(57)【要約】物質加工用レーザデバイスであって、パルスレーザ放射線（３）を供給するレーザビーム源（Ｓ）と、レーザ放射線（３）を物質（１）内の異なる選択可能な点に案内し、光学的突破を生成する可変偏向ユニット（１７）とを備えるレーザデバイスが開示されている。本発明のレーザデバイスは、更に、少なくとも１つの光学パラメータに関して、パルスレーザ放射線（３）のうち選択したレーザパルスを変更し、変更したレーザパルスを用いて光学的突破がもはや生じることができないようにするパルス選択装置（１５）も備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザ放射線（３）を供給するレーザ放射線源（Ｓ）と、前記レーザ放射線（３）を複数の異なる選択可能な場所にある物質（５）へと誘導して複数の光学的突破を生成する可変偏向デバイス（１０）とを備える物質処置用レーザ装置であって、前記パルスレーザ放射線（３）のうちの選択したレーザパルス（ＳＰ）を変化させ、少なくとも１つの光学パラメータに関して、前記変化させたレーザパルス（ＳＰ）が光学的突破を生成しないようにするパルス選択デバイス（１５）を特徴とする物質処置用レーザ装置。
【請求項２】
前記パルス選択デバイス（１５）は選択周波数に応じて時間的に等間隔にある不連続レーザパルスを変化させることを特徴とする請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記パルス選択デバイス（１５）は、位相、振幅、偏光、伝搬方向、またはビーム形状からなるパラメータの内少なくとも１つに関して、前記レーザパルスを変化させることを特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記レーザ選択デバイス（１５）は、音／光変調器（２３）、ポッケルスセル、光ファイバスイッチング素子、および／またはチョッパホイールを備えることを特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記パルス選択デバイス（１５）および前記偏向デバイス（１０）を同期して制御する制御デバイス（１８）を特徴とする前出の請求項のうちのいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記制御デバイス（１８）が、所定の経路に沿って前記光学的突破を生成するように、前記パルス選択デバイス（１５）および前記偏向デバイス（１０）を制御し、前記偏向デバイス（１０）の実際の偏向速度が最大偏向速度に接近した場合、前記制御デバイス（１８）は、選択周波数を高め、これに応じて前記実際の偏向速度を低下させることを特徴とする請求項２および５に記載のレーザ装置。
【請求項７】
パルスレーザ放射線を生成し、可変的に前記物質内に偏向させて、光学的突破を生成するレーザ放射線による物質処置方法であって、前記パルスレーザ放射線のうち選択したレーザパルスを変化させて、光学パラメータに関して、前記変化させたレーザパルスがもはや光学的突破を生成しないようにすることを特徴とする方法。
【請求項８】
選択周波数に応じて時間的に等間隔の不連続レーザパルスを変化させることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
位相、振幅、偏光、伝搬方向、またはビーム形状からなるパラメータの内少なくとも１つに関して、前記レーザパルスを変化させることを特徴とする請求項７または８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記レーザ放射線の偏向、および前記選択したレーザパルスの変化を同期的に行うことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザ放射線の偏向および前記レーザパルスの選択によって、前記物質（５）における所定の経路に沿って光学的突破を形成させ、前記偏向の実際の偏向速度が最大偏向速度に接近した場合、前記選択周波数を高め、これに応じて前記実際の偏向速度を低下させることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質を処理するためのレーザ装置に関し、パルスレーザ放射線を供給するレーザ放射線源と、前記レーザ放射線を物質の異なる選択可能な場所へと誘導し、光学的突破を生成する可変偏向デバイスとを備える。更に、本発明は、レーザ放射によって物質を処理する方法にも関し、パルスレーザ放射線を生成し、種々の方法で物質内に偏向させ、光学的突破を生成する。
【背景技術】
【０００２】
このレーザ装置、およびその元になる物質処理方法は、特に透明物質内において湾曲切断を形成する際に有用である。透明物質内における湾曲切断は、例えば、レーザ手術法において、特に目の手術において行われる。これには、組織内で、即ち、組織表面直下において処置用レーザ放射線を合焦し、組織内において最適な突破(Durchbrueche)を形成する必要がある。
【０００３】
組織内においては、処置用レーザ放射線によって開始された数種類のプロセスが時間的に連続して行われる。放射線の出力密度が閾値を超過した場合、光学的突破が得られ、物質内にプラズマバブルが生成される。光学的突破が形成した後、プラズマバブルが気体の膨張によって成長する。その後、プラズマバブル内で生成した気体は周囲の物質によって吸収され、バブルは再度消滅する。しかしながら、このプロセスは、バブル自体の形成よりも遥かに長い時間を要する。物質内において非常に適した位置にあると言える物質の境界でプラズマが生成した場合、物質は前記境界から除去される。したがって、これを光切除と呼ぶ。以前に連接していた物質層を分離するプラズマバブルに関して、通常は光破断について語られる。簡略化のために、このようなプロセス全てをここでは、光学的突破という用語で纏めることにする。即ち、前記用語は、実際の光学的突破だけでなく、これによって物質内に生ずる効果を含むものとする。
【０００４】
高精度のレーザ手術法のためには、レーザビームの効果の高い局在性を保証すること、および隣接する組織への付随する損傷をできるだけ避けることが不可避である。したがって、一般に従来技術では、レーザ放射線をパルス形状で印加し、光学的突破を生ずるのに必要なレーザ放射線の出力密度に対する閾値を、個々のパルスの間だけ超過するようにしている。これに関して、米国特許第５９８４９１６号は、光学的突破（この場合、生成する相互作用の）の空間的広がりは、パルス期間に大きく依存することを明確に示している。したがって、レーザビームを正しく合焦させ、非常に短いパルスと組み合わせることにより、非常に精度高く物質内の点に光学的突破を起こすことが可能となる。
パルスレーザ放射線の使用は、最近では、特に眼科における視覚欠陥のレーザ手術矯正には確立された常套手段となっている。目の視覚欠陥は、角膜およびレンズの屈折特性により網膜上に光学的合焦がなされないという事実によって生ずる場合が多い。
【０００５】
前述の米国特許第５９８４９１６号、および米国特許第６１１０１６６号は、相応しい光学的突破の生成によって切断を生成し、究極的に角膜の屈折特性に選択的に影響を及ぼすようにする方法について記載している。目の角膜内においてレンズ形状の部分的体積を分離させるように、多数の光学的突破を合体する。次に、残りの角膜組織から分離されたレンズ形状の部分的体積を、横方向開放切断によって、角膜から除去する。部分的体積の形状は、除去の後、角膜の形状、したがって屈折特性が変化して、視覚的欠陥の望ましい矯正が得られるように選択する。ここで必要な切断は湾曲しており、焦点の三次元的調節を必要とする。したがって、レーザ放射線の二次元偏向を、第３空間方向における焦点の同時調節と組み合わせる。これを、以下では、「偏向」という用語で纏めることにする。
【０００６】
物質において光学的突破を合わせることによって切断を形成するとき、光学的突破は、それから生成するプラズマが組織に再び吸収されるまでに要する時間よりも速く数回生成する。エー．ハイシュターカンプその他による刊行物Ｄｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｅ、２００１年、９８巻、６２３〜６２８頁から、プラズマバブルは、光学的突破の生成した焦点において目の角膜に光学的突破が生成した後に、プラズマバブルが成長し、このプラズマバブルは、数ｎｓ後に最大の大きさに達し、次いで殆ど完全に再度崩壊することがわかる。このため、非常に小さな残留バブルが残るに過ぎない。前記刊行物は、更に成長するプラズマバブルを合体すると、切断の品質が低下すると論じている。したがって、前述の形式の方法では、個々のプラズマバブルを直接互いに隣接して生成させないことを示唆する。代わりに、２つの連続して生成する光学的突破間にギャップを残し、螺旋状経路に沿って突破が生ずるようにする。このギャップは、２回目の実行において、光学的突破の螺旋に沿って、そしてそれから生ずるプラズマバブルによって充填される。これは、隣接するプラズマバブルが互いに接続することを防止し、切断の品質を高めることを意図している。
【０００７】
しかしながら、一般に、できるだけ正確に経路に沿った２つの連続するプラズマバブル間の距離を制御することが要求される。一定の反復率の場合、これは、主に送り速度、即ち、偏向の速度を適合化することによって行うことができる。螺旋の場合、これは、レーザビームが内側の螺旋経路部分に沿って通過する速度は、外側の経路部分に沿って通過する速度（即ち、角周波数）よりも遥かに高いことを意味する。これは、用いるスキャナシステムの偏向の最大周波数が十分な送り速度を可能にする限り、相応しい方法である。レーザビームの横方向偏向に用いられるスキャナの偏向ｆSの周波数について、ｆS＝（ｆL＊ｓ）／（２π＊ｒ）という単純な関係が成り立つ。この関係において、ｆLは、パルスレーザビームにおけるパルスの反復率であり、ｓは半径ｒを有する少なくとも部分的に円形の経路線に沿って順次生成する２つのプラズマバブルの間の経路線に沿って測定した幾何学的距離である。非共振的に約３００Ｈｚの周波数までの高い精密度で制御信号に追従することができる一般的な検流計スキャナの偏向の最大周波数を仮定して推定すると、その結果、最大パルス周波数は、ｓ＝１０μｍおよびｒ＝２０μｍに対して、約４ｋＨｚとなる。偏向角度に関する制限により、更に高いパルス周波数も合理的な使用に供することができる。しかしながら、これは位置的誤差を増加させるため、実用上の限定をこのような手順に設定する。これらの考慮は、現在一般的なスキャナシステムについて、レーザ放射線のパルス周波数は、所望の螺旋経路の生成に対して、最大１０ｋＨｚに限定する必要があることを示す。
【０００８】
代替手法では、レーザ放射線のパルス周波数を可変にすることが、理論的には着想可能である。しかしながら、受動モード同期発振器を有するレーザシステムを用いる場合、このような手順にはある種の制約がある。したがって、医療用途では、今日一般的なｆｓレーザシステムのみが、固定パルス周波数を有するレーザ放射線を供給する。このため、数ｋＨｚの領域にレーザ放射線のパルス周波数を固定することが技術的な解決策となる。つまり、切断を生成するプロセス速度は、偏向に対する要求が最も高い経路の領域に適合させている。
【０００９】
切断をできるだけ素早く生成することは、利便性、即ち、時間を節約するためだけに望ましいのではなく、眼科手術の間、目の動きが生ずることが不可避であることを念頭に入れると、切断の素早い生成も、それによって得られる結果の光学的品質に寄与し、目の動きを追跡する必要性を回避する。
【特許文献１】米国特許第５９８４９１６号明細書
【特許文献２】米国特許第６１１０１６６号明細書
【非特許文献１】Ｄｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｅ、２００１年、９８巻、６２３〜６２８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、切断を生成するために必要な時間をできるだけ短くするような、前述の方法および装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、前述の目的は、最初に述べた形式の方法によって達成され、パルスレーザ放射線から選択したレーザパルスまたは選択したレーザパルスを、光学パラメータに関して変化させ、変化させたレーザパルスがもはや光学的突破を生成しないようにする。前述の目的は、更に、本発明によれば、最初に述べた形式のレーザ装置によって達成される。レーザ装置は、パルスレーザ放射線から選択したレーザパルスまたは選択したレーザパルスを、光学パラメータに関して変化させ、変化させたレーザパルスがもはや光学的突破を生成しないようにするパルス選択デバイスを備える。
【００１２】
主に処置に適しており、レーザシステムの最終増幅段によって出射されるレーザ放射線のパルス周波数は、したがって、一定であり、その後レーザパルスに影響を及ぼすのに適した装置によって物理的に変化させられ、生成したレーザパルスの内部分集合のみが組織内において光学的突破を生じるようにする。その結果、従来技術とは対照的に、レーザ放射線源は、レーザパルスを出射する反復率に関しては、偏向の要求が最も高い経路の領域（例えば、一連の光学的突破間で最も距離が長い領域）に対してはもはや最適化されていないが、ここでははるかに高くすることができる。例えば、レーザ放射線源を、パルス周波数に関して、偏向の要求が最も低い領域（例えば、順次生成される光学的突破間で位置的または時間的に最も接近している領域）に対して適合させることができる。レーザパルスを選択することによって、偏向システムの制約がもはや無効となるように、レーザパルスの反復率、即ち、光学的突破を生ずることができるパルスのパルス周波数の段階的選択可能な低下が可能となる。しかしながら、このレーザパルスを選択することによる低下は、レーザ放射線源の調整や設計には干渉せず、可変パルス周波数を有するレーザに関して述べた問題は生じない。
【００１３】
本発明は、偏向の最大速度のできるだけ近くにおいて偏向が行われるという利点が得られるように、変化させるレーザパルスの選択およびレーザビーム偏向の相互調整を可能とする。したがって、切断の素早い生成が達成され、レーザシステムに何の変更を行う必要もない。このような調整のために、勿論、変化させるレーザビームの選択は選択可能にすることが必須である。
【００１４】
即ち、最後のレーザ増幅器を出た後のレーザ放射線の一定パルス周波数の可変分布が本発明の装置によって可能となる。そして、最終的には、レーザ増幅器を後にしたｎ番目毎のレーザパルスのみが、例えば、２番目毎（１つおき）のまたは３番目毎（２つおき）のパルスだけが、組織において光学的突破を生ずる。勿論、前記分布を変化させることができる。
【００１５】
この目的のために、高パルス周波数で最終レーザ増幅器を後にしたレーザパルスの部分集合を選択し、本発明の装置のパルス選択デバイスによって適当に影響を与える。適当に影響を与えるとは、ここでは、選択した各レーザパルスの少なくとも１つの物理パラメータを変化させて、このパルスがもはや光学的突破を生成できないようにすることを意味する。これとは対照的に、（選択されなかった）他のレーザパルスは、依然として焦点において光学的突破を生ずる。このように、物質におけるこれらの効果の面の下では、選択されたレーザパルスは「無害」である。
【００１６】
本発明にしたがって影響を及ぼすことができる、適した物理パラメータは、特に、位相、振幅、偏光、ビーム方向（ポインティングベクトル）、またはビーム断面（ビーム輪郭）における場の分布である。即ち、これらのパラメータは、周波数空間（スペクトル方言）で操作することもできる。何故なら、極短パルスを変化させるときの方が、行うのが容易だからである。選択したレーザパルスに影響を与えることによって、光学的突破を生成するためには超過しなければならない、物質におけるパワー密度に対する閾値を、選択したパルスはもはや超過しないことは決定的である。これは、直接的または間接的に、影響を受けたパルスと、レーザ放射線源の後ろに配置されている光学系と、または前記システムのある構成部品とのその後の相互作用によって達成される。
【００１７】
パルスレーザ放射線は、あるパルス周波数で生成され、次いで、既にレーザシステム（発振器および／または増幅器）から出た後に、選択したレーザパルスに関して変化させられる。これによって、レーザパルス放射線の品質、パワー安定性等に対する悪影響を回避し、レーザ増幅器の複雑な制御を不要とする。
【００１８】
加えて、本発明による手順は、処置ビームと物質との間の非線形相互作用の閾値依存性を利用することが好ましく、選択され、したがって、処置に用いられないレーザパルスを絶対的に遮断する必要はなく、選択したレーザパルスがもはや物質において処置効果を生じないように、これらを変化させれば既に十分である。
【００１９】
選択したレーザパルスは、多種多様の物理原理を用いて、影響を及ぼす即ち変化させることができる。これら全てが共通に有するのは、選択したレーザパルスの光学特性は、これらがもはや処置する物質内に入射しない、または少なくとももはやその中で光学的突破を生成しないように、変化させることができることである。変化を起こすためには、例えば、音／光変調、偏光依存反射、光ファイバスイッチング、または、例えば、チョッパホイールによる周期的吸収の原理を採用することができる。
【００２０】
本発明による物質処理用レーザ装置、または本発明によるレーザビームによる物質処理方法は、従来技術における場合よりも、得られる偏向速度をより良く利用して、切断を生成する。例えば、対応する制御デバイスの作用によって、偏向速度およびパルス選択を同期して行えば、最大に近い利用度が達成される。そして、偏向が最大偏向速度に接近すれば、選択を高める、即ち、光学的突破を生成することができないパルスをより多く選択することが可能となる。選択の増加により、光学的突破を生成できないパルスは、所与の時間単位内には、偏向デバイスに殆ど到達できない。これによって、偏向速度を低下させての作業が可能となる。偏向および選択の同期制御は、これを考慮している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図面を参照しながら以下に本発明の一例を更に詳細に説明する。
図１は、患者の目１の処置のためのレーザ手術器械を示す。レーザ手術器械２は、屈折率補正を行うように作用する。この目的のために、器械２は処置ビーム１を患者１の目に向けて出射する。患者１の頭は、頭保持部内に固定されている。レーザ手術器械２は、パルスレーザビーム３を生成することができ、米国特許第６１１０１６６号に記載されている方法を実行することを可能にする。レーザビームは、１０および５００ｋＨｚの間のパルス周波数を有するｆｓレーザパルスから成る。例示の実施形態では、器械２の構成部品は、一体化制御ユニットによって制御される。
【００２２】
図２に模式的に示すように、レーザ手術器械２は、放射線Ｓの生成源を備えており、その放射線を目１の角膜５に合焦する。患者の目の視覚的欠陥を矯正するには、レーザ手術器械２を用いて角膜５から物質を除去し、所望量だけ角膜の屈折特性を変化させる。これを行う際、上皮およびボーマン膜の直下で、ディセメッツ膜および内皮の上にある、角膜の支質から物質を除去する。
【００２３】
物質の除去を行う際、調節可能な望遠鏡６によって高エネルギレーザビーム３を、角膜５内に位置する焦点に合焦することによって、組織の層を分離する。パルスレーザ放射線３のパルスは、組織内に光学的突破を生成し、一方、前記突破はプラズマバブル８を生成させる。このように、組織層の分離は、レーザ放射線３の焦点７よりも大きな面積を有するが、突破を達成する条件は、焦点７においてのみで得られるに過ぎない。レーザビーム３の適した偏向によって、多くのプラズマバブル８が処置中に生成する。これらのプラズマバブルは、次に、切断を形成する。切断は、支質の体積の一部、即ち、角膜５から除去すべき物質を取り囲む。
【００２４】
レーザ放射線３のために、レーザ手術器械２は、手術用ナイフのように動作し、角膜の表面を傷つけずに、角膜５内部の物質層を分離する。更にプラズマバブル８を生成することによって、切断１６が角膜の表面まで行われると、切断９によって分離した角膜５の物質を、角膜５の外側に横に向かって矢印１７の方向に引っ張り、除去することができる。
【００２５】
レーザ手術器械２による切断９の生成を模式的に図３に示す。切断９は、合焦したパルスレーザビーム３の合焦の連続変位の結果生成される一連のプラズマバブル８によって形成される。
【００２６】
一方、一実施形態による合焦の変位は偏向ユニット１０によって行われる。偏向ユニット１０は、図４に模式的に示されており、レーザビーム３を２本の互いに垂直な軸に沿って偏向させる。レーザビーム３は、主入射軸Ｈ上で目１に入射する。この目的のために、偏向ユニット１０は、ラインミラー１１、および画像ミラー１２を用い、こうして、互いに前後に位置する２本の空間偏向軸が得られる。主要ビーム軸Ｈおよび偏向軸が交差する地点（これらの軸の一方上での投射において）は、したがって、偏向の対応点となる。他方で、望遠鏡６を焦点の変位に相応しく調節する。これによって、図４に模式的に示すｘ／ｙ／ｚ座標系における３本の直交軸に沿った焦点７の調節が可能となる。偏向ユニット１０は、ｘ／ｙ平面における焦点を調節し、ラインミラーによってｘ方向の焦点の調節が可能となり、画像ミラーによってｙ方向における焦点の調節が可能となる。これらとは対照的に、望遠鏡６は焦点７のｚ座標上で作用する。このため、全体的に、焦点７の三次元偏向が達成される。
【００２７】
７から１０ｍｍの間である角膜の曲率のため、部分的体積Ｔも、それに応じて湾曲するはずである。このため、角膜の曲率は、鏡像力場曲率(Bildfeldfruemmung)を必要とする。これは、偏向ユニット１０および望遠鏡６の適した制御によって得られる。
【００２８】
図５は、人の目１の屈折手術のためのレーザ手術器械２の簡略ブロック回路図を示す。最も重要な詳細のみを示す。ｆｓレーザは、放射線Ｓの生成源として機能し、そのレーザは、ｆｓ発振器Ｖおよび１つ以上の増幅段１３から成る。レーザに続いて、コンプレッサまたはこの場合は予備コンプレッサ１４、供給されるレーザＳからのレーザ放射線を有するレーザパルス変調器１５、ここではスキャナとして実現される偏向ユニット１０、処置する組織内に合焦させるための望遠鏡６を実現する対物レンズ、および制御ユニット１７が配置されている。
【００２９】
レーザＳが生成するレーザパルスの各々は、ｆｓ範囲の期間を有する。最初に、レーザパルスはレーザパルス変調器１５に入射し、組織において光学的突破を生じないレーザパルスの選択（後に説明するように）を行う。続いて、少なくとも選択されなかったレーザパルスはスキャナ１０に進み、対物レンズ６を通過して、患者の目１内に達する。ここで、これらは合焦し、焦点７において光学的突破を生成する。選択されたレーザパルスもスキャナ１０に、そして更に対物レンズ６、そして目１内に達してもよいが、これらは、少なくとも１つの物理パラメータが他のレーザパルスと異なり、これらは目１において光学的突破を生じない。
【００３０】
レーザパルス変調器１５には、種々の可能な位置がある。場合によっては、前記変調器を、最終増幅段１３の直後、即ち、圧縮器／予備圧縮器１４の直前に配置すると有利である。したがって、レーザＳの構造空間内に組み込むこともできるが、増幅システムおよび発振器の後ろに配置される。キャビティ減衰発振器を用いる場合、レーザパルス変調器１５は常に共振器内に配置される。
【００３１】
図６は、レーザパルス変調器１５の代替実施形態を示す。生成したレーザビーム３は、最初に、レンズ２１および２２によって形成され、次いで音／光変調器２３（ＡＯＭ）に導かれる。レンズ２１および２２は、ビームを形成するのに適した光学構成部品の例である（例えば、ミラー、レンズ、ＤＯＥ）。
【００３２】
ＡＯＭ２３は、制御ユニット（ここには示されていない）からの電気制御信号によって制御され、光学的突破を生成しようとしないレーザパルスを選択する。図示の場合では、選択するプロセスは、ＡＯＭ２３においてレーザパルスを偏向させること、および他のレーザパルスを偏向せずに透過させることからなる。
【００３３】
偏向されたレーザパルスは、レイトラップ２４によって吸収されるか、少なくとも光学的突破を生ずることはもはやできない。レイトラップ２４は省略してもよい。偏向によって生ずる選択したレーザパルスの方向変化と、レーザパルス変調器１５の本代替実施形態の振幅変調とを重ね合わせた効果は、選択したレーザパルスのパルスピーク性能を低下させ、これらが、目１の中で合焦した後であっても、光学的突破をもはや生成しないようにすることにある。
【００３４】
勿論、本発明による装置の逆の実施形態も可能であり、その場合、選択したレーザパルスが、偏向されずに、ＡＯＭ２３を通過し、他のレーザパルスをしかるべく偏向する。
この変形は、光学的突破を生成しようとしない、選択したレーザパルスを、処置レーザビームから完全に除去できるという利点がある。しかしながら、偏向プロセスにおいて、他のレーザパルスも何らかの変化を受け、その物質処置に対する適格性が減少する虞れがある。これらの変化は、本質的に、極短レーザパルスの高スペクトル帯域幅に関係し、多くの場合あまり手間をかけずに補償することができる。
【００３５】
ＡＯＭ２３の代わりに、利用する変調器は、光電変調器（ＥＯＭ）、ポッケルスセル、液晶（ＬＣ）素子、光ファイバスイッチング素子、またはチョッパホイールでもよく、それぞれが焦点における光学的突破の生成を防止するように、選択されたレーザパルスの主要な偏向光学特性を変換させる構成部品を補充してもよい。
【００３６】
また、選択の目的で、レーザパルスの時間を、例えば、分散によって長引かせてもよい（延長）。この効果は、例えば、適した変換により、例えば、偏光依存反射を用いて、選択したレーザパルスの偏光回転によって得ることができる。高速偏光回転は、ポッケルスセルによって生ずることができる。
【００３７】
不十分な合焦を招き、したがって光学的突破の欠如に至る、選択したレーザパルスの波頭を変化させることも、確かに可能である。次いで、ピークパワー密度が、光学的突破を開始するにはもはや不十分となるように、レーザパルスの焦点をぼかす。このような波頭の変化は、例えば、液晶素子によって、または適応光学部品から知られているような、膜ミラーによっても得ることができる。
【００３８】
制御ユニット１８は、レーザパルスの選択を制御する。適した制御信号Ａを一例として図７に示す。更に、最後のレーザ増幅器によって一定パルス周波数で出射されたレーザパルスのレーザパルス強度をいかにして変調し、所望のパルス選択を行うかについても示されている。選択されたレーザパルスＰは、パルス強度が低下しており、物質においてプラズマを生ずることはなく、したがって処置レーザパルスＡＰの有効パルス周波数が低下する。ＡＯＭを用いる場合、図示のような制御信号Ａは、ＡＯＭを動作させる高周波電気信号の包絡線を表す。
【００３９】
以上説明した概念は、レーザ物質処理、特に、スペクトル的に広帯域のレーザパルスを用いた物質の微細処置に使用可能であるという利点がある。スペクトル的に広帯域のレーザパルスを利用することにより、高光子密度により、物質の処置放射線との非線形相互作用を生じ、更に物質において所望の変化を生じるという効果が物質において得られる。この非線形相互作用は、特に容易に防止できる。何故なら、これは強い閾値特性を呈するからであり、即ち、放射線パワー密度閾値よりも上でしか生成しないからである。
【００４０】
ビームパラメータを変化させることにより、パルス毎に、それが処置効果を有するか否か、正確に選択することが可能となる。提案した装置は、無機物質の処置、例えば、透明物質における導波路構造の製造においても有用である。微小機械構成部品の製造に伴って用いることも可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】レーザ手術器械を用いた処置中の患者の斜視図を示す。
【図２】図１の器械を用いた患者の目へのビームの合焦を示す。
【図３】図１の器械を用いたレーザ外科的処置の間に生成する切断を示す模式図を示す。
【図４】図１のレーザ手術器械の偏向デバイスを示す。
【図５】図１の器械のブロック図を示す。
【図６】図１の器械のレーザパルス偏向器の一実施形態の模式図を示す。
【図７】図６のレーザパルス変調器のレーザパルスおよび電気制御信号の時系列を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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