任一项所述的激光装置；及
探头，其利用从该激光装置射出的激光来检测在受检体内产生的光声波。
18.根据权利要求17所述的光声测量装置，其中，
该光声测量装置具备处理使用所述探头检测出的光声波的信号的信号处理部。
19.根据权利要求18所述的光声测量装置，其中，
所述信号处理部具有基于所述光声波的信号来生成光声图像的声音图像生成部。
20.根据权利要求19所述的光声测量装置，其中，
所述声音图像生成部基于对所述受检体发送的声波的反射波的信号来生成反射声波图像。
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