用于控制聚合物结构的激光诱导的折射率变化的激光装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于控制用于聚合物结构(14)的激光诱导的折射率变化(LIRIC)的激光装置(10)的方法。借助于控制装置(18)控制所述激光装置(10)，使得其以预设图案以发射序列发射脉冲激光脉冲到所述聚合物结构(14)中，其中所述激光脉冲以用于所述聚合物结构(14)的折射率变化的预设照射参数发射，其中为了调节所述折射率变化的量级，所述聚合物结构中的激光脉冲的空间脉冲距离被适配，并且进一步的照射参数被保持在相应的预设照射参数范围内。数被保持在相应的预设照射参数范围内。数被保持在相应的预设照射参数范围内。

【技术实现步骤摘要】
用于控制聚合物结构的激光诱导的折射率变化的激光装置的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制聚合物结构的激光诱导的折射率变化的激光装置的方法、一种具有控制装置的激光装置(该控制装置被形成为执行该方法)、以及涉及计算机程序和计算机可读介质。

技术介绍

[0002]已知用于激光诱导的折射率变化(LIRIC)的方法，其中通过激光照射改变人工或生物组织的聚合物结构，使得实现通过光的相位变化，从而可以实现用于矫正视觉障碍的折射率变化。这种治疗也可以被称为非手术治疗，因为聚合物结构的宏观形状，例如角膜或人工晶状体，没有改变。这意味着，不从聚合物结构中切出微透镜以实现折射率变化。这里，通常通过改变激光功率或激光脉冲能量来实现对相应期望折射率变化的量级的调整。因此，重要的是脉冲能量或平均功率精确匹配并且另外足够快以跟随非常快的扫描运动。这通常被证明是非常困难的，特别是如果这里的脉冲能量或平均功率也必须被精确地控制或稳定。
[0003]专利技术概述
[0004]本专利技术的目的是改进激光装置对激光诱导的折射率变化的控制。
[0005]本专利技术的方法、本专利技术的设备和本专利技术的计算机程序解决了该目的。从属权利要求、说明书和附图规定了有利的发展。
[0006]本专利技术基于这样一种思想，即在图案(例如具有旋转对称图案的径向图案)内的LIRIC效应的大小或量级的所需变化不是通过迄今为止通常的激光能量或激光功率的适配来实现的，而是通过恒定的激光能量来实现的，其中，所述LIRIC效应的变化通过空间脉冲距离的自适应来实现。
[0007]本专利技术的第一方面涉及用于控制聚合物结构的激光诱导的折射率变化(LIRIC)的激光装置的方法。该方法包括借助于控制装置控制所述激光装置，使得其以预设图案以发射序列发射脉冲激光脉冲到所述聚合物结构中，其中所述激光脉冲以用于所述聚合物结构的折射率变化的预设照射参数发射，其中，为了调节所述折射率变化的量级，所述聚合物结构中的激光脉冲的空间脉冲距离被适配，并且进一步的照射参数被保持在相应的预设照射参数范围内。
[0008]通过控制装置，可以理解设备、设备组件或设备组，其被配置和布置用于接收和评估信号以及生成控制信号。例如，控制装置可以被配置为控制设备或控制芯片或计算机程序。例如，控制装置可以包括控制数据，其中提供了借助于激光诱导的折射率变化在聚合物结构中产生的预设图案。通过预设图案，例如可以在聚合物结构中产生透镜，特别是菲涅耳透镜。聚合物结构可以是人工和/或生物聚合物结构，例如人或动物眼睛的角膜。为了获得折射率变化的效果，预先设定照射参数，例如数值孔径、波长、时间脉冲长度、空间脉冲长度、间隔脉冲距离和/或能量，借助于这些参数照射聚合物结构以获得折射率改变。其中，优
选选择照射参数，使得避免聚合物结构中的光学突破，即空化气泡的产生。
[0009]为了调整折射率变化的量级，激光脉冲的空间脉冲距离被调整为对应于期望的量级。通过折射率变化的量级，相变化的量是指聚合物结构的面积或照射位置在照射后将具有的量。因此，根据照射参数的变化，可以为聚合物结构的相应区域产生更高或更低的相变，从而产生折射率变化。目前，这是基于空间脉冲距离的自适应来实现的，空间脉冲距离可以比激光装置的能量更快地自适应。因此，如果要实现例如更高的折射率变化，则可以减小空间脉冲距离以在聚合物结构的区域中产生它。这意味着，可以通过空间脉冲距离的变化来调整激光脉冲密度。另外的照射参数，特别是激光装置的能量，可以保持在预设的照射参数范围内，并且优选地在空间脉冲距离的适配期间是恒定的。
[0010]通过本专利技术的这一方面，优点在于折射率变化或LIRIC效应的量级可以快速适应，特别是不需要昂贵地控制进一步的照射参数，特别是能量。空间脉冲距离可以以相对简单的方式适应，例如通过脉冲选择器，特别是通过扫描速度和/或重复频率，或者例如通过可变路径距离。此外，激光诱导的折射率变化因此可以更快地进行。
[0011]本专利技术还包括产生附加优点的实施例。
[0012]在一个实施例中，提供了对于聚合物结构的相应照射位置预先设定折射率变化的各个量级，其中，根据预设图案中的相应照射位置来提供空间脉冲距离。换言之，可以在预设图案中提供，其中在聚合物结构的照射位置将产生更大或更低的激光脉冲空间脉冲距离。因此，可以在每个照射位置适当地调整折射率变化的量级。此外，透镜因此可以通过图案结合到聚合物结构中，例如，该图案校正视觉障碍。
[0013]另一实施例提供了另外的照射参数是数值孔径、时间脉冲长度、能量和波长。因此，除了空间脉冲距离之外，还可以至少设置激光装置的数值孔径、激光装置的能量或功率、激光脉冲的时间脉冲长度和激光脉冲的波长，通过它们可以实现激光诱导的折射率变化，其中上述照射参数优选地保持在预设的照射参数范围内，而空间脉冲距离是变化的。
[0014]另一有利实施例提供了空间脉冲距离在取决于要实现的折射率变化的量级的值的预设脉冲距离范围内变化，并且另外的照射参数保持恒定在各自预设的照射参数范围内的相应值。换句话说，空间脉冲距离可以优选地在限定范围内改变，以获得折射率变化的量级。另外的照射参数，例如数值孔径、时间脉冲长度、能量和波长，可以保持恒定，优选地保持在一个值，该值在各自预设的照射参数范围内，其中各个照射参数范围可以被预设用于最佳LIRIC处理。通过优化，意味着可以最大化LIRIC效应，而不会在聚合物结构中产生光学突破。通过该实施例，优点在于，仅改变空间脉冲距离，并且其他照射参数范围保持相同，这导致聚合物结构的照射的简化和加速。
[0015]另一实施例提供了空间脉冲距离沿扫描方向在1纳米和10微米之间、特别是10纳米和1微米之间的范围内变化，以调节折射率变化的量级。换句话说，扫描方向上的值的脉冲距离范围可以在1纳米和10微米之间。空间脉冲距离可以优选地通过适当调整重复频率来调整，该重复频率尤其可以在10千赫兹和100兆赫之间变化，优选地在100千赫兹和100MHz之间变化，和/或扫描速度。在这些范围内，优选地可以实现激光诱导的折射率变化，而不会在聚合物结构中产生光学突破。
[0016]在另一有利实施例中，提供了在10纳米和50微米之间、特别是50纳米和5微米之间的范围内改变相邻激光脉冲路径之间的空间脉冲距离，以调节折射率变化的量级。在这些
范围内，也可以优选地实现激光诱导的折射率变化，而不在聚合物结构中产生光学突破。
[0017]另一实施例提供了下列照射参数范围：数值孔径在0.1和0.7之间、特别是在0.15和0.35之间，时间脉冲长度在10飞秒和1皮秒之间、特别是在30飞秒和75飞秒之间，能量在1纳米焦耳和120纳米焦耳之间、特别是在20纳米焦耳到80纳米焦耳，并且预设波长在300纳米和1500纳米之间、特别是在900纳米和1000纳米之间。换言之，其他照射参数可以在指定范围内改变，或者优选地取在指定照射参数范围内的值，该值保持恒定。特别优选地，下列照射参数范围：数值孔径在0.15和0.35之间，时间脉冲长度在30飞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制用于聚合物结构(14)的激光诱导的折射率变化(LIRIC)的激光装置(10)的方法，包括：借助于控制装置(18)控制所述激光装置(10)，使得其以预设图案以发射序列发射脉冲激光脉冲到所述聚合物结构(14)中，其中所述激光脉冲以用于所述聚合物结构(14)的折射率变化的预设照射参数发射，其中，为了调节所述折射率变化的量级，所述聚合物结构中的激光脉冲的空间脉冲距离被适配，并且进一步的照射参数被保持在相应的预设照射参数范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述聚合物结构(14)的相应照射位置，所述折射率变化的相应量级是预设的，其中，所述空间脉冲距离取决于所述预设图案中的相应照射位置而提供。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述另外的照射参数是数值孔径、时间脉冲长度、能量和波长。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述空间脉冲距离在取决于要实现的折射率变化的量级的值的预设脉冲距离范围内变化，并且所述另外的照射参数保持恒定在所述相应预设照射参数范围内的相应值。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述空间脉冲距离沿扫描方向在1nm和10μm之间、特别是10nm和1μm的范围内变化，以调节所述折射率变化的量级。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述空间脉冲距离在10nm和50μm之间、特别是50nm和5μm的范围内的相邻激光脉冲路径之间变化，以调节所述折射率变化的量级。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，预设下列照射参数范围：数值孔径在0.1和0.7之间、特别在0.15和0.35之间，时间脉冲长度在10fs和1ps之间、特别在30fs和75fs之间，能量在1nJ和120nJ之间、特别在20nJ和80nJ之间，以及波长在300nm和1500nm之间、特别在900nm和1100nm之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述激光脉冲由所述激光装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：施温德眼科技术解决方式有限公司，
类型：发明
国别省市：