JP2005208358A - Laser device - Google Patents

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Bhushan Sharma Lalit
ブシャン シャルマ ラリット
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser device in which a wavelength conversion element is used for a long period without using any element requiring complicated adjustment. <P>SOLUTION: The laser device is equipped with: a first wavelength conversion element which converts a fundamental harmonic laser beam outputted from a laser light source into its first laser beam of the second harmonic; a wavelength division optical member which divides the first laser beam formed by wavelength conversion with the first wavelength conversion element and the fundamental harmonic laser beam without wavelength conversion with respect to the wavelengths; a second wavelength conversion element which further converts the fundamental harmonic laser beam obtained by division via the wavelength division optical member into its second laser beam of the second harmonic; a multiplexing member which multiplexes the first laser beam and the second laser beam; and a light guide optical system which light guides the laser beam multiplexed with the multiplexing member to a physical object. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基本波レーザ光を波長変換して対象物に照射するレーザ装置に関する。   The present invention relates to a laser device that irradiates an object by converting the wavelength of fundamental wave laser light.

固体レーザ媒質からの発振される波長の光をKTP結晶、LBO結晶、BBO結晶等の非線形結晶を用いて可視光に変換し、このレーザ光を治療等に用いる技術は良く知られている。その方法としては、基本波長1064ｎｍを発するＮｄ：ＹＡＧレーザ結晶と非線形結晶とをレーザ光源内（共振光学系内）に配置し、約532ｎｍ（緑色）、約561ｎｍ（黄色）、又は約659ｎｍ（赤色）の第２高調波のレーザ光を得る方法（例えば、特許文献１参照）と、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（レーザ光源）から出射した基本波長1064ｎｍのレーザ光を、レーザ光源外の光路に配置した非線形結晶により、第２高調波である532ｎｍ等を得る方法（例えば、特許文献２参照）と、がある。
特開２００２−１５１７７４号公報 特開平５−８４３１４号公報 A technique for converting light having a wavelength oscillated from a solid-state laser medium into visible light using a nonlinear crystal such as a KTP crystal, an LBO crystal, or a BBO crystal, and using this laser light for treatment or the like is well known. As the method, an Nd: YAG laser crystal emitting a fundamental wavelength of 1064 nm and a nonlinear crystal are arranged in a laser light source (in a resonant optical system), and are about 532 nm (green), about 561 nm (yellow), or about 659 nm (red). ) Of obtaining the second harmonic laser beam (see, for example, Patent Document 1), and a nonlinear beam in which a laser beam having a fundamental wavelength of 1064 nm emitted from an Nd: YAG laser (laser light source) is arranged in an optical path outside the laser light source. There is a method of obtaining 532 nm or the like that is the second harmonic by using a crystal (for example, see Patent Document 2).
JP 2002-151774 A JP-A-5-84314

上記の特許文献２のように、レーザ光源から出射したレーザ光を非線形結晶により波長変換する方法は、前者の第１特許文献の方法に比べて、レーザ光源の外で波長変換光学系を構成することができるので、光学構成の自由度とし易さとがある反面、この方法は非線形結晶による変換効率が低い。   As described in Patent Document 2, the method of converting the wavelength of laser light emitted from a laser light source using a nonlinear crystal constitutes a wavelength conversion optical system outside the laser light source as compared with the method of the first Patent Document. Therefore, the degree of freedom of the optical configuration is easy, but this method has low conversion efficiency due to the nonlinear crystal.

この対応として、波長変換素子にPPLN結晶等の擬似位相整合結晶を用いると共に、図４に示すように、レーザ光源９０から出射されたレーザ光の光路中に２つの擬似位相整合結晶９１，９２を直列に配置する方法が考えられる。しかし、この方法では、PPLN結晶９１及び９２で変換される両者の第２高調波の位相をミラー９４，９５により整合させると同時に、両者で変換される第２高調波ビームのモードを一致させて重ね合わせる調整が煩雑になるという問題がある。PPLN結晶は変換された第２高調波の出力の大きさに応じて結晶にダメージを受ける。図４に示すPPLN結晶９２はPPLN結晶９１により変換された第２高調波とPPLN結晶９２により変換された第２高調波の両方の影響を受けるため、使用しているうちに次第に結晶にダメージをうけて劣化し、出力の低下を招くという問題がある。   As a countermeasure, a quasi phase matching crystal such as a PPLN crystal is used for the wavelength conversion element, and two quasi phase matching crystals 91 and 92 are provided in the optical path of the laser beam emitted from the laser light source 90 as shown in FIG. A method of arranging them in series is conceivable. However, in this method, the phases of the second harmonics converted by the PPLN crystals 91 and 92 are matched by the mirrors 94 and 95, and at the same time, the modes of the second harmonic beam converted by both are matched. There is a problem that the adjustment for superimposing becomes complicated. The PPLN crystal is damaged by the magnitude of the converted second harmonic output. Since the PPLN crystal 92 shown in FIG. 4 is affected by both the second harmonic converted by the PPLN crystal 91 and the second harmonic converted by the PPLN crystal 92, the crystal is gradually damaged during use. There is a problem in that it deteriorates and causes a decrease in output.

本発明は、上記問題点を鑑み、レーザ光源外（レーザ共振器外）に波長変換素子を配置した構成であっても、複雑な調整を必要とする素子を用いず、波長変換素子を長寿命で使用することができるレーザ装置を提供することを技術課題とする。   In view of the above problems, the present invention has a long life without using an element that requires complicated adjustment even if the wavelength conversion element is arranged outside the laser light source (outside the laser resonator). An object of the present invention is to provide a laser device that can be used in the above.

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.

（１） レーザ光源から出力される基本波レーザ光をその第２高調波の第１レーザ光に変換する第１波長変換素子と、該第１波長変換素子により波長変換された前記第１レーザ光と波長変換されなかった基本波レーザ光とを波長的に分割する波長分割光学部材と、該波長分割光学部材により分割された前記基本波レーザ光をさらにその第２高調波の第２レーザ光に変換する第２波長変換素子と、前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを合成する合成部材と、該合成部材で合成されたレーザ光を対象物に導光する導光光学系と、を備えることを特徴とする。   (1) A first wavelength conversion element for converting a fundamental laser beam output from a laser light source into a first laser beam of the second harmonic, and the first laser beam wavelength-converted by the first wavelength conversion element And a wavelength division optical member that divides the fundamental wave laser light that has not been wavelength-converted in terms of wavelength, and further converts the fundamental laser light divided by the wavelength division optical member into a second laser light of the second harmonic. A second wavelength conversion element for conversion, a synthesis member for synthesizing the first laser beam and the second laser beam, a light guide optical system for guiding the laser beam synthesized by the synthesis member to an object, It is characterized by providing.

（２） （１）のレーザ装置において、前記レーザ光源は直線偏光の基本波レーザ光を出力可能なレーザ光源であり、前記第１レーザ光又は第２レーザ光が前記合成部材に至る光路の一方にはレーザ光の直線偏光をこれと直交する直線偏光に回転する偏光回転部材が配置されており、前記合成部材は前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを反射と透過により合成する偏光合成部材であることを特徴とする。   (2) In the laser device of (1), the laser light source is a laser light source capable of outputting linearly polarized fundamental laser light, and one of optical paths from which the first laser light or the second laser light reaches the combining member. Is provided with a polarization rotating member that rotates the linearly polarized light of the laser light to the linearly polarized light orthogonal thereto, and the combining member combines the first laser light and the second laser light by reflection and transmission. It is a synthetic member.

（３） （１）のレーザ装置は医療用レーザ装置であり、前記レーザ光源は、赤外レーザ光を発する励起用レーザ発振器からのレーザ光を誘導ラマン散乱によって異なる波長にシフトするラマンファイバレーザ光源であり、前記第１波長変換素及び第２波長変換素子によりオレンジ色又は赤色のレーザ光を得るための基本波レーザ光を出力することを特徴とする。   (3) The laser device of (1) is a medical laser device, and the laser light source is a Raman fiber laser light source that shifts laser light from an excitation laser oscillator that emits infrared laser light to different wavelengths by stimulated Raman scattering. The fundamental wave laser beam for obtaining orange or red laser beam is output by the first wavelength conversion element and the second wavelength conversion element.

本発明によれば、複雑な調整を必要とする素子を用いず、波長変換素子を長寿命で使用することができる。   According to the present invention, the wavelength conversion element can be used with a long life without using an element that requires complicated adjustment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る眼科医療用のレーザ装置の構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ophthalmic medical laser apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１において、１はレーザ光を出射するレーザ光源ユニットである。レーザ光源ユニット１は制御ユニット４７に接続されおり、制御ユニット４７はレーザ出力や凝固時間等の治療条件を設定するコントロールパネル４８に接続されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser light source unit that emits laser light. The laser light source unit 1 is connected to a control unit 47, and the control unit 47 is connected to a control panel 48 for setting treatment conditions such as laser output and coagulation time.

レーザ光源ユニット１は、ファイバレーザ光源が好適である。レーザ光源ユニット１の内部には、図２に示す様に、赤外レーザ光を発する励起用レーザ発振器２５が配置されている。レーザ発振器２５は、例えばレーザダイオードポンプのＮｄ：ＹＡＧレーザからなり、波長λ１＝1064nmの赤外光を発する。波長λ１のレーザ光の進む光路Ｌ１上には集光レンズ２３、ラマンファイバ波長シフト器２０が配置されている。ラマンファイバ波長シフト器２０は、シリカ（SiO2）をベースとしてコア部分に酸化チタン（TiO2）がドープされた光ファイバ（非線形用光ファイバ）２１からなる。光ファイバ２１のコア径は６μｍで、長さが５００ｍ以上である。光ファイバ２１には誘導ラマン散乱により発生する波長λ２（＝1180nm）の第１次ストークス光を反射させる一対のファイバ・ブラッグ・グレーティング（以下、ＦＢＧ）２２ａ，２２ｂが形成されている。また、出射端側には波長λ１の光を反射し、波長λ２の光を透過するＦＢＧ２４が形成されている。なお、光ファイバ２１は通過するレーザ光の直線偏光を保持する偏光ファイバ（Polarization Maintaining Fiber）である。また、光ファイバ２１を偏光ファイバにする代わりに、光路Ｌ１上のレーザ光源ユニット１を出射した部位にレーザ光を直線偏光に偏光する偏光素子を設けても良い。但しこの場合、レーザ発振器は偏光度が９９％以上の直線偏光のレーザ光を出力するレーザ発振器が好ましい。   The laser light source unit 1 is preferably a fiber laser light source. As shown in FIG. 2, an excitation laser oscillator 25 that emits infrared laser light is disposed inside the laser light source unit 1. The laser oscillator 25 is composed of, for example, an Nd: YAG laser of a laser diode pump, and emits infrared light having a wavelength λ1 = 1064 nm. A condensing lens 23 and a Raman fiber wavelength shifter 20 are disposed on the optical path L1 along which the laser beam having the wavelength λ1 travels. The Raman fiber wavelength shifter 20 is composed of an optical fiber (nonlinear optical fiber) 21 having a core portion doped with titanium oxide (TiO2) based on silica (SiO2). The core diameter of the optical fiber 21 is 6 μm and the length is 500 m or more. The optical fiber 21 is formed with a pair of fiber Bragg gratings (hereinafter referred to as FBGs) 22a and 22b that reflect primary Stokes light having a wavelength λ2 (= 1180 nm) generated by stimulated Raman scattering. Further, an FBG 24 that reflects light of wavelength λ1 and transmits light of wavelength λ2 is formed on the emission end side. The optical fiber 21 is a polarization maintaining fiber that maintains the linear polarization of the passing laser beam. Further, instead of using the optical fiber 21 as a polarizing fiber, a polarizing element that polarizes the laser light into linearly polarized light may be provided at a portion where the laser light source unit 1 is emitted on the optical path L1. In this case, however, the laser oscillator is preferably a laser oscillator that outputs linearly polarized laser light having a polarization degree of 99% or more.

ここで、SiO2をベースにTiO2がドープされた光ファイバの誘導ラマン散乱特性を図３に示す。図３に示すように、SiO2にTiO2がドープされた光ファイバでは、約925cm-1付近と約400cm-1付近で誘導ラマン散乱のピークが現われている。従って、波長λ１（＝1064nm）の励起光によって925cm-1のラマンシフトＰ１に対応する1180nmにピークを持った誘導ラマン散乱が得られる。この1180nmの光について、高反射率（９９％以上の反射）のＦＢＧ２２ａと一部透過（反射率８５％程）の出力用ＦＢＧ２２ｂで共振器を規定することにより、1180nmのレーザ光が取り出される。なお、ＦＢＧ２４により波長λ１の励起光は光ファイバ２１を折り返し伝搬し、光ファイバ２１の誘導ラマン散乱をより活性化させる。 Here, the stimulated Raman scattering characteristic of the optical fiber doped with TiO2 based on SiO2 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the SiO2 in the optical fiber TiO2 doped, the peak of the stimulated Raman scattering near about 925 cm -1 and near about 400 cm -1 has appeared. Therefore, stimulated Raman scattering having a peak at 1180 nm corresponding to the Raman shift P1 of 925 cm −1 is obtained by the excitation light having the wavelength λ1 (= 1064 nm). With respect to this 1180 nm light, a 1180 nm laser beam is extracted by defining a resonator with an FBG 22a having a high reflectivity (reflection of 99% or more) and an output FBG 22b having a partial transmission (approximately 85% reflectivity). The FBG 24 causes the excitation light having the wavelength λ1 to propagate back through the optical fiber 21 and activate stimulated Raman scattering of the optical fiber 21 more.

このラマンファイバ波長シフト器２０を使用して得られる波長λ２＝1180nmを、その第二高調波に波長変換することにより、医療用として好適な（特に眼科治療の光凝固に好適な）オレンジ色のレーザ光が得られる。また、ラマンファイバ波長シフト器２０としては、図３の約400cm-1付近における誘導ラマン散乱のピークを利用し、1180nmの１次ストークス光によって約400cm-1のラマンシフトＰ２に対応する約1240nmにピークを持った誘導ラマン散乱が得られるように一対のＦＢＧを追加し、1240nmのレーザ光を得るように構成しても良い。この場合、1240nmのレーザ光をその第二高調波に波長変換することにより、620nmの赤色レーザ光を得ることができる。 By converting the wavelength λ2 = 1180 nm obtained by using this Raman fiber wavelength shifter 20 into its second harmonic, it is suitable for medical use (especially suitable for photocoagulation for ophthalmic treatment). Laser light is obtained. Further, the Raman fiber wavelength shifter 20 uses the peak of stimulated Raman scattering in the vicinity of about 400 cm −1 in FIG. 3 and uses the 1st-order Stokes light of 1180 nm to obtain a wavelength of about 1240 nm corresponding to the Raman shift P2 of about 400 cm −1. A pair of FBGs may be added so that stimulated Raman scattering with a peak is obtained, and a laser beam of 1240 nm may be obtained. In this case, 620 nm red laser light can be obtained by converting the wavelength of 1240 nm laser light into its second harmonic.

レーザ光源ユニット１を出射した基本波（波長λ２＝1180nm）のレーザ光の偏光方向は、第１波長変換素子６の後述するMgO:PPLN結晶の分極方向（Z-Axis）と平行（Ｓ偏光）である。レーザ光は光路Ｌ１上の集光レンズ５を経て第１波長変換素子６に入射する。第１波長変換素子６により、その第二高調波である波長λ３＝590nmのオレンジ色レーザ光（第１レーザ光）に波長変換される。   The polarization direction of the laser beam of the fundamental wave (wavelength λ2 = 1180 nm) emitted from the laser light source unit 1 is parallel to the polarization direction (Z-Axis) of the MgO: PPLN crystal, which will be described later, of the first wavelength conversion element 6 (S-polarized light). It is. The laser light enters the first wavelength conversion element 6 through the condenser lens 5 on the optical path L1. The first wavelength conversion element 6 converts the wavelength into orange laser light (first laser light) having a wavelength λ3 = 590 nm, which is the second harmonic.

第１波長変換素子６の後方の光路Ｌ１上には、コリメーティングレンズ１６、波長分割光学部材であるダイクロイックミラー７、集光レンズ１０、第２波長変換素子１１、コリメーティングレンズ１７、ダイクロイックミラー１２、ダンパ１３が配置されている。ダイクロイックミラー７、１２は、レーザ光源ユニット１を出射した基本波（波長λ２＝1180nm）のレーザ光を透過し、その第二高調波である波長λ３＝590nmのレーザ光を反射する特性を有している。ダンパ１３はダイクロイックミラー１２を透過した波長λ２（＝1180nm）のレーザ光を吸収する役目をしている。   On the optical path L1 behind the first wavelength conversion element 6, a collimating lens 16, a dichroic mirror 7 as a wavelength division optical member, a condenser lens 10, a second wavelength conversion element 11, a collimating lens 17, and a dichroic. A mirror 12 and a damper 13 are arranged. The dichroic mirrors 7 and 12 have a characteristic of transmitting a laser beam having a fundamental wave (wavelength λ2 = 1180 nm) emitted from the laser light source unit 1 and reflecting a laser beam having a wavelength λ3 = 590 nm which is the second harmonic. ing. The damper 13 serves to absorb the laser beam having the wavelength λ2 (= 1180 nm) transmitted through the dichroic mirror 12.

先の第１波長変換素子６により波長変換されなかった基本波（波長λ２＝1180nm）のレーザ光は、ダイクロイックミラー７を透過し、集光レンズ１０を経て第２波長変換素子１１に入射する。この第２波長変換素子１１により、第１波長変換素子６と同様に、その第二高調波である波長λ３＝590nmのレーザ光（第２レーザ光）に波長変換される。そして、波長変換された波長λ３＝590nmののレーザ光は、ダイクロイックミラー１２により後述する偏光ビームコンバイナ１４側に反射される。なお、第１波長変換素子６及び第２波長変換素子１１としては、好ましくはMgO:PPLN結晶等の非線形結晶（擬似位相整合結晶）を用いる。その結晶の長さは、基本波である波長λ２＝1180nm及び基本波のバンド幅等に基づいて、基本波を効率良くその第二高調波に変換できるように決定されている。   The laser beam of the fundamental wave (wavelength λ2 = 1180 nm) that has not been wavelength-converted by the first wavelength conversion element 6 passes through the dichroic mirror 7 and enters the second wavelength conversion element 11 through the condenser lens 10. Similar to the first wavelength conversion element 6, the second wavelength conversion element 11 converts the wavelength into laser light (second laser light) having a wavelength λ 3 = 590 nm, which is the second harmonic. Then, the wavelength-converted laser light having the wavelength λ3 = 590 nm is reflected by the dichroic mirror 12 toward the polarization beam combiner 14 described later. The first wavelength conversion element 6 and the second wavelength conversion element 11 are preferably non-linear crystals (pseudo phase matching crystals) such as MgO: PPLN crystals. The length of the crystal is determined so that the fundamental wave can be efficiently converted into the second harmonic wave based on the fundamental wave wavelength λ2 = 1180 nm, the bandwidth of the fundamental wave, and the like.

一方、ダイクロイックミラー７により反射されたＳ偏光の波長λ３のレーザ光（第１レーザ光）は、偏光回転素子としての１／２波長板８により、その偏光方向が９０度回転され、Ｐ偏光の直線偏光に変えられる。尚、１／２波長板８の変わりに、偏光方向を９０度回転させる偏光回転素子として水晶等の結晶を利用した偏光ローテーターを用いても良い。Ｐ偏光の波長λ３のレーザ光は、ミラー９で反射され、光軸Ｌ２上を進む。光軸Ｌ２上には直交するＰ偏光及びＳ偏光のレーザ光を合成する合成光学部材である偏光ビームコンバイナ１４が配置されている。偏光ビームコンバイナ１４は、ダイクロイックミラー１２で反射されたＳ偏光の波長λ３のレーザ光を反射し、ミラー９で反射されてくるＰ偏光の波長λ３のレーザ光を透過することにより、両者を合成する。合成されたＳ偏光とＰ偏光の波長λ３のレーザ光は、光軸Ｌ２上を進み、集光レンズ１５により光ファイバ５０に入射する。なお、１／２波長板８は第２波長変換素子１１から偏光ビームコンバイナ１４に至る光路に配置しても良い。この場合、集光レンズ１５及び光ファイバ５０も、第２波長変換素子１１により波長変換された第２レーザ光が偏光ビームコンバイナ１４を透過する方向に配置する。   On the other hand, the S-polarized laser beam having the wavelength λ3 (first laser beam) reflected by the dichroic mirror 7 is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the half-wave plate 8 as a polarization rotation element, and is P-polarized. It can be changed to linearly polarized light. Instead of the half-wave plate 8, a polarization rotator using a crystal such as quartz may be used as a polarization rotation element that rotates the polarization direction by 90 degrees. The P-polarized laser beam having the wavelength λ3 is reflected by the mirror 9 and travels on the optical axis L2. On the optical axis L2, a polarization beam combiner 14, which is a combined optical member for combining orthogonal P-polarized light and S-polarized laser light, is disposed. The polarization beam combiner 14 reflects the S-polarized laser light having the wavelength λ3 reflected by the dichroic mirror 12 and transmits the P-polarized laser light having the wavelength λ3 reflected by the mirror 9 to synthesize both. . The combined S-polarized light and P-polarized laser light having the wavelength λ 3 travels on the optical axis L 2 and enters the optical fiber 50 through the condenser lens 15. Note that the half-wave plate 8 may be disposed in the optical path from the second wavelength conversion element 11 to the polarization beam combiner 14. In this case, the condensing lens 15 and the optical fiber 50 are also arranged in a direction in which the second laser light wavelength-converted by the second wavelength conversion element 11 is transmitted through the polarization beam combiner 14.

このように２つの波長変換素子を配置することで、１つの波長変換素子だけを配置した場合に比べて、約２倍弱の効率で波長λ３のレーザ光を取り出すことができる。例えば、レーザ光源ユニット１からのレーザ光の出力が１５Ｗ、バンド幅が１.５ｎｍ、第１波長変換素子６、第２波長変換素子１１の長さが２０ｍｍの場合、第１波長変換素子６により波長変換される波長λ３のレーザ光は、レーザ光源ユニット１からの出力に対し約４.５％程度の変換効率で得られる。そして、第１波長変換素子６によって波長変換されなかった残りの基本波のレーザ光は、さらに第２波長変換素子１１によってもレーザ光源ユニット１からの出力に対しほぼ同じ約４．２％の変換効率で得られる。したがって、両者が合成されることにより得られる波長λ３のレーザ光は、レーザ光源ユニット１からの出力に対して約８.７％程度となり、１つの波長変換素子で波長変換する場合に比べて、その約２倍弱の効率で取り出すことができる。   By arranging the two wavelength conversion elements in this way, it is possible to extract the laser light having the wavelength λ3 with an efficiency slightly less than twice that when only one wavelength conversion element is arranged. For example, when the laser light output from the laser light source unit 1 is 15 W, the bandwidth is 1.5 nm, and the lengths of the first wavelength conversion element 6 and the second wavelength conversion element 11 are 20 mm, the first wavelength conversion element 6 The laser light having the wavelength λ3 subjected to wavelength conversion is obtained with a conversion efficiency of about 4.5% with respect to the output from the laser light source unit 1. The remaining fundamental wave laser light that has not been wavelength-converted by the first wavelength conversion element 6 is further converted by the second wavelength conversion element 11 to approximately 4.2%, which is substantially the same as the output from the laser light source unit 1. Obtained with efficiency. Therefore, the laser beam having the wavelength λ3 obtained by combining both is about 8.7% with respect to the output from the laser light source unit 1, and is compared with the case where wavelength conversion is performed by one wavelength conversion element. It can be taken out with about twice the efficiency.

現在では、ダイオードレーザによって高出力なレーザ光は得られないが、上記の実施の形態のように高出力で出射可能なＮｄ：ＹＡＧレーザからのレーザ光を光源として用いることにより、オレンジ色等の高出力のレーザ光を得ることができる。   At present, a high-power laser beam cannot be obtained by a diode laser. However, by using a laser beam from an Nd: YAG laser that can be emitted at a high output as the light source as in the above embodiment, an orange color or the like can be obtained. High output laser light can be obtained.

また、この構成では、図４に示した波長変換素子の配置構成に対して、２つの波長変換素子により変換される第二高調波の位相の調整や、ビームのモードを一致させる調整が不要であるので、各素子の配置構成が単純であり、装置構成が容易である。また、図４に示した波長変換素子の配置構成では、PPLN結晶９２はPPLN結晶９１により変換された第２高調波とPPLN結晶９２により変換された第２高調波の両方のダメージの影響を受けるが、これに対してこの構成では、第１波長変換素子６や第２波長変換素子１１の自ら変換された第２高調波の影響しか受けないので、波長変換素子を長寿命で使用することができる。   In addition, this configuration does not require the adjustment of the phase of the second harmonic converted by the two wavelength conversion elements or the adjustment of the beam modes to the arrangement of the wavelength conversion elements shown in FIG. Therefore, the arrangement configuration of each element is simple, and the device configuration is easy. 4, the PPLN crystal 92 is affected by the damage of both the second harmonic converted by the PPLN crystal 91 and the second harmonic converted by the PPLN crystal 92. On the other hand, in this configuration, only the influence of the second harmonic converted by the first wavelength conversion element 6 and the second wavelength conversion element 11 is affected, so that the wavelength conversion element can be used with a long life. it can.

光ファイバ５０の出力端は、患者眼Ｅにレーザ光を導光するためのデリバリ光学系５２に接続されている。デリバリ光学系５２は、リレーレンズ５３、レーザ光のスポットサイズを変更するためのズームレンズ５４、対物レンズ５５、レーザ光を患者眼Ｅに向けて反射するミラー５６を備える。デリバリ光学系５２はスリットランプ６０が持つ双眼の顕微鏡部６１に取り付けられている。また、患者眼Ｅはスリットランプ６０が備える照明部６２により照明される。光凝固治療では、デリバリ光学系５２から出射したレーザ光は、コンタクトレンズ６５を介して患者眼Ｅの眼底に照射される。   The output end of the optical fiber 50 is connected to a delivery optical system 52 for guiding laser light to the patient's eye E. The delivery optical system 52 includes a relay lens 53, a zoom lens 54 for changing the spot size of the laser beam, an objective lens 55, and a mirror 56 that reflects the laser beam toward the patient's eye E. The delivery optical system 52 is attached to a binocular microscope unit 61 of the slit lamp 60. The patient's eye E is illuminated by an illumination unit 62 provided in the slit lamp 60. In the photocoagulation treatment, laser light emitted from the delivery optical system 52 is applied to the fundus of the patient's eye E through the contact lens 65.

以上の実施形態では、ファイバレーザ光源であるレーザ光源ユニット１からの出力を一度各個々の光学素子で波長変換して可視光を得るものとしたが、光導波路タイプの光学系で、一部又はすべてをファイバ系で構成すると、装置構成がコンパクトになり、アライメントの問題も軽減されるので、さらに好適である。   In the above embodiment, the output from the laser light source unit 1 which is a fiber laser light source is wavelength-converted once by each individual optical element to obtain visible light. However, in the optical waveguide type optical system, It is more preferable to configure all of them as fiber systems because the apparatus configuration is compact and alignment problems are reduced.

レーザ装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a laser apparatus. レーザ光源ユニットの内部の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure inside a laser light source unit. 本発明で使用するラマンファイバの誘導ラマン散乱特性を示す図である。It is a figure which shows the stimulated Raman scattering characteristic of the Raman fiber used by this invention. 従来より考案されている二つの非線形結晶による第２高調波への変換方法を示す図である。It is a figure which shows the conversion method to the 2nd harmonic by the two nonlinear crystals devised conventionally.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーザ光源ユニット
６ 第１波長変換素子
７ ダイクロイックミラー
８ １／２λ波長板
１１ 第２波長変換素子
１４ 偏光ビームコンバイナ
５０ 光ファイバ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source unit 6 1st wavelength conversion element 7 Dichroic mirror 8 1 / 2λ wavelength plate 11 2nd wavelength conversion element 14 Polarization beam combiner 50 Optical fiber

Claims (3)

レーザ光源から出力される基本波レーザ光をその第２高調波の第１レーザ光に変換する第１波長変換素子と、該第１波長変換素子により波長変換された前記第１レーザ光と波長変換されなかった基本波レーザ光とを波長的に分割する波長分割光学部材と、該波長分割光学部材により分割された前記基本波レーザ光をさらにその第２高調波の第２レーザ光に変換する第２波長変換素子と、前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを合成する合成部材と、該合成部材で合成されたレーザ光を対象物に導光する導光光学系と、を備えることを特徴とするレーザ装置。 A first wavelength conversion element that converts a fundamental laser beam output from a laser light source into a first laser beam of the second harmonic, and the first laser beam and wavelength converted by the first wavelength conversion element A wavelength division optical member that divides the fundamental laser beam that has not been wavelength-divided, and a second laser beam that further converts the fundamental laser beam divided by the wavelength division optical member into a second laser beam of the second harmonic. A two-wavelength conversion element; a synthesis member that synthesizes the first laser beam and the second laser beam; and a light guide optical system that guides the laser beam synthesized by the synthesis member to an object. A laser device characterized by the above. 請求項１のレーザ装置において、前記レーザ光源は直線偏光の基本波レーザ光を出力可能なレーザ光源であり、前記第１レーザ光又は第２レーザ光が前記合成部材に至る光路の一方にはレーザ光の直線偏光をこれと直交する直線偏光に回転する偏光回転部材が配置されており、前記合成部材は前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを反射と透過により合成する偏光合成部材であることを特徴とするレーザ装置。 2. The laser device according to claim 1, wherein the laser light source is a laser light source capable of outputting a linearly polarized fundamental wave laser beam, and a laser is provided on one of the optical paths from which the first laser beam or the second laser beam reaches the combining member. A polarization rotating member that rotates linearly polarized light of light to linearly polarized light orthogonal thereto is disposed, and the combining member is a polarizing combining member that combines the first laser light and the second laser light by reflection and transmission. There is a laser device. 請求項１のレーザ装置は医療用レーザ装置であり、前記レーザ光源は、赤外レーザ光を発する励起用レーザ発振器からのレーザ光を誘導ラマン散乱によって異なる波長にシフトするラマンファイバレーザ光源であり、前記第１波長変換素及び第２波長変換素子によりオレンジ色又は赤色のレーザ光を得るための基本波レーザ光を出力することを特徴とするレーザ装置。


The laser device according to claim 1 is a medical laser device, and the laser light source is a Raman fiber laser light source that shifts laser light from an excitation laser oscillator that emits infrared laser light to a different wavelength by stimulated Raman scattering, A laser device that outputs a fundamental laser beam for obtaining an orange or red laser beam by the first wavelength conversion element and the second wavelength conversion element.


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