激光装置及具备该激光装置的光声测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光装置及具备该激光装置的光声测量装置。在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置及具备这种激光装置的光声测量装置中，无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度。本发明专利技术的激光装置具备：激光介质(即激光棒(51))，在第1波长和发光效率高于第1波长的第2波长具有振荡波长；激发部即闪光灯(52)；第1谐振器(C1)；第2谐振器(C2)；Q值变更单元(56、57)，使第1波长的光或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部(即控制电路(62))，控制激发部及Q值变更单元。当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2延迟时间时使第2波长的光进行Q开关振荡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种激光装置，进一步详细而言，涉及一种能够射出第1波长的光及第2波长的光的激光装置。并且，本专利技术涉及一种具备这种激光装置的光声测量装置。
技术介绍
以往，例如如专利文献1所示，已知有利用光声效果对活体的内部进行图像化的光声图像生成装置。在该光声图像生成装置中，例如脉冲激光束等脉冲光照射到活体。在受到该脉冲光的照射的活体内部，吸收了脉冲光的能量的活体组织因热而体积发生膨胀，从而产生声波。由超声波探头等检测该声波，基于检测出的信号(光声信号)，能够对活体内部进行图像化。在光声图像生成方法中，由于在特定光吸收体中产生声波，因此能够对活体中的特定组织、例如血管等进行图像化。关于活体组织的大部分，其光吸收特性根据光的波长而改变，并且，一般而言，该光吸收特性对各组织也是特有的。例如，图14中示出人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白(与氧结合的血红蛋白：oxy-Hb)和静脉中较多含有的脱氧血红蛋白(未与氧结合的血红蛋白deoxy-Hb)的每一光波长下的分子吸收系数。动脉的光吸收特性与氧合血红蛋白的特性对应，静脉的光吸收特性与脱氧血红蛋白的特性对应。已知有如下光声图像生成方法：利用与该波长相对应的光吸收率的差异，将彼此不同的两种波长的光照射到血管部分，区分动脉和静脉并进行图像化(例如，参考专利文献2)。例如，专利文献3及4中记载有能够射出如上述的两种波长的光的可变波长激光装置。这些激光装置是以闪光灯为激发源的翠绿宝石激光光源，能够实现波长755nm和波长800nm的激光振荡。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-21380号公报专利文献2：日本特开2010-46215号公报专利文献3：日本特开2013-89680号公报专利文献4：日本特开2013-214703号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在翠绿宝石激光光源中，波长755nm的光和波长800nm的光的发光效率不同。图15是表示将翠绿宝石作为激光介质时的振荡波长与发光效率(增益)之间的关系的曲线图。由该曲线图可知，例如翠绿宝石的发光效率在波长755nm附近最大，在波长超过755nm的波长范围，随着波长变长而降低。如此，当使用具有发光效率不同的两个振荡波长(例如，将发光效率较低的波长设为“第1波长”，将发光效率较高的波长设为“第2波长”。)的激光介质时，一般是不同强度的激光束会振荡。在此，例如若要对第1波长的光确保充分的强度，则第2波长的光的强度有时会超过装置的损伤阈值。关于这一点，仅在振荡波长为第2波长的情况下，为了降低第2波长的光的强度只要能够降低激光介质的激发能量即可，但在激发光源的特性或装置的结构上、激发能量的降低幅度也存在界限。并且，也存在不优选降低激发能量本身的情况。此外，作为降低第2波长的光的强度的方法，例如可以考虑仅使第2波长的光通过减光滤光器的方法。然而，该方法中，需要减光滤光器或光的分支结构等，装置的组件件数增加，导致成本增加。因此，例如在这种情况下，期望无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的强度的方法。本专利技术是鉴于上述期望而完成的，其目的在于提供一种在使用具有发光效率不同的两个振荡波长的激光介质的激光装置中，无需增加装置的组件件数而能够独立地控制各波长的光的强度的激光装置及具备该激光装置的光声测量装置。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的激光装置具备：固体激光介质，在第1波长和发光效率高于第1波长的第2波长具有振荡波长；激发部，激发激光介质；第1谐振器，为使第1波长的光振荡的谐振器，且在内部的光路上具有激光介质；第2谐振器，为使第2波长的光振荡的谐振器，且具有包含配置有激光介质的光路的作为与第1谐振器共用的光路的共用光路；Q值变更单元，包含至少配置于共用光路上的Q值变更部，并使第1波长的光或第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部，控制激发部及Q值变更单元，当振荡波长为第1波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第1延迟时间时，控制Q值变更单元来使第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，控制部在激光介质的激发开始之后经过第2波长的光的强度成为小于最大可能强度的第2延迟时间时，控制Q值变更单元来使第2波长的光进行Q开关振荡。并且，在本专利技术的激光装置中，优选第1延迟时间及第2延迟时间设定为第1波长的光的强度与第2波长的光的强度成为彼此相等的值。并且，在本专利技术的激光装置中，优选第1延迟时间设定为第1波长的光的强度成为最大可能强度的值。并且，在本专利技术的激光装置中，优选控制部根据激发部对激光介质赋予的激发能量来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在该情况下，优选激发部包含闪光灯作为光源，控制部根据闪光灯的充电电压来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在此，控制部能够采用具有充电电压与第1延迟时间或第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第1参考表，并基于第1参考表来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值的结构。另外，优选激发部包含激发光源，控制部根据激发光源的使用期间来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值。在此，控制部能够采用具有上述使用期间与第1延迟时间或第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第2参考表，并基于第2参考表来变更第1延迟时间或第2延迟时间的设定值的结构。并且，在本专利技术的激光装置中，优选第1谐振器由隔着激光介质而彼此对置的第1反射镜及第2反射镜构成，第2谐振器由第1反射镜、隔着激光介质及第2反射镜而与第1反射镜对置的第3反射镜构成，Q值变更单元由配置于共用光路上的第1Q值变更部及配置于第2反射镜及第3反射镜之间的第2Q值变更部构成。在该情况下，优选第1反射镜、第2反射镜及第3反射镜中的至少1个能够沿着光轴方向移动，进一步优选控制部根据第1谐振器的谐振器长度来变更第1延迟时间的设定值、或者根据第2谐振器的谐振器长度来变更第2延迟时间的设定值。在此，优选控制部具有第1谐振器的谐振器长度与第1延迟时间的设定值建立了对应关联的第3参考表和/或第2谐振器的谐振器长度与第2延迟时间的设定值建立了对应关联的第4参考表，并基于第3参考表来变更第1延迟时间的设定值，基于第4参考表来变更第2延迟时间的设定值。并且，在本专利技术的激光装置中，优选控制部在第1驱动状态、第2驱动状态及第3驱动状态之间对第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态进行切换，在所述第1驱动状态中，第1谐振器及第2谐振器的Q值为低于振荡阈值的低Q状态，在所述第2驱动状态中，第1谐振器及第2谐振器的Q值为高于振荡阈值的高Q状态，在第3驱动状态中，第1谐振器的Q值为高Q状态且第2谐振器的Q值处于低Q状态。在该情况下，优选控制部在激光介质的激发时将第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态设为第1驱动状态。另外，优选控制部在激光介质激发后，对于第1Q值变更部及第2Q值变更部的驱动状态，振荡波长为第1波长时由第1驱动状态切换为第3驱动状态，振荡波长为第2波长时，由第1驱动状态切换为第2驱动状态。并且，在本专利技术的激光装置中，优选第1Q值变更部包含根据施加电压来变更第1谐振器的Q值的第1Q开关，第2Q值变更部包含根据施加电压来变更第2谐振器的Q值的第2Q开关，控制部通过控制施加电压来变更第1Q值变更部及第2Q值变更部。本专利技术的光声测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光装置，其具备：固体激光介质，其在第1波长和发光效率高于该第1波长的第2波长上具有振荡波长；激发部，其激发所述激光介质；第1谐振器，其为使所述第1波长的光振荡的谐振器，且在该第1谐振器内部的光路上具有所述激光介质；第2谐振器，其为使所述第2波长的光振荡的谐振器，且具有共用光路，该共用光路包含配置有所述激光介质的光路，且是与所述第1谐振器共用的光路；Q值变更单元，其至少包含配置于所述共用光路上的Q值变更部，且使所述第1波长的光或所述第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部，其控制所述激发部及所述Q值变更单元，当振荡波长为第1波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了第1延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了所述第2波长的光的强度未及最大可能强度的第2延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第2波长的光进行Q开关振荡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 JP 2014-0659581.一种激光装置，其具备：固体激光介质，其在第1波长和发光效率高于该第1波长的第2波长上具有振荡波长；激发部，其激发所述激光介质；第1谐振器，其为使所述第1波长的光振荡的谐振器，且在该第1谐振器内部的光路上具有所述激光介质；第2谐振器，其为使所述第2波长的光振荡的谐振器，且具有共用光路，该共用光路包含配置有所述激光介质的光路，且是与所述第1谐振器共用的光路；Q值变更单元，其至少包含配置于所述共用光路上的Q值变更部，且使所述第1波长的光或所述第2波长的光进行Q开关振荡；及控制部，其控制所述激发部及所述Q值变更单元，当振荡波长为第1波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了第1延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第1波长的光进行Q开关振荡，当振荡波长为第2波长时，在所述激光介质的激发开始之后经过了所述第2波长的光的强度未及最大可能强度的第2延迟时间时，所述控制部控制所述Q值变更单元来使所述第2波长的光进行Q开关振荡。2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，所述第1延迟时间及所述第2延迟时间被设定为使所述第1波长的光的强度与所述第2波长的光的强度成为彼此相等的值。3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，所述第1延迟时间被设定为使所述第1波长的光的强度成为最大可能强度的值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光装置，其中，所述控制部根据所述激发部对所述激光介质赋予的激发能量来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。5.根据权利要求4所述的激光装置，其中，所述激发部包含闪光灯作为激发光源，所述控制部根据所述闪光灯的充电电压来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。6.根据权利要求5所述的激光装置，其中，所述控制部具有将所述充电电压与所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值对应起来的第1参考表，并基于该第1参考表来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。7.根据权利要求4至6中任一项所述的激光装置，其中，所述激发部包含激发光源，所述控制部根据所述激发光源的使用期间来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。8.根据权利要求7所述的激光装置，其中，所述控制部具有将所述使用期间与所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值对应起来的第2参考表，并基于该第2参考表来变更所述第1延迟时间或所述第2延迟时间的设定值。9.根据权利要求1至8中任一项所述的激光装置，其中，所述第1谐振器由隔着所述激光介质而彼此对置的第1反射镜及第2反射镜构成，所述第2谐振器由所述第1反射镜、隔着所述激光介质及所述第2反射镜而与所述第1反射镜对置的第3反射镜构成，所述Q值变更单元由配置于所述共用光路上的第1Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：村越大，入泽觉，多田拓司，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP