(57)【要約】 【課題】  角膜を切開するのに十分なエネルギーを示し、１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの波長範囲で動作するエルビウム添加ファイバに基づくサブピコ秒レーザを提供すること。【解決手段】  本発明は高エネルギーサブピコ秒パルスを増幅するチャープパルス増幅ファイバレーザ（１０）に関し、レーザは発振器（１）と、ファイバ伸張器（３）と、エルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバ部（４、７）、及び出力増幅器光ファイバ（７）に結合することにより光学的ポンピングを行うのに適したポンプ（８）を備える一つ以上の前置増幅段並びに一つの出力増幅段と、圧縮器（９）とを備える。本発明によれば、出力段のポンプ（８）は１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの範囲にある少なくとも一つのポンプ波長λＰを発生させ、レーザパルス（２０）の放射波長は１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にあり、レーザパルス（２０）のエネルギーは１０ｎＪないし数１０μＪの範囲にある。本発明はまたそのようなレーザを含む眼科手術用用具を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
良好な空間品質と高エネルギーのサブピコ秒パルスを増幅するチャープパルス増幅ファイバレーザ（１０）において、
サブピコ秒の持続時間と１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある放射波長の光パルス（１１）を放射するのに適した発振器（１）と、
前記光パルス（１１）を時間的に伸長するのに適したファイバパルス伸張器（３）と、
一つ以上の前置増幅段であって、それぞれがエルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバ部（４）と、前記前置増幅光ファイバ部（４）を光学的にポンピングするのに適したポンプ（６）とを備える一つ以上の前置増幅段と、
出力レーザパルス（２０）の繰り返し速度を１０ｋＨｚないし１ＭＨｚの範囲に入るように減速するのに適した少なくとも一つのレートリデューサ（２）と、
エルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバ部（７）及び前記出力増幅器光ファイバ部（７）を光学的にポンピングするのに適したポンプ（８）を備え、増幅されたパルス（１７）を作り出すのに適した出力増幅段と、
前記増幅された光パルス（１７）を時間的に再圧縮して出力レーザパルス（２０）を作り出すのに適したパルス圧縮器（９）と
を備えるチャープパルス増幅光ファイバレーザ（１０）であって、
前記出力増幅器光ファイバ（７）の前記ポンプ（８）は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの範囲にある少なくとも一つのポンプ波長λＰを発生させて１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある放射波長と１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるエネルギーの出力パルス（２０）を得るのに適している
ことを特徴とするチャープパルス増幅光ファイバレーザ（１０）。
【請求項２】
前記出力増幅段の前記光ファイバ部（７）は大モード面積（ＬＭＡ）ファイバであることを特徴とする請求項１に記載のパルスレーザ（１０）。
【請求項３】
前記出力ビームは１.５未満の係数Ｍ２を有する良好な空間品質を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパルスレーザ。
【請求項４】
前記出力増幅器の前記ポンプ（８）はエルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバレーザであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項５】
前記出力増幅器の前記ポンプ（８）は前記出力増幅器光ファイバ（７）のドープされたコアに直接結合されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項６】
前記出力増幅器の前記ポンプ（８）は併進及び／又は逆進式に前記出力増幅器光ファイバ部（７）をポンピングするのに適していることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項７】
前記出力増幅器の前記ポンプ（８）は１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの範囲にある少なくとも一つの第２のポンプ波長を発生させるのに適していることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項８】
前記出力増幅器の前記ポンプ（８）の前記波長λＰは出力パルスを分光的及び時間的に最適化するように調整可能であることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項９】
ポンプ波長λＰの前記第１のポンプ（８）と同時に９７０ｎｍないし９９０ｎｍの範囲にあるもう一つのポンプ波長λＰ’の出力増幅器光ファイバ部（７）を光学的にポンピングして前記増幅器光ファイバ部における増幅利得を増加するのに適しているもう一つのポンプをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし８の何れか一つに記載のパルスレーザ。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか一つに記載の光ファイバパルスレーザを備える眼科手術用レーザ用具。
【請求項１１】
前記レーザパルス（２０）のエネルギーは１００ｎＪより大きいことを特徴とする請求項１０に記載のレーザ用具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高エネルギーの超短パルスを高速で、また角膜の透明窓内にある放射波長で発生させるのに適した光ファイバパルスレーザに関する。
【０００２】
より正確には、本発明は１５６５ナノメートル（ｎｍ）ないし１６２５ｎｍの範囲にある放射波長を有する高エネルギーサブピコ秒パルスを増幅するチャープパルス増幅ファイバレーザに関する。
【０００３】
そのようなレーザは高エネルギー（すなわち、本願に使用されるように、用語「高エネルギー」はパルス当たり１００ナノジュール（ｎＪ）ないし１００マイクロジュール（μＪ）の範囲にあるエネルギーを示すパルスを指すために使用される）のレーザパルスを高繰り返し速度（１０キロヘルツ（ｋＨｚ）ないし１メガヘルツ（ＭＨｚ））で、かつ出力ビームにおいて良好な空間品質（ガウシャンビームに近く、Ｍ２＜１.５）を示しながら発生させる役目をする。
【０００４】
本発明のレーザは本質的に光ファイバにより構成され、それにより、それを非常に堅牢にし、小型の装置への組み込みに適応させる。
【０００５】
本発明はまたそのようなレーザを用いる眼科手術用、詳細には角膜の深い切開用又は緑内障治療用用具に関する。
【背景技術】
【０００６】
レーザはマイクロケラトームのような機械用具の代わりに角膜を切開するのに使用され始めている。切開の深さは１ミリメートル程度になることもあり、それは非常に正確に制御されなければならない。レーザ切開手術において、レーザパルス列が所望の切開線に沿って集束される。患者の眼は手術中の移動が防止され、従って手術はできるだけ短くなければならない。従って、各膜の切開に使用されるレーザは非常に高速でパルスを発生させるのに適していなければならない。各膜の切開への適用において、短い持続時間、高エネルギー、及び良好な空間品質を同時に有し、レーザビームが集束される健康又は病的組織によりほとんど吸収及び／又は散乱されないパルスを有することが不可欠である。切開の品質はレーザパルスの空間的及び時間的品質と、それらのエネルギーと、それらの集束性に依存する。レーザはマイクロケラトームで行えるものより正確かつ複雑な切開を行うことを可能にする。
【０００７】
それにもかかわらず、現存するレーザでは、パルス当たりのエネルギーが不十分であるので、また／あるいは病的眼の光学媒質を通過するときにレーザビームが散乱及び／又は変形され、この媒質がビームの集束性を劣化させるので、そのような切開を迅速に行うことができない。
【０００８】
光ファイバパルスレーザは医学的又は美容的治療用具の製作に使用されてきた。特許文献１はポンプダイオードと増幅器光ファイバ部を含むファイバレーザを述べている。この低エネルギーレーザは、組織により吸収されるように可変波長で皮膚科又は医学治療において使用される。そのようなレーザはトリガーされたパルスモードで動作してもよい。それにもかかわらず、パルスの最小持続時間は少なくとも１０ｍｓであり、パルスの繰り返し速度は限定される。そのようなレーザは高エネルギーサブピコ秒パルスを高繰り返し速度で作るのに適していない。
【０００９】
その他に、高エネルギーフェムト秒パルスを高繰り返し速度で発生可能な光ファイバレーザが最近開発された。チャープパルス増幅器（ＣＰＡ）技術に基づくファイバレーザはファイバ中のパルスの増幅中に現れる非線形効果を制限して高エネルギーで短い持続時間のパルスを得る働きをする。
【００１０】
特許文献２は眼科手術用、より詳細には、屈折補正手術における角膜の急速切開用のファイバレーザを述べている。このレーザは発振器、ファイバパルス伸張器、前置増幅器、出力増幅器、及びパルス圧縮器を備えるチャープパルス増幅ファイバレーザである。このレーザはフェムト秒パルスを高繰り返し速度（５０ｋＨｚないし１００ｋＨｚ）で発生させる。ほとんどのイッテルビウム添加ファイバレーザのように、この装置は１．０５マイクロメートル（μｍ）の波長のパルスを放射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】Altshuler他、米国特許第６７２３０９０号明細書
【特許文献２】Bendett他、米国特許第７１３１９６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、浮腫性角膜は１μｍに近い波長において強い散乱性を有する。レーザパルスのエネルギーは従って有効な切開を行うには焦点において最早十分ではない。そのようなレーザは病的角膜を迅速、正確かつ信頼性よく切開するのに適応しない。
【００１３】
いまのところ、角膜を切開するのに十分なエネルギーを示し、１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの波長範囲で動作するエルビウム添加ファイバに基づくサブピコ秒レーザは存在しない。
【００１４】
９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍのレーザダイオードでポンピングされたエルビウム添加光ファイバ増幅器は実際１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの放射帯域（遠隔通信においてＬバンドとして知られる）を示す。それにもかかわらず、Ｌバンドにおいて、増幅器光ファイバ長はＣバンド（１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍ）よりずっと長い必要がある。長いファイバにわたり伝播するパルスは、それらのパルスを時間的に変形する非線形効果を受ける。さらに、９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍのレーザダイオードでポンピングされたＬバンド増幅器のスペクトル利得は増幅器ファイバに沿って強く変動する。そのような増幅器は高エネルギーのサブピコ秒パルスをＬバンド中に発生させない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的はそれらの欠陥を改善することであり、本発明はより詳細には良好な空間品質と高エネルギーのサブピコ秒パルスを増幅するチャープパルス増幅ファイバレーザに関し、レーザは発振器と、ファイバパルス伸張器と、少なくとも一つのレートリデューサと、一つ以上の前置増幅段と、出力増幅段と、パルス圧縮器とを備える。発振器は、１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある放射波長を有する１０ピコジュール（ｐＪ）ないし１０ｎＪの範囲にあるエネルギーでサブピコ秒の持続時間の光パルスを放射するのに適している。パルス伸張器はそれらの光パルスを時間的に伸長するのに適している。各前置増幅段はエルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバ部と、前置増幅光ファイバ部を光学的にポンピングするのに適したポンプとを備える。レートリデューサは１０ｋＨｚないし１ＭＨｚの範囲に入るように出力レーザパルスの繰り返し速度を減速するのに適している。出力増幅段は同様にエルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバ部及び前記光ファイバ部を光学的にポンピングするのに適したポンプを備える。出力増幅段からの出力において、圧縮器は増幅された光パルスを時間的に再圧縮するのに適している。本発明によれば、出力増幅器ポンプは１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波長帯域にある少なくとも一つのポンプ波長（λＰ）を発生させて１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある放射波長で１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるエネルギーのレーザ出力パルスを得る。
【００１６】
本発明のある実施形態において、出力増幅段の光ファイバ部は大モード面積（ＬＭＡ）ファイバである。
【００１７】
本発明の特定の実施形態において、出力ビームは１.５未満の係数Ｍ２を有する良好な空間品質を有する。
【００１８】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプはエルビウム添加又はエルビウム−イッテルビウム共添加光ファイバレーザである。
【００１９】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプは出力増幅器光ファイバのドープされたコアに直接結合される。
【００２０】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプは併進及び／又は逆進式に出力増幅器光ファイバ部をポンピングするのに適している。
【００２１】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプは１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの範囲にある少なくとも一つの第２のポンプ波長（λＰ’）を発生させるのに適している。
【００２２】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプの波長（λＰ）は出力パルスを分光的及び時間的に最適化するように調整可能である。
【００２３】
本発明の特定の実施形態において、出力増幅器のポンプは光ファイバレーザである。
【００２４】
本発明の特定の実施形態において、レーザはポンプ波長λＰの第１のポンプと同時に９７０ｎｍないし９９０ｎｍの範囲にあるもう一つのポンプ波長λＰ’の出力増幅器光ファイバ部を光学的にポンピングして増幅器光ファイバ部における増幅利得を増加するのに適しているもう一つのポンプを含む。
【００２５】
本発明はまた述べられた実施形態の何れかによる光ファイバパルスレーザを備える眼科手術用レーザ用具を提供する。眼科手術用の本発明のレーザ用具の特定の実施形態において、レーザパルスのエネルギーは１００ｎＪより大きい。
【００２６】
そのようなレーザの上に明示された特徴は１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるエネルギーと１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある波長のサブピコ秒レーザパルスを発生させるレーザをもつことを可能にする。
【００２７】
本発明のＬバンド高エネルギー及びサブピコ秒パルスレーザの特に有利な第１の応用は人又は動物の眼の角膜の深い切開用の眼科手術のためのレーザ用具にある。
【００２８】
以下において、用語「サブピコ秒」は、概ね１ピコ秒未満の、１又は２ピコ秒まで拡大されてもよい持続時間のパルスに対して使用される。用語「フェムト秒パルス」は１フェムト秒ないし数１００フェムト秒の範囲にある持続時間のパルスを指すために使用される。
【００２９】
本発明はまた、以下の説明から明らかな、単独で、あるいは何れかの技術的に可能な組合せで考えるべき特徴に関する。
【００３０】
非限定的例として与えられたこの説明は、本発明が如何に実行できるかをもっと理解させるのに役立ち、以下の添付図面を参照して与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の装置の実施形態を示す。
【図２】二つのポンプ波長（λＰ）に対する増幅器ファイバ長の関数としての平均出力曲線をプロットする。
【図３】出力増幅器の種々のポンプ波長（λＰ）とファイバ長（ＬＦ）に対するスペクトル利得（α）の曲線をプロットする。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１に模式的に示される好ましい実施形態において、本発明のパルスレーザ１０は複数の部分、すなわち、サブピコ秒パルスを作り出す発振器１と、音響光学又は電子光学変調器型のレートリデューサ２と、パルス伸張器３と、光ファイバ前置増幅段４と、光ファイバ出力増幅段７と、パルス圧縮器９とで構成される。
【００３３】
レーザ１０は本質的に、活性部がＥｒ添加ファイバ又はＥｒ−Ｙｂ共添加ファイバであるファイバ部品により構成される。発振器１は１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲にある中心波長を有するサブピコ秒の持続時間の光パルス１１を放射する。分散補償とモード同期機能は導波光学部品内で行われる。モード同期は、電子光学変調器を用いた能動的なものでも、例えば非直線偏向回転効果又は可飽和吸収ブラッグミラーを用いた受動的なものでもよい。
【００３４】
レートリデューサ２は電子光学又は音響光学変調器により構成され、これは固体でも（ビームは自由空間にある）、光ファイバに組み込み及び接続されてもよい。レートリデューサ２は行われる作業に従ってパルスの繰り返し速度を調整する働きをする。バースト当たりのパルス速度及び／又は数は応用のタイプに従って最適化される。
【００３５】
伸張器３は分散システムであり、これは所望の伸張を得るように調整される長さを有する高正常分散補償ファイバ（ＤＣＦ）を用いて実施されてもよい。伸張器はまた、光学結像系をもたらすレンズ及びミラーと共にプリズム及び回折格子のような大型光学部品の組合せを用いて実施されてもよい。システムは初期パルス１１の持続時間を延長して前置増幅及び出力増幅段における非線形効果を制限する働きをする。
【００３６】
前置増幅段と出力増幅段はエルビウム添加又はＥｒ−Ｙｂ共添加のそれぞれのファイバ４及び７に基づく。前置増幅段は増幅器ファイバ４の単一モードコアに結合された単一エミッタダイオード６によりポンピングされてもよい。装置はまた、光アイソレータ５、５’を含む。出力段は本発明の主な創造的特徴を示し、それは以下に述べられる。
【００３７】
圧縮器９は伸張器の機能の逆である分散機能を果たす（１次まで）分散装置である。より正確には、圧縮器はまた、種々の増幅器において生じる分散圧縮を考慮に入れる。丁度伸張器３のように、圧縮器９はファイバ部品、あるいはプリズムや回折格子等の大型光学部品の組合せを用いて実施されてもよい。その圧縮を洗練するために、圧縮器９はまたいくつかの大型部品を含んでもよく、実際可変ピッチの（チャープされた）誘電体ミラーを含んでもよい。圧縮器９は、増幅されて時間圧縮された出力レーザパルス２０を発生させるために増幅された光パルス１７を時間的に再圧縮する。
【００３８】
出力段は、以下の相反する基準を満たす必要があるのでシステムの核心を構成する。すなわち、一方では、その構造は、サブピコ秒の如何なる時間的劣化をも避けるために非線形効果をできるだけ小さくするようにそれらを制限しなければならない。これは短いファイバ長と低ピーク出力を招く傾向にある。他方では、それは１５９０ｎｍ近辺に中心を置く数１０ナノメータにわたり平坦な利得を示さねばならない。Ｅｒ添加又はＥｒ−Ｙｂ共添加ファイバ増幅器に対し、この特徴は十分な利得を得るためにファイバ内の小さい平均反転分布、従って長いファイバ長を必要とする。
【００３９】
出力段の増幅器光ファイバ部７はクラッドを介さずに単一モードレーザによりドープされたコアに直接ポンピングされてもよい。コアへのポンピングはポンプの吸収を飽和するのに必要な入力を減らす働きをする。さらに、９８０ｎｍ又は１４８０ｎｍのポンプ波長を有する在来のレーザダイオードを使用する代わりに、出力増幅器ファイバ部のポンプ８の波長λＰは１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの範囲にあるように選択される。このポンプ波長λＰは好都合には反転分布をファイバに沿って一定の値に設定する働きをする。放射波長に近いこのポンプ波長λＰはまたポンプ波長λＰより短い波長の増幅された自然放射ノイズを減らし、またポンプと信号間のエネルギー効率を著しく増加する働きをする。
【００４０】
１５５０ｎｍに近い波長λＰで動作するポンプはＥｒ−Ｙｂ共添加ファイバを有するレーザを使用して作られてもよい。
【００４１】
１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ帯域での出力増幅段のポンピングは、反転分布をファイバに沿って一定の値に設定するという大きい利点を示す。１４８０ｎｍ又は９８０ｎｍでポンピングするのに十分なファイバ長に対し、ファイバからの出口と同様のスペクトル利得曲線を得ることも可能である。それにもかかわらず、そのような状況の下では、利得のスペクトル依存性はファイバに沿って大きく変化し、短波長から長波長にかけて最大値を有する。これはファイバの初めにおいて強い利得を生じ、その後に短波長の漸進的フィルタリングが続く。その結果、ファイバ長にわたり積分されたピーク出力（これは非線形効果の原因となる積分Ｂを決定する）が１５５０ｎｍでのポンピング時より１４８０ｎｍ又は９８０ｎｍにおけるポンピングに対して３倍大きくなる。図２は、１４８０ｎｍの従来のポンプ波長λＰと１５５０ｎｍの本発明によるポンプ波長λＰのそれぞれに対して出力増幅器光ファイバ部７の長さＬＦの関数としての出力信号の二つの出力曲線を示す。図２は非線形効果を最小にするために波長λＰ≒１５５０ｎｍにおける出力増幅段のポンピングの利点を示す。約１０メートル（ｍ）の長さＬＦを有するファイバに対し、同等の出力が両曲線から得られるが、１５５０ｎｍのポンプ波長λＰに対応する曲線の積分Ｂは１４８０ｎｍのポンプ波長λＰに対応する曲線の積分より明らかにずっと小さい。
【００４２】
約１５５０ｎｍでのポンピングの他の顕著な利点はポンプ出力とファイバ長の変動に対するスペクトル利得曲線の形状の相対的鈍感さであり、それにより、システムの堅牢さに寄与し、図３に示されるように、それらのスペクトル特性を変化することなくパルスエネルギーの調整を容易にする。図３はそれぞれ、出力増幅器光ファイバ部７の種々の長さＬＦと、種々のポンプ波長λＰに対して得られたスペクトル利得曲線（α）をプロットする。１５５０ｎｍのポンプ波長λＰにおけるスペクトル利得曲線（α）は、広いスペクトル範囲にわたり平坦かほとんど平坦であり、それらの高さは１４８０ｎｍのポンプ波長λＰに対するスペクトル利得曲線と違って増幅器ファイバ７の長さＬＦの関数として増加する。好ましい実施形態において、増幅器光ファイバ部７は大きい有効面積を有する光ファイバである。
【００４３】
特に有利な実施形態において、増幅器ファイバは二つのポンプ、すなわち、一つは１５５０ｎｍでのポンプで、もう一つは９８０ｎｍでのポンプにより同時にポンピングされる。二つのポンプ波長のこの組合せは強い増幅利得と弱い非線形性の両方を得る働きをする。１５５０ｎｍでのポンピングは９８０ｎｍでのポンピングにより発生する増幅された自然放射（ＡＳＥ）を除去し、それにより、≒１６００ｎｍでの出力レーザパルスのエネルギーを増加する働きをすることが分かる。この二重ポンピングは９８０ｎｍでの単一ポンプと比較して利得を３３％増加する働きをする。従って、１００ｋＨｚの速度でパルス当たり２．２μＪのエネルギーを示す６５０フェムト秒（ｆｓ）レーザパルスを得ることが可能である。
【００４４】
本発明の他の特徴は表１に記載される性能を達成するように非線形効果を減少することを可能にする。
【００４５】
表１  種々の部品の出力におけるレーザの動作範囲
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【００４６】
パルス当たり１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるエネルギーと１５６５ｎｍないし１６２５ｎｍの範囲に設定された波長のサブピコ秒レーザパルス２０を発生させるのに適したレーザ１０が得られる。本発明のレーザの特徴は以下の性能の達成を可能にする。すなわち、１０ｋＨｚないし１ＭＨｚの範囲にある速度、１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるパルス当たりエネルギー、１００ｆｓないし２ｐｓの範囲にあるパルス持続時間である。通常の性能は３００ｋＨｚの繰り返し周波数で５μＪのパルス当たりエネルギーを有する５００ｆｓパルスである。
【００４７】
本発明の短パルスレーザは、角膜、詳細には部分又は全体移植を行うための病的角膜の深い切開に適応した眼科手術システムに組み入れるためのものである。このレーザ１０は本質的に最終の圧縮器を除き光ファイバ技術に基づく。ファイバ増幅器はエルビウム技術に基づく。レーザ１０は１５７０ｎｍないし１６１０ｎｍの波長範囲で放射し、病的組織の強い光学散乱の影響を最小にしながら角膜の透明窓から利益を得るために、最適値は１５９０ｎｍである。
【００４８】
サブピコ秒レーザが角膜を深く迅速に切開するのに適応した１５９０ｎｍ（±２０ｎｍ）の波長において得られた。レーザは特に、概ね散乱性の病的角膜に適応する。長い波長の放射線はほとんど散乱を受けずに深い（１ミリメートル（ｍｍ））角膜域を切開することを可能にする。発生したパルスは１ｐｓ未満の持続時間と１００ｎＪないし１００μＪの範囲にあるエネルギーを有し、これは非熱的切開条件に対応する。レーザは急速切開を行うのに十分な繰り返し速度（≒１００ｋＨｚ）を有する。
【００４９】
本発明のレーザを構成する要素は本質的に光ファイバに基づき、それにより装置を堅牢にし、それが医療環境に容易に取り入れられることを可能にする。本発明の実施形態において、出力増幅に必要な光ファイバ長ＬＦは数メートルないし約１０メートルのオーダの長さである。この長さにもかかわらず、本発明のレーザは出力増幅器ファイバにおける非線形効果を制限することを可能にする。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のＬバンド高エネルギーサブピコ秒パルスレーザの第１の応用は人又は動物の眼の角膜の深い切開用眼科手術用用具に関する。
【００５１】
本発明のレーザは、角膜を治療するために、あるいは角膜移植を行うために、患者の角膜が急速に高品質で切開されることを可能にする。切開の品質の改良は第１に、治療又は交換のために角膜をより容易に除去することを可能にし、第２に、新しい角膜が、より高品質の治癒と、治療又は移植後のより少ない合併症とを伴って再移植されることを可能にする。
【００５２】
眼科手術における本発明のもう一つの応用は緑内障を治療するレーザを提供することである。
【符号の説明】
【００５３】
１  発振器
２  レートリデューサ
３  パルス伸張器
４  前置増幅光ファイバ部
５  光アイソレータ
６  単一エミッタダイオード
７  出力増幅器光ファイバ部
８  ポンプ
９  パルス圧縮器
１０  パルスレーザ
１１  光パルス
１７  増幅された光パルス
２０  出力レーザパルス
【図１】
2012512539.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2012512539.tif 000009
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2012512539.tif 000012
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