TW201127529A - Apparatus for treating a material and method for operating the same - Google Patents

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201127529 六、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域3 本發明係有關於以一脈衝雷射光束切削一材料之一裝 置。本發明更有關於用以操作這材料切削裝置之一程序。 大體上，本發明可應用於適用於切削任意材料之雷射 系統的領域。因此，欲切削之材料可以是死物；但它亦可 有關於活物，例如，一人眼之組織。 【冬好 3 就材料之切削，特別是在可見光譜區中為透明之這些 材料而言，所謂飛秒雷射系統越來越重要。就此而言，它 是有關產生具有在該飛秒範圍内之脈寬之一脈衝聚焦雷射 光束。這些飛秒雷射系統，例如，在眼科雷射手術學中找 到應用，在這方面它們通常被用來達成在角膜中或在人眼 之其他組織區域中產生切口之目的。飛秒雷射系統之一有 利面是它們適用於產生本身為任意之三維切口圖形。 以下將簡要地說明與藉由聚焦飛秒雷射輻射切削透明 材料有關之基本初等程序。藉由將雷射光束強聚焦在該材 料中且由於該材料相對於該輻射之透明性，該雷射功率可 被耦合至内部且在該焦點上方之被貫穿輻射之材料（例 如，角膜組織）沒有被破壞。在焦點發生之程序被稱為光分 裂（photodisruption)。由於高強度韓射，故在該焦點會超過 微電漿產生之臨界值。具有例如大約Ιμιη之一直徑之一極 小球形材料發生蒸發，因此，產生具有例如大約5-12μηι之 一稍大直徑的一微氣泡，其分隔周圍材料且接著完全擴散 201127529 進入環境中。由於每次雷射脈衝之極短作用時間，不會發 生熱傳導至該周圍材料；在該電漿消失後，所有有效能量 及熱再次散逸。 在習知飛秒雷射系統中，該焦點可藉由一掃描器橫向 地且亦可縱向地控制。在此方面，“橫向地”表示在與光 束傳播之方向正交之一平面中的一方向。另一方面，“縱 向地表不沿該雷射光束傳播之方向的方向。如果適當數 目（例如’數千）個已藉電激放電產生之孔被三維地互相上 下重疊配置成所需形狀，則在該材料中產生所需切口。 以上程序需要具有-高尖峰強度之一非常精確之焦 點’以便做出具㈣需準確度之切σ。但是，該聚焦性能 及該尖峰強度是敏感參數；在該雷射光束之傳播路徑中之 相當輕微之擾動已會損害該雷射光束之空間及時間品質且 因此損害其聚焦性能及該尖峰強度。因此在切削材料時， 必須連續地（連續地或至少以多數時間間隔重覆地）監測該 雷射光束之時間與空間品質。 【明内容j 本發明之目的是指出-解決之道，以便可監測在適用 於切削材料之-雷射系統巾之雷射細之輻射品質。這種 監測意圖要可中斷該切削程序或萬―輕射品質劣化時作出 反應’詳而言之，該監測可以是即時的，#，在切削材料 期間。在這㈣下，純射品質係特财該聚焦性能 以及該脈衝包絡面之時間進展狀態（單獨雷射脈衝之時間 包絡面^該脈寬㈣紐能藉由束流剖面 201127529 及該雷射輪射之波前的品質關鍵地決定。 為了達成這目的，依據本發明之一方面，提供一種材 料切削裝置，其包含： 一雷射，其用以提供一脈衝雷射光束； 一測量設備，其用以獲得該雷射光束之一基本波功率 及藉由頻率倍增由該雷射光束產生之至少一較高諧波之一 功率的測量值； 一評估單元，其與該測量設備連接，且已被設置成以 依據該測量基本波功率、該測量較高諧波之功率及該雷射 之一設定輻射功率之一方式檢查該雷射光束之品質。 對記錄脈衝雷射輻射（特別是具有飛秒脈衝）之時間或 /及空間輻射品質而言或為了記錄在這品質中之變化，本發 明教示要調查多數程序，該等程序之效率取決於所施加之 聚焦雷射輻射之強度。如倍頻之非線性混頻程序是這些程 序之一例子，在這例子中，在一權宜構形中，該雷射輻射 之一（小）部份被聚焦至一光學非線性水晶中且轉變成倍頻 之輻射。如果採用該雷射之雷射輻射之一紅外線波長，則 被聚焦在該水晶中之輻射之部份被轉變成，例如，綠光。 由於該倍頻係取決於該入射功率之平方，故這程序之效率 係取決於在該水晶中所施加之功率密度（空間與時間）且因 此取決於該雷射輻射之聚焦性能及脈寬。因此，在可排除 其他影響參數之條件下，可以將該倍頻光之功率的變化歸 因於該聚焦性能或/及該脈寬之變化。這種變化可，例如， 由該雷射輻射之波前之減損或由該脈寬之加長所造成。 201127529 本發明之一發現為，大體上，監測可一起同時一直影 影該焦點之品質（即，該聚焦性能）之所有參數是成本高且 困難的。相反地，本發明之方法可即時地一即如同在線上 地’實現一即時之品質控制。影響焦點產生之這些參數之 任一參數一變成較不重要，這便可透過該等較高諧波之測 量信號被檢測出來，且可採取一適當回應。對該材料切削 裝置之操作而言，哪一個具體參數是造成所觀察到之該雷 射脈衝之聚焦性能之劣化的原因可以被視為是無關的。如 果該聚焦性能被減損，則可行的是在已超過某些預定極限 後儘快終止切削。分別監測與有效產生一焦點有關且可使 該雷射輻射之聚焦性能惡化的各獨立雷射參數將需要非常 大的努力。實現對這些參數之一單一參數之劣化之立即且 可靠之反應亦明確是困難的，相反地，由本發明所提供之 即時線上監測與聚焦性能有關之所有雷射參數的可能性產 生相當大之好處’因為該努力明顯地變得較小。 大體上，較高等級之非線性程序亦可被使用在本發明 之範疇内；本發明之中心思想無論如何均不受限於一倍 頻。但是，對較高等級程序而言，通常需要較高之輻射強 度，依據本發明這會增加解決之複雜性。 光學倍頻是3波混合之一種特例，其中，對高場強度而 言，由於具有角頻率虮與⑽之兩基本波，產生具有角頻率 ω3=ω1±ω2(ω=2πί)之第三波。在此情形中，⑽⑽城對 應於和混頻且ω3=ω1-ω2對應於差混頻。此時如果在倍頻 ω1=ω2之特例中，則只產生一和頻ω3=2ω1=2ω2。 201127529 ^之—實際構形中，該雷純射之-部份被施 :至-光學非線性介質(例如，水晶)中。該雷射輕射之所 施加部份最好聚焦找雜性介#巾。由於在該隹點 高強度’在該非線性介㈣之載荷子振舰激發「其^ 含不同等級之触基本„(基本波）之多㈣波1這情 形下，第二諧波構成具有該基本波之兩倍頻率及—半波長 的倍頻波。藉由適當選擇進人該非線性介f之人射輕射^ 方向或藉由相對光束傳播之方向適#定向該非線性介質， 該第二楷波之產生可優於其他頻率。對這程序之詳細理論 D兒明而5 ’參考相應之專題文獻；在此處可省去更詳細之 說明。 在上述程序中，該第一諧波之即時強度與該基本波之 即時強度的平方成正比。該第二譜波之即時強度之信號的 位準在這情形下是由該基本波之尖峰強度蚊。該尖峰強 度本身又取決於該脈衝能量，取決於在該焦點之該基本波 之光點尺寸（束腰半徑之平方），且亦取決於該基本波輕射 之脈寬。由於該倍頻之效率（轉換效率）—定義為該第二諧 波之時間平均功率與該基本波輻射之時間平均功率的商數 —與邊基本波功率同等地成正比且因此與該基本波輻射之 尖峰強度成正比，對該轉換效率而言，與在該焦點之基本 波車S射之光點尺寸及與其脈寬之相關性亦成立。如果該基 本波輻射之脈衝能量不變，則轉換效率之—改變可推導出 该時間或/及空間光束品質（脈衝包絡面、束流剖面等）之一 改變或/及該波前之形狀的一改變且因此推導出聚焦性能 201127529 之一改變。 在本發明之一較佳構形中，作為光學非線性介質使用 之一水晶的長度明顯地大於聚焦在該水晶中之基本波輻射 之雷利（Rayleigh)長度。該基本波輻射之發散的稍微改變 (在該倍頻器水晶中之焦點平面之稍微偏移）則對該第二諧 波之強度信號幾乎沒有任何作用。 此外，該基本波輻射較佳地以相當短之焦距聚焦至該 水晶中，以減少相位匹配與施加至該水晶之功率之方向及 光譜分布的相關性。藉所施加之基本波輻射之聚焦，即使 該基本波輻射之入射輻射之方向或該基本波輻射之介質波 長稍微改變，適當之輕射成分亦可一直存在，因此得到相 位匹配。緣是，可獲得入射韓射之方向的一相當大角範圍， 因此可獲得該第二諧波之一至少大略相等強度信號。只要 該雷射源在其規格内操作，它因此不會影響該測量程序， 或至少只梢微影響它。 另一方面，如果該脈寬或/及該聚焦性能改變，則例如 由於該基本波輻射之波前失真，這效果不會被補償；相反 地，它會直接影響該轉換效率。當一被污染光碟被插入該 基本波輻射之光束路徑時，可模擬例如其中在某些情形下 該基本波功率大部份或完全被保留之波前失真。由於小的 平波面是更可辨別的，所以不再能得到一良好焦點，因此 該倍頻大量地衰減或甚至停止。該第二諧波之改變因此伴 隨著該基本波輻射之波前之改變，在該雷射系統中之波前 失真可因此藉由監測該第二諧波（或另一較高諧波）之功率 201127529 或藉由將這功率與一參考功率比較而被檢測出來，該參考 功率較佳地代表可最佳地以給定基本波功率達成之第二諧 波的功率。依此方式，在沒有實質功率損失之情形下可以 非常靈敏地且立即地一也就是即時地—檢測出該基本波輻 射之惡化光束品質且在可檢測到功率之更大減少之前，可 對應地快速地採取一回應。 用以即時地監測由一雷射系統所提供之一切削雷射光 束之光束品質的一示範進行方式可包含一首先實施之一校 準操作，其中該雷射在其可能功率範圍内被設定成各種（正 常）輕射功率且在各輕射功率，測量基本波功率及該第二 (或另-較高）譜波之功率。該校準操作在此情形下應在該 雷射系統之-無干魏態下料基本賴狀最佳聚焦性 能實施’依此方式它可確使該基本波功率之測量值及該較 高譜波之功Μ最大或最適諸。這些最大值代表以該給 定情形中已被設定之㈣功率，該基本波及該較高紐之 最大可獲得功率。 藉形成該商數（第二諸波之功率除以基本波功率），該 轉換放率t冑可另外地被確定，且被指配給該雷射之各 设定輪射功率。 …在該校準操作之範_獲得之資料可，例如，以表狀 开》式被儲存在一記憶體中。 曰在接著切削材料時，再次連續地或以多數時間間隔測 量該基本波功率及該較㈣波之功率。接著可實施兩分開 -tv驟纟—第—查核步驟中，該測量基本波功率可 9 201127529 與一參考值比較。這參考值由儲存在該記憶體中之資料確 定且在該校準操作之範疇内獲得，它代表在該雷射之設定 輻射功率之該基本波功率之最適當值。如果該測量基本波 功率未實質偏離該參考值或如果它相對該參考值位在預定 可容許極限内，這表示至少沒有出現會明顯減損該雷射光 束之功率的錯誤。但是，如果出現大於一預定可容許極限 之一偏差，這可被視為觸發一預定警告回應或緊急回應之 原因，該預定警告回應或緊急回應，例如，可包括輸出一 警告指示或/及停止該雷射。 在一第二查核步驟中，該測量較高諧波之功率可另外 地與一參考值比較及/或該轉換效率（該測量較高諧波之功 率與測量基本波功率之商數）可與一參考值比較。該較高諧 波之功率及該轉換效率之參考值亦由已儲存之校準資料確 定；它們指出該較高諧波之功率及，分別地，在該雷射之 公稱設定輻射功率，即，在該雷射之操作點之轉換效率的 所需值。如果該比較顯示一超出預定限制之偏差，可如前 所述地觸發一警告回應或緊急回應。另一方面，如果該等 第一與第二查核步驟兩者（當然，不一定必須以這順序實行） 未顯示不容許之偏差，則可允許該雷射光束輸出且可繼續 不受阻礙地操作該材料切削裝置。 利用該第二步驟，可以特別地檢測不發生該雷射光束 之功率衰減或只稍微功率衰減但是造成明顯波前失真之錯 誤。如果有不必要之波前擾動，則該第二諧波之測量對最 大功率之比例會輕易地下降至數個百分比（例如，在15個百 10 201127529 分比以下），這表示該第二諧波之功率是一雷射光束之光束 品質的一良好指標。 依據本發明之材料切削裝置之較佳進一步發展，該至 少一較高諧波可包括該第二諧波，且該雷射光束之脈寬較 佳地位在該飛秒範圍内。 該評估單元可已被設置成將該等測量功率值之至少一 個或/及一由其導出之值(例如，轉換效率）與至少一參考值 比較且，依據該測量值或該導出值與該參考值之一偏差的 程度，產生一預定回應。在這情形下，該參考值可代表在 該雷射之設定輻射功率之該基本波功率、該較高諧波之功 率、或該頻率倍增之一轉換效率的一最大可達到值。 該評估單元可更已被設置成由事先儲存之參考資訊取 得該參考值，其指配給該雷射之多數不同設定輻射功率， 代表該基本波功率或/及該較高諧波之功率或/及該頻率倍 增之一轉換效率的參考值。替代地或另外地，該評估單元 可已被設置成由該經測量之較高諧波之功率且由該經測量 之基本波功率確定一商數，或/及由該經測量之較高諧波之 功率且由該較高諧波之功率之一參考值確定一商數，並且 以一依據該經確定之商數的方式檢查該光束品質。 此外，該評估單元可以是一電子控制設備之一部份， 該電子控制設備已被設置成以一依據該測量值或該導出值 與該參考值之偏差之程度的方式控制該雷射光束之輸出。 例如，如果該已確定偏差位在預定極限内則它可容許該雷 射光束輸出，或/及如果該已確定偏差位在這些極限以外則 11 201127529 它可阻止該雷射光束輪出。 為了產生該較高諧波，該測量設備可包括一光學非線 性介質及一聚焦覃元μ 里又梅j。括先子料 ，焦單元連接在這介質上游以便 將出自该雷射光束而被 八哲μ ^ σ之—#份光束聚焦在該非線性 1、/ π更已被設置成藉由基本波功率，測量出自該 雷射光束而被輕合之_部份光束之功率。 ^平估單凡可以是一電子控制設備一部份該電子控 制設備已被設置成在一校準 半心序中’連續地設定該雷射之 多數不同輻㈣率’錢確讀指紐料射之各設定輻 射功率之該基本波功率及該較高諸波之功率的測量值，及 將該已確定測4值或/及由料出之值儲存在-記憶體 中，被指配給該雷射之各種不同輻射功率。 、依據另彳面’本發明提供—種用以操作以一脈衝雷 射光束操作之-材_削裝置的方法，_是依據前述請 求中之一者之一材料切削裝置的操作方法，其包含： ’貝J置6玄雷射光束之一基本波功率及藉由頻率倍增而由 該雷射光束所產生之至少一較高諧波之一功率； 將該等測量功率值之至少一個或/及—由其導出之值 與至少一參考值比較； 以依據該測量值或該導出值與該參考值之一偏差之程 度的—方式產生一預定回應。 該程序可更包括先實施一校準程序，其中當一雷射之 多數不同設定輻射功率提供該雷射光束時獲得該基本波功 率及該較高諧波之功率之測量值，並且該等獲得之測量值 12 201127529 或/及由其導出之值被儲存在一記憶體且被指配給該雷射 之各種不同輻射功率，該參考值係由儲存在該記憶體中之 該等測量值或/及導出值所獲得。 該預定回應可包括一光學或/及聲音信息、或/及該雷 射光束的啟動或停止。此外，該等測量及比較之步驟可在 以該雷射光束切削一材料時重覆地實施，特別是以固定時 間間隔實施。依此方式，可如同即時地進行一進線上監測， 該監測頻率取決於該等測量實施之時間間隔。在這方面本 身沒有由本發明預定之限制一即，測量可如該測量裝備及 現有計算能力允許般經常地貫行。 【實方包方式3 本發明將依據附加單一圖式在以下更詳細地說明。其 第1圖顯示用以雷射切削一材料之一材料切削裝置的一示 範性實施例。大致以10表示之該材料切削裝置，在所示示 範例中，適用於一人眼12之雷射手術切削及，例如，用以 在其中產生角膜内組織切口。它包括一雷射源14，該雷射 源14以在飛秒範圍内之脈寬產生一脈衝雷射光束16。該雷 射源14包括，例如，一光纖雷射。此外，材料切削裝置10 包括用以將該雷射光束聚焦在欲被切削之物體，在此為該 眼12上的聚焦光學元件18。該聚焦光學元件18係，例如， 由一 f-θ連物鏡構成。連接在該聚焦光學元件18上游的是一 適用於該脈衝雷射光束16之焦點位置之橫向及縱向控制的 一掃描器20，為了達到橫向偏轉之目的，該掃描器20可， 例如，包括電流測定地控制之鏡對或一電控制偏轉水晶。 13 201127529 對縱向焦點控制而言，該掃描器20可，例如，包括一影響 該脈衝雷射光束16之發散的光學元件，例如可在光束傳播 之方向上縱向位移之一透鏡或具有可變折射力之一液態透 鏡或一可變形鏡子。可了解的是導致該橫向焦點控制之掃 描器20的組件及導致該脈衝雷射光束16之縱向焦點控制之 掃描器20的組件可以沿著該脈衝雷射光束16之傳播方向配 置在不同位置處，因此該掃描器20不一定是一緊緻單元； 它可以是各種不同掃描組件之分布配置的一問題。 為了控制該雷射源14及該掃描器20，設置依據儲存在 一記憶體24中之一控制程式的一微處理輔助控制單元22。 該控制程式包含界定欲產生之切口幾何形狀的適當控制參 數（例如，該等雷射脈衝之各個射擊位置用之座標形式）。 為了藉由該脈衝雷射光束16產生精細且準確之切口， 需要一高空間及時間光束品質。為了即使監測該脈衝雷射 光束16之光束品質，該材料切削裝置10陳列出多數裝置以 便在藉該掃描器橫向偏轉之上游在光束傳播之方向耦合出 自該脈衝雷射光束16之兩部份光束16’、16"。在所示示範 性例中，這些裝置包括串聯配置在該脈衝雷射光束16之光 束路徑中的兩半透過分裂鏡26、28。一第一功率計30適用 於測量該部份光束16’之（經時間平均之）輻射功率，為達此 目的，該功率計30包括，例如，一光電二極體且以一提供 代表該測量輻射功率且特別與其成正比之一信號至該控制 單元22。就本發明之意義來說，由該功率計30所測量之功 率對應於一基本波功率。 14 201127529 該第二部份光束16M藉一聚焦透鏡32聚焦在一光學非 線性水晶34(或另一非線性介質）上，其中藉由非線性程序 產生一倍頻光束16’’’，該倍頻光束16’’’接著藉由一光學 帶通過濾器3 6去除任何可能之擾動輔線及留下該基本波。 亦再包括，例如，供輻射檢測用之一光電二極體之一第二 功率計38適用於測量該倍頻光束16’ ’’之（經時間平均之） 輻射功率且提供一信號至該控制單元22，其代表該測量功 率。就本發明之意義來說，該測量之倍頻光束16’ ’’之功率 代表由該基本波所產生之一較高（在此為第二）諧波之一功 率。 由該雷射源14所產生之脈衝雷射光束16的波長位在， 例如，lOOOnm與llOOrnn之間的紅外光範圍内。依此方式， 藉由在該非線性水晶34中之倍頻，產生一綠至黃綠光束 16，"。 藉由將該光束16"'之測量功率除以該部份光束16’之測 量功率，該控制單元22從由該等功率計30、38所提供之測 量功率信號計算一轉換效率。 在該記憶體24中，有在一先前校準程序中被該控制單 元22確定之另外儲存的校準資料。該校準資料為在各情形 中之雷射14之輻射功率的不同公稱值指出用於該部份光束 16’之功率、用於該倍頻光束16’’’之功率及用於該轉換效 率的一參考值。該雷射14之不同輻射功率對應不同之操作 點，該雷射14可以在多數輻射功率之一範圍内操作；取決 於應用，該控制單元22可設定該雷射14之一不同操作點。 15 201127529 例如，各種不同輻射功率以多數百分比值表示，該等百分 比值藉由與該雷射14之一最大可設定輻射功率有關之一百 分比圖定義各個操作點。該等已儲存參考值在各情形中係 有關於一最適當狀況一即（至少實質上沒有）沒有該脈衝雷 射光束16之不必要波前失真且（至少實質上沒有）沒有沿其 傳播路徑之雷射光束16之功率衰減的一無錯誤操作。因此 它們表示該部份光束16’之功率、該倍頻光束16, ’，之功率 及該轉換效率之最可能可獲得值。 對該部份光束16’及對倍頻光束16’ ’’之現行測量功率 值被該控制單元22使用以便依據與儲存在該記憶體24中之 校準資料的比較來檢查。具體而言，對於在該雷射14之相 關操作點之基本波功率，該控制單元22查核該脈衝雷射光 束16之測量功率是否至少大略對應於儲存在該記憶體μ中 之參考值。依此方式，該控制單元22可檢測相較於該無錯 誤情形之該脈衝雷射光束16之不必要功率衰減。 此夕卜 對於在該雷射14之相關操作點之第二嘈波之力 率，該控制單元22查核該倍頻光束16’’’之測量功率是 少大略對應於包含在該已儲存校準資料中之參考值。替代 地或另外地，對於在該雷射14之相_作點之轉換效代 4控制早疋22查核是否經計算之轉換效率（經計算為: 頻光束16，"之測量功率與該部份光束16，之 Λ σ 數）是否至少大略對應於包含在紐準資料巾之參考值的商 考值查核該測量功率值或由其^之轉換: 歹。，包括-減去法或/及產生—商數。由於該等 201127529 參考值指出當該脈衝雷射光束16具有最適當聚焦性能時可 在該材料切削裝置10之無錯誤操作中達成之光學值，所以 在該等測量功率或該經計算轉換效率與該等參考值之間的 任何可能偏差是不必要功率衰減或/及不必要波前失真或 該脈衝雷射光束16之脈寬之不必要加長的一指標。如果該 經確定偏差超過一預定程度，則該控制單元22可中斷該雷 射光束16之輸出。 前述校準程序可以藉該控制單元22自動地，例如，每 當該材料切削裝置10啟動或每當一使用者輸入用以實行該 校準之一適當開始命令時實施。在該自動校準程序之範圍 内，該控制單元22可以連續地設定該雷射14之不同操作點 且儲存該基本波功率及在該記憶體24中之第二諧波之功率 之已分別確定的測量值。 為了聚焦該第二部份光束16"，亦可使用例如一折射光 學元件而不使用該透鏡32。該非線性介質34可以是，例如， 一週期偏光水晶。該水晶可以具有溫度穩定性，在此情形 下，該相位匹配可以透過該溫度最適當化。此外，可依據 本身在專家領域中習知之非臨界相位匹配的方法操作。 C圖式簡單說明3 苐1圖顯不用以雷射切削 一材料之一材料切削裝置的 一示範性實施例。 【主要元件符號說明】 10...材料切削裝置 14...雷射源 12··.人眼 16...脈衝雷射光束 17 201127529 16·,16”...部份光束 26,28...半透過分裂鏡 16”'...倍頻光束 30...第一功率計 18...聚焦光學元件 32...聚焦透鏡 20...掃描器 34...光學非線性水晶 22...控制單元 36...光學帶通過濾器 24...記憶體 38...第二功率計 18

Claims (1)

1. 201127529 七、申請專利範圍： 1. 一種材料切削裝置，包含： 一雷射，其用以提供一脈衝雷射光束； 一測量設備，其用以獲得該雷射光束之一基本波功 率的測量值及藉由頻率倍增而由該雷射光束所產生之 至少一較高諧波之一功率的測量值； 一評估單元，其與該測量設備連接，且已被設置成 以一決取於該經測量之基本波功率、該經測量之較高諧 波之功率、以及該雷射之一設定輻射功率的方式來檢查 該雷射光束之品質。 2. 如申請專利範圍第1項之材料切削裝置，其中該至少一 較高諧波包括第二諧波。 3. 如申請專利範圍第1或2項之材料切削裝置，其中該評估 單元已被設置來成比較該等測量功率值之至少一個或/ 及一由其導出之值與至少一參考值，並且依據該測量值 或該導出值與該參考值之一偏差的程度，產生一預定回 應。 4. 如申請專利範圍第3項之材料切削裝置，其中該參考值 代表在該雷射之設定輻射功率之該基本波功率、該較高 諧波之功率、或該頻率倍增之一轉換效率的一最大可達 到值。 5. 如申請專利範圍第3或4項之材料切削裝置，其中該評估 單元已被設置成由事先儲存之參考資訊取得該參考 值，其指配給該雷射之多數不同設定輻射功率，代表該 19 201127529 基本波功率或/及該較高諧波之功率或/及該頻率倍增 之一轉換效率的參考值。 6. 如申請專利範圍第3至5項中任一項之材料切削裝置，其 中該評估單元已被設置成由測得之較高諧波之功率且 由測得之基本波功率來碟定一商數，或/及由測得之較 高諧波之功率且由該較高諧波之功率之一參考值來確 定一商數，並且以一取決於經確定之商數的方式來檢查 該光束品質。 7. 如申請專利範圍第3至6項中任一項之材料切削裝置，其 中該評估單元是一電子控制設備之一部份，該電子控制 设備已被設置成以一取決於該測量值或該導出值與該 參考值之偏差程度的方式來控制該雷射光束之輸出。 8·如申請專利範圍第1至7項中任一項之材料切削裝置，其 中為了產生該較高諧波，該測量設備包括一光學非線性 介質及一聚焦單元，該聚焦單元連接在這介質上游以便 將出自該雷射光束而被耦合之一部份光束聚焦在該非 線性介質上。 9.如申請專利範圍第1至8項中任一項之材料切削裝置，其 中該測量設備已被設置成藉由基本波功率來測量出自 该雷射光束而被耦合之一部份光束之功率。 ίο.如申晴專利範圍第3至9項中任一項之材料切削裝置，其 中忒评估單疋是一電子控制設備一部份，該電子控制設 備已被D又置成在一校準程序中連續地設定該雷射之多 數不’射功率’以確定被指配給該 雷射之各設定輻射 20 201127529 功率的該基核功率及_高較之功率之測量值 =確疋測量值或/及由其導出之值儲存在— 中，被指配給該雷射之各種不同賴射功率。 η·如申請專利範圍第！至1〇項中任一項之材料切削裝置， 其中該雷射光束之脈寬位在飛秒範圍内。 12. 一種用以操作一以脈衝雷射光束操作之材料切削敦置 的方法，該褒置特別是如申請專利範圍之以至、 任—項之材料切削裝置，包含： 、 測量該雷射光束之-基本波功率及一藉由頻杯 增而由該雷射光束所產生之至少_較㈣波的功率；。 將該等測量功率值之至少-者或/及-由其導出之 值與至少一參考值比較； 以取決於該測量值或該導出值與該參考值之—偏 差程度的一方式產生一預定回應。 13·如申請專利範圍第12項之方法，更包含先實施—校準程 序，其中當-雷射之多數不同設找射功率提供該雷射 光束時獲得該基本波功率及該較高譜波之功率之測量 值’並且該等獲得之測量值或/及由其導出之值被储存 在—記憶體且被指配給該雷射之各種不同輻射功率，該 參考值係由儲存在該記憶體中之該等測量值或/及導出 值所獲得。 14.如申請專利範，12或13項之方法，其中該航回應包 括光學或/及聲音信息或/及該雷射光束的停止或啟 動。 21 201127529 15.如申請專利範圍第12至14項中任一項之方法，其中該等 測量及比較之步驟在以該雷射光束切削一材料時重覆 地、特別是以固定時間間隔實施。 22