JP2001053368A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストを抑えつつ、効率良く複数の異なる波
長のレーザ光を出射させる。 【解決手段】 複数の異なる波長のレーザ光を出射可能
なレーザ装置において、第１固体レーザ媒質を励起して
第１ビームを発振する第１共振光学系と、第２固体レー
ザ媒質を励起して第１ビームとは異なる波長の第２ビー
ムを発振する第２共振光学系と、第１共振光学系の一部
光路を共用する第３共振光学系と第２共振光学系の一部
光路を共用する第４共振光学系とを持ち、第１及び第２
ビームをベクトル位相整合することによって第３ビーム
を発振する位相整合光学系と、第１、第２及び第３ビー
ムの各々に基づく第１、第２及び第３レーザ光をそれぞ
れ対象物に導光可能な導光光学系と、第１、第２及び第
３レーザ光の内の１又は２つを対象物に導光するように
選択する選択手段と、を有する。
長のレーザ光を出射させる。 【解決手段】 複数の異なる波長のレーザ光を出射可能
なレーザ装置において、第１固体レーザ媒質を励起して
第１ビームを発振する第１共振光学系と、第２固体レー
ザ媒質を励起して第１ビームとは異なる波長の第２ビー
ムを発振する第２共振光学系と、第１共振光学系の一部
光路を共用する第３共振光学系と第２共振光学系の一部
光路を共用する第４共振光学系とを持ち、第１及び第２
ビームをベクトル位相整合することによって第３ビーム
を発振する位相整合光学系と、第１、第２及び第３ビー
ムの各々に基づく第１、第２及び第３レーザ光をそれぞ
れ対象物に導光可能な導光光学系と、第１、第２及び第
３レーザ光の内の１又は２つを対象物に導光するように
選択する選択手段と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の異なる波長
のレーザ光を出射可能なレーザ装置に関する。
のレーザ光を出射可能なレーザ装置に関する。
【０００２】
【従来技術】複数の異なる波長のレーザ光を出射可能な
レーザ装置としては、レーザ光の波長が可変なアルゴン
・ダイレーザやマルチウェイブレングスのクリプトンレ
ーザなどが知られている。これらは、患部や治療目的に
よって適する波長が異なる眼科手術等の医療分野など、
様々な分野で使用されている。例えば、眼科手術におい
ては、可視域を中心に波長（色）の違いによって異なる
疾患（患部）の治療を行っており、疾患（患部）によっ
ては赤と緑などの異なる波長（色）を同時に又は連続し
て使用する場合もあるため、１台の装置で複数の異なる
波長を出射できるのは都合がよい。
レーザ装置としては、レーザ光の波長が可変なアルゴン
・ダイレーザやマルチウェイブレングスのクリプトンレ
ーザなどが知られている。これらは、患部や治療目的に
よって適する波長が異なる眼科手術等の医療分野など、
様々な分野で使用されている。例えば、眼科手術におい
ては、可視域を中心に波長（色）の違いによって異なる
疾患（患部）の治療を行っており、疾患（患部）によっ
ては赤と緑などの異なる波長（色）を同時に又は連続し
て使用する場合もあるため、１台の装置で複数の異なる
波長を出射できるのは都合がよい。
【０００３】また、前述した波長可変のレーザ治療装置
は気体又はダイレーザであり、レーザチューブが短寿命
であること、多大な電力を必要とすること、装置が大型
化することなど問題が多いため、固体レーザによる多波
長発振可能なレーザ装置が研究されている。そのような
背景の中、従来は可視域のレーザ光を得られなかった固
体レーザから可視域のレーザ光を得る方法や、複数の異
なる波長の光から和周波光を得る方法が提案されてい
る。
は気体又はダイレーザであり、レーザチューブが短寿命
であること、多大な電力を必要とすること、装置が大型
化することなど問題が多いため、固体レーザによる多波
長発振可能なレーザ装置が研究されている。そのような
背景の中、従来は可視域のレーザ光を得られなかった固
体レーザから可視域のレーザ光を得る方法や、複数の異
なる波長の光から和周波光を得る方法が提案されてい
る。
【０００４】例えば、U.S.Patent No.5,345,457やU.S.P
atent No.5,528,612では、１又は複数個のプリズムを使
用し、且つ非線形結晶を使用して、複数の異なる波長の
光を組合わせることによって和周波光を得ることができ
るレーザ装置を開示している。U.S.Patent No.5,345,45
7のレーザ装置では、Ｎｄ：ＹＡＧロッドによる１０６
４ｎｍの光と１３１８ｎｍの光とから、和周波光である
５８９ｎｍのレーザ光を出射することができる。さら
に、U.S.Patent No.5,528,612のレーザ装置では、複数
の波長のレーザ光をそれぞれ単独でも出射でき、組合わ
せて和周波光としても出射できる。これにより、例え
ば、３つの異なる波長のレーザ光を出射させる場合で
は、２つのレーザロッド及びそれを励起するための励起
光源で行うことができ、従来に比べてそれぞれ１つずつ
少なくすることができる。
atent No.5,528,612では、１又は複数個のプリズムを使
用し、且つ非線形結晶を使用して、複数の異なる波長の
光を組合わせることによって和周波光を得ることができ
るレーザ装置を開示している。U.S.Patent No.5,345,45
7のレーザ装置では、Ｎｄ：ＹＡＧロッドによる１０６
４ｎｍの光と１３１８ｎｍの光とから、和周波光である
５８９ｎｍのレーザ光を出射することができる。さら
に、U.S.Patent No.5,528,612のレーザ装置では、複数
の波長のレーザ光をそれぞれ単独でも出射でき、組合わ
せて和周波光としても出射できる。これにより、例え
ば、３つの異なる波長のレーザ光を出射させる場合で
は、２つのレーザロッド及びそれを励起するための励起
光源で行うことができ、従来に比べてそれぞれ１つずつ
少なくすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリズ
ムによって異なる波長を組合わせる場合、特にＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶をレーザロッドとし、１０６４ｎｍと１３１８
ｎｍといった近赤外域以上の比較的近い波長を組合わせ
る場合は、プリズムへの入射角の差が非常に小さいため
広範囲のスペースが必要となる。また、プリズムを用い
て各波長を同一光軸上へ導光するので、共振器内の損失
が比較的大きくなり、励起光からレーザ光への変換効率
が低くなる。さらにまた、プリズム自体及びその配置位
置等に高い精度が要求される。
ムによって異なる波長を組合わせる場合、特にＮｄ：Ｙ
ＡＧ結晶をレーザロッドとし、１０６４ｎｍと１３１８
ｎｍといった近赤外域以上の比較的近い波長を組合わせ
る場合は、プリズムへの入射角の差が非常に小さいため
広範囲のスペースが必要となる。また、プリズムを用い
て各波長を同一光軸上へ導光するので、共振器内の損失
が比較的大きくなり、励起光からレーザ光への変換効率
が低くなる。さらにまた、プリズム自体及びその配置位
置等に高い精度が要求される。
【０００６】また、U.S.Patent No.5,345,457では、プ
リズムの代りにポラライザを用いて和周波光を得る方法
も提案されているが、どちらの場合でも和周波光である
５８９ｎｍのレーザ光のみしか出射することができな
い。
リズムの代りにポラライザを用いて和周波光を得る方法
も提案されているが、どちらの場合でも和周波光である
５８９ｎｍのレーザ光のみしか出射することができな
い。
【０００７】一方、U.S.Patent No.5,528,612では、１
つの非線形結晶を使用し、温度を変化させることによっ
て様々な波長変換に対応できるようにしている。しかし
ながら、温度を詳細に調整することは容易でなく、また
１つの非線形結晶では対応できる波長変換には限界があ
る。
つの非線形結晶を使用し、温度を変化させることによっ
て様々な波長変換に対応できるようにしている。しかし
ながら、温度を詳細に調整することは容易でなく、また
１つの非線形結晶では対応できる波長変換には限界があ
る。
【０００８】本発明は、上記問題点を鑑み、コストを抑
えつつ、効率良く複数の異なる波長のレーザ光を出射可
能なレーザ装置を提供することを技術課題とする。
えつつ、効率良く複数の異なる波長のレーザ光を出射可
能なレーザ装置を提供することを技術課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。
【００１０】（１） 複数の異なる波長のレーザ光を出
射可能なレーザ装置において、第１固体レーザ媒質を励
起して第１ビームを発振する第１共振光学系と、第２固
体レーザ媒質を励起して前記第１ビームとは異なる波長
の第２ビームを発振する第２共振光学系と、前記第１共
振光学系の一部光路を共用する第３共振光学系と前記第
２共振光学系の一部光路を共用する第４共振光学系とを
持ち、前記第１及び第２ビームをベクトル位相整合する
ことによって第３ビームを発振する位相整合光学系と、
前記第１、第２及び第３ビームの各々に基づく第１、第
２及び第３レーザ光をそれぞれ対象物に導光可能な導光
光学系と、前記第１、第２及び第３レーザ光の内の１又
は２つを対象物に導光するように選択する選択手段と、
を有することを特徴とする。
射可能なレーザ装置において、第１固体レーザ媒質を励
起して第１ビームを発振する第１共振光学系と、第２固
体レーザ媒質を励起して前記第１ビームとは異なる波長
の第２ビームを発振する第２共振光学系と、前記第１共
振光学系の一部光路を共用する第３共振光学系と前記第
２共振光学系の一部光路を共用する第４共振光学系とを
持ち、前記第１及び第２ビームをベクトル位相整合する
ことによって第３ビームを発振する位相整合光学系と、
前記第１、第２及び第３ビームの各々に基づく第１、第
２及び第３レーザ光をそれぞれ対象物に導光可能な導光
光学系と、前記第１、第２及び第３レーザ光の内の１又
は２つを対象物に導光するように選択する選択手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】（２） （１）のレーザ装置において、前
記位相整合光学系は前記第１及び第２ビームを所定の角
度で交差させ、交差位置に配置した非線形結晶によって
前記第３ビームを発生させることを特徴とする。
記位相整合光学系は前記第１及び第２ビームを所定の角
度で交差させ、交差位置に配置した非線形結晶によって
前記第３ビームを発生させることを特徴とする。
【００１２】（３） （１）のレーザ装置において、前
記第１共振光学系は前記第１ビームを第２高調波光であ
る前記第１レーザ光に波長変換する非線形結晶を備え、
前記第２共振光学系は前記第２ビームを第２高調波光で
ある前記第２レーザ光に波長変換する非線形結晶を備え
ることを特徴とする。
記第１共振光学系は前記第１ビームを第２高調波光であ
る前記第１レーザ光に波長変換する非線形結晶を備え、
前記第２共振光学系は前記第２ビームを第２高調波光で
ある前記第２レーザ光に波長変換する非線形結晶を備え
ることを特徴とする。
【００１３】（４） （２）又は（３）のレーザ装置
は、眼科用のレーザ治療装置であり、前記非線形結晶は
近赤外域の光を可視域の光に波長変換する特性を持つこ
とを特徴とする。
は、眼科用のレーザ治療装置であり、前記非線形結晶は
近赤外域の光を可視域の光に波長変換する特性を持つこ
とを特徴とする。
【００１４】（５） （１）のレーザ装置において、前
記選択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射
とを区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該
光学部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそ
れぞれ挿脱可能に配置されることを特徴とする。
記選択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射
とを区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該
光学部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそ
れぞれ挿脱可能に配置されることを特徴とする。
【００１５】（６） （１）のレーザ装置において、前
記選択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射
とを区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該
光学部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそ
れぞれ配置角度が変更可能に配置されることを特徴とす
る。
記選択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射
とを区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該
光学部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそ
れぞれ配置角度が変更可能に配置されることを特徴とす
る。
【００１６】（７） （５）又は（６）のレーザ装置に
おいて、前記選択手段は、所期する波長又は色を選択す
る選択スイッチと、該選択スイッチからの信号によって
前記第１固体レーザ媒質を励起する励起光源と前記第２
固体レーザ媒質を励起する励起光源との少なくとも一方
を駆動制御し、且つ前記光学部材の移動を制御する制御
手段と、を含むことを特徴とする。
おいて、前記選択手段は、所期する波長又は色を選択す
る選択スイッチと、該選択スイッチからの信号によって
前記第１固体レーザ媒質を励起する励起光源と前記第２
固体レーザ媒質を励起する励起光源との少なくとも一方
を駆動制御し、且つ前記光学部材の移動を制御する制御
手段と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１はスリットランプを使用する
眼科用レーザ光凝固装置の外観図である。図２は装置の
光学系及び制御系概略図である１はレーザ装置本体であ
り、後述するレーザ発振器１０、レーザ光を患者眼の患
部に導光して照射するための導光光学系の一部、制御部
２０等が収納されている。２は装置のコントロール部で
あり、レーザ光の波長を選択する波長選択スイッチ２ａ
やレーザ照射条件を設定入力するための各種スイッチが
設けられている。３はレーザ照射のトリガ信号を発信す
るためのフットスイッチである。
に基づいて説明する。図１はスリットランプを使用する
眼科用レーザ光凝固装置の外観図である。図２は装置の
光学系及び制御系概略図である１はレーザ装置本体であ
り、後述するレーザ発振器１０、レーザ光を患者眼の患
部に導光して照射するための導光光学系の一部、制御部
２０等が収納されている。２は装置のコントロール部で
あり、レーザ光の波長を選択する波長選択スイッチ２ａ
やレーザ照射条件を設定入力するための各種スイッチが
設けられている。３はレーザ照射のトリガ信号を発信す
るためのフットスイッチである。
【００１８】４はスリットランプであり、患者眼を観察
するための観察光学系と導光光学系の一部とが備えられ
ている。５は本体１からのレーザ光をスリットランプ４
に導光するためのファイバである。６はスリットランプ
４を上下動するための架台である。
するための観察光学系と導光光学系の一部とが備えられ
ている。５は本体１からのレーザ光をスリットランプ４
に導光するためのファイバである。６はスリットランプ
４を上下動するための架台である。
【００１９】１０はレーザ発振器であり、内部には固体
レーザ媒質（レーザロッド）であるＮｄ：ＹＡＧ結晶
（以下、単にロッドともいう）１１ａ，１１ｂ、励起光
源である半導体レーザ（以下、単にＬＤ（Laser Diod
e）ともいう）１２ａ，１２ｂ、波長変換器である非線
形結晶（以下、単にＮＬＣ（Non Linear Crystal）とも
いう）１３ａ〜１３ｃ、全反射ミラー（以下、単にＨＲ
（High Reflector）ともいう）１４ａ〜１４ｇ、ダイク
ロイックミラー（以下、単にＤＭ（Dicroic Mirror）と
もいう）１５ａ〜１５ｄ、ミラー１６ａ〜１６ｅが備え
られている。なお、非線形結晶としては、ＫＴＰ結晶、
ＬＢＯ結晶、ＢＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶等が使用可能で
あり、本実施形態ではＫＴＰ結晶を使用している。
レーザ媒質（レーザロッド）であるＮｄ：ＹＡＧ結晶
（以下、単にロッドともいう）１１ａ，１１ｂ、励起光
源である半導体レーザ（以下、単にＬＤ（Laser Diod
e）ともいう）１２ａ，１２ｂ、波長変換器である非線
形結晶（以下、単にＮＬＣ（Non Linear Crystal）とも
いう）１３ａ〜１３ｃ、全反射ミラー（以下、単にＨＲ
（High Reflector）ともいう）１４ａ〜１４ｇ、ダイク
ロイックミラー（以下、単にＤＭ（Dicroic Mirror）と
もいう）１５ａ〜１５ｄ、ミラー１６ａ〜１６ｅが備え
られている。なお、非線形結晶としては、ＫＴＰ結晶、
ＬＢＯ結晶、ＢＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶等が使用可能で
あり、本実施形態ではＫＴＰ結晶を使用している。
【００２０】Ｎｄ：ＹＡＧ結晶は励起光源からの励起光
により、近赤外域の複数の発振線を持つ光を放出する
（図３参照）。そこで、本実施形態の装置では、複数の
発振線の内で出力が高く、それぞれ異なる色へ変換可能
な約１０６４（1064.1）ｎｍと約１３１９（1318.8）ｎ
ｍとを利用し、約５３２ｎｍ（緑）、約５８９ｎｍ
（黄）、及び約６５９ｎｍ（赤）の３色のレーザ光を出
射させる。本実施形態では、ロッド１１ａ側の共振器は
１０６４ｎｍの光を発振し、ロッド１１ｂ側の共振器は
１３１９ｎｍの光を発振する（詳しくは後述する）。
により、近赤外域の複数の発振線を持つ光を放出する
（図３参照）。そこで、本実施形態の装置では、複数の
発振線の内で出力が高く、それぞれ異なる色へ変換可能
な約１０６４（1064.1）ｎｍと約１３１９（1318.8）ｎ
ｍとを利用し、約５３２ｎｍ（緑）、約５８９ｎｍ
（黄）、及び約６５９ｎｍ（赤）の３色のレーザ光を出
射させる。本実施形態では、ロッド１１ａ側の共振器は
１０６４ｎｍの光を発振し、ロッド１１ｂ側の共振器は
１３１９ｎｍの光を発振する（詳しくは後述する）。
【００２１】なお、ＨＲ１４ａ，１４ｅは１０６４ｎｍ
に対して全反射、ＨＲ１４ｃ，１４ｆは１３１９ｎｍに
対して全反射、ＨＲ１４ｂは１０６４ｎｍ及び５３２ｎ
ｍに対して全反射、ＨＲ１４ｄは１３１９ｎｍ及び６５
９ｎｍに対して全反射、ＨＲ１４ｇは５８９ｎｍに対し
て全反射の特性をそれぞれ持つ。また、ＤＭ１５ａは１
０６４ｎｍを反射して５３２ｎｍを透過し、ＤＭ１５ｂ
は１３１９ｎｍを反射して６５９ｎｍを透過し、ＤＭ１
５ｃは５８９ｎｍを反射して５３２ｎｍを透過し、ＤＭ
１５ｄは５３２ｎｍ及び５８９ｎｍを反射して６５９ｎ
ｍを透過する特性をそれぞれ持つ。
に対して全反射、ＨＲ１４ｃ，１４ｆは１３１９ｎｍに
対して全反射、ＨＲ１４ｂは１０６４ｎｍ及び５３２ｎ
ｍに対して全反射、ＨＲ１４ｄは１３１９ｎｍ及び６５
９ｎｍに対して全反射、ＨＲ１４ｇは５８９ｎｍに対し
て全反射の特性をそれぞれ持つ。また、ＤＭ１５ａは１
０６４ｎｍを反射して５３２ｎｍを透過し、ＤＭ１５ｂ
は１３１９ｎｍを反射して６５９ｎｍを透過し、ＤＭ１
５ｃは５８９ｎｍを反射して５３２ｎｍを透過し、ＤＭ
１５ｄは５３２ｎｍ及び５８９ｎｍを反射して６５９ｎ
ｍを透過する特性をそれぞれ持つ。
【００２２】１８ａ，１８ｂはそれぞれＬＤ１２ａ，１
２ｂの駆動回路、１９ａ，１９ｂはそれぞれ移動可能に
配置されたＤＭ１５ａ，１５ｂの駆動回路である。２０
はコントロール部２やフットスイッチ３からの信号に基
づいて装置各部を制御する制御部である。
２ｂの駆動回路、１９ａ，１９ｂはそれぞれ移動可能に
配置されたＤＭ１５ａ，１５ｂの駆動回路である。２０
はコントロール部２やフットスイッチ３からの信号に基
づいて装置各部を制御する制御部である。
【００２３】次に、以上の構成に基づき、複数の異なる
波長のレーザ光を出射させる方法について説明する。
波長のレーザ光を出射させる方法について説明する。
【００２４】＜５３２ｎｍのレーザ光の出射方法＞術者
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を緑（５３２ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１８ａを介してＬＤ１２ａのみに電流を印可
し、ＬＤ１２ａによってロッド１１ａを励起する。な
お、ロッド１１ａであるＮｄ：ＹＡＧ結晶の両端面に
は、１０６４ｎｍに対して透過性を高めるようにＡＲ
（Anti Reflective）コーティングが施されている。ま
た、ＨＲ１４ａ、ＤＭ１５ａ、及びＨＲ１４ｂによって
共振器２５ａが構成されており、ＨＲ１４ｂの直前には
両端面に１０６４ｎｍ及び５３２ｎｍに対するＡＲコー
ティングが施されたＮＬＣ１３ａが配置されている。こ
れにより、共振器２５ａでは１０６４ｎｍの光が発振さ
れ、さらに共振器２５ａの内部で１０６４ｎｍの第２高
調波である５３２ｎｍの光に波長変換される。得られた
５３２ｎｍのレーザ光は、ＤＭ１５ａを透過し、ミラー
１６ａ，１６ｂ、ＤＭ１５ｃ，１５ｄを介してファイバ
５へ導光される。そして、スリットランプ４の照射口か
ら患者眼に向けて照射される。
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を緑（５３２ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１８ａを介してＬＤ１２ａのみに電流を印可
し、ＬＤ１２ａによってロッド１１ａを励起する。な
お、ロッド１１ａであるＮｄ：ＹＡＧ結晶の両端面に
は、１０６４ｎｍに対して透過性を高めるようにＡＲ
（Anti Reflective）コーティングが施されている。ま
た、ＨＲ１４ａ、ＤＭ１５ａ、及びＨＲ１４ｂによって
共振器２５ａが構成されており、ＨＲ１４ｂの直前には
両端面に１０６４ｎｍ及び５３２ｎｍに対するＡＲコー
ティングが施されたＮＬＣ１３ａが配置されている。こ
れにより、共振器２５ａでは１０６４ｎｍの光が発振さ
れ、さらに共振器２５ａの内部で１０６４ｎｍの第２高
調波である５３２ｎｍの光に波長変換される。得られた
５３２ｎｍのレーザ光は、ＤＭ１５ａを透過し、ミラー
１６ａ，１６ｂ、ＤＭ１５ｃ，１５ｄを介してファイバ
５へ導光される。そして、スリットランプ４の照射口か
ら患者眼に向けて照射される。
【００２５】＜６５９ｎｍのレーザ光の出射方法＞術者
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を赤（６５９ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１８ｂを介してＬＤ１２ｂのみに電流を印可
し、ＬＤ１２ｂによってロッド１１ｂを励起する。な
お、ロッド１１ｂであるＮｄ：ＹＡＧ結晶の両端面に
は、１３１９ｎｍに対して透過性を高めるようにＡＲコ
ーティングが施されている。また、ＨＲ１４ｃ、ＤＭ１
５ｂ、及びＨＲ１４ｄによって共振器２５ｂが構成され
ており、ＨＲ１４ｄの直前には両端面に１３１９ｎｍ及
び６５９ｎｍに対するＡＲコーティングが施されたＮＬ
Ｃ１３ｂが配置されている。これにより、共振器２５ｂ
では１３１９ｎｍの光が発振され、さらに共振器２５ｂ
の内部で１３１９ｎｍの第２高調波である６５９ｎｍの
光に波長変換される。得られた６５９ｎｍのレーザ光
は、ＤＭ１５ｂを透過し、ミラー１６ｃ、ＤＭ１５ｄを
介してファイバ５へ導光される。そして、スリットラン
プ４の照射口から患者眼に向けて照射される。
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を赤（６５９ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１８ｂを介してＬＤ１２ｂのみに電流を印可
し、ＬＤ１２ｂによってロッド１１ｂを励起する。な
お、ロッド１１ｂであるＮｄ：ＹＡＧ結晶の両端面に
は、１３１９ｎｍに対して透過性を高めるようにＡＲコ
ーティングが施されている。また、ＨＲ１４ｃ、ＤＭ１
５ｂ、及びＨＲ１４ｄによって共振器２５ｂが構成され
ており、ＨＲ１４ｄの直前には両端面に１３１９ｎｍ及
び６５９ｎｍに対するＡＲコーティングが施されたＮＬ
Ｃ１３ｂが配置されている。これにより、共振器２５ｂ
では１３１９ｎｍの光が発振され、さらに共振器２５ｂ
の内部で１３１９ｎｍの第２高調波である６５９ｎｍの
光に波長変換される。得られた６５９ｎｍのレーザ光
は、ＤＭ１５ｂを透過し、ミラー１６ｃ、ＤＭ１５ｄを
介してファイバ５へ導光される。そして、スリットラン
プ４の照射口から患者眼に向けて照射される。
【００２６】＜５８９ｎｍのレーザ光の出射方法＞術者
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を黄（５８９ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１９ａ，１９ｂを介してＤＭ１５ａ，１５ｂ
を矢印方向（図２参照）にそれぞれ移動させ、ＨＲ１４
ａ、ミラー１６ｄ、及びＨＲ１４ｅによる共振器２５ｃ
と、ＨＲ１４ｃ、ミラー１６ｅ、及びＨＲ１４ｆによる
共振器２５ｄとをそれぞれ構成する。また、制御部２０
は駆動回路１８ａ，１８ｂを介してＬＤ１２ａ，１２ｂ
にそれぞれ電流を印可し、ロッド１１ａ，１１ｂを励起
する。共振器２５ｃで発振された１０６４ｎｍの光と共
振器２５ｄで発振された１３１９ｎｍの光とは、それぞ
れミラー１６ｄ，１６ｅによって所定の角度で交差され
る。両光が交差する位置には、両端面に１０６４ｎｍ、
１３１９ｎｍ及び５８９ｎｍに対するＡＲコーティング
が施されたＮＬＣ１３ｃを配置する。これにより、１０
６４ｎｍの光と１３１９ｎｍの光とは、それぞれ所定の
角度でＮＬＣ１３ｃに入射してベクトル位相整合され、
和周波光である５８９ｎｍの光に波長変換されて、直接
又はＨＲ１４ｇによって共振器外部へ取り出される。得
られた５８９ｎｍのレーザ光は、ＤＭ１５ｃ，１５ｄに
よって反射され、ファイバ５へ導光される。そして、ス
リットランプ４の照射口から患者眼に向けて照射され
る。
は波長選択スイッチ２ａにより、手術に使用するレーザ
光の色（波長）を黄（５８９ｎｍ）とする。制御部２０
は駆動回路１９ａ，１９ｂを介してＤＭ１５ａ，１５ｂ
を矢印方向（図２参照）にそれぞれ移動させ、ＨＲ１４
ａ、ミラー１６ｄ、及びＨＲ１４ｅによる共振器２５ｃ
と、ＨＲ１４ｃ、ミラー１６ｅ、及びＨＲ１４ｆによる
共振器２５ｄとをそれぞれ構成する。また、制御部２０
は駆動回路１８ａ，１８ｂを介してＬＤ１２ａ，１２ｂ
にそれぞれ電流を印可し、ロッド１１ａ，１１ｂを励起
する。共振器２５ｃで発振された１０６４ｎｍの光と共
振器２５ｄで発振された１３１９ｎｍの光とは、それぞ
れミラー１６ｄ，１６ｅによって所定の角度で交差され
る。両光が交差する位置には、両端面に１０６４ｎｍ、
１３１９ｎｍ及び５８９ｎｍに対するＡＲコーティング
が施されたＮＬＣ１３ｃを配置する。これにより、１０
６４ｎｍの光と１３１９ｎｍの光とは、それぞれ所定の
角度でＮＬＣ１３ｃに入射してベクトル位相整合され、
和周波光である５８９ｎｍの光に波長変換されて、直接
又はＨＲ１４ｇによって共振器外部へ取り出される。得
られた５８９ｎｍのレーザ光は、ＤＭ１５ｃ，１５ｄに
よって反射され、ファイバ５へ導光される。そして、ス
リットランプ４の照射口から患者眼に向けて照射され
る。
【００２７】なお、和周波を求める公式としては、以下
の式１が知られており（λ1，λ2は基本波長、λ3は和
周波を示す）、
の式１が知られており（λ1，λ2は基本波長、λ3は和
周波を示す）、
【００２８】
【数１】 本実施形態の波長に当てはめると、以下の式２となる。
【００２９】
【数２】 また、本実施形態では、２つの異なる波長の光の和周波
光を得たが、差周波光を得るようにすることもできる。
この場合の計算式は、以下の式３となる（λ4は差周波
を示す）。
光を得たが、差周波光を得るようにすることもできる。
この場合の計算式は、以下の式３となる（λ4は差周波
を示す）。
【００３０】
【数３】 この和周波光又は差周波光を得るための要因の１つとし
て、２つの光が非線形結晶に入射する角度があり、この
角度は２つの光の各波長と非線形結晶の特性とによって
求めることができる。
て、２つの光が非線形結晶に入射する角度があり、この
角度は２つの光の各波長と非線形結晶の特性とによって
求めることができる。
【００３１】そこで、ベクトル位相整合における２つの
光の入射角度の求め方について説明する。２つの基本光
とその和周波光とを図４のように考えると、以下の式４
が得られ、
光の入射角度の求め方について説明する。２つの基本光
とその和周波光とを図４のように考えると、以下の式４
が得られ、
【００３２】
【数４】 図４に基づいて以下の式５が得られる。
【００３３】
【数５】 これを計算して整理すると以下の式６となり、
【００３４】
【数６】 ここにｋ＝２πｎ／λを代入して以下の式７を得る。
【００３５】
【数７】 さらに、非線形結晶であるＫＴＰ結晶のＸＺ面を考える
と、ｏ＋ｅ→ｏ（常光線＋非常光線→常光線）及びθ＝
90°からｎ1＝ｎy1，ｎ2＝ｎz2，ｎ3＝ｎy3が得られ、
これを式７に代入して以下の式８を得る（ＫＴＰ結晶の
特性等については、Springer社（ドイツ連邦共和国）出
版の『Handbook of Nonlinear Optical Crystals− Sec
ond, Revised and Updated Edition』を参照された
い）。
と、ｏ＋ｅ→ｏ（常光線＋非常光線→常光線）及びθ＝
90°からｎ1＝ｎy1，ｎ2＝ｎz2，ｎ3＝ｎy3が得られ、
これを式７に代入して以下の式８を得る（ＫＴＰ結晶の
特性等については、Springer社（ドイツ連邦共和国）出
版の『Handbook of Nonlinear Optical Crystals− Sec
ond, Revised and Updated Edition』を参照された
い）。
【００３６】
【数８】 ここにｎy1，ｎz2，ｎy3及びλ1，λ2，λ3の値を代入
すると、α−βの値が求まり、このα−βの値と式５と
からα，βを求めることができる。
すると、α−βの値が求まり、このα−βの値と式５と
からα，βを求めることができる。
【００３７】本実施形態では、式８にｎy1＝1.7480，ｎ
z2＝1.8215，ｎy3＝1.7794及びλ1＝1064，λ2＝1319，
λ3＝589を代入することにより、１０６４ｎｍの光の入
射角度Ａは約3.6 度であり、１３１９ｎｍの光の入射角
度Ｂは約4.5 度であることを求めることができる。この
角度はミラー１６ｄ，１６ｅの配置角度によって設定さ
れる。なお、ｎy1，ｎz2，ｎy3の値はセルマイヤー方程
式によって求めることができる。
z2＝1.8215，ｎy3＝1.7794及びλ1＝1064，λ2＝1319，
λ3＝589を代入することにより、１０６４ｎｍの光の入
射角度Ａは約3.6 度であり、１３１９ｎｍの光の入射角
度Ｂは約4.5 度であることを求めることができる。この
角度はミラー１６ｄ，１６ｅの配置角度によって設定さ
れる。なお、ｎy1，ｎz2，ｎy3の値はセルマイヤー方程
式によって求めることができる。
【００３８】なお、図５のように、ミラー１６ｄ，１６
ｅを省略し、ＤＭ１５ａ，１５ｂの配置角度を駆動回路
１９ａ，１９ｂによって変更することにより、共振器２
５ｃ'（ＨＲ１４ａ、ＤＭ１５ａ及びＨＲ１４ｅ）によ
る１０６４ｎｍの光と共振器２５ｄ' （ＨＲ１４ｃ、Ｄ
Ｍ１５ｂ及びＨＲ１４ｆ）による１３１９ｎｍの光とを
所定の角度で交差させるようにしてもよい。
ｅを省略し、ＤＭ１５ａ，１５ｂの配置角度を駆動回路
１９ａ，１９ｂによって変更することにより、共振器２
５ｃ'（ＨＲ１４ａ、ＤＭ１５ａ及びＨＲ１４ｅ）によ
る１０６４ｎｍの光と共振器２５ｄ' （ＨＲ１４ｃ、Ｄ
Ｍ１５ｂ及びＨＲ１４ｆ）による１３１９ｎｍの光とを
所定の角度で交差させるようにしてもよい。
【００３９】また、本実施形態では、光の波長によって
透過と反射とを区別して行う特性を持つダイクロイック
ミラー（ＤＭ１５ａ〜１５ｄ）を使用したが、その代わ
りに光の偏光方向によって透過と反射とを区別して行う
特性を持つ偏光ビームスプリッタを使用してもよい。こ
の場合は、光の偏光方向を変える偏光板を適宜光路中に
配置する。
透過と反射とを区別して行う特性を持つダイクロイック
ミラー（ＤＭ１５ａ〜１５ｄ）を使用したが、その代わ
りに光の偏光方向によって透過と反射とを区別して行う
特性を持つ偏光ビームスプリッタを使用してもよい。こ
の場合は、光の偏光方向を変える偏光板を適宜光路中に
配置する。
【００４０】また、本実施形態では、固体レーザ媒質と
してＮｄ：ＹＡＧ結晶を使用したが、これに限定される
ものではなく、周知の固体レーザ媒質（結晶）を使用す
ることができる。もちろん、別々の種類の固体レーザ媒
質（結晶）をそれぞれ使用してもよい。
してＮｄ：ＹＡＧ結晶を使用したが、これに限定される
ものではなく、周知の固体レーザ媒質（結晶）を使用す
ることができる。もちろん、別々の種類の固体レーザ媒
質（結晶）をそれぞれ使用してもよい。
【００４１】さらにまた、本実施形態は眼科用のレーザ
治療装置に限るものではなく、医療（形成外科を含む）
用や産業（測定等）用など様々な用途のレーザ装置に適
用することができる。
治療装置に限るものではなく、医療（形成外科を含む）
用や産業（測定等）用など様々な用途のレーザ装置に適
用することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コストを抑えつつ、効率良く複数の異なる波長のレーザ
光を出射させることができる。
コストを抑えつつ、効率良く複数の異なる波長のレーザ
光を出射させることができる。
【図１】本実施形態の装置の外観図である。
【図２】本実施形態の装置の光学系及び制御系概略図で
ある。
ある。
【図３】Ｎｄ：ＹＡＧロッドの発振線の種類を示す図で
ある。
ある。
【図４】ベクトル位相整合について説明する図である。
【図５】本実施形態の装置の光学系の一部変容例であ
る。
る。
２ コントロール部 ４ スリットランプ １０ レーザ発振器 １１ａ，１１ｂ Ｎｄ：ＹＡＧロッド １２ａ，１２ｂ 半導体レーザ １３ａ〜１３ｃ 非線形結晶 １４ａ〜１４ｇ 全反射ミラー １５ａ〜１５ｄ ダイクロイックミラー １６ａ〜１６ｅ ミラー ２０ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 26/06 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ａ 3/082 Ｈ０１Ｓ 3/00 3/109 3/082 Ａ６１Ｂ 17/36 ３５０ 3/094 Ａ６１Ｆ 9/00 ５０１ 3/109 ５０２ ５０７ ５１１ Ｈ０１Ｓ 3/094 Ｓ
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の異なる波長のレーザ光を出射可能
なレーザ装置において、第１固体レーザ媒質を励起して
第１ビームを発振する第１共振光学系と、第２固体レー
ザ媒質を励起して前記第１ビームとは異なる波長の第２
ビームを発振する第２共振光学系と、前記第１共振光学
系の一部光路を共用する第３共振光学系と前記第２共振
光学系の一部光路を共用する第４共振光学系とを持ち、
前記第１及び第２ビームをベクトル位相整合することに
よって第３ビームを発振する位相整合光学系と、前記第
１、第２及び第３ビームの各々に基づく第１、第２及び
第３レーザ光をそれぞれ対象物に導光可能な導光光学系
と、前記第１、第２及び第３レーザ光の内の１又は２つ
を対象物に導光するように選択する選択手段と、を有す
ることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１のレーザ装置において、前記位
相整合光学系は前記第１及び第２ビームを所定の角度で
交差させ、交差位置に配置した非線形結晶によって前記
第３ビームを発生させることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１のレーザ装置において、前記第
１共振光学系は前記第１ビームを第２高調波光である前
記第１レーザ光に波長変換する非線形結晶を備え、前記
第２共振光学系は前記第２ビームを第２高調波光である
前記第２レーザ光に波長変換する非線形結晶を備えるこ
とを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３のレーザ装置は、眼科用
のレーザ治療装置であり、前記非線形結晶は近赤外域の
光を可視域の光に波長変換する特性を持つことを特徴と
するレーザ装置。 - 【請求項５】 請求項１のレーザ装置において、前記選
択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射とを
区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該光学
部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそれぞ
れ挿脱可能に配置されることを特徴とするレーザ装置。 - 【請求項６】 請求項１のレーザ装置において、前記選
択手段は波長又は偏光方向によって光の透過と反射とを
区別して行う特性を持つ複数の光学部材を含み、該光学
部材は前記第１及び第２共振光学系の各光路中にそれぞ
れ配置角度が変更可能に配置されることを特徴とするレ
ーザ装置。 - 【請求項７】 請求項５又は６のレーザ装置において、
前記選択手段は、所期する波長又は色を選択する選択ス
イッチと、該選択スイッチからの信号によって前記第１
固体レーザ媒質を励起する励起光源と前記第２固体レー
ザ媒質を励起する励起光源との少なくとも一方を駆動制
御し、且つ前記光学部材の移動を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22792099A JP3652931B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22792099A JP3652931B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | レーザ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001053368A true JP2001053368A (ja) | 2001-02-23 |
| JP2001053368A5 JP2001053368A5 (ja) | 2004-11-25 |
| JP3652931B2 JP3652931B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=16868378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22792099A Expired - Fee Related JP3652931B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003204099A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-18 | Nidek Co Ltd | レーザ装置 |
| WO2003076150A1 (fr) * | 2002-03-12 | 2003-09-18 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Procede et systeme d'usinage d'un materiau fragile |
| US6636537B2 (en) | 2000-09-01 | 2003-10-21 | Nidek Co., Ltd. | Laser apparatus |
| JP2005350418A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 標的細胞の死滅方法と標的細胞を死滅させるための薬剤及び該薬剤の製造装置 |
| JP2008147687A (ja) * | 2008-01-09 | 2008-06-26 | Nidek Co Ltd | 眼科用レーザ装置 |
| GB2458714A (en) * | 2007-10-09 | 2009-09-30 | Korea Electro Technolgy Res In | Composite light source apparatus for phototherapy |
| JP2009233033A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Nidek Co Ltd | レーザ治療装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109199689B (zh) * | 2016-10-13 | 2020-05-22 | 清华大学深圳研究生院 | 基于可调光学元件组和溶液滴入吸收装置的角膜治疗装置 |
-
1999
- 1999-08-11 JP JP22792099A patent/JP3652931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636537B2 (en) | 2000-09-01 | 2003-10-21 | Nidek Co., Ltd. | Laser apparatus |
| JP2003204099A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-18 | Nidek Co Ltd | レーザ装置 |
| WO2003076150A1 (fr) * | 2002-03-12 | 2003-09-18 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Procede et systeme d'usinage d'un materiau fragile |
| CN100335259C (zh) * | 2002-03-12 | 2007-09-05 | 三星钻石工业股份有限公司 | 加工脆性材料的划线方法及装置 |
| US7304265B2 (en) | 2002-03-12 | 2007-12-04 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Method and system for machining fragile material |
| US7816623B2 (en) | 2002-03-12 | 2010-10-19 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for processing brittle material |
| JP2005350418A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 標的細胞の死滅方法と標的細胞を死滅させるための薬剤及び該薬剤の製造装置 |
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| JP2008147687A (ja) * | 2008-01-09 | 2008-06-26 | Nidek Co Ltd | 眼科用レーザ装置 |
| JP2009233033A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Nidek Co Ltd | レーザ治療装置 |
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| JP3652931B2 (ja) | 2005-05-25 |
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