CN108886231B - 激光装置及光声测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光装置及光声测量装置,激光装置及具备该激光装置的光声测量装置积极利用Q开关的振动,提高了脉冲激光束的输出。一种激光装置(1),在对Q开关(57)施加了第1电压的状态下向激光介质(51)照射激发光,在激发光的照射之后,将针对Q开关(57)的施加电压从第1电压改变为第2电压而射出脉冲激光束,所述激光装置中,将通常动作时的第1电压的施加开始时刻设定为因Q开关(57)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刻。
Description
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(激光介质)和用于激发激光棒的闪光灯(激发光源)。并且,激光装置具有用于Q开关脉冲振荡的Q开关。能够使用于光声测量中的激光装置例如记载在专利文献1或专利文献2中。
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,对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,在对Q开关施加了电压的状态下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电压而射出脉冲激光束,在通常动作时,控制部通过第1电压的电压施加使Q开关振动,在从激发光的射出开始至经过了预先设定的延迟时间的时刻对Q开关施加第2电压,当以预先设定的时间宽度改变了预先设定的第1电压的施加开始时刻时,通常动作时的第1电压的施加开始时刻被设定为因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。
本发明的激光装置中,优选预先设定的第1电压的施加开始时刻与激发光的射出开始时刻相同。
并且,优选在与通常动作时不同的校正动作时,通过第1电压的电压施加使Q开关振动,在Q开关的振动的影响消失之后开始激发光的射出,然后直至向Q开关施加第2电压为止的时间发生了变化的情况下,延迟时间被设定为脉冲激光束的强度成为最大的时间。
并且,优选预先设定的时间宽度为与改变了第1电压的施加开始时刻的情况下的脉冲激光束的强度变化的周期相同的时间。
并且,第1电压可以是比第2电压更高的电压。
并且,第1电压的上升时间优选为2μs以下,更优选为1μs以下。
并且,可以具备存储部,存储表示因改变了第1电压的施加开始时刻的情况下的Q开关的振动造成的脉冲激光束的强度的周期性变化的特性的特性信息。
可以具备显示控制部,将存储在存储部中的特性信息显示于显示部。
并且,可以具备检测部,检测脉冲激光束的强度的周期性变化。
并且,可以具备时刻变更部,接受通常动作时的第1电压的施加开始时刻的变更。
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,通过来自激光装置的激光束的射出检测在被检体内产生的光声波来输出光声波信号。
本发明的光声测量装置中,也可以具备: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,也可以设为探头检测对被检体发送的声波的反射波而输出反射波信号,声图像生成部根据反射波信号生成反射声图像。
发明效果
本发明的激光装置及光声测量装置在通常动作时,当通过第1电压的电压施加而使Q开关振动,在从激发光的射出开始至经过了预先设定的延迟时间的时刻对Q开关施加第2电压,且关于通常动作时的第1电压的施加开始时刻,以预先设定的时间宽度改变了预先设定的第1电压的施加开始时刻时,设定为因Q开关的振动造成的周期性变化的脉冲激光束的强度成为最大的时刻,由此与在Q开关中未产生振动的情况相比,能够提高脉冲激光束的输出。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式的激光装置的框图。
图2为图1所示的激光装置的Q开关驱动器的示意图。
图3为表示图2所示的Q开关驱动器的各部的动作波形的时序图。
图4为表示图1所示的激光装置的时刻调整前的各部的动作波形的时序图。
图5为表示图1所示的激光装置中的时刻调整前的Q开关打开时刻与脉冲激光束强度的关系的图表。
图6为表示图1所示的激光装置的时刻调整后的各部的动作波形的时序图。
图7为表示图1所示的激光装置中的时刻调整后的Q开关打开时刻与脉冲激光束强度的关系的图表。
图8为表示本发明的第2实施方式的激光装置的框图。
图9为表示包括本发明的一实施方式的激光装置的光声测量装置的框图。
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为表示本发明的第1实施方式的激光装置的框图。
如图1所示,第1实施方式的激光装置1具备由激光棒51、闪光灯52、输出镜54、后视镜55、Q值变更部56构成的脉冲激光射出部50、闪光灯电源59、Q开关驱动器60及控制部61。
激光棒51为激光介质。激光棒51中例如使用翠绿宝石晶体。从激光棒51射出的光具有规定的偏振轴。闪光灯52为激发光源,且向激光棒51照射激发光。另外,可以将除了闪光灯52以外的光源用作激发光源。激光棒51及闪光灯52可以如图1所示收容在激发室53内,且通过设为这种结构,由此能够通过从闪光灯52照射的激发光有效地激发激光棒51。
输出镜54及后视镜55隔着激光棒51而相对置,且由输出镜54及后视镜55构成谐振器。谐振器内的光路未必一定是直线状,而可以在输出镜54与后视镜55之间的光路上设置棱镜等,且弯曲光轴。输出镜54为输出耦合器(OC:output coupler),且从输出镜54射出激光束。
Q值变更部56配置在由输出镜54及后视镜55构成的谐振器的光路上,并控制谐振器的Q值。Q值变更部56例如配置在输出镜54与激光棒51之间。替代此,也可以在后视镜55与激光棒51之间配置Q值变更部56。Q值变更部56包括Q开关57和起偏器58。Q开关57根据施加电压而改变谐振器的Q值。作为Q开关57,能够使用根据施加电压而改变所通过的光的偏振状态的部件,例如电光学元件。
Q开关57中例如使用普克尔盒。Q开关57在施加电压为与Q开关关闭对应的第1电压时使谐振器成为低Q状态。低Q状态是指谐振器的Q值比激光振荡阈值低的状态。第1电压例如为第1Q开关57作为1/4波片而发挥功能的电压。Q开关57在施加电压为与Q开关打开对应的第2电压时,使谐振器呈高Q状态。高Q状态是指,谐振器的Q值比激光振荡阈值高的状态。第2电压的绝对值比第1电压的绝对值小,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Q开关57的光的偏振状态不会发生变化。
起偏器58配置在激光棒51与Q开关57之间。起偏器58仅使规定方向的直线偏振光透射。起偏器58中能够使用例如透射规定方向的直线偏振光(例如p偏振光),且反射与该规定方向正交的方向的直线偏振光(例如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58。
关于Q值变更部56的动作,具体而言,对Q开关57施加了第1电压时,Q开关57作为1/4波片发挥作用。首先,从激光棒51入射到起偏器58的p偏振光的光透射该起偏器58,且在通过Q开关57时成为圆偏振光。接着,光通过输出镜54反射而沿相反方向入射到Q开关57。沿相反方向入射到Q开关57的圆偏振光的光在通过Q开关57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58,且向谐振器的光路外释放。另一方面,Q开关57中施加有第2电压时,入射到起偏器58中的p偏振光的光透射该起偏器58,而且偏振状态未发生变化而透射Q开关57。然后,通过输出镜54反射,返回的光的偏振状态也未发生变化而透射Q开关57,且透射起偏器58而返回激光棒51,该起偏器58透射p偏振光。在充分积蓄有反转分布的状态下施加第2电压而产生激光振荡。
Q开关驱动器60向Q开关57施加电压,并驱动Q开关57。在此,关于本实施方式的激光装置1的Q开关驱动器60,参考附图进行详细说明。图2为本实施方式的激光装置的Q开关驱动器的示意图,图3为表示该Q开关驱动器的各部的动作波形的时序图。
在此,示出将第1电压设为规定的高压(HV),将第2电压设为0V的例子。如图2所示,Q开关驱动器60具备:高压电源70,用于向Q开关57施加电压;电阻71,与高压电源70串联连接;电容器72,与高压电源70并联连接;第1开关(SW-A)73,与高压电源70串联连接;及第2开关(SW-B)74,与高压电源70并联连接。如图3所示,仅打开第1开关(SW-A)73而对Q开关57施加第1电压(HV)。在该状态下,打开第2开关(SW-B)74而停止对Q开关57的电压施加。
详细内容将在后面进行叙述,但在本实施方式的激光装置1中,优选在对Q开关57施加了第1电压时,在Q开关57中产生尽量大的振动。为了在Q开关中57产生尽量大的振动,需要使第1电压的上升时间尽量陡峭。因此,通过设为如上结构,能够在第1电压的上升时间及下降时间这两方面均设为陡峭的特性。尤其,第1电压的上升时间优选为2μs以下,更优选为1.5μs以下,进一步优选为1μs以下。
控制部61控制闪光灯电源59及Q开关驱动器60,在对Q开关57施加了第1电压的状态下向激光棒51照射激发光,在激发光的照射之后,将针对Q开关57的施加电压从第1电压改变为第2电压而射出脉冲激光束(巨大脉冲)L。另外,控制部61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 integrated circuit: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。
接着,关于本实施方式的激光装置1的动作,参考附图进行详细说明。图4为表示本实施方式的激光装置1的时刻调整前的各部的动作波形的时序图,图5为表示该激光装置1中的时刻调整前的Q开关打开时刻与脉冲激光束强度的关系的图表。并且,图6为表示该激光装置1的时刻调整后的各部的动作波形的时序图,图7为表示该激光装置1中的时刻调整后的Q开关打开时刻与脉冲激光束强度的关系的图表。
如图4I所示,若用于点亮闪光灯52的触发信号呈打开,则如图4II所示,控制部61驱动闪光灯电源59。并且,如图4III所示,控制部61以用于点亮闪光灯52的触发信号呈打开的时刻为基准,以对Q开关57施加与Q开关关闭对应的第1电压的方式控制Q开关驱动器60。如图4IV所示,若点亮闪光灯52,则激光棒51内的反转分布量增大。当超过在脉冲激光束(巨大脉冲)的产生中所需要的反转分布量时,控制部61以对Q开关57施加与Q开关打开对应的第2电压的方式控制Q开关驱动器60。另外,本实施方式中将第2电压设为0V,因此施加第2电压的情况与停止电压施加的情况定义相同。如图4V所示,若呈Q开关打开,则从激光棒51射出的激光束在谐振器内谐振,且从脉冲激光射出部50射出脉冲激光束L。
在此,理论上如图5I所示,改变了从打开触发信号之后至Q开关打开为止的延迟时间(图4~7中标注为Qsw延迟)的情况下的脉冲激光束强度表示山形特性。然而,实际上因对Q开关57施加了与Q开关关闭对应的第1电压时在Q开关57中产生的振动,如图5II所示导致以图5I的山形特性为中心而脉冲激光束强度周期性变动。
因此,在本实施方式中,如图6III所示,首先将从打开触发信号之后至Q开关打开为止的延迟时间固定为预先设定的时间,如图6IV所示,关于第1电压的施加开始时刻,以预先设定的时间宽度改变了预先设定的第1电压的施加开始时刻的情况下,设定为因Q开关57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刻。
具体而言,如图7I所示,固定为一延迟时间,如图6IV所示,若逐渐改变第1电压的施加开始时刻,则如图7II所示,经固定的延迟时间内的脉冲激光束的强度发生周期性变化。
在此,如图7II所示,通过将第1电压的施加开始时刻设定为脉冲激光束的强度变化的周期的峰值位置与经固定的延迟时间一致,即脉冲激光束的强度成为最大的时刻,能够利用在Q开关57中产生的振动,使脉冲激光束的输出比在Q开关57中未产生振动的情况更高。
如上述,本实施方式的激光装置1利用在Q开关57中产生的振动,使脉冲激光束的输出比在Q开关57中未产生振动的情况下更高,且在Q开关57中产生的振动越大,越能够进一步增强脉冲激光束的输出。
在Q开关57中产生的振动随着时间的经过而衰减,因此优选从第1电压施加时刻(Q开关关闭)至Q开关打开为止的时间尽量短。另一方面,当比在激发光的射出开始时刻以后施加了与Q开关关闭对应的第1电压时,在从激发光的射出开始时刻至第1电压的施加开始时刻为止的期间在激光棒51内未积蓄有反转分布,因此浪费了该期间的电力消耗及时间。因此,预先设定的第1电压的施加开始时刻优选与激发光的射出开始时刻相同。另外,在此所述的激发光的射出开始时刻相同是指,包括从激发光的射出开始时刻±20μs的范围。
并且,如图7I所示,优选在与通常动作时不同的校正动作时,通过第1电压的电压施加使Q开关57振动,在Q开关57的振动的影响消失之后开始激发光的射出,然后直至改变向Q开关施加第2电压为止的时间的情况下,延迟时间被设定为脉冲激光束的强度成为最大的时间。由此,对应于利用了在Q开关57中产生的振动的脉冲激光束的输出增强,能够设为最大效率的脉冲激光束的输出强度。
在此,为了设为Q开关57的振动的影响消失的状态,关于第1电压的施加开始时刻,比激发光的射出开始时刻早得多即可。由此,在第1电压施加时在Q开关57中产生的振动衰减且消失,因此能够在脉冲激光束的射出时消除Q开关57的振动的影响。具体而言,关于第1电压的施加开始时刻,比激发光的射出开始时刻早1ms左右即可。并且,除了变更第1电压的施加开始时刻以外,加长第1电压的上升时间,由此能够抑制在Q开关57中产生的振动其本身,因此可以在校正动作时组合第1电压的施加开始时刻的变更和第1电压的上升时间的变更而消除Q开关57的振动的影响。
并且,将改变了第1电压的施加开始时刻的情况下的脉冲激光束的强度变化的周期设为T时,关于为了确定通常动作时的第1电压的施加开始时刻而改变第1电压的施加开始时刻的时间宽度(预先设定的时间宽度),能够表示为nT+δ。在此,n为整数,δ为小于周期T的时间。在此,关于预先设定的时间宽度,只要确认1周期量的时间,则能够对脉冲激光束的强度变化的周期的峰值位置进行特定,因此优选设为这种方式。
接着,对本发明的激光装置的第2实施方式进行说明。图8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中设定的第1电压的施加开始时刻。如此能够进一步变更第1电压的施加开始时刻,由此例如即使在因环境的影响或经年劣化等造成脉冲激光束L的强度成为最大的第1电压的施加开始时刻偏离的情况下,设定者也能够重新调整第1电压的施加开始时刻。
具体而言,第2实施方式的激光装置2还具备作为检测部的激光束检测传感器62、作为存储部的存储器63、图像显示部64及输入部65。关于其他结构,与第1实施方式的激光装置1相同。
激光束检测传感器62检测从谐振器射出的脉冲激光束L的强度。具体而言,激光束检测传感器62具备光电二极管等光检测元件。
存储器63中预先存储有因上述的Q开关57的振动造成的脉冲激光束L的强度的周期性变化。即,如图7II所示,存储器63中存储有所设定的第1电压的施加开始时刻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)。
输入部65接受由设定者进行的第1电压的施加开始时刻的变更。另外,本实施方式中,输入部65相当于本发明的时刻变更部。
控制部61根据输入部65中的指示输入,读取存储在存储器63中的脉冲激光束L的周期特性,并将其显示于图像显示部64。另外,本实施方式中,控制部61相当于本发明的显示控制部。
图像显示部64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65而由液晶触摸面板构成。
通过激光束检测传感器62检测到的脉冲激光束L的强度被输出到控制部61。控制部61将所输入的脉冲激光束L的强度与得到该脉冲激光束L时所使用的第1电压的施加开始时刻建立对应而存储于存储器63。控制部61一边变更第1电压的施加开始时刻,一边依次将该第1电压的施加开始时刻与通过激光束检测传感器62检测到的脉冲激光束L的强度建立对应而存储于存储器63,由此将上述的脉冲激光束L的周期特性存储于存储器63。另外,当实际使用激光装置2时,激光束检测传感器62从脉冲激光束L的光路退避。
在第2实施方式的激光装置2中,例如在进行第1电压的施加开始时刻的校准的情况下,设定者利用输入部65进行校准的指示输入。
当在输入部65接受了校准的指示输入时,控制部61一边变更第1电压的施加开始时刻,一边依次获取与该第1电压的施加开始时刻对应的脉冲激光束L的强度,并将其存储于存储器63,由此存储脉冲激光束L的周期特性。
接着,控制部61读取存储在存储器63中的脉冲激光束L的周期特性,并将其显示于图像显示部64。并且,控制部61将表示当前设定的第1电压的施加开始时刻的指标显示于图像显示部64。
设定者确认显示在图像显示部64的脉冲激光束L的周期特性与当前设定的第1电压的施加开始时刻的关系,利用输入部65变更当前设定的第1电压的施加开始时刻。具体而言,设定者以第1电压的施加开始时刻成为脉冲激光束L的周期特性的最大值的方式变更设定。
接着,对具备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9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,也可以作为另一个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61(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。
以上,根据本发明的优选的实施方式对本发明进行了说明,但本发明的激光装置及光声测量装置并不仅限定于上述实施方式,从上述实施方式的结构施以各种修正及变更的内容也包含于本发明的范围内。
Claims (14)
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上,根据施加电压而改变所述谐振器的Q值,且使被施加了第1电压的情况下的所述谐振器的Q值比被施加了与所述第1电压不同的第2电压的情况下的所述谐振器的Q值低;
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,在对所述Q开关施加了所述第1电压的状态下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,由此射出所述脉冲激光,
在通常动作时,所述控制部通过所述第1电压的电压施加而使所述Q开关振动,在从所述激发光的射出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,
当以预先设定的时间宽度改变了预先设定的所述第1电压的施加开始时刻时,所述通常动作时的所述第1电压的施加开始时刻被设定为起因于所述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的时刻。
2.根据权利要求1所述的激光装置,其中,
所述预先设定的所述第1电压的施加开始时刻与所述激发光的射出开始时刻相同。
3.根据权利要求1或2所述的激光装置,其中,
所述延迟时间被设定为如下的时间:在与所述通常动作时不同的校正动作时,通过所述第1电压的电压施加而使所述Q开关振动,在所述Q开关的振动的影响消失之后开始所述激发光的射出,然后在改变了直至向所述Q开关施加所述第2电压的时间的情况下,所述脉冲激光的强度成为最大。
4.根据权利要求1或2所述的激光装置,其中,
所述预先设定的时间宽度为与改变了所述第1电压的施加开始时刻的情况下的所述脉冲激光的强度变化的周期相同的时间。
5.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电压更高的电压。
6.根据权利要求1或2所述的激光装置,其中,
所述第1电压的上升时间为2μs以下。
7.根据权利要求6所述的激光装置,其中,
所述第1电压的上升时间为1μs以下。
8.根据权利要求1或2所述的激光装置,其具备:
存储部,其存储如下的特性信息,该特性信息表示起因于改变了所述第1电压的施加开始时刻的情况下的所述Q开关的振动的所述脉冲激光的强度的周期性变化的特性。
9.根据权利要求8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特性信息显示于显示部。
10.根据权利要求1或2所述的激光装置,其具备:
检测部,其检测所述脉冲激光的强度的周期性变化。
11.根据权利要求1或2所述的激光装置,其具备:
时刻变更部,其接受所述通常动作时的所述第1电压的施加开始时刻的变更。
12.一种光声测量装置,其具备:
权利要求1至11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的激光的射出而在被检体内产生的光声波来输出光声波信号。
13.根据权利要求12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。
14.根据权利要求13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。
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