CN111770741A - 包括光耦合器的用于切割人体或动物组织的仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切割仪器，包括‑飞秒激光器(1)，‑整形系统(2)，其位于飞秒激光器(1)的下游，以用于形成经相位调制的激光光束，‑光学扫描仪(4)，其位于整形系统(2)的下游，‑光学聚焦系统(5)，其位于光学扫描仪(4)的下游，‑控制单元(6)，其用于控制整形系统(2)、光学扫描仪(4)和光学聚焦系统(5)，其特征在于，所述仪器还包括在飞秒激光器(1)和整形系统(2)之间的光耦合器(3)，光耦合器(3)包括用于对来自整形系统(2)的经相位调制的激光光束(21)进行滤波的光子晶体光纤。

Description

包括光耦合器的用于切割人体或动物组织的仪器

技术领域

本发明涉及使用飞秒激光器进行眼部病变治疗的技术领域，更具体地，本发明涉及眼外科的技术领域，特别是切割角膜或晶状体的应用。

本发明涉及一种通过飞秒激光器切割人体或动物组织(例如，角膜或晶状体)的设备。

飞秒激光器是指能够以超短脉冲形式发射激光光束的光源，其持续时间在1飞秒到100皮秒之间，优选地在1到1000飞秒之间，特别是100飞秒的量级。

背景技术

已提出通过飞秒激光器对眼睛进行外科手术，例如，切割角膜或晶状体的手术。

文献FR 3049847描述了一种用于切割人体或动物组织(例如角膜或晶状体)的仪器。该仪器包括：

-飞秒激光器，其产生激光光束，

-整形系统，其位于所述光束的路径上，用于根据调制指令调制激光光束的波前的相位以获得经相位调制的激光光束，所述调制指令计算为使得激光光束的能量分配到在对应于切割平面的焦平面上形成图案的至少两个冲击点，

-光学扫描仪，其设置在整形系统的下游，以沿移动方向将图案在切割平面上移动到多个位置，

-光学组件，其包括整形系统和光学扫描仪之间的反射镜和透镜，用于将经调制的激光光束传输到扫描仪，

-光学聚焦系统，其将激光光束聚焦在切割平面上。

使用整形系统可以通过同时产生多个冲击点而减少生物组织切割时间。

此外，使用整形系统可以获得基本相等的冲击点(每个点的形状、位置和直径由计算并显示在整形系统上的相位掩模动态控制)。

因此，冲击点产生的气泡和撕裂切割的生物组织的气泡具有大致相等的尺寸。

这可以提高利用均一的切割平面获得的结果的质量，在均一的切割平面中，残留的组织桥(相邻冲击点之间)具有基本相同的尺寸。组织桥的尺寸的这种均一性使得临床医生能够关于切割组织(例如角膜)的表面状况质量的重要性进行可接受质量的解剖。

然而，为了便于临床医生进行解剖操作，最好减小相邻冲击点之间的残留的组织桥的尺寸。

由于组织桥的尺寸取决于不同冲击点的均一性，本发明的目的是提出一种技术解决方案，该方案可以改善由于整形系统而同时产生的不同冲击点之间能量分布的均一性。

本发明的另一个目的是提出一种技术解决方案，其可以改进文献FR 3 049 847中描述的仪器，以减小相邻冲击点之间的残留的组织桥的尺寸。

本发明的又一个目的是通过在其中集成安全构件来提高文献FR 3 049 847中描述的仪器的安全性，该安全构件可以在所述激光光束发生偏移时(例如，在仪器受到冲击的情况下)中断激光光束向待治疗组织的传输。

发明内容

为此，本发明提出一种用于切割例如角膜或晶状体的人体或动物组织的仪器，所述仪器包括：

-飞秒激光器，其以脉冲的形式发射初始激光光束，

-整形系统，例如空间光调制器(SLM)，其位于飞秒激光器的下游，以将初始激光光束转换为经相位调制的激光光束，所述整形系统能够根据调制指令调制初始激光光束的波前的相位，所述调制指令计算为使激光光束的能量分配到在焦平面中形成图案的至少两个冲击点，

-光学扫描仪，其位于整形系统的下游，以在焦平面上沿着预定义的移动路径移动图案，

-光学聚焦系统，其位于光学扫描仪的下游，以在组织的期望切割平面中移动经调制的激光光束的焦平面，

-控制单元，其能够操纵整形系统、光学扫描仪和光学聚焦系统，

其特征在于，所述仪器还包括在飞秒激光器和整形系统之间的光耦合器，所述光耦合器包括光子晶体光纤，用于对来自飞秒激光器的激光光束进行滤波。

在本发明的上下文中，“冲击点”是指激光光束在其焦平面上的一个区域，其中所述激光光束的强度足以在组织中产生气泡。

在本发明的上下文中，“相邻的冲击点”是指彼此面对布置且不被另一个冲击点分开的两个冲击点。“邻近的冲击点”是指一组相邻点中距离最小的两个点。

在本发明的上下文中，“图案”是指在经整形的(即经相位调制的)激光光束的焦平面上同时产生的多个激光冲击点，以将其能量分配到焦平面中与设备的切割平面相对应的几个不同光斑。

因此，本发明使得能够根据所选择的轮廓来修改激光光束在切割平面上的强度分布，从而能够提高切割质量或速度。这种强度分布的修改是通过调制激光光束的相位来实现的。

光学相位调制是通过相位掩模来执行的。调制后，入射激光光束的能量得以保留，并通过作用于其波前来执行光束的整形。电磁波的相位表示电磁波的振幅的瞬时情况。该相位取决于时间和空间。在激光光束的空间整形的情况下，只考虑相位的空间的变化。

波前被定义为具有相等相位的光束点的表面(即，从发射光束的光源的传播时间相等的点组成的表面)。因此，对光束的空间相位进行的修改包括对其波前的修改。

这种技术可以更快、更有效地执行切割手术，因为它实现数个激光光斑，每个激光光斑都根据控制的轮廓进行切割。

在飞秒激光器和整形系统之间(而不是在整形系统和光学扫描仪之间)定位包括光子晶体光纤的光耦合器可以消除由整形系统进行的激光光束整形中的任何干扰。实际上，在整形系统和光学扫描仪之间引入包括光子晶体光纤的光耦合器会导致对经调制的激光光束(来自整形系统)进行滤波，这会使其整形降级并降低其功率。

以下为切割仪器的优选但非限制性的方面：

-所述光纤可以是空芯光子晶体光纤，所述光纤包括空芯，以及围绕所述空芯的至少一个包层；

-光耦合器还可以包括：

·一方面包括，第一连接单元，其用于将光耦合器连接到整形系统，以及

·另一方面包括，第二连接单元，其用于将光耦合器连接到光学扫描仪，

-每个连接单元可以密封地安装在光子晶体光纤的相应端部；

-每个连接单元可以包括：

·外壳，

·传输通道，其包含在外壳内，所述传输通道使得激光光束能够在外壳内通过，

·窗口，其在传输通道的一个端部处对激光辐射透明，该窗口旨在面向飞秒激光器或整形系统；

-所述仪器可以进一步包括至少一个真空泵，每个连接单元包括至少一个连接端子，所述至少一个连接端子朝向外壳的外部开口并且旨在连接到真空泵；

-所述控制单元可以包括能够操纵真空泵的启用的装置，以抽吸光子晶体光纤的空芯中所含的气体。

附图说明

本发明的其他特征和优点将通过下面参考附图进行的说明性而非限制性的描述清楚地显现，其中：

图1是根据本发明的包括切割仪器的组件的示意图；

图2示出激光光束在其焦平面上的强度分布；

图3示出图1所示的切割仪器的光耦合器的示例；

图4示出切割图案的移动路径；

图5示出待破坏的组织的体积的切割平面；

图6示出包括铰接臂的治疗仪器。

具体实施方式

本发明涉及一种通过飞秒激光器切割人体或动物组织的仪器。在下面的描述中，将通过示例描述本发明用于切割人或动物的眼睛的角膜。

1.切割仪器

参考图1，示出了根据本发明的切割仪器的一种实施方案。该切割仪器可以设置在待治疗目标7的上游。目标7例如是待切割的人体或动物组织，例如角膜或晶状体。

切割仪器包括：

-飞秒激光器1，

-整形系统2，其位于飞秒激光器1的下游，

-光耦合器3，其在飞秒激光器1和整形系统2之间，

-光学扫描仪4，其在整形系统2的下游，

-光学聚焦系统5，其在光学扫描仪4的下游，

-控制单元6，其可以操纵飞秒激光器1、整形系统2、光学扫描仪4和光学聚焦系统5。

飞秒激光器1能够以脉冲的形式发射初始激光光束。例如，激光器1以400飞秒的脉冲形式发射波长为1030纳米的光。激光器1的功率在2W到20W之间，优选地在8W的量级，频率在100kHz到500kHz之间。

光耦合器3可以将来自飞秒激光器1的激光光束11传输到整形系统2。

整形系统2在来自飞秒激光器1的初始激光光束11的路径上延伸。该整形系统2可以将初始激光光束11转换为经调制的激光光束21。更具体地，整形系统2可以调制激光光束11的相位以将激光光束的能量分配到其焦平面中的多个冲击点，该多个冲击点定义了图案8。

光学扫描仪4可以定向经调制的激光光束21以在焦平面71中沿着用户预定义的移动路径移动图案8。

光学聚焦系统5可以使来自光学扫描仪4的偏转的激光光束41的焦平面71(对应于切割平面)移动。

因此：

-光耦合器3可以使激光光束11在飞秒激光器和整形系统2之间传播，

-整形系统2可以同时产生定义了图案8的多个冲击点81，

-光学扫描仪4可以在焦平面71中移动该图案8，并且

-光学聚焦系统5可以使焦平面71在深度上移动，以便在限定体积的连续平面中产生切割。

现在将参考附图更详细地描述构成切割仪器的各种元件。

2.切割仪器的元件

2.1.整形系统

空间整形系统2可以改变初始激光光束11的波面，以获得在焦平面71中彼此分开的冲击点8。

更具体地，整形系统2可以调制来自飞秒激光器1的初始激光光束11的相位，以在焦平面71中形成强度峰，每个强度峰在与切割平面相对应的焦平面上产生相应的冲击点。根据所示实施方案，整形系统2是液晶空间光调制器，其首字母缩写为SLM。

SLM可以调制激光光束的最终能量分布，特别是在与组织7的切割平面相对应的焦平面71中。更具体地，SLM适于修改来自飞秒激光器1的初级激光光束11的波前的空间分布，以将激光光束的能量分配到焦平面71中的不同聚焦光斑。

波前的相位调制可以看作是二维干涉现象。来自激光源1的初始激光光束11的每个部分相对于初始波前延迟或提前，使得这些部分中的每一个被重定向，以便在透镜的焦平面上的N个不同点中产生相长干涉。仅在单个平面(即，焦平面71)中，而不是沿着经调制的激光光束的传播路径，发生能量重新分配到多个冲击点81。因此，因为可近似于相长干涉的该现象(仅在一个平面中发生，而不是如初始激光光束分成多个次级激光光束的情况那样，在整个传播过程中发生)，在焦平面之前或之后对经调制的激光光束的观察不能够识别能量重新分配到多个不同冲击点81。

为了更好地理解波前的相位调制现象，图2中示意性地示出针对三个不同光学组件示例获得的强度分布72a-72e。如图2所示，由激光源1发射的初始激光光束11在焦平面71中的冲击点73a处产生高斯形状的强度峰72a。在激光源1和焦平面71之间插入分光镜9导致产生多个次级激光光束91，每个次级激光光束91在次级激光光束91的焦平面71上产生相应的冲击点73b、73c。最后，在激光源1与焦平面71之间插入SLM 2导致来自激光源1的初始激光光束11的波前的相位受到调制，所述SLM 2利用形成调制指令的相位掩模进行编程。波前相位受到调制的激光光束21可以导致产生数个强度峰73d、73e，所述强度峰在焦平面71上空间分离，每个峰72d、72e对应于进行切割的各个冲击点73d、73e。波前相位调制技术使得可以在目标组织中同时产生数个气泡，而无需倍增飞秒激光器1产生的初始激光光束11。

SLM是一种由具有受控取向的液晶层组成的设备，其可以动态地对波前进行整形，从而对激光光束的相位进行整形。SLM的液晶层被组织成像素的网格(或阵列)。通过属于与像素对应的表面的液晶分子的取向对每个像素的光学厚度进行电控制。SLM利用液晶的各向异性原理，即液晶的折射率的修改是根据液晶的空间取向。液晶的取向可以用电场来实现。因此，液晶折射率的修改改变激光光束的波前。

以已知的方式，SLM实现相位掩模，即确定如何修改波束的相位以便在其焦平面71中获得给定的振幅分布的图。相位掩模是二维图像，其每个点与SLM的相应像素相关联。通过将与掩模的每个点相关联的值转换为控制值，该相位掩模能够控制SLM的每个液晶的折射率；与所述每个点相关联的值以0到255之间的灰度级(因此从黑色到白色)表示，所述控制值以0到2π之间的相位表示。因此，相位掩模是显示在SLM上的调制指令，用于在反射中引起照亮SLM的激光光束的不均一的空间相位偏移。当然，本领域技术人员将理解，灰度级范围可以根据所使用的SLM模型而变化。例如，在某些情况下，灰度级范围可以在0到220之间。相位掩模的计算一般采用基于傅立叶变换的迭代算法，或各种优化算法，例如遗传算法或模拟退火算法。SLM可以根据激光光束的焦平面上所需的冲击点的数量和位置，采用不同的相位掩模。在所有情况下，本领域技术人员知道如何计算相位掩模的每个点处的值，以将激光光束的能量分配到焦平面上的不同聚焦光斑。

因此，SLM使得可以借助相位掩模通过相位调制从产生单个冲击点的高斯激光光束分配其能量，以便由通过相位调制整形的单束激光光束(在SLM的上游和下游的单束光束)同时在其焦平面上产生数个冲击点。

除了减少角膜切割时间之外，激光光束的相位调制技术还能够实现其它改进，例如更好的切割后的表面质量或内皮死亡率的降低。例如，图案的不同冲击点可以在激光光束的焦平面的两个维度上规则地间隔开，以便形成激光光斑的网格。

因此，整形系统2能够快速有效地执行外科切割手术。SLM能够动态地整形激光光束的波前，因为它是数字参数化的。这种调制允许激光光束以动态和可重新配置的方式整形。

SLM可以配置成以任何其他方式整形激光光束的波前。例如，每个冲击点可以具有除了圆形之外的任何几何形状(例如椭圆形等)。取决于所考虑的应用，这可以具有某些优点，例如切割速度和/或质量的提高。

2.2.光耦合器

光耦合器3使得可以在飞秒激光器1和整形系统2之间传输激光光束11。

参考图3，光耦合器3有利地包括光纤31。这使得光耦合器3能够构成“光学熔断器”。事实上，如果激光光束11的方向(即，其瞄准点)突然改变(例如，在切割设备受到冲击的情况下)，那么激光光束11不再穿透光纤，从而限制治疗患者时出错的风险。对于用于传输来自飞秒激光器的激光光束的包括反射镜和透镜的光学组件，这是不可能的。

有利地，光纤31可以是光子晶体光纤。光子晶体光纤或“PCF”是在内含物的两个维度上由周期性网络形成的波导，其内含物在光纤的整个长度延伸。激光光束通过这种光纤的传输基于光子晶体的特性。由于光子晶体的结构，这些纤维确保电磁波在光纤纤芯的限制。这些光子晶体光纤通过调整其光学几何参数(例如，内含物的直径、内含物的分布、周期性(两个内含物之间的间距)、层数、所用材料的折射率)为引导提供多种可能性。

优选地，光纤31是空芯光子晶体光纤。空芯光子晶体光纤是如下的光纤：它基本上在中空区域(光纤的纤芯)内引导光，使得只有一小部分光功率在固体光纤材料(通常是二氧化硅)中传播。根据引导光进入光纤的标准物理机制，这不可能：通常，纤芯的折射率应高于周围包层材料的折射率，至少在光学区域内，无法获得低于空气或真空折射率的玻璃折射率。然而，可以基于光子带隙使用不同的引导机制，就像在光子晶体光纤中一样。这种光纤也被称为光子带隙光纤。对空芯光子晶体光纤的需求主要是中空区域的初级引导使激光光束11的非线性效应最小化，并允许高损伤阈值。

例如，文献FR 3 006 774描述了一种空芯光子晶体光纤形式的波导，其包含包层，形成空芯的中心部分没有毛细管。利用空芯光子晶体光纤可以对来自飞秒激光器1的激光光束11进行滤波，以便于整形系统2对其进行整形。更具体地，使用空芯光子晶体光纤可以通过改善其方向性(通过限制其轮廓的扩展使激光光束11变得更干净)来限制激光光束11的发散(即，扩展轮廓)。实际上，空芯光子晶体光纤可以比传统的实芯光纤更有效地限制光。空芯光子晶体光纤包括：

-空芯311，

-内包层312，其基于二氧化硅并围绕空芯，内包层的折射率n1<nc，其中，nc是空芯的有效折射率，

-外包层313，其围绕内包层312。

有利地，可以将空芯光子晶体光纤的中空区域311置于真空下以限制来自飞秒激光器1的激光光束11的传播损耗。作为一种变型，可以将气体注入中空区域以利用光纤中的高光强度，例如，用于来自飞秒激光器1的激光光束11的高次谐波产生。为此，光耦合器3包括第一连接单元32和第二连接单元33，其密封地安装在空芯光子晶体光纤的每个端部。

每个连接单元32、33包括：

-外壳321、331，

-包含在外壳321、331内的传输通道322、332，传输通道322、332允许激光光束11在外壳321、331内通过，

-在传输通道322、332的一个端部处对激光辐射透明的窗口323、333，其用于激光光束11的入口(或出口)，

-在传输通道的另一端部处的连接器(未示出)，该连接器密封地连接到光纤31的一个端部，

-连接端子324、334，其朝向外壳321、331的外部开口，并且旨在连接到真空泵P。

真空泵P的启用允许通过在位于光纤31两个端部处的连接单元32、33处抽气而将光纤31的空芯311置于真空下。在光纤31的每个端部进行抽真空使得将光纤31的整个长度上的空芯置于真空下更容易。

2.3.光学扫描仪

光学扫描仪4可以使得经相位调制的激光光束21偏转，以便将图案8在与切割平面相对应的焦平面71中移动到多个位置43a–43c。

光学扫描仪4包括：

-入口孔，其连接到光耦合器3以接收来自整形单元2的经相位调制的激光光束21，

-一个(或多个)光学反射镜，其围绕至少两个轴枢转，以使经相位调制的激光光束21偏转，以及

-出口孔，其将偏转的经调制的激光光束41向光学聚焦系统5发送。

所使用的光学扫描仪4例如是来自SCANLAB AG公司的扫描头IntelliScan III。这种光学扫描仪4的入口孔和出口孔的直径约为10毫米至20毫米，并且根据所使用的光学元件的焦距，可实现的扫描速度约为1m/s至10m/s。

反射镜连接到一个(或多个)电机，以使其可以枢转。用于使反射镜枢转的所述电机有利地由控制单元6操纵，下文将对控制单元6进行更详细的描述。

控制单元6被编程为操纵光学扫描仪4，以便沿着焦平面71中包含的移动路径42移动图案8。在一些实施方案中，移动路径42包括多个切割区间42a–42c。移动路径42可以有利地具有狭槽或螺旋形状等。

光束的扫描对所获得的切割的结果至关重要。实际上，使用的扫描速度和扫描间距都是影响切割质量的参数。

当使用多点整形81时，使用包括中空体晶体类型的光纤31的光耦合器(而不是由反射镜组成的光学组件以引导激光光束11)能够在非常靠近的冲击点的临界情况下改善多个点之间能量分布的均一性(两个整形点之间的中心距小于点的直径)。

在一个实施方案中，所述切割仪器还包括道威(Dove)棱镜。该道威棱镜有利地位于光耦合器3和光学扫描仪4之间。道威棱镜使得可以实现图案8的旋转，这在某些应用中可能有用，或者用于限制每个切割区间42a–42c的起始区域的尺寸。

有利地，控制单元6可编程为当光学扫描仪4的扫描速度大于阈值时，启用飞秒激光器1。这使得激光光束11的发射与光学扫描仪4的扫描能够同步。更具体地，当光学扫描仪4的反射镜的枢转速度恒定时，控制单元6启用飞秒激光器1。这使得能够通过实现切割平面的均一化表面处理来提高切割质量。

2.4.光学聚焦系统

光学聚焦系统5使得可以在用户期望的组织7的切割平面中移动经调制和偏转的激光光束41的焦平面71。

光学聚焦系统5包括：

-入口孔，其接收来自光学扫描仪4的相经位调制和偏转的激光光束，

-一个(或多个)电动化的透镜，使所述透镜沿经相位调制并偏转的激光光束的光学路径平移，以及

-出口孔，其将聚焦的激光光束发送到待治疗的组织。

与光学聚焦系统5一起使用的透镜可以是平场透镜。平场透镜可以在整个XY场上获得焦平面，而不像标准透镜那样是凹的。这可以确保整个场的聚焦光束尺寸恒定。

控制单元6被编程为操纵光学聚焦系统5的透镜沿着激光光束的光路的移动，以便将焦平面71移动到至少三个相应的切割平面72a–72e，以形成组织7的切割平面的堆叠。这使得可以在体积74中进行切割，例如在屈光手术中。

控制单元6能够操纵光学聚焦系统5的移动，以按顺序在第一极限位置72a和第二极限位置72e之间移动焦平面71。有利地，第二极端位置72e比第一极端位置72a更靠近飞秒激光器1。

因此，从组织中最深层的切割平面72a开始，堆叠连续的切割平面，直到组织7中的最表面的切割平面72e，从而形成切割平面72a-72e。因此，这避免了与激光光束穿透进入组织7相关的问题。实际上，气泡形成不透明的气泡层(称为OBL)，从而防止来自激光光束的能量在气泡下传播。因此，优选首先产生最深层的气泡，以提高切割仪器的效率。

有利地，使用包括空芯光子晶体类型的光纤31(而不是由反射镜组成的光学组件以引导激光光束11)的光耦合器使得可以通过去除其可能的像差，对来自飞秒激光器的激光信号11进行滤波。因此，可以减小两个连续切割平面之间的距离(连续切割平面之间的距离小于冲击点的直径)，以实现体积74中的高精度切割。

2.5.控制单元

如上所述，控制单元6可以控制构成切割仪器的各种元件，即飞秒激光器1、整形系统2、光学扫描仪4和光学聚焦系统5。

控制单元6通过一个(或多个)通信总线连接到这些各种元件，从而允许：

-传输控制信号，例如：

·向整形系统传输相位掩模，

·向飞秒激光器传输启用信号和功率设定值，

·向光学扫描仪传输扫描速度，

·传输光学扫描仪沿移动路径的位置，

·向光学聚焦系统传输切割深度。

-接收来自系统的各个元件的测量数据，例如：

·光学扫描仪达到的扫描速度，或

·光学聚焦系统的位置等。

控制单元6可以包括一个(或多个)工作站和/或一个(或多个)计算机，或者可以是本领域技术人员已知的任何其它类型。控制单元6可以例如包括移动电话、电子平板电脑(例如

)、个人数字助理(或“PDA”)等。在所有情况下，控制单元6包括处理器，该处理器被编程为可以操纵飞秒激光器1、整形系统2、光学扫描仪4和光学聚焦系统5等。

2.6.铰接臂

由于使用包括光子晶体光纤(31)的光耦合器(3)，如上所述的切割仪器可以安装在包括铰接臂200的治疗仪器中，如图6所示。

臂200包括多个臂区间201-204，这些臂区间201-204通过电动铰接件205-207(枢轴或球形接头连接件)连接，以使得不同区间201-204可以相对彼此自动旋转移动。具体地，臂是铰接的，以使得臂的自由端可以沿三个正交轴X、Y和Z移动：

·X轴，定义水平方向上的纵向方向，

·Y轴，定义水平方向上的横向方向，与X轴一起定义水平平面XY，

·Z轴，定义垂直方向，垂直于水平平面XY。

臂2的自由端可包括固定构件，所述固定构件配备有能够抽吸待治疗的眼组织并将其牢牢保持在原位的抽吸环。

例如，臂2是STAUBLI公司销售的TX260L。有利地，整形系统2、光学扫描仪4和光学聚焦系统5可以安装在臂200的端部区间204中，而飞秒激光器1可以集成到治疗仪器的可移动盒210中，光耦合器3在盒210和端部区间204之间延伸以将来自飞秒激光器1的激光光束11向整形系统2传播。

3.结论

因此，本发明可以配置有效且精确的切割工具。激光光束的波前的可重新配置的调制使得可以同时产生多个冲击点81，每个冲击点在焦平面71中具有尺寸和受控的位置。这些不同的冲击点81在经调制的激光光束的焦平面71中形成图案8。

使用包括空芯311的光子晶体光纤31的光耦合器3可以减小形成图案的不同冲击点之间的距离。实际上，通过限制光谱的扩展现象，包括空芯光子晶体光纤的光耦合器可以使经相位调制的激光光束更干净。

读者将理解，在根本上不脱离这里描述的新教导和优点的情况下，可以对上述发明进行许多修改。因此，这种类型的所有修改意在并入所附权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种人体或动物组织的切割仪器，所述人体或动物组织例如为角膜或晶状体，所述仪器包括：

-飞秒激光器(1)，其以脉冲的形式发射初始激光光束，

-整形系统(2)，例如空间光调制器(SLM)，其位于飞秒激光器(1)的下游，以将初始激光光束转换为经相位调制的激光光束，所述整形系统能够根据调制指令调制初始激光光束的波前的相位，所述调制指令计算为使激光光束的能量分配到在焦平面(71)中形成图案(8)的至少两个冲击点(81)，

-光学扫描仪(4)，其位于整形系统(2)的下游，以在焦平面(71)中沿着预定义的移动路径移动图案(8)，

-光学聚焦系统(5)，其位于光学扫描仪(4)的下游，以在组织(7)的期望切割平面中移动经调制的激光光束的焦平面(71)，

-控制单元(6)，其能够操纵整形系统(2)、光学扫描仪(4)和光学聚焦系统(5)，

其特征在于，所述仪器还包括在飞秒激光器(1)和整形系统(2)之间的光耦合器(3)，所述光耦合器(3)包括光子晶体光纤(31)，用于对来自飞秒激光器(1)的激光光束(11)进行滤波。

2.根据权利要求1所述的切割仪器，其中，所述光纤是空芯光子晶体光纤，所述光纤包括空芯(311)和围绕所述空芯(311)的至少一个包层(312，313)。

3.根据权利要求2所述的切割仪器，其中，所述光耦合器(3)还包括：

-第一连接单元(32)，其用于将光耦合器(3)连接到飞秒激光器(1)，以及

-第二连接单元(33)，其用于将光耦合器(3)连接到整形系统(2)。

4.根据权利要求3所述的切割仪器，其中，每个连接单元(32，33)密封地安装在光子晶体光纤(31)的相应端部。

5.根据权利要求3或4中的任一项所述的切割仪器，其中，每个连接单元(32，33)包括：

-外壳(321，331)，

-传输通道(322，332)，其包含在外壳(321，331)内，所述传输通道(322，332)使得激光光束(11)能够在外壳(321，331)内通过，

-窗口(323，333)，其在传输通道(322，332)的一个端部处对激光辐射透明，所述窗口旨在面向飞秒激光器(1)或整形系统(2)。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的切割仪器，其进一步包括至少一个真空泵(P)，每个连接单元(32，33)包括至少一个连接端子(324，334)，所述至少一个连接端子(324，334)朝向外壳(321，331)的外部开口并且旨在连接到真空泵(P)。

7.根据权利要求6所述的切割仪器，其中，所述控制单元包括能够操纵真空泵的启用的装置，以抽吸光子晶体光纤(31)的空芯中所含的气体。

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