JP2023073251A - 材料処理用のレーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料処理用のレーザ装置を提供する。【解決手段】人間の眼のレーザ処理用のレーザ装置は、パルスレーザビームの発生源と、対応する検出信号の照射エネルギー取り出しおよび提供によってレーザビームから生成された複数の部分ビームの光検出のための検出器システムと、検出信号を評価するために検出器システムに連結された制御ユニットとを備える。第１の検出信号は検出器システムの第１の検出素子によって提供され、この信号は単一光子吸収に基づく。第２の検出信号は検出器システムの第２の検出素子によって提供され、この信号は２光子吸収に基づく。制御ユニットは、２つの検出信号の測定された信号強度を互いの比率にする。【選択図】図１

Description

本開示は、材料処理用のレーザ装置に関する。

幅広い材料を処理するための超短パルスレーザの重要性が一段と高まっている。特に、超短パルスレーザ照射は、（照射波長に対して透明な）透明材料において、その材料の奥深くに、すなわち、表面下に切開を作成するために使用することができる。ピコ秒、フェムト秒またはアト秒の範囲のここで問題となる短いパルス幅の場合、材料分離（破壊）を担う、レーザ放射と材料との非線形相互作用過程が、主にビーム焦点の領域に集中し、その結果、高い切断精度を限られたゾーンの望ましくない付随的損傷と共に同時に達成することができる。特に医療用途において、例えばレーザを用いた眼科手術において、照射と組織との所望の相互作用を達成するのに必要な超短パルス幅を伴う比較的低いエネルギー密度は大きな利点である。

超短パルスレーザ、特にレーザ製造業者によって顧客に「ターンキー」システムとして供給されるものは、材料処理の効率を所望の水準に維持するために通常はパルスパラメータの常時監視および調整を必要とする、高度な複雑さを有するシステムである。超短パルス照射を使用するレーザ用途では、照射と材料との相互作用が主に非線形過程に基づき、この非線形過程は特定の強度およびエネルギー密度を要する。これは、照射パルスの強集束によって達成することができ、結果として、処理すべき材料において、非常に高いピーク強度（例えば１０ＴＷ／ｃｍ^２超）およびエネルギー密度（例えば５００Ｊ／ｃｍ^３超）が極めて小さな体積の中で発生し得る。

処理すべき特定の材料に対して最適なパルスパラメータのセットが決定されるとすぐに、所望の１次的相互作用効果と何らかの望ましくない有害である可能性のある副次的効果とのバランスを適切に保つ目的で、均一な処理のためにパルス特性を（低すぎずかつ高すぎない）特定の範囲内に維持することが多くの場合必要である。レーザビームのビーム品質を監視する場合、一般に２つの手法（すなわち、逐次法と同時法と）に分類することができる。逐次法では、試験は、例えば試料片が試験の目的で処理されるかまたは特定のビームパラメータがビーム焦点の位置において直接測定される、実際の材料処理前の別個の上流試験ステップにおいて時系列で実行される。他方で、同時法では、ビーム試験が実際の材料処理中に行われる。２つの方法は、オフライン法（逐次）およびインライン法（同時）として説明することができる。超短パルスレーザ照射による材料処理では、標的領域でのパルス間で安定したピーク強度は、信頼性の高い効果的な処理のための重要なパラメータである。それゆえ、この種の用途では、ピーク強度のインライン監視が望ましい。

レーザビームの品質を監視するためのインライン法は、国際特許出願公開第２０１１／０６０７０７Ａ１号パンフレットで知られている。これでは、材料処理のために使用されるレーザビームの一部分が取り出されて非線形結晶上に集束され、非線形結晶では、非共振周波数混合によってレーザビームの基本波長の第２高調波が作られる。周波数逓倍の変換効率は、結晶に印加されるレーザパルスのピーク強度に正比例し、その結果、（主）レーザビームのパルスのピーク強度に依存する。他の影響要因を除外できる限り、第２高調波のパワー変動は、それに応じて、ビーム品質および／またはパルス幅の変動に遡ることができる。

その一方で、本開示は、レーザビームの基本波長から高調波を作ることによってではなく、単一光子吸収および２光子吸収に基づくパワー測定によって、レーザビームのインライン監視を容易にする。よって、特定の実施形態によれば、パルスレーザビームの発生源と、対応する検出信号の照射エネルギー取り出しおよび提供によってレーザビームから生成された複数の部分ビームの光検出のための検出器システムと、検出信号の評価のために検出器システムに連結された評価ユニットであって、検出信号の第１の検出信号が単一光子吸収に基づき、かつ検出信号の第２の検出信号が２光子吸収に基づく、評価ユニットとを備える、材料処理用のレーザ装置が提供される。２光子吸収は、分子が同時に２つの光子を吸収する場合に分子が基底状態から励起状態に移るプロセスに基づく。二光子吸収の原理で動作する検出器は、基本状態と励起状態との間に適切に選択されたバンドギャップを有し、結果として、検出器は、レーザ照射の所与の波長に対して、二光子吸収事象が発生した場合にのみ検出信号を発する。二光子吸収とは対照的に、単一光子吸収では、単一光子が分子の励起状態への遷移を引き起こすのに十分である。

時間平均され、第１の検出信号（すなわち、単一光子吸収に基づく検出信号）は、Ｐ_ａｖｅが平均パワーを表し、ｆ_ｒｅｐがパルス繰り返し数を表し、かつＥ_Ｐｕｌｓがパルスエネルギーを表す、数式Ｅ_Ｐｕｌｓ＝Ｐ_ａｖｅ／ｆ_ｒｅｐによって平均パルスエネルギーに結び付けられる、レーザ照射の平均パワーに比例する。他方で、（２光子吸収に基づく）第２の検出信号は、時間平均された場合、平均パワーと検出器表面のピーク強度との積に比例し、ピーク強度は、その部分について、パルス繰り返し数ｆ_ｒｅｐとパルス幅τ_Ｐｕｌｓとスポットサイズ、したがって検出器表面上のレーザビームの大きさＡ_Ｓｐｏｔとの積と、平均パワーとの商に比例する。したがって、以下の関係、すなわち、
Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄ＝ｃ＊（Ｐ_ａｖｅ）／（Ａ_Ｓｐｏｔ＊τ_Ｐｕｌｓ＊ｆ_ｒｅｐ）
（ここで、Ｓ_Ｚｐｄは、２光子吸収事象の検出に基づく第２の検出信号の時間的平均値を表し、Ｓ_Ｅｐｄは、単一光子吸収事象の検出に基づく第１の検出信号の時間的平均値を表し、かつｃは比例定数を表す）が、第２の検出信号および第１の検出信号の商に当てはまる。項（Ｐ_ａｖｅ）／（Ａ_Ｓｐｏｔ＊τ_Ｐｕｌｓ＊ｆ_ｒｅｐ）はピーク強度に比例するので、Ｓ_ＺｐｄとＳ_Ｅｐｄとの商に対して、レーザ照射のピーク強度に対する比例関係が得られる。一定の繰り返し数ｆ_ｒｅｐおよび一定の平均パワーＰ_ａｖｅを仮定すると、Ｓ_ＺｐｄとＳ_Ｅｐｄとの商の変動は、それに応じて、パルス幅τ_Ｐｕｌｓまたは／およびスポットサイズＡ_Ｓｐｏｔの変動に遡ることができ、スポットサイズＡ_Ｓｐｏｔは集束性の尺度を表す。

これらの関係を考慮して、本発明によるレーザ装置の特定の実施形態では、評価ユニットが、第１の検出信号および第２の検出信号の測定値を互いの比率にする、特に第２の検出信号の測定値を第１の検出信号の測定値で除算するように構成されるものとする。

特にビーム品質のインライン監視では、ビーム品質が所望の要件に適合しないことが確認された場合の対策を迅速に導入できることが望ましい。よって、特定の実施形態では、評価ユニットが、第１の検出信号および第２の検出信号の測定値によって定められる実際の状態が目標状態から所定の態様で逸脱している事実に応じて少なくとも１つの所定の反応をもたらすように構成される、制御ユニットの一部であるものとする。

所定の反応は、例えば発生源の動作停止または／およびメッセージの出力とすることができる。代替的または追加的に、所定の反応は、制御ユニットによる、レーザビームのパルス幅に影響を及ぼすレーザ装置の構成要素、特に制御可能なパルス圧縮器の制御を含むことができる。別の可能な反応は、制御ユニットによる、レーザビームの波面に影響を及ぼすレーザ装置の構成要素、特に制御可能な波長板配置の制御からなる。

特定の実施形態では、レーザ装置は、処理すべき物体上にレーザビームを集束させるための集束光学系と、レーザビームの焦点位置の空間的制御のための焦点制御装置であって、焦点制御装置が、発生源と集束光学系との間のレーザビームのビーム経路内に配置された、焦点位置の空間的横方向制御のための少なくとも１つの横方向制御素子を備える、焦点制御装置とを更に備える。部分ビームの少なくとも１つについてレーザビームから照射エネルギーが取り出される取り出し点が、この場合、発生源と少なくとも１つの横方向制御素子との間の（主）レーザビームのビーム経路内に配置される。

特定の実施形態によれば、ビーム拡大光学系は、発生源と少なくとも１つの横方向制御素子との間のレーザビームのビーム経路内に配置することができる。取り出し点は、この場合、発生源とビーム拡大光学系との間のレーザビームのビーム経路内に配置することができる。

２光子吸収の原理に従って動作する検出器システムの検出器素子の高感度のために、この検出器素子上に部分ビームの１つを集束させるための集束レンズの使用が推奨される。

本発明について、添付の単一の図面を参照しながら以下でより詳細に説明する。

図１は、材料処理用のレーザ装置の実用的な例を概略的に示す。

好ましい実施形態について、図１を参照しながら以下でより詳細に説明する。図１は、レーザを利用した材料処理のための、概して１０で表される、装置を示している。図示の例では、レーザ装置１０は、例えば、人間の眼１２のレーザ処理および眼１２の角膜内組織切片の作成のために使用される。しかしながら、原則として、本開示は、レーザを利用した眼科手術でのレーザ装置１０の使用に限定されるものではない。眼科手術で使用する代わりに、レーザ装置１０は、他の生体組織および非生体物質を切断するレーザ処理のために使用することもできる。

レーザ装置１０は、ピコ秒、フェムト秒またはアト秒の範囲のパルス幅を有するパルスレーザビーム１６を生成する、レーザ発生源１４を備える。レーザ装置１０はまた、例えば、ｆθレンズによって形成される、集束光学系１８を備える。集束光学系１８は、処理すべき物体、ここでは眼１２の上にレーザビーム１６を集束させる。また、レーザ発生源１４と集束光学系１８との間のビーム経路には、ビーム拡大光学系（ビーム拡大器）２０およびスキャナ２２が配置される。ビーム拡大光学系２０は、例えば、ガリレオ式望遠鏡の様式のレンズ配置によって、レーザビーム１６のビーム断面を拡大させる。スキャナ２２は、レーザビーム１６の焦点位置の横方向および縦方向制御のために使用される。横方向偏向のために、スキャナ２２は、例えば、検流計に基づいて制御された１対の傾斜ミラーまたは電気的に制御された偏向結晶を備えることができる。縦方向焦点制御のために、スキャナ２２は、例えば、レーザビーム１６の発散に影響を及ぼす光学素子、例えば、ビーム伝播方向において縦方向に移動可能なレンズまたは屈折力可変の液体レンズまたは可変ミラーを備えることができる。図１のスキャナ２２が単一の機能ブロックとして表されているとしても、レーザビーム１６の横方向焦点制御および縦方向焦点制御を担うスキャナ２２の構成要素をレーザビーム１６のビーム経路に沿った異なる箇所に配置できることが理解されるべきである。例えば、スキャナ２２の縦方向制御素子は、ビーム拡大光学系２０に含まれる、レンズによって形成することができ、その一方で、１つまたは複数の横方向制御素子（例えば、スキャナミラー）は、ビーム拡大光学系２０の後ろのビーム経路内に配置することができる。よって、スキャナ２２は、種々のスキャン構成要素の分配配置によって形成することができる。

レーザ発生源１４およびスキャナ２２を制御するために、プロセッサを利用した制御ユニット２４が設けられ、プロセッサを利用したこの制御ユニット２４は、メモリ２６に記憶された制御プログラムに従って動作する。制御プログラムは、作成すべき切開形状を決定する、適切な制御パラメータを（例えば、レーザパルスの個々の発射位置に対する座標の形で）含む。

レーザビーム１６によって微細で精密な切開を作成するためには、レーザビーム１６の高い空間的および時間的ビーム品質が望ましい。レーザビーム１６のビーム品質のリアルタイム監視（インライン監視）のために、レーザ装置１０は、レーザビーム１６から２つの部分ビーム１６’、１６’’を生成するための手段を有する。この目的で、レーザ装置１０は、レーザビーム１６の照射の一部分を取り出すための手段を備える。これらの手段は、ビーム伝播方向において、横方向焦点制御を担うスキャナ２２の構成要素の前方に、また図示の例では、ビーム拡大光学系２０の前方に配置され、かつ図１の実施例では、レーザビーム１６のビーム経路内に互いに後方に配置された２つの半透過性スプリッタミラー２８、３０を備える。スプリッタミラー２８、３０の各々は、レーザビーム１６からの部分ビーム１６’、１６’’の１つをそれぞれ取り出す。変形実施形態では、単一の部分ビームのみが最初にレーザ１６から取り出され、次いで、２つの部分ビーム１６’、１６’’に分割される。

第１の部分ビーム１６’の伝播経路には、第１の検出器素子３２が配置され、かつ第２の部分ビーム１６’’の伝播経路には、第２の検出器素子３４が配置される。検出器素子３２は単一光子吸収の原理に従って動作し、その一方で、検出器素子３４は２光子吸収の原理に従って動作する。第１の検出器素子３２によって発せられた検出信号は、部分ビーム１６’の照射パルスのパルス繰り返し数とパルスエネルギーとの積として算出された部分ビーム１６’の平均パワーの尺度であり、よって、この検出信号はまた、（主）レーザビーム１６の平均パワーに比例する。他方で、第２の検出素子３４によって供給される検出信号は、第２の部分ビーム１６’’の平均パワーとピーク強度の積の尺度であり、よって、（主）レーザビーム１６の対応する積の尺度でもある。２光子吸収事象の確率を高めるために、焦点距離の短い集束レンズ３６（例えば焦点距離は≒２０ｍｍである）が、例えば、検出素子３４の前方の第２の部分ビーム１６’’のビーム経路内に配置され、このレンズは、検出素子３４の検出表面上に部分ビーム１６’’を集束させる。単レンズではなくレンズ群によって集束レンズ３６を形成できることについて特別な説明は不要である。

２つの検出素子３２、３４の検出信号は、１つにまとめられて制御ユニット２４において評価される。特に、制御ユニット２４は、以下の数学的関係、すなわち、
Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄ＝ｃ＊（Ｐ_ａｖｅ）／（Ａ_Ｓｐｏｔ＊τ_Ｐｕｌｓ＊ｆ_ｒｅｐ）
（ここで、Ｓ_Ｚｐｄは、検出素子３４によって供給された検出信号の時間的平均値を表し、Ｓ_Ｅｐｄは、検出素子３２によって供給された検出信号の時間的平均値を表し、Ｐ_ａｖｅはレーザビーム１６の平均照射パワーを表し、Ａ_Ｓｐｏｔは検出素子３４の検出表面上の部分ビーム１６’’のスポットサイズを表し、τ_Ｐｕｌｓはパルス幅を表し、ｆ_ｒｅｐはパルス繰り返し数を表し、かつｃは比例定数を表す）に従って、２つの検出素子３２、３４の検出信号の商を算出する。一定のパルス繰り返し数ｆ_ｒｅｐおよび一定の平均パワーＰ_ａｖｅを仮定すると、比率Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄの変化は、したがって、パルス幅τ_Ｐｕｌｓまたは／およびスポットサイズＡ_Ｓｐｏｔの変化に遡ることができる。

Ｓ_Ｅｐｄに対するＳ_Ｚｐｄの上記比率は、レーザビーム１６の放射中に、制御ユニット２４によって少なくとも１回、好ましくは繰り返し、例えば一定の時間間隔でまたは実質的に連続的に算出される。そのような放射は、眼１２がレーザビーム１６によって処理される実際の処理手順の一部として行われる。レーザビーム１６の放射はまた、試験目的でレーザ装置１０が動作状態にされる、時間的に先行する試験手順において行うこともできる。Ｓ_ＺｐｄとＳ_Ｅｐｄとの商で表されるレーザ装置１０の実際の状態は、制御ユニット２４によって目標状態と比較される。制御ユニット２４は、実際の状態が目標状態と特定の態様で異なることを確認するとすぐに、所定の反応を開始する。この反応は、例えば、レーザ発生源１４の停止を含むことができ、結果として、レーザビーム１６の放射が中断される。代替的または追加的に、反応は、光および／または音響メッセージの出力を含むことができる。メッセージは、例えば、モニタ上に文字または図形で表示することができ、または信号灯を含むことができる。音響警報もまたメッセージの一部として考慮される。レーザ発生源１４の動作中断の代わりに、制御ユニット２４が適切な補正措置を開始することが考慮され、この補正措置によって、制御ループの文脈では実際の状態を再び目標状態により厳密に近づけることができる。可能な補正措置は、（制御ユニット２４による）適切な制御可能な構成要素の制御からなり、それによって、レーザビーム１６の照射パルスのパルス幅に影響を及ぼすことができる。そのような構成要素は、例えば、パルス圧縮器３８であり、このパルス圧縮器３８は、レーザ共振器の下流側の増幅器の一部としてレーザ発生源１４に含めることができる。高パルス強度を生成するために、チャープパルス増幅の原理に従って動作する、増幅器が使用されることが多い。この場合、共振器によって生成されたパルスは、増幅媒質を通過した後で再び圧縮される前に、まず空間的に伸張される。この圧縮のために使用されるパルス圧縮器の適切な制御によって、制御ユニット２４は、Ｓ_ＺｐｄとＳ_Ｅｐｄとの比率の測定値と所望の目標値または目標範囲との差異を相応に低減しようと試みることができる。

説明したパルス幅に影響を及ぼすことに代えてまたは加えて使用できる別の可能な補正措置は、レーザビーム１６の波面に影響を及ぼすのに適した構成要素の（制御ユニット２４による）制御からなる。この構成要素は、例えば、レーザ共振器の内側または外側のレーザ発生源１４におけるビーム経路に挿入可能な波長板またはそのような波長板の配置とすることができる。レーザビーム１６の波面を修正することによって、集束性に、ひいては、集束された部分ビーム１６’’によって照射される検出素子３４の検出表面の部分（すなわち、スポットサイズＡ_Ｓｐｏｔ）に影響を及ぼすことができる。

目標状態は、例えば、商Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄの基準値によって与えられ、この基準値を、メモリ２６に記憶して、レーザ装置１０の放射動作において商Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄの現行値からのずれについて監視することができる。検出素子３４（２光子検出器）の検出信号が、部分ビーム１６’’の、したがって、レーザビーム１６の平均パワーに十分な精度で２次関数的に依存する場合、所与のパルス繰り返し数ｆ_ｒｅｐについてＳ_ＺｐｄとＳ_Ｅｐｄとの間の比例係数の単一の基準値をメモリ２６に記憶すれば十分である可能性がある。レーザ装置１０の放射動作において、商Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄの現行値が、記憶された基準値周辺の定められた許容範囲から逸脱するとすぐに、制御ユニット２４は、説明した反応の少なくとも１つを開始する。特に、検出素子３４の検出信号が、所望の精度で平均レーザビームパワーに対して２次依存性を示さない場合に、全てのパワー値に適用される単一の基準値の代わりにレーザ装置１０のパワー範囲全体にわたる基準曲線を含み、この基準曲線をメモリ２６に記憶することが考慮される。この曲線は、レーザ装置１０の平均照射パワーの種々の値について、商Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄそれぞれに関連する基準値を特定する。曲線は、例えば、表形式で作成するかまたは数式（例えば、少なくとも３のべき乗を有するテイラー級数）で表すことができる。レーザ装置１０の放射動作では、基準曲線の順守は、記憶された表（該当する場合には、表に含まれる値対の間の補間による）に基づいて、または曲線がメモリ２６に記憶される形式によって決まる、式に基づいて継続的に監視される。許容範囲は、目標状態の指標として基準曲線を使用するときでも決定することができ、その範囲は、曲線全体にわたって等しい大きさを有するか、または該当する場合には、曲線の異なる部分に異なる大きさを有することができる。

検出素子３２、３４の検出信号の測定値または／および商Ｓ_Ｚｐｄ／Ｓ_Ｅｐｄの計算値は、制御ユニット２４の特定の実施形態では、メモリ２６に連続して記憶される。これに代えてまたは加えて、それらの測定値および計算値は、コンピュータモニタ（図１には図示せず）上に連続的に表示され、その結果、操作者が、レーザ処置中にレーザビーム１６のビーム品質に関する直接情報を受け取る。

可能な更なる発展形態によれば、検出素子３２、３４の少なくとも一方は、検出信号が複数の部分信号で構成される、位置敏感型検出器として形成することができ、その検出信号に基づいて、制御ユニットが検出器の検出表面上の関連する部分ビーム１６’または１６’’の位置を算出することができる。光点の１次元または２次元位置を登録できる、そのようなセンサは、一般に専門家によく知られているため、より詳細な説明を省略することができる。部分ビーム１６’または１６’’の位置を決定することによって、制御ユニット２４は、レーザビーム１６のビーム方向の生じ得る変化を認識して、検出された変化が特定の許容可能な変化範囲を超えた場合に適切な反応を開始することができる。特に、レーザビーム１６の方向的な変化を低減する反応として適切な対策が可能である。この点に関して、制御ユニット２４が、相応に補正された制御値でのレーザビーム１６のビーム焦点の横方向位置制御を担うスキャナ２２の構成要素（例えば１対の傾斜ミラー）を提供することが考慮され、その結果、ビーム拡大光学系２０の前方で観察可能なレーザビーム１６の方向的な変化がスキャナ２２の後では低減されるかまたは更にはほとんどなくなる。

レーザビーム１６の方向的な変化の補正に代えてまたは加えて、制御ユニットは、検出された方向的な変化をレーザ装置１０の使用者に理解可能な態様でコンピュータモニタ上に表示しかつ／またはそれら方向的な変化をメモリ２６に記録することができる。

Claims (10)

1. パルスレーザビームの発生源と、
   対応する検出信号の照射エネルギー取り出しおよび提供によって前記レーザビームから生成された複数の部分ビームの光検出のための検出器システムと、
   前記検出信号の評価のために前記検出器システムに連結された評価ユニットであって、前記検出信号の第１の検出信号が単一光子吸収に基づき、かつ前記検出信号の第２の検出信号が２光子吸収に基づく、前記評価ユニットと
   を備える、材料処理用のレーザ装置。
2. 前記評価ユニットが、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号の測定値を互いの比率にするように構成される、請求項１に記載のレーザ装置。
3. 前記評価ユニットが、前記第２の検出信号の測定値を前記第１の検出信号の測定値で除算するように構成される、請求項２に記載のレーザ装置。
4. 前記評価ユニットが、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号の測定値によって定められる実際の状態が目標状態から所定の態様で逸脱している事実に応じて少なくとも１つの所定の反応をもたらすように構成される、制御ユニットの一部である、請求項１～３のいずれか一項に記載のレーザ装置。
5. 前記少なくとも１つの所定の反応が、前記発生源の動作停止または／およびメッセージの出力を含む、請求項４に記載のレーザ装置。
6. 前記少なくとも１つの所定の反応が、前記制御ユニットによる、前記レーザビームのパルス幅に影響を及ぼす前記レーザ装置の構成要素、特に制御可能なパルス圧縮器の制御を含む、請求項４または５に記載のレーザ装置。
7. 前記少なくとも１つの所定の反応が、前記制御ユニットによる、前記レーザビームの波面に影響を及ぼす前記レーザ装置の構成要素、特に制御可能な波長板配置の制御を含む、請求項４～６のいずれか一項に記載のレーザ装置。
8. 処理すべき物体上に前記レーザビームを集束させるための集束光学系と、
   前記レーザビームの焦点位置の前記空間的制御のための焦点制御装置であって、前記焦点制御装置が、発生源と集束光学系との間の前記レーザビームの前記ビーム経路内に配置された、前記焦点位置の前記空間的横方向制御のための少なくとも１つの横方向制御素子を備え、前記部分ビームの少なくとも１つについて前記レーザビームから照射エネルギーが取り出される、取り出し点が、前記発生源と前記少なくとも１つの横方向制御要素との間の前記レーザビームの前記ビーム経路内に配置される、前記焦点制御装置と
   を更に備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のレーザ装置。
9. 前記発生源と前記少なくとも１つの横方向制御素子との間の前記レーザビームの前記ビーム経路内に配置されたビーム拡大光学系であって、前記取り出し点が、前記発生源と前記ビーム拡大光学系との間の前記レーザビームの前記ビーム経路内に配置される、前記ビーム拡大光学系を更に備える、請求項８に記載のレーザ装置。
10. ２光子吸収の原理に従って作用する前記検出器システムの検出器素子上に前記部分ビームの１つを集束させるための集束レンズを更に備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のレーザ装置。

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