激光装置及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光声测量装置，在使用翠绿宝石晶体的激光装置中，即使在小型化的情况下也能够抑制异常振荡，且抑制Q开关及翠绿宝石晶体的AR涂层的破坏。激光棒(11)包含翠绿宝石晶体。闪光灯(12j)向激光棒(11)照射激发光。谐振器包含夹住激光棒(11)的一对反射镜(14、15)。Q开关(16)被插入到谐振器的光路内，并控制谐振器的Q值。偏振器(17)为无涂层的布儒斯特型偏振器，其被插入到谐振器内，并使从激光棒射出的光中偏振方向为规定方向的光选择性透射。

【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具有包含翠绿宝石晶体的激光棒并进行Q开关脉冲振荡的激光装置。并且，本专利技术涉及一种包含这种激光装置的光声测量装置。
技术介绍
作为能够以非侵入方式检査活体内部的状态的图像检査法的一种，已知有超声波检査法。超声波检査中使用能够进行超声波的发送及接收的超声波探针。若从超声波探针向被检体(活体)发送超声波，则该超声波在活体内部前进，并在组织界面上反射。由超声波探针接收该反射超声波，并根据反射超声波返回到超声波探针为止的时间来计算距离，由此能够对内部的状态进行图像化。并且，已知有利用光声效果对活体的内部进行图像化的光声成像。光声成像中，一般将激光脉冲等脉冲激光束照射至活体内。在活体内部，活体组织吸收脉冲激光束的能量，并通过基于该能量的绝热膨胀而产生超声波(光声信号)。由超声波探头等检测该光声信号，根据检测信号构成光声图像，由此能够基于光声信号使活体内部可视化。在光声波的测量中，需要照射强度较强的脉冲激光束的情况较多，光源多使用进行Q开关脉冲振荡的固体激光装置。激光装置具有激光棒(激光介质)及用于激发激光棒的闪光灯(激发灯)。并且，激光装置具有用于Q开关脉冲振荡的Q开关。光声测量中可使用的激光装置记载于例如专利文献1或专利文献2中。这些文献中记载有激光介质中使用翠绿宝石晶体的例子。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-089680号公报专利文献2：日本特开2013-074180号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题翠绿宝石晶体的受激发射截面积较小，上能级寿命比较长，因此可适合使用于Q开关脉冲激光。但是，翠绿宝石晶体是宝石的一种，其本身价格非常高。因此，为了廉价制作翠绿宝石激光，必须将翠绿宝石晶体小体积化。在将翠绿宝石晶体小体积化的情况下，为了利用Q开关振荡得到足以用于光声的输出(例如100mJ度以上)和充分的脉冲长度(例如100n秒左右以下)，需要将输出反射镜的反射率提高至70％左右以上来加强激光的禁闭。然而判明，在该情况下，在谐振器内无法将光禁闭至所希望的输出，会发生异常振荡，Q开关的防反射涂层(AR(antireflection)涂层)或激光介质的AR涂层有可能会被破坏。即，判明若将翠绿宝石激光小型化，则无法以高输出、短脉冲使Q开关正常振荡。并且，判明如下新的事实：若提高反射镜的反射率来加强激光的禁闭，则即使在被禁闭的状况下也会发生异常振荡，经常会发生激光晶体的AR涂层或Q开关的AR涂层被破坏的情况。这样的状况在可靠性方面是很大的问题，并非作为产品可容许的水平。另外，Q开关具有温度特性，若Q开关的温度因周边环境的温度变化或装置温度的变化等而发生变化，则将激光禁闭的(能够维持为激光振荡得到抑制的状态的)施加电压发生变化。得知若温度变化较大，则无法将激光禁闭而开始从Q开关中泄漏，在该泄漏时会引起巨大能量密度的异常振荡。由于该巨大能量密度的振荡会使Q开关的AR涂层或翠绿宝石晶体的AR涂层被破坏，因此这成为产品化的重大障碍。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于提供一种激光装置，在使用翠绿宝石晶体的激光装置中，即使在小型化的情况下也能够抑制异常振荡，且能够抑制Q开关或翠绿宝石晶体的AR涂层的破坏。并且，本专利技术提供一种包含上述激光装置的光声测量装置。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供一种激光装置，其特征在于，具备：激光棒，包含翠绿宝石晶体；激发光源，向激光棒照射激发光；谐振器，包含夹住激光棒的一对反射镜；Q开关，被插入到谐振器的光路内，并控制谐振器的Q值；及无涂层的布儒斯特型偏振器，被插入到激光棒与Q开关之间及激光棒与一对反射镜中的一个之间的至少一方，并使从激光棒射出的光中偏振方向为规定方向的光选择性透射。本专利技术的激光装置中，优选谐振器的光路在其范围内被封闭。本专利技术的激光装置中，激光棒及Q开关中的至少一个可以在其光入射端具有防反射膜。Q开关可以包含普克尔盒，并且可以构成为当对普克尔盒的施加电压为第1电压时，谐振器的Q值变为高于激光振荡阈值，当施加电压为高于第1电压的第2电压时，谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下。第1电压例如可以是0V(未施加电压)，第2电压例如可以是使普克尔盒作为1/4波片起作用的电压。本专利技术中，当投入能量为20J时，优选使谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下的对Q开关的施加电压的范围为0.5kV以上。本专利技术的优选方式中，偏振器由玻璃板构成，所述玻璃板相对于从激光棒射出的光的光轴以布儒斯特角配置。本专利技术中，当投入能量为20J时，优选激光的输出能量为140mJ以上。本专利技术的激光装置中，偏振器可以采用被插入到激光棒与一对反射镜中的输出侧的反射镜之间的结构。或者，偏振器可以是被插入到激光棒与Q开关之间及激光棒与一对反射镜中的一个之间的双方的结构。并且，本专利技术提供一种激光装置，其特征在于，具备：激光棒，包含翠绿宝石晶体；激发光源，向激光棒照射激发光；谐振器，包含夹住激光棒的一对反射镜；Q开关，被插入到谐振器的光路内，并控制谐振器的Q值；及偏振器布儒斯特型偏振器，被插入到激光棒与Q开关之间及激光棒与一对反射镜中的一个之间的至少一方，并使从激光棒射出的光中偏振方向为规定方向的光选择性透射，所述布儒斯特型偏振器具有将偏振方向为规定方向的光和偏振方向为与规定方向正交的方向的光分离的膜。上述中，Q开关可以包含普克尔盒，并且可以构成为当对普克尔盒的施加电压为第1电压时，谐振器的Q值变为高于激光振荡阈值，当施加电压为高于第1电压的第2电压时，谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下。上述激光装置中，当投入能量为20J时，优选使谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下的对Q开关的施加电压的范围为2.5kV以上。并且，上述激光装置中，当投入能量为20J时，优选激光的输出能量为140mJ以上。本专利技术还提供一种光声测量装置，其特征在于，具备：本专利技术的激光装置；光声波检测机构，对从激光装置射出的激光束照射至被检体之后在被检体内产生的光声波进行检测；及信号处理机构，根据检测出的光声波实施信号处理。专利技术效果本专利技术的激光装置在谐振器内具有布儒斯特型偏振器。在使用翠绿宝石晶体的激光装置中，若为了降低成本而将包含翠绿宝石的激光棒小体积化，则容易引起异常振荡，Q开关或翠绿宝石晶体的AR涂层有可能会被破坏。通过在谐振器内设置布儒斯特型偏振器，即使在将激光棒小体积化的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光装置，其特征在于，具备：激光棒，其包含翠绿宝石晶体；激发光源，其向所述激光棒照射激发光；谐振器，其包含夹住所述激光棒的一对反射镜；Q开关，其被插入到所述谐振器的光路内，并控制所述谐振器的Q值；以及无涂层的布儒斯特型偏振器，其被插入到所述激光棒与所述Q开关之间以及所述激光棒与所述一对反射镜中的一个之间的至少一方，并使从所述激光棒射出的光中偏振方向为规定方向的光选择性地透射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 JP 2013-226247;2014.10.23 JP 2014-216081.一种激光装置，其特征在于，具备：
激光棒，其包含翠绿宝石晶体；
激发光源，其向所述激光棒照射激发光；
谐振器，其包含夹住所述激光棒的一对反射镜；
Q开关，其被插入到所述谐振器的光路内，并控制所述谐振器的Q值；以及
无涂层的布儒斯特型偏振器，其被插入到所述激光棒与所述Q开关之间以及所
述激光棒与所述一对反射镜中的一个之间的至少一方，并使从所述激光棒射出的光中
偏振方向为规定方向的光选择性地透射。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，
所述谐振器的光路在该谐振器的范围内被封闭。
3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其中，
所述激光棒以及所述Q开关中的至少一个在光入射端具有防反射膜。
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Q开关包含普克尔盒，当对该普克尔盒的施加电压为第1电压时，所述谐
振器的Q值变为高于激光振荡阈值，当施加电压为高于所述第1电压的第2电压时，
所述谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下。
5.根据权利要求4所述的激光装置，其中，
所述第1电压为0V，所述第2电压为使所述普克尔盒作为1/4波片起作用的电
压。
6.根据权利要求4或5所述的激光装置，其中，
当投入能量为20J时，使所述谐振器的Q值变为激光振荡阈值以下的对Q开关
的施加电压的范围为0.5kV以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光装置，其中，
所述偏振器由玻璃板构成，所述玻璃板相对于从所述激光棒射出的光的光轴以布
儒斯特角配置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光装置，其中，
当投入能量为20J时，激光的输出能量为14...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井裕康，和田隆亚，
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