CN108886230A - 激光装置及光声测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种提高了脉冲激光束的输出的激光装置及光声测量装置。通过第1电压的施加使Q开关(56)振动，在从激发光的照射开始至经过了预先设定的延迟时间的时间点向Q开关(56)施加第2电压而射出脉冲激光束。而且，此时，当Q开关(56)的振动持续的期间内，并且改变了对Q开关(56)的第2电压的施加时间点时，将因Q开关(56)的振动造成周期性变化的脉冲激光束的强度成为最大的时间设定为上述延迟时间。

Description

激光装置及光声测量装置

技术领域

本发明涉及一种激光装置，更详细而言，涉及一种通过谐振器使从激光介质射出的激光束谐振而射出作为巨大脉冲的脉冲激光束的激光装置。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

作为能够无创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，使用能够发送及接收超声波的超声波探头。若从超声波探头向被检体(活体)发送超声波，则该超声波进入活体内部，且在组织界面反射。通过超声波探头接收该反射超声波，根据直至反射超声波返回到超声波探头为止的时间计算距离，由此能够将内部的状况图像化。

并且，已知有利用光声效果而将活体的内部图像化的光声成像。通常在光声成像中，向活体内照射激光脉冲等脉冲激光束。在活体内部中，活体组织吸收脉冲激光束的能量，通过基于该能量的绝热膨胀而产生超声波(光声信号)。通过超声波探头等检测该光声信号，并根据检测信号构成光声图像，由此能够将基于光声信号的活体内可视化。

光声波的测量中，需要照射强度强的脉冲激光束的情况多，光源中使用进行Q开关脉冲振荡且射出作为巨大脉冲的脉冲激光束的固体激光装置的情况多。激光装置具有激光棒和用于激发激光棒的闪光灯。并且，激光装置具有用于Q开关脉冲振荡的Q开关。例如，专利文献1及专利文献2中提出了能够使用于光声测量中的激光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-268415号公报

专利文献2：日本特开平05-299752号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1中，若对用作Q开关的电光学元件的施加电压发生变化，则在电光学元件的晶体中发生变形而晶体的特性随时间发生变化，且产生脉冲激光束的输出降低等不良影响，因此示出了抑制该不良影响的方法。

并且，专利文献2中，也提及了因电光学元件的变形而产生的振动(专利文献2中表示为声波)，这种振动最终会导致脉冲激光束的输出降低，从而示出了抑制电光学元件的振动的方法。

如此，已知使对用作Q开关的电光学元件的施加电压发生变化时产生的振动会引起脉冲激光束的输出降低，以往采取了抑制基于Q开关的振动的不良影响的对策。

本发明的目的在于提供一种激光装置及具备该激光装置的光声测量装置，该激光装置中，与以往的对策相反地，积极利用以往认为有不良影响的Q开关的振动，并提高了脉冲激光束的输出。

用于解决技术课题的手段

本发明的激光装置具备：激发光源，射出激发光；激光介质，接受从激发光源射出的激发光的照射而射出激光束；谐振器，包括夹入激光介质的一对反射镜，使激光束在一对反射镜之间谐振而射出脉冲激光束；Q开关，配置在谐振器的光路上，根据施加电压而改变谐振器的Q值，且使施加了第1电压的情况下的谐振器的Q值比施加了与第1电压不同的第2电压的情况下的谐振器的Q值低；Q开关驱动部，向Q开关施加第1电压及第2电压而驱动Q开关；及控制部，控制激发光源及Q开关驱动部，当针对Q开关的施加电压为第1电压时向激光介质照射激发光，在激发光的照射之后，将针对Q开关的施加电压从第1电压改变为第2电压而从谐振器射出脉冲激光束，控制部通过第1电压的施加使Q开关振动，在从激发光的照射开始至经过了预先设定的延迟时间的时间点向Q开关施加第2电压，当Q开关的振动持续的期间内，并且改变了对Q开关的第2电压的施加时间点时，延迟时间被设定为因Q开关的振动造成周期性变化的脉冲激光束的强度成为最大的时间。

并且，上述本发明的激光装置中，优选Q开关驱动部在与激发光的射出开始时刻同时开始对Q开关的第1电压的施加。

并且，上述本发明的激光装置中，优选第1电压为比第2电压高的电压。

并且，上述本发明的激光装置中，优选第1电压的上升时间为2μs以下。

并且，上述本发明的激光装置中，优选第1电压的上升时间为1μs以下。

并且，上述本发明的激光装置中能够具备：延迟时间变更部，接受延迟时间的变更。

并且，上述本发明的激光装置中能够具备：存储部，预先存储有因Q开关的振动造成的脉冲激光束的强度的周期性变化。

并且，上述本发明的激光装置中能够具备：显示控制部，将存储在存储部中的脉冲激光束的强度的周期性变化显示于显示部。

并且，上述本发明的激光装置中能够具备：光检测部，检测脉冲激光束的强度的周期性变化。

本发明的光声测量装置具备：上述本发明的激光装置；及探头，通过从激光装置射出的脉冲激光束向被检体的照射来检测在被检体内产生的光声波而输出光声波信号。

并且，本发明的光声测量装置中能够具备：声图像生成部，根据从探头输出的光声波信号生成光声图像。

并且，本发明的光声测量装置中，探头能够检测对被检体发送的声波的反射波而输出反射波信号，声图像生成部能够根据反射波信号生成反射声图像。

发明效果

根据本发明的激光装置及光声测量装置，通过第1电压的施加使Q开关振动，在从激发光的照射开始至经过了预先设定的延迟时间的时间点向Q开关施加第2电压而射出脉冲激光束。而且，此时，当Q开关的振动持续的期间内，并且改变了对Q开关的第2电压的施加时间点时，将因Q开关的振动造成周期性变化的脉冲激光束的强度成为最大的时间设定为上述延迟时间。由此，与不使Q开关振动的情况相比，能够进一步射出高输出性的脉冲激光束。

附图说明

图1为表示本发明的激光装置的第1实施方式的概要结构的图。

图2为表示Q开关驱动部的概要结构的示意图。

图3为表示从控制部输出的信号与从Q开关驱动部输出的电压的关系的图。

图4为用于说明第1实施方式的激光装置的动作的时序图。

图5为表示不使Q开关振动的情况下的延迟时间的长度与脉冲激光束的强度的关系的图。

图6为表示使Q开关振动的情况下的延迟时间的长度与脉冲激光束L的强度的关系的图。

图7为表示第2实施方式的激光装置的概要结构的图。

图8为表示利用了本发明的激光装置的一实施方式的光声测量装置的概要结构的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的激光装置的第1实施方式进行详细说明。图1为表示本实施方式的激光装置1的概要结构的图。

如图1所示，本实施方式的激光装置1具备激光棒51、闪光灯52、激光腔室50、第1反射镜53、第2反射镜54、Q值变更部55、Q开关驱动部58、激发光源电源部59及控制部60。

闪光灯52射出激发光。闪光灯52通过从激发光源电源部59输出的高压电压而被间歇地驱动，且射出脉冲状激发光。另外，闪光灯52相当于本发明的激发光源。作为激发光源，并不限定于闪光灯52，也可以使用其他的激发光源。

激光棒51为棒状激光介质，接受从闪光灯52射出的激发光的照射而射出激光束。作为激光棒51，例如能够使用翠绿宝石晶体，但并不限定于此，能够使用其他公知的激光介质。

激光腔室50收容激光棒51及闪光灯52。在激光腔室50的内侧设置有反射面，从闪光灯52射出的光直接照射到激光棒51，或者被反射面反射而照射到激光棒51。激光腔室50的内侧可以是扩散反射面。

第1反射镜53及第2反射镜54沿激光棒51的光轴上而排列。并且，第1反射镜53及第2反射镜54隔着激光棒51彼此对置配置。从激光棒51射出的激光束通过第1反射镜53及第2反射镜54而被反射，且在第1反射镜53与第2反射镜54之间往复。即，由第1反射镜53及第2反射镜54构成谐振器C。第1反射镜53为输出耦合器(OC(output coupler))。而且，通过基于Q值变更部55的谐振器C的Q值的控制，从第1反射镜53射出脉冲激光束L。

另外，本实施方式中，沿激光棒51的光轴上排列第1反射镜53及第2反射镜54，且将谐振器C的光路构成为直线状，但并不限定于此，可以在第1反射镜53与第2反射镜54之间的光路上设置棱镜等，且弯曲光轴。

Q值变更部55插入谐振器C的光路内，并变更谐振器的Q值。本实施方式中，Q值变更部55配置于第1反射镜53与激光棒51之间。但是，并不限定于此，可以在激光棒51与第2反射镜54之间配置Q值变更部55。Q值变更部55具备Q开关56和起偏器57。

Q开关56根据施加电压改变所通过的光的偏振状态，由此变更谐振器C的Q值。作为Q开关56，能够使用根据施加电压改变所通过的光的偏振状态的电光学元件。例如，作为Q开关56，能够使用普克尔盒。

当施加了与Q开关关闭对应的第1电压时，Q开关56将谐振器C设为低Q状态。低Q状态是指，谐振器C的Q值比激光振荡阈值低的状态。并且，Q开关关闭是指，如上述将谐振器C设为低Q状态的Q开关56的状态。当施加了第1电压时，本实施方式的Q开关56作为1/4波片而发挥功能。

并且，当施加了与Q开关打开对应的第2电压时，Q开关56将谐振器C设为高Q状态。高Q状态是指，谐振器C的Q值比激光振荡阈值高的状态。并且，Q开关打开是指，如上述将谐振器C设为高Q状态的Q开关56的状态。当施加了第2电压时，本实施方式的Q开关56未改变所透射的光的偏振状态。

另外，关于第1电压与第2电压的关系，第1电压的绝对值比第2电压的绝对值大。电压可以是正的电压，也可以是负的电压。第2电压例如能够设为0V(无电压施加)。

起偏器57配置于激光棒51与Q开关56之间。起偏器57仅透射规定方向的直线偏振光。作为起偏器57，例如能够使用透射规定方向的直线偏振光，并反射与规定方向正交的方向的直线偏振光的光束分离器。本实施方式中，作为起偏器57，使用透射p偏振光，并反射s偏振光的光束分离器。另外，在激光棒51中使用了翠绿宝石晶体的情况等，激光棒51本身具有偏振光选择性的情况下，可以省略起偏器57。

具体而言，当向Q开关56施加了第1电压时，如上述Q开关56作为1/4波片而发挥功能。首先，从激光棒51入射到起偏器57的p偏振光的光透射Q开关56，且在通过Q开关56时成为圆偏振光。而且，通过了Q开关56的圆偏振光的光被第1反射镜53反射之后，再次从相反方向入射到Q开关56。沿相反向入射到Q开关56的圆偏振光的光在通过Q开关56时再次成为直线偏振光，作为旋转了90°的s偏振光而入射到起偏器57，且向谐振器C的光路外释放。因此，在激光棒51中不会发生激光振荡。

另一方面，当对Q开关56的施加电压为第2电压(0V)时，从激光棒51入射到起偏器57中的p偏振光的光的偏振状态未发生变化而透射Q开关56，且被第1反射镜53反射。被第1反射镜53反射的光的偏振状态也未发生变化而透射Q开关56，而且透射起偏器57而返回到激光棒51。如此而产生激光振荡。

如上述，当对Q开关56施加了第1电压时，使Q开关56作为1/4波片而发挥功能，将从激光棒51射出的激光束释放到谐振器C的光路外，由此能够将谐振器C设为低Q状态。另一方面，当对Q开关56施加了第2电压时，未使Q开关56作为1/4波片而发挥功能，且使所入射的激光束直接透射，由此能够将谐振器C设为高Q状态。

Q开关驱动部58对Q开关56施加上述的第1电压及第2电压而驱动Q开关56。图2为示意性地表示Q开关驱动部58的图，且为表示Q开关驱动部58的概要结构的图。如图2所示，Q开关驱动部58具备高电压源58a、与高电压源58a串联连接的电阻元件58d及第1开关58b、与高电压源58a并联连接的电容元件58e及第2开关58c。

Q开关驱动部58根据从控制部60输出的信号，对Q开关56施加电压。图3为表示从控制部60输出的信号与从Q开关驱动部58输出的电压的关系的图。控制部60对Q开关驱动部58输出Qsw电压施加信号和Qsw触发信号。而且，根据从控制部60输出的Qsw电压施加信号的打开信号，打开Q开关驱动部58的第1开关58b，由此对Q开关56施加第1电压HV。另外，此时第2开关58c为关闭状态。

如此，通过打开与高电压源58a串联连接的第1开关58b而向Q开关56施加电压的构成，能够使施加电压的上升陡峭。施加电压的上升时间优选设为2μs以下，更优选为1.5μs以下，进一步优选为1μs以下。另外，施加电压的上升时间是指，施加电压从0V到达第1电压HV为止的时间。

接着，根据从控制部60输出的Qsw触发信号的打开信号，打开Q开关驱动部58的第2开关58c，由此对Q开关56的施加电压成为第2电压(0V)。然后，根据Qsw电压施加信号的关闭信号关闭第1开关58b，并根据Qsw触发信号的关闭信号关闭第2开关58c。

在此，当对作为电光学元件的Q开关56施加了陡峭的上升的电压时，因构成Q开关56的晶体的变形造成Q开关56振动。本实施方式的激光装置1利用该Q开关56的振动，并以得到高输出性的脉冲激光束L的方式构成。另外，在后面对利用Q开关56的振动而得到高输出性的脉冲激光束L的方法进行叙述。

激发光源电源部59根据从控制部60输出的FL触发信号，向闪光灯52施加高压电压。

控制部60如上述对Q开关驱动部58输出Qsw电压施加信号及Qsw触发信号，由此控制从Q开关驱动部58输出的施加电压。并且，控制部60对激发光源电源部59输出FL触发信号，由此控制从激发光源电源部59输出的高压电压。控制部60具备CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等。

接着，关于本实施方式的激光装置1的动作，参考图4进行说明。图4I示出FL触发信号的输出时刻，图4II示出通过高压电压的施加而流动到闪光灯52的电流的时间变化，图4III示出针对Q开关56的施加电压的时间变化，图4IV示出激光棒51的反转分布状态的时间变化，图4V示出脉冲激光束L的射出时刻。

本实施方式的激光装置1中，首先在从闪光灯52射出激发光之前的时刻t1，通过Q开关驱动部58向Q开关56施加第1电压HV。此时，第1电压HV如上述在陡峭的上升时间向Q开关56施加，Q开关56通过该电压施加开始振动。

而且，在向Q开关56施加了第1电压HV之后，在时刻t2，根据从控制部60输出的FL触发信号，通过激发光源电源部59向闪光灯52施加高压电压，且从闪光灯52射出激发光。

从闪光灯52射出的激发光被照射到激光棒51，由此从激光棒51射出激光束。从激光棒51射出的激光束在第1反射镜53与第2反射镜54之间往复，但此时Q开关56通过第1电压HV的施加而作为1/4波片发挥功能，且由于谐振器C为低Q状态而脉冲激光束L未振荡，激光棒51的反转分布随着时间的经过而增加。

而且，在从作为激发光的照射开始时间点的时刻t2经过了预先设定的延迟时间T的时刻t3，对Q开关56施加第2电压(0V)，并打开Q开关56。由此，谐振器C改变为高Q状态，且从谐振器C的第1反射镜53射出脉冲激光束L。

在此，当改变了上述的延迟时间T时，例如当如本实施方式未使Q开关56振动时，延迟时间T的长度与从谐振器C射出的脉冲激光束L的强度的关系成为如图5所示的关系。因此，当未使Q开关56振动时，只要将延迟时间T设定为图5所示的脉冲激光束L的强度成为最大的时间，则能够射出输出最高的脉冲激光束L。

相对于此，本实施方式中，通过如上述对Q开关56施加陡峭的上升时间的电压使Q开关56振动。而且，通过发明人等的研究，得知因该Q开关56的振动造成脉冲激光束L的强度也周期性变化。图6为示出了使Q开关56振动的情况下的延迟时间T的长度与从谐振器C射出的脉冲激光束L的强度的关系的图。图6所示的点线表示未使Q开关56振动的情况下的脉冲激光束L的强度变化。如图6所示，根据脉冲激光束L的强度的周期性变化，能够使脉冲激光束L的强度的最大值比未使Q开关56振动的情况大。

因此，本实施方式中，将在Q开关56的振动持续的期间内，并且因Q开关56的振动造成周期性变化的脉冲激光束L的强度成为最大的时间设定为延迟时间T。通过如此设定延迟时间T，能够得到比未使Q开关56振动的情况下的脉冲激光束L更高输出性的脉冲激光束L。

作为本实施方式中的延迟时间T的设定方法，例如设定者一边变更延迟时间T的设定一边使用光电检测器等测量脉冲激光束L的强度，并获取如图6所示的延迟时间与脉冲激光束L的强度的关系。而且，利用该所获取的关系，确定周期性变化的脉冲激光束L的强度成为最大的延迟时间T，将该延迟时间T确定为最终的延迟时间T，并将其设定在控制部60即可。另外，在如上述一边变更延迟时间T一边测量脉冲激光束L的强度时，该时间变更的精度优选至少为脉冲激光束L的强度变化的周期的二分之一以下。

并且，上述第1实施方式中，如图4I及图4III所示，在从闪光灯52射出激发光之前的时刻t1，向Q开关56施加第1电压HV，但优选对Q开关56的第1电压HV的施加时刻与激发光的射出开始时刻相同。

基于第1电压HV的施加而产生的Q开关56的振动成为衰减振动。因此，当第1电压HV的施加时刻过早于激发光的射出开始时刻时，导致在第2电压的施加的时间点振动衰减，且导致脉冲激光束的输出变低。另一方面，第1电压HV的施加时刻过晚于激发光的射出开始时刻时，阻止与其相当量的基于激发光的照射的反转分布的积蓄。

因此，如上述，对Q开关56的第1电压HV的施加时刻优选与激发光的射出开始时刻相同。另外，在此所述的与激发光的射出开始时刻相同的时刻包括从激发光的射出开始时刻±20μs的范围。

另外，如上述第1实施方式，当在比激发光的射出开始时刻之前的时刻对Q开关56施加第1电压HV时，且当第1电压HV的施加时刻过早时，在激光棒51的反转分布充分积蓄之前导致Q开关56的振动衰减。因此，作为第1电压HV的施加时刻，优选设为在充分积蓄了激光棒51的反转分布的时间点Q开关56以充分的振幅振动的时刻。

接着，对本发明的激光装置的第2实施方式进行说明。图7为表示第2实施方式的激光装置2的概要结构的图。第2实施方式的激光装置2被构成为能够进一步变更在第1实施方式的激光装置1中设定的延迟时间T。如此，能够进一步变更延迟时间T，由此例如在因环境的影响或经年劣化等而造成脉冲激光束L的强度成为最大的延迟时间T发生了变化的情况下，设定者也能够重新调整延迟时间T。

关于第2实施方式的激光装置2，具体而言，还具备存储部61、输入部62、显示部63及光检测部70。关于其他结构，与第1实施方式的激光装置1相同。

输入部62接受基于设定者的延迟时间T的变更。另外，本实施方式中，输入部62相当于本发明的延迟时间变更部。

存储部61由存储器等构成，且预先存储有因上述的Q开关56的振动造成的脉冲激光束L的强度的周期性变化。即，存储部61中预先存储有如图6所示的延迟时间与脉冲激光束L的强度的关系(以下，称为脉冲激光束L的周期特性)。

控制部60根据输入部62中的指示输入，读取存储在存储部61中的脉冲激光束L的周期特性，并将其显示于显示部63。另外，本实施方式中，控制部60相当于本发明的显示控制部。

显示部63如上述般显示脉冲激光束L的周期特性，例如还兼备输入部62而由液晶触摸面板构成。

光检测部70检测从谐振器C射出的脉冲激光束L的强度。具体而言，光检测部70具备光电二极管等光检测元件。

通过光检测部70检测到的脉冲激光束L的强度被输出到控制部60。控制部60将所输入的脉冲激光束L的强度与得到该脉冲激光束L时所使用的延迟时间T建立对应而存储于存储部61。控制部60一边变更延迟时间T，一边依次将该延迟时间T与通过光检测部70检测到的脉冲激光束L的强度建立对应而存储于存储部61，由此将上述的脉冲激光束L的周期特性存储于存储部61。另外，当实际使用激光装置2时，光检测部70从脉冲激光束L的光路退避。

第2实施方式的激光装置2中，例如进行延迟时间T的校准时，设定者利用输入部62进行校准的指示输入。

当在输入部62接受了校准的指示输入时，控制部60一边变更延迟时间T，一边依次获取与该延迟时间T对应的脉冲激光束L的强度而存储于存储部61，由此存储脉冲激光束L的周期特性。

接着，控制部60读取存储在存储部61中的脉冲激光束L的周期特性，并将其显示于显示部63。并且，控制部60将表示当前设定的延迟时间T的指标显示于显示部63。

设定者确认显示在显示部63的脉冲激光束L的周期特性与当前设定的延迟时间T的关系，利用输入部62变更当前设定的延迟时间T。具体而言，设定者以延迟时间T成为脉冲激光束L的周期特性的最大值的延迟时间的方式变更设定。另外，此时的时间变更的精度也优选至少为脉冲激光束L的强度变化的周期的二分之一以下。

另外，上述第2实施方式中，设为自动获取脉冲激光束L的周期特性，但并不限定于此，设定者可以一边手动变更延迟时间一边测量脉冲激光束L的强度，并将延迟时间与脉冲激光束L的强度的关系存储于存储部61。

接着，对使用了本发明的激光装置的一实施方式的光声测量装置进行说明。图8为表示光声测量装置的概要结构的图。

光声测量装置10具备超声波探头(探头)11、超声波单元12及激光光源单元13。另外，本实施方式中，作为声波使用超声波，但对超声波并无特别限定，只要根据被检对象或测定条件等选择适当的频率，则可以利用可听频率的声波。

激光光源单元13具备上述第1或第2实施方式的激光装置。从激光光源单元13射出的脉冲激光束L例如使用光纤等导光机构而被引导至探头11，且从探头11朝向被检体进行照射。脉冲激光束L的照射位置并无特别限定，且可以从除了探头11以外的部位进行脉冲激光束L的照射。

在被检体内，光吸收体吸收所照射的脉冲激光束L的能量而产生超声波(声波)。探头11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)而输出光声波信号。并且，探头11对被检体发送声波(超声波)，检测来自针对其所发送的超声波的被检体的反射声波(反射超声波)而输出反射波信号。探头11并不限定于线性探头，可以是凸形探头或扇形探头。

超声波单元12具有接收电路21、AD转换部(Analog to Digital convertor：模拟数字转换器)22、接收存储器23、数据分离部24、光声图像生成部25、超声波图像生成部26、图像合成部27、控制部28及发送控制电路29。超声波单元12典型地具有处理器、存储器及总线等。超声波单元12中，与光声图像生成及超声波图像生成有关的程序被编入到存储器中。通过由处理器构成的控制部28使该程序工作，由此实现数据分离部24、光声图像生成部25、超声波图像生成部26及图像合成部27的功能。即，这些各部由编入有程序的存储器和处理器构成。

另外，超声波单元12的硬件的结构并无特别限定，能够通过适当组合多个IC(Integrated Circuit：集成电路)、处理器、ASIC(application specific integratedcircuit：专用集成电路)、FPGA(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)、存储器等来实现。

接收电路21接收从探头11输出的光声波信号。并且，接收从探头11输出的反射波信号。接收电路21典型地包括低噪声放大器、可变增益放大器及低通滤波器。从探头11输出的光声波信号及反射波信号在通过低噪声放大器而增大之后，通过可变增益放大器进行与深度对应的增益调整，通过低通滤波器切断高频成分。

AD转换部22将由接收电路21接收的光声波信号及反射波信号转换为数字信号。AD转换部22例如根据规定周期的采样时钟信号，并以规定的采样周期对光声波信号及反射波信号进行采样。AD转换部22将经采样的光声波信号及反射波信号(采样数据)储存于接收存储器23。接收电路21与AD转换部22例如可以作为一个IC而构成，也可以作为独立的IC而构成。

数据分离部24将储存在接收存储器23中的光声波信号的采样数据与反射波信号的采样数据分离。数据分离部24将光声波信号的采样数据输入到光声图像生成部25。并且，将经分离的反射波信号的采样数据输入到超声波图像生成部26。另外，本实施方式中，光声图像生成部25及超声波图像生成部26相当于本发明的声波图像生成部。

光声图像生成部25根据从探头11输出的光声波信号生成光声图像。光声图像的生成中例如包括相位匹配加算等图像重构、检波、对数转换等。超声波图像生成部26根据从探头11输出的反射波信号生成超声波图像(反射声波图像)。超声波图像的生成中也包括相位匹配加算等的图像重构、检波、对数转换等。

图像合成部27将光声图像与超声波图像进行合成。图像合成部27例如通过将光声图像与超声波图像重叠而进行图像合成。经合成的图像显示于显示器等图像显示部14。可以不进行图像合成而在图像显示部14并排显示光声图像与超声波图像，或者可以将或光声图像与超声波图像切换显示。

控制部28控制超声波单元12内的各部。控制部28例如向激光光源单元13发送触发信号。关于激光光源单元13的控制部60(图1)，若接受触发信号，则点亮闪光灯52，然后将针对Q开关56的施加电压从第1电压切换到第2电压而射出脉冲激光束L。控制部28对应于脉冲激光束L的照射，向AD转换部22发送采样触发信号，并控制光声波信号的采样开始时刻。

当生成超声波图像时，控制部28向发送控制电路29发送指示超声波发送的意图的超声波发送触发信号。若接受超声波发送触发信号，则发送控制电路29从探头11发送超声波。并且，控制部28对应于超声波发送的时刻而向AD转换部22发送采样触发信号，并开始反射波信号的采样。

另外，上述实施方式中，在光声测量装置10中将探头11作为检测光声波与反射超声波这两者的部件而进行了说明，但在超声波图像的生成中使用的探头与在光声图像的生成中使用的探头未必一定相同。可以通过分别不同的探头检测光声波与反射超声波。并且，上述实施方式中，对激光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。还能够将本发明的激光装置使用于与光声测量装置不同的装置中。

符号说明

1、2-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-图像显示部，21-接收电路，22-AD转换部，23-接收存储器，24-数据分离部，25-光声图像生成部，26-超声波图像生成部，27-图像合成部，28-控制部，29-发送控制电路，50-激光腔室，51-激光棒，52-闪光灯，53-第1反射镜，54-第2反射镜，55-Q值变更部，56-Q开关，57-起偏器，58-Q开关驱动部，58a-高电压源，58b-第1开关，58c-第2开关，58d-电阻元件，58e-电容元件，59-激发光源电源部，60-控制部，61-存储部，62-输入部，63-显示部，70-光电检测器，70-光检测部，L-脉冲激光束，T-延迟时间。

Claims (12)

1.一种激光装置，其具备：

激发光源，其射出激发光；

激光介质，其接受从所述激发光源射出的所述激发光的照射而射出激光；

谐振器，其包括夹着所述激光介质的一对反射镜，使所述激光在所述一对反射镜之间谐振而射出脉冲激光；

Q开关，其配置在所述谐振器的光路内，根据施加电压而改变所述谐振器的Q值，并使被施加了第1电压的情况下的所述谐振器的Q值低于被施加了与所述第1电压不同的第2电压的情况下的所述谐振器的Q值；

Q开关驱动部，其对所述Q开关施加所述第1电压及所述第2电压而驱动所述Q开关；及

控制部，其对所述激发光源及所述Q开关驱动部进行控制，在针对所述Q开关的施加电压为所述第1电压时向所述激光介质照射所述激发光，在照射了所述激发光之后，将针对所述Q开关的施加电压从所述第1电压改变为所述第2电压，由此从所述谐振器射出所述脉冲激光，

所述控制部通过所述第1电压的施加而使所述Q开关振动，在从所述激发光的照射开始起经过了预先设定的延迟时间的时刻对所述Q开关施加所述第2电压，

所述延迟时间被设定为如下的时间：在所述Q开关的振动持续的期间内，改变了对所述Q开关的所述第2电压的施加时刻时，起因于所述Q开关的振动而周期性地变化的所述脉冲激光的强度成为最大。

2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，

所述控制部在与所述激发光的射出开始时刻同时开始对所述Q开关的所述第1电压的施加。

3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，

所述第1电压为比所述第2电压高的电压。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的激光装置，其中，

所述第1电压的上升时间为2μs以下。

5.根据权利要求4所述的激光装置，其中，

所述第1电压的上升时间为1μs以下。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的激光装置，其具备：

延迟时间变更部，其接受所述延迟时间的变更。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的激光装置，其具备：

存储部，其预先存储有起因于所述Q开关的振动的所述脉冲激光的强度的周期性变化。

8.根据权利要求7所述的激光装置，其具备：

显示控制部，其使被存储在所述存储部中的所述脉冲激光的强度的周期性变化显示于显示部。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的激光装置，其具备：

光检测部，其检测所述脉冲激光的强度的周期性变化。

10.一种光声测量装置，其具备：

权利要求1至9中任意一项所述的激光装置；及

探头，其检测因从所述激光装置射出的脉冲激光向被检体的照射而在所述被检体内产生的光声波来输出光声波信号。

11.根据权利要求10所述的光声测量装置，其具备：

声图像生成部，其根据从所述探头输出的光声波信号而生成光声图像。

12.根据权利要求11所述的光声测量装置，其中，

所述探头检测对所述被检体发送的声波的反射波而输出反射波信号，

所述声图像生成部根据所述反射波信号而生成反射声图像。