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JP2013074180A - Solid-state laser oscillator, laser chamber used therefor, and device using laser - Google Patents

Solid-state laser oscillator, laser chamber used therefor, and device using laser Download PDF

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JP2013074180A
JP2013074180A JP2011212999A JP2011212999A JP2013074180A JP 2013074180 A JP2013074180 A JP 2013074180A JP 2011212999 A JP2011212999 A JP 2011212999A JP 2011212999 A JP2011212999 A JP 2011212999A JP 2013074180 A JP2013074180 A JP 2013074180A
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JP
Japan
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laser
ellipse
excitation lamp
solid
laser rod
Prior art date
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JP2011212999A
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Japanese (ja)
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和宏 ▲辻▼田
Kazuhiro Tsujita
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Fujifilm Corp
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Fujifilm Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To balance a solid-state laser oscillator from the point of view of energy conversion efficiency, size reduction, and weight saving.SOLUTION: A solid-state laser oscillator 1 and a laser chamber 14 are characterized in that: the sectional shape 50 of a section perpendicular to a laser rod 10 of an inner wall surface 14a of the laser chamber 14 is a shape based upon an ellipse 58 having focuses F1 and F2 at the positions of the laser rod 10 and an excitation lamp 12 respectively, and also a shape in which at least a part of the ellipse 58 including at least one vertex a1 on a major axis (x) of the ellipse 58 is reduced; and a part 54 of the inner wall surface 14a which corresponds to the reduced part of the ellipse 58 form a diffusion surface, and a part 52 of the inner wall surface 14a other than the part 54 corresponding to the reduced part 56 forms a reflective surface.

Description

本発明は、ランプ励起による固体レーザ発振器およびそれに用いられるレーザチャンバ並びにレーザを利用した装置に関するものである。   The present invention relates to a solid-state laser oscillator using lamp excitation, a laser chamber used therefor, and an apparatus using a laser.

従来、ランプ励起による固体レーザ発振器において、楕円型のレーザチャンバおよび拡散型のレーザチャンバが知られている。   Conventionally, an elliptical laser chamber and a diffusion type laser chamber are known in lamp-excited solid-state laser oscillators.

楕円型のレーザチャンバは、例えば図10のような構造を有する(特許文献1)。具体的には、このレーザチャンバ8は、図10に示されるように、ロッド状に加工したレーザロッド81およびこのレーザロッド81を励起する励起ランプ82のそれぞれの位置を焦点として内包する楕円筒形状の集光器83である。そして、その集光器83の内壁面83aは反射面を構成し、一方の焦点にある励起ランプ82から出たすべての励起光が他方の焦点にあるレーザロッド81に集光されるよう構成されている。例えばこのレーザロッド81や励起ランプ82が出す熱を除去するように、例えばレーザチャンバ8内に水が流される。   The elliptical laser chamber has a structure as shown in FIG. 10, for example (Patent Document 1). Specifically, as shown in FIG. 10, the laser chamber 8 has an elliptical cylindrical shape that includes the positions of a laser rod 81 processed into a rod shape and an excitation lamp 82 that excites the laser rod 81 as focal points. The concentrator 83. The inner wall surface 83a of the condenser 83 constitutes a reflecting surface, and is configured such that all the excitation light emitted from the excitation lamp 82 at one focal point is condensed on the laser rod 81 at the other focal point. ing. For example, water is caused to flow into the laser chamber 8 so as to remove heat generated by the laser rod 81 and the excitation lamp 82, for example.

一方、拡散型のレーザチャンバは、例えば図11のような構造を有する(特許文献2)。具体的には、このレーザチャンバ9は、図11に示されるように、レーザロッドを内蔵するための挿通孔92および励起ランプを内蔵するための挿通孔93が形成された透明なガラス部材91と、このガラス部材91の周囲を覆い内壁面が拡散面を構成する長円筒形状の拡散部材94とを備えるものである。   On the other hand, the diffusion type laser chamber has a structure as shown in FIG. 11, for example (Patent Document 2). Specifically, as shown in FIG. 11, the laser chamber 9 includes a transparent glass member 91 in which an insertion hole 92 for incorporating a laser rod and an insertion hole 93 for incorporating an excitation lamp are formed. The glass member 91 is provided with a long cylindrical diffusion member 94 that covers the periphery of the glass member 91 and whose inner wall surface forms a diffusion surface.

そして一般的に、楕円型のレーザチャンバを使用した固体レーザ発振器はエネルギー変換効率が高く、拡散型のレーザチャンバを使用した固体レーザ発振器は小型軽量化が可能であるという利点を有しているとされている。   In general, solid laser oscillators using elliptical laser chambers have high energy conversion efficiency, and solid laser oscillators using diffusion laser chambers have the advantage that they can be reduced in size and weight. Has been.

特開平6−120586号公報JP-A-6-120586 特開平10−125993号公報JP-A-10-125993

しかしながら、一般的に、前者の固体レーザ発振器は小型軽量化に向かず、後者の固体レーザ発振器はエネルギー変換効率が低いという問題がある。そこで、それぞれの特性のみに特化せず、両方の特性を総合的に勘案してバランスのとれた固体レーザ発振器もあれば望ましい。   However, in general, the former solid-state laser oscillator is not suitable for reduction in size and weight, and the latter solid-state laser oscillator has a problem of low energy conversion efficiency. Therefore, it would be desirable to have a solid-state laser oscillator that is well-balanced by comprehensively taking into account both characteristics without specializing only in the respective characteristics.

本発明は上記要望に応えてなされたものであり、固体レーザ発振器において、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスのとれた固体レーザ発振器およびそれに用いられるレーザチャンバを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in response to the above-described demand, and an object of the present invention is to provide a solid-state laser oscillator that is well-balanced from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight, and a laser chamber used therefor. Is.

また、本発明は、レーザを利用した装置において、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスのとれた装置を提供することを目的とするものである。   Another object of the present invention is to provide an apparatus using a laser that is balanced from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight.

上記課題を解決するために、本発明に係る固体レーザ発振器は、
レーザロッドと、レーザロッドを励起する励起ランプと、レーザロッドおよび励起ランプを内包する筒形状のレーザチャンバとを備える固体レーザ発振器において、
レーザチャンバの内壁面のレーザロッドに垂直な断面における断面形状が、レーザロッドおよび励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、この楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む楕円の一部が減縮した形状であり、
内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、
内壁面のうち上記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a solid-state laser oscillator according to the present invention is:
In a solid-state laser oscillator comprising a laser rod, an excitation lamp for exciting the laser rod, and a cylindrical laser chamber containing the laser rod and the excitation lamp,
The cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the laser rod on the inner wall surface of the laser chamber is a shape based on an ellipse with the respective positions of the laser rod and the excitation lamp as a focus, and at least one on the major axis of the ellipse A part of the ellipse including the vertex is a reduced shape,
Of the inner wall surface, the portion corresponding to the reduced portion of the ellipse constitutes the diffusion surface,
Of the inner wall surface, a portion other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface.

本明細書において、楕円の部分が「減縮した」とは、内壁面の上記断面形状の面積が当該断面形状の基本となった楕円の面積よりも小さくなるように、楕円の当該部分を規定する線が当該楕円の範囲内で変形したことを意味する。   In this specification, the term “reduced” means that the portion of the ellipse is such that the area of the cross-sectional shape of the inner wall surface is smaller than the area of the ellipse that is the basis of the cross-sectional shape. It means that the line is deformed within the range of the ellipse.

そして、本発明に係る固体レーザ発振器において、上記減縮した部分は、少なくとも、レーザロッド側の領域であって励起ランプ側の焦点を通りレーザロッドに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい。   In the solid-state laser oscillator according to the present invention, the reduced portion is at least a portion in a region sandwiched between two tangents that are in the region on the laser rod side and pass through the focal point on the excitation lamp side and contact the laser rod. It is preferable that all are included.

また、本発明に係る固体レーザ発振器において、上記減縮した部分は、少なくとも、励起ランプ側の領域であってレーザロッド側の焦点を通り励起ランプに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい。   In the solid-state laser oscillator according to the present invention, the reduced portion is at least a portion in a region sandwiched between two tangents that are in the region on the excitation lamp side and pass through the focal point on the laser rod side and contact the pump lamp. It is preferable that all are included.

また、本発明に係る固体レーザ発振器において、楕円全体に対する上記減縮した部分の割合は50%以下であることが好ましい。   In the solid-state laser oscillator according to the present invention, the ratio of the reduced portion to the entire ellipse is preferably 50% or less.

また、本発明に係る固体レーザ発振器において、レーザロッドはアレキサンドライトであることが好ましい。   In the solid-state laser oscillator according to the present invention, the laser rod is preferably alexandrite.

本発明に係るレーザチャンバは、
固体レーザ発振器に用いられる、レーザロッドおよびレーザロッドを励起する励起ランプを内包する筒形状のレーザチャンバにおいて、
レーザチャンバの内壁面のレーザロッドに垂直な断面における断面形状が、レーザロッドおよび励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、この楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む楕円の一部が減縮した形状であり、
内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、
内壁面のうち上記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とするものである。
The laser chamber according to the present invention comprises:
In a cylindrical laser chamber containing a laser rod and an excitation lamp for exciting the laser rod used in a solid-state laser oscillator,
The cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the laser rod on the inner wall surface of the laser chamber is a shape based on an ellipse with the respective positions of the laser rod and the excitation lamp as a focus, and at least one on the major axis of the ellipse A part of the ellipse including the vertex is a reduced shape,
Of the inner wall surface, the portion corresponding to the reduced portion of the ellipse constitutes the diffusion surface,
Of the inner wall surface, a portion other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface.

そして、本発明に係るレーザチャンバにおいて、上記減縮した部分は、少なくとも、レーザロッド側の領域であって励起ランプ側の焦点を通りレーザロッドに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい。   In the laser chamber according to the present invention, the reduced portion is at least all of the portion in the region on the laser rod side and between the two tangents that pass through the focal point on the excitation lamp side and touch the laser rod. It is preferable that it is included.

また、本発明に係るレーザチャンバにおいて、上記減縮した部分は、少なくとも、励起ランプ側の領域であってレーザロッド側の焦点を通り励起ランプに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい。   Further, in the laser chamber according to the present invention, the reduced portion is at least the portion in the region on the excitation lamp side and between the two tangent lines passing through the focal point on the laser rod side and in contact with the excitation lamp. It is preferable that it is included.

また、本発明に係るレーザチャンバにおいて、楕円全体に対する上記減縮した部分の割合は50%以下であることが好ましい。   In the laser chamber according to the present invention, the ratio of the reduced portion to the entire ellipse is preferably 50% or less.

本発明に係るレーザを利用した装置は、上記に記載の固体レーザ発振器をレーザ光源として備えることを特徴とするものである。   An apparatus using a laser according to the present invention includes the solid-state laser oscillator described above as a laser light source.

そして、本発明に係るレーザを利用した装置は、
レーザ光源からのレーザ光を測定光として被検体に照射する光照射部と、
光照射部が測定光を照射することにより被検体内で発生した光音響波を検出する電気音響変換部と、
電気音響変換部により検出された光音響波に基づいて光音響画像を生成する画像生成部と、
画像生成部により生成された光音響画像を表示する表示部とを備えることを特徴とするものとすることができる。
And the apparatus using the laser according to the present invention is:
A light irradiation unit that irradiates a subject with laser light from a laser light source as measurement light;
An electroacoustic conversion unit that detects a photoacoustic wave generated in the subject by irradiating the measurement light by the light irradiation unit;
An image generation unit that generates a photoacoustic image based on the photoacoustic wave detected by the electroacoustic conversion unit;
And a display unit that displays a photoacoustic image generated by the image generation unit.

本発明に係る固体レーザ発振器およびレーザチャンバは、レーザチャンバの内壁面のレーザロッドに垂直な断面における断面形状が、レーザロッドおよび励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、この楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む楕円の一部が減縮した形状であり、内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、内壁面のうち上記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とする。このような構成の下では、従来の楕円型のレーザチャンバが減縮した分、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバが占有する空間を削減することができる。一方、内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が反射面のままでは、光路がずれるため当該部分で反射した励起ランプからの光がレーザロッドに集光されにくくなる場合があり得る。しかし本発明では、当該部分を拡散面で構成することにより、多少光路がずれても光がレーザロッドに当たることになる。この結果、固体レーザ発振器において、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスをとることが可能となる。   In the solid-state laser oscillator and the laser chamber according to the present invention, the cross-sectional shape in the cross section perpendicular to the laser rod on the inner wall surface of the laser chamber is a shape based on an ellipse focusing on the respective positions of the laser rod and the excitation lamp. In addition, a part of the ellipse including at least one vertex on the major axis of the ellipse is a reduced shape, and a part corresponding to the reduced part of the ellipse among the inner wall surfaces constitutes a diffusion surface, A portion of the inner wall surface other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface. Under such a configuration, the space occupied by the laser chamber can be reduced as compared with the conventional laser chamber because the conventional elliptical laser chamber is reduced. On the other hand, if the portion of the inner wall surface corresponding to the reduced portion of the ellipse remains a reflection surface, the optical path may be shifted, so that light from the excitation lamp reflected by the portion may not be collected on the laser rod. . However, in the present invention, the portion is constituted by a diffusing surface, so that the light hits the laser rod even if the optical path is slightly deviated. As a result, a solid laser oscillator can be balanced from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight.

また、本発明に係るレーザを利用した装置は、本発明の固体レーザ発振器を備えたものであるから、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスをとることが可能となる。   In addition, since the apparatus using the laser according to the present invention includes the solid-state laser oscillator according to the present invention, it is possible to achieve a balance from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight.

実施形態の固体レーザ発振器内部の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure inside the solid-state laser oscillator of embodiment. 実施形態のレーザロッド、励起ランプおよびレーザチャンバを概略的に示す斜視図である。It is a perspective view showing roughly a laser rod, an excitation lamp, and a laser chamber of an embodiment. 実施形態のレーザロッド、励起ランプおよびレーザチャンバを概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the laser rod, excitation lamp, and laser chamber of embodiment. レーザチャンバの他の例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a laser chamber schematically. レーザチャンバの他の例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a laser chamber schematically. レーザチャンバの他の例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a laser chamber schematically. レーザチャンバの他の例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a laser chamber schematically. レーザチャンバの他の例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of a laser chamber schematically. 実施形態におけるレーザを利用した装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the apparatus using the laser in embodiment. 従来のレーザチャンバを概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional laser chamber schematically. 従来のレーザチャンバを概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional laser chamber schematically.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described using a drawing, the present invention is not limited to this. In order to facilitate visual recognition, the scale of each component in the drawings is appropriately changed from the actual one.

「固体レーザ発振器およびレーザチャンバの実施形態」
図1は、実施形態の固体レーザ発振器内部の構成を概略的に示す平面図である。図2は、実施形態のレーザロッド、励起ランプおよびレーザチャンバを概略的に示す斜視図である。図3は、実施形態のレーザロッド、励起ランプおよびレーザチャンバの1つの例を概略的に示す、レーザロッドの長さ方向に垂直なA−A断面における断面図である。図3aは当該断面の全体図であり、図3bは図3aにおけるレーザロッド近傍領域Bの拡大図である。なお、図3では、レーザチャンバに関しては内壁面のみが抽出されて示されている。
“Embodiments of Solid State Laser Oscillator and Laser Chamber”
FIG. 1 is a plan view schematically showing an internal configuration of the solid-state laser oscillator according to the embodiment. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a laser rod, an excitation lamp, and a laser chamber of the embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line AA perpendicular to the length direction of the laser rod, schematically showing one example of the laser rod, the excitation lamp, and the laser chamber of the embodiment. 3a is an overall view of the cross section, and FIG. 3b is an enlarged view of a laser rod vicinity region B in FIG. 3a. In FIG. 3, only the inner wall surface of the laser chamber is extracted and shown.

実施形態の固体レーザ発振器1は、レーザロッド10、励起ランプ12、レーザチャンバ14、出力ミラー16、全反射ミラー18、Qスイッチ20およびこれらを収容する筐体28並びに筐体外部からレーザチャンバ14へ接続された冷却機器30を備えるものである。   The solid-state laser oscillator 1 according to the embodiment includes a laser rod 10, an excitation lamp 12, a laser chamber 14, an output mirror 16, a total reflection mirror 18, a Q switch 20, a housing 28 that accommodates these, and a laser chamber 14 from the outside of the housing. A connected cooling device 30 is provided.

(レーザロッド)
レーザロッド10は、活性固体媒体を含む固体素子であり、例えば、活性媒体であるNd3−が添加されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG:YAl12)結晶から構成されたYAGロッドである。レーザロッド10は棒状に形成されている。レーザロッド10は、励起ランプ12からの光エネルギーを受け取って、特定の波長の光を増幅するレーザ媒質として機能する。このレーザロッド10から誘導放出された光L1は、出力ミラー16および全反射ミラー18から構成される共振器内で共振しながら増幅され、その後レーザL2として出力される(図1)。なお、レーザロッド10はアレキサンドライトであることが好ましい。
(Laser rod)
The laser rod 10 is a solid element including an active solid medium. For example, a YAG rod composed of an yttrium aluminum garnet (YAG: Y 3 Al 5 O 12 ) crystal to which Nd 3− that is an active medium is added. It is. The laser rod 10 is formed in a rod shape. The laser rod 10 functions as a laser medium that receives light energy from the excitation lamp 12 and amplifies light of a specific wavelength. The light L1 stimulated and emitted from the laser rod 10 is amplified while resonating in a resonator composed of the output mirror 16 and the total reflection mirror 18, and then output as a laser L2 (FIG. 1). The laser rod 10 is preferably alexandrite.

(励起ランプ)
励起ランプ12は、レーザロッド10が誘導放出するためのエネルギーを供給する光源である。励起ランプ12は、例えば、Xeガスが封入された棒状のフラッシュランプを採用することができる。励起ランプ12は、図示しない筐体28の外部に配置された電源に接続されている。
(Excitation lamp)
The excitation lamp 12 is a light source that supplies energy for the stimulated emission of the laser rod 10. As the excitation lamp 12, for example, a rod-shaped flash lamp in which Xe gas is sealed can be adopted. The excitation lamp 12 is connected to a power source arranged outside the casing 28 (not shown).

(レーザチャンバ)
レーザチャンバ14は、レーザロッド10および励起ランプ12を包含し、励起ランプ12から放射された光をレーザロッド10へ集光するための部材である。レーザチャンバ14は、レーザロッド10および励起ランプ12の長さ方向に伸びた筒形状を有する(図2)。レーザチャンバ14は、例えば金属板や、内壁が金属コーティングされたセラミックから構成される。
(Laser chamber)
The laser chamber 14 includes a laser rod 10 and an excitation lamp 12 and is a member for condensing light emitted from the excitation lamp 12 onto the laser rod 10. The laser chamber 14 has a cylindrical shape extending in the length direction of the laser rod 10 and the excitation lamp 12 (FIG. 2). The laser chamber 14 is made of, for example, a metal plate or a ceramic whose inner wall is metal-coated.

さらに、レーザチャンバ14の内壁面14aのレーザロッド10に垂直な断面における断面形状50は、レーザロッド10および励起ランプ12のそれぞれの位置(例えば棒状の中心軸の位置)を焦点F1およびF2とする楕円58を基本とした形状であって、この楕円58の長軸x上の少なくとも1つの頂点(つまり、頂点a1および頂点a2の少なくともいずれか)を含む楕円58の一部が減縮した形状を有する(図3)。   Furthermore, the cross-sectional shape 50 in the cross section perpendicular to the laser rod 10 on the inner wall surface 14a of the laser chamber 14 has the respective positions (for example, the positions of the rod-shaped central axes) of the laser rod 10 and the excitation lamp 12 as focal points F1 and F2. A shape based on the ellipse 58, wherein a part of the ellipse 58 including at least one vertex (that is, at least one of the vertex a1 and the vertex a2) on the major axis x of the ellipse 58 has a reduced shape. (Figure 3).

「楕円を基本とした形状」とは、レーザチャンバ14の断面形状50が、当該楕円の50%以上の部分を残しつつ、その他の部分が変形した形状であることを意味する。そして、楕円の部分が「減縮した」とは、内壁面14aの上記断面形状50の面積が当該断面形状50の基本となった楕円58の面積よりも小さくなるように、楕円58の当該部分を規定する線56が当該楕円58の範囲内で変形したことを意味する。   The “shape based on an ellipse” means that the cross-sectional shape 50 of the laser chamber 14 is a shape in which other portions are deformed while leaving a portion of 50% or more of the ellipse. And, “the portion of the ellipse 58 is reduced” means that the portion of the ellipse 58 is reduced so that the area of the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14 a is smaller than the area of the ellipse 58 that is the basis of the cross-sectional shape 50. It means that the line 56 to be defined is deformed within the range of the ellipse 58.

さらに、レーザチャンバ14の内壁面14aには、反射面および拡散面が形成されている。具体的には、レーザチャンバ14の内壁面14aのうち上記楕円58の減縮した部分56に対応する部分54が拡散面を構成するものであり、内壁面14aのうち上記減縮した部分56に対応する部分54以外の部分52が反射面を構成するものである。拡散面は、例えば、BaSOで構成したり金属の表面を酸で荒らしたり等することにより実現される。 Further, a reflection surface and a diffusion surface are formed on the inner wall surface 14 a of the laser chamber 14. Specifically, a portion 54 corresponding to the reduced portion 56 of the ellipse 58 in the inner wall surface 14a of the laser chamber 14 constitutes a diffusion surface, and corresponds to the reduced portion 56 in the inner wall surface 14a. A portion 52 other than the portion 54 constitutes a reflecting surface. The diffusion surface is realized, for example, by being made of BaSO 4 or by roughening the surface of the metal with an acid.

「減縮した部分」とは、内壁面14aの断面形状50の基本となった楕円58のうち減縮する対象となった部分を意味し、「減縮した部分に対応する部分」とは、内壁面14aの断面形状50のうち減縮した結果得られる部分を意味する。また、「減縮した部分に対応する部分以外の部分」とは、上記2つの定義に基づいて、減縮する対象とならなかった部分52、すなわち内壁面14aの断面形状50とその基本となった楕円58との共有部分であると言える。   The “reduced portion” means the portion of the ellipse 58 that is the basis of the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14a, and the “reduced portion” corresponds to the inner wall surface 14a. Of the cross-sectional shape 50 of FIG. Further, the “part other than the part corresponding to the reduced part” refers to the part 52 that is not the object of reduction based on the above two definitions, that is, the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14a and the ellipse that is the basis thereof. It can be said that it is a shared part with 58.

このような構成の下では、従来の楕円型のレーザチャンバが減縮した分、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバ14が占有する空間を削減することができる。一方、内壁面14aのうち上記楕円58の減縮した部分56に対応する部分54が反射面のままでは、光路がずれるため当該部分54で反射した励起ランプ12からの光がレーザロッド10に集光されにくくなる場合があり得る。しかし本発明では、当該部分54を拡散面で構成することにより、多少光路がずれても光がレーザロッドに当たることになる。   Under such a configuration, the space occupied by the laser chamber 14 can be reduced as compared with the conventional laser chamber, as the conventional elliptical laser chamber is reduced. On the other hand, if the portion 54 corresponding to the reduced portion 56 of the ellipse 58 in the inner wall surface 14a remains as a reflection surface, the optical path is shifted, so that the light from the excitation lamp 12 reflected by the portion 54 is condensed on the laser rod 10. It may become difficult to be done. However, in the present invention, the portion 54 is formed of a diffusing surface, so that the light hits the laser rod even if the optical path is slightly shifted.

本発明に係る固体レーザ発振器1およびレーザチャンバ14において、上記減縮した部分56は、少なくとも、レーザロッド10側の領域R1であって励起ランプ12側の焦点F2を通りレーザロッド10に接する2つの接線T1に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい(図3)。この場合において例えば、減縮した部分に対応する部分は、図3における符号54の太線部分の全体となる。なお、「レーザロッド側の領域」とは、頂点a1を通り長軸xに垂直な直線mと短軸yとの間の領域を意味する。   In the solid-state laser oscillator 1 and the laser chamber 14 according to the present invention, the reduced portion 56 is at least two tangents that are in contact with the laser rod 10 through the focal point F2 on the excitation lamp 12 side in the region R1 on the laser rod 10 side. It is preferable that all the portions in the region sandwiched between T1 are included (FIG. 3). In this case, for example, the portion corresponding to the reduced portion is the entire thick line portion denoted by reference numeral 54 in FIG. The “laser rod side region” means a region between a straight line m passing through the vertex a1 and perpendicular to the long axis x and the short axis y.

当該部分は、励起ランプ12から放射された光が当該部分で反射せずともレーザロッドに吸収されることがあるため、レーザロッド10の励起に寄与する程度が比較的低い。そのため、当該部分においてレーザチャンバの断面形状が従来の楕円から減縮しても、エネルギー変換効率に与える悪影響は比較的少なくて済むと考えられる。   In this portion, the light emitted from the excitation lamp 12 may be absorbed by the laser rod without being reflected by the portion, so that the degree of contribution to the excitation of the laser rod 10 is relatively low. Therefore, even if the cross-sectional shape of the laser chamber is reduced from the conventional ellipse in this portion, it is considered that there is relatively little adverse effect on the energy conversion efficiency.

しかしながら、本発明の固体レーザ発振器1およびレーザチャンバ14は、図3に示される態様に限定されない。   However, the solid-state laser oscillator 1 and the laser chamber 14 of the present invention are not limited to the embodiment shown in FIG.

例えば、内壁面14aの断面形状50は、図4に示されるように、減縮した部分に対応する部分54が、レーザロッド10および頂点a1の間の長軸x上の任意の点を通り長軸xに垂直な線n1と楕円58との交点i1およびi2を結ぶ線となるように、楕円58が減縮した形状とすることもできる。例えば図4では、交点i1およびi2を結ぶ線は直線(図4における符号54の太線部分)で構成されている。このような構成により、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバ14が占有する空間をより削減することができる。   For example, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14a is such that the portion 54 corresponding to the reduced portion passes through an arbitrary point on the long axis x between the laser rod 10 and the apex a1. The shape of the ellipse 58 may be reduced so that the line connects the intersection points i1 and i2 of the line n1 perpendicular to x and the ellipse 58. For example, in FIG. 4, the line connecting the intersections i1 and i2 is a straight line (the bold line portion indicated by reference numeral 54 in FIG. 4). With such a configuration, the space occupied by the laser chamber 14 can be further reduced as compared with the conventional laser chamber.

また、内壁面14aの断面形状50は、図5に示されるように、減縮した部分に対応する部分54が、焦点F1を通り長軸xに垂直な直線n2と楕円58との交点i3およびi4を結ぶ線となるように、楕円58が減縮した形状とすることもできる。例えば図5では、交点i3およびi4を結ぶ線は曲線(図5における符号54の太線部分)で構成されている。このような構成により、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバ14が占有する空間をより削減することができる。   In addition, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14a is such that the portion 54 corresponding to the reduced portion intersects with the straight lines n2 perpendicular to the long axis x through the focal point F1 and the ellipse 58 i3 and i4. The shape of the ellipse 58 may be reduced so as to be a line connecting the two. For example, in FIG. 5, the line connecting the intersections i3 and i4 is composed of a curved line (the thick line portion with reference numeral 54 in FIG. 5). With such a configuration, the space occupied by the laser chamber 14 can be further reduced as compared with the conventional laser chamber.

また、内壁面14aの断面形状50は、図6に示されるように、減縮した部分に対応する部分54が、楕円58の中心cおよびレーザロッド10の間の長軸x上の任意の点を通り長軸xに垂直な線n3と楕円58との交点i5およびi6を結ぶ線となるように、楕円58が減縮した形状とすることもできる。例えば図6では、交点i5およびi6を結ぶ線は複数の直線(図6における符号54の太線部分)で構成されている。このような構成により、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバ14が占有する空間をより削減することができる。   Further, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape 50 of the inner wall surface 14 a is such that the portion 54 corresponding to the reduced portion has an arbitrary point on the long axis x between the center c of the ellipse 58 and the laser rod 10. The shape of the ellipse 58 may be reduced so as to be a line connecting the intersections i5 and i6 between the line n3 perpendicular to the long axis x and the ellipse 58. For example, in FIG. 6, the line connecting the intersections i5 and i6 is composed of a plurality of straight lines (thick line portion indicated by reference numeral 54 in FIG. 6). With such a configuration, the space occupied by the laser chamber 14 can be further reduced as compared with the conventional laser chamber.

本発明に係る固体レーザ発振器1およびレーザチャンバ14において、上記減縮した部分は、少なくとも、励起ランプ12側の領域R2であってレーザロッド10側の焦点F1を通り励起ランプ12に接する2つの接線T2に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることが好ましい(図7)。なお、「励起ランプ側の領域」とは、頂点a2を通り長軸xに垂直な直線oと短軸yとの間の領域を意味する。   In the solid-state laser oscillator 1 and the laser chamber 14 according to the present invention, the reduced portion is at least two tangents T2 that are in contact with the excitation lamp 12 through the focal point F1 on the laser rod 10 side in the region R2 on the excitation lamp 12 side. It is preferable to include all the portions in the region sandwiched between the layers (FIG. 7). The “excitation lamp side region” means a region between a straight line o passing through the vertex a2 and perpendicular to the long axis x and the short axis y.

当該部分は、励起ランプ12から放射された光が当該部分で反射しても励起ランプ12にその光路を阻害されることがあるため、レーザロッド10の励起に寄与する程度が比較的低い。そのため、当該部分においてレーザチャンバの断面形状が従来の楕円から減縮しても、エネルギー変換効率に与える悪影響は比較的少なくて済むと考えられる。   In this portion, even if the light emitted from the excitation lamp 12 is reflected by the portion, the excitation lamp 12 may obstruct the optical path, so that the degree of contribution to the excitation of the laser rod 10 is relatively low. Therefore, even if the cross-sectional shape of the laser chamber is reduced from the conventional ellipse in this portion, it is considered that there is relatively little adverse effect on the energy conversion efficiency.

さらに、断面形状が減縮したことおよびその内壁面14aが拡散面によって構成されたことにより、本来レーザロッド10に到達することができなかった光がレーザロッド10にまで到達することができるようになるため、むしろ光エネルギーの利用効率が向上する場合もありうる。したがって、このような観点からも、当該部分においてレーザチャンバの断面形状が従来の楕円から減縮しても、エネルギー変換効率に与える悪影響は比較的少なくて済むと考えられる。   Furthermore, since the cross-sectional shape is reduced and the inner wall surface 14a is constituted by a diffusion surface, light that cannot originally reach the laser rod 10 can reach the laser rod 10. Therefore, the utilization efficiency of light energy may be improved. Therefore, from this point of view, even if the cross-sectional shape of the laser chamber is reduced from the conventional ellipse in this part, it is considered that there is relatively little adverse effect on the energy conversion efficiency.

この場合において、減縮した部分に対応する部分は、図7における符号54の太線部分および符号60の太線部分の全体となる。このような構成により、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバ14が占有する空間をより削減することができる。   In this case, the portion corresponding to the reduced portion is the entire thick line portion 54 and the thick line portion 60 in FIG. With such a configuration, the space occupied by the laser chamber 14 can be further reduced as compared with the conventional laser chamber.

また、内壁面14aの断面形状は、図8に示されるように、断面形状のうち上記2つの接線T2に挟まれた領域にある部分60(つまり、励起ランプ12側の領域R2における上記減縮した部分62に対応する部分)が、励起ランプ12に向かって凸形状となるように、楕円が減縮した形状とすることもできる。このような構成にすれば、励起ランプ12から放射された光のうち当該部分で反射した光が励起ランプ12に戻ることを抑制することができるため、より光エネルギーの利用効率を向上させることができると考えられる。   Further, as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the inner wall surface 14a is reduced in the portion 60 in the region sandwiched between the two tangents T2 in the cross-sectional shape (that is, in the region R2 on the excitation lamp 12 side). The portion corresponding to the portion 62) may have a shape in which an ellipse is reduced so that the shape becomes a convex shape toward the excitation lamp 12. With such a configuration, it is possible to suppress the light reflected from the portion of the light emitted from the excitation lamp 12 from returning to the excitation lamp 12, thereby further improving the light energy utilization efficiency. It is considered possible.

本発明に係る固体レーザ発振器1およびレーザチャンバ14において、楕円全体に対する上記減縮した部分の割合は50%以下であることが好ましい。レーザロッド10までの距離が短い側の楕円部分を減縮する方が励起効率の観点から望ましく、さらに上記割合が50%を超えると著しくエネルギー変換効率が低下するためである。   In the solid-state laser oscillator 1 and the laser chamber 14 according to the present invention, the ratio of the reduced portion to the entire ellipse is preferably 50% or less. It is desirable from the viewpoint of excitation efficiency to reduce the elliptical part on the side where the distance to the laser rod 10 is short. Further, if the ratio exceeds 50%, the energy conversion efficiency is remarkably lowered.

(Qスイッチ)
Qスイッチ20は、誘導放出された光L1の光軸上であって、レーザロッド10と全反射ミラー18との間に配置されている。Qスイッチ20は、例えばλ/4板22、ポッケルスセル24およびポラライザ26から構成される。
(Q switch)
The Q switch 20 is disposed between the laser rod 10 and the total reflection mirror 18 on the optical axis of the stimulated light L1. The Q switch 20 includes, for example, a λ / 4 plate 22, a Pockels cell 24, and a polarizer 26.

(筐体)
筐体28は、例えば直方体形状に形成されており、出力ミラー16に対向する部分の側壁にレーザL2を取り出すための開口28aを有する。
(Casing)
The housing 28 is formed in a rectangular parallelepiped shape, for example, and has an opening 28 a for taking out the laser L <b> 2 on the side wall of the portion facing the output mirror 16.

(冷却機器)
冷却機器30は、レーザロッド10および励起ランプ12を冷却するための機器である。冷却機器30は、例えば、純水等の冷却媒体を収容しこの冷却媒体の循環を制御す冷却制御部32、配管34aおよび配管34bを備え、冷却媒体の往路となる配管34aおよび冷却媒体の復路となる配管34bを介してレーザチャンバ14に接続されている。
(Cooling equipment)
The cooling device 30 is a device for cooling the laser rod 10 and the excitation lamp 12. The cooling device 30 includes, for example, a cooling control unit 32 that stores a cooling medium such as pure water and controls circulation of the cooling medium, a pipe 34a, and a pipe 34b. It is connected to the laser chamber 14 through a pipe 34b.

例えば、配管34aを通って供給された冷却媒体は、レーザチャンバ14の内部を通りながらレーザロッド10および励起ランプ12の熱を奪い、その後配管34bを通って冷却制御部32に戻ってくる。そして、冷却制御部32で冷却された冷却媒体は、再度レーザチャンバ14および冷却制御部32の相互間で循環することになる。   For example, the cooling medium supplied through the pipe 34a takes the heat of the laser rod 10 and the excitation lamp 12 while passing through the inside of the laser chamber 14, and then returns to the cooling control unit 32 through the pipe 34b. Then, the cooling medium cooled by the cooling control unit 32 is circulated again between the laser chamber 14 and the cooling control unit 32.

(作用効果)
以上のように、本発明に係る固体レーザ発振器およびレーザチャンバは、レーザチャンバの内壁面のレーザロッドに垂直な断面における断面形状が、レーザロッドおよび励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、この楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む楕円の一部が減縮した形状であり、内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、内壁面のうち上記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とする。このような構成の下では、従来の楕円型のレーザチャンバが減縮した分、従来のレーザチャンバに比べてレーザチャンバが占有する空間を削減することができる。一方、内壁面のうち上記楕円の減縮した部分に対応する部分が反射面のままでは、光路がずれるため当該部分で反射した励起ランプからの光がレーザロッドに集光されにくくなる場合があり得る。しかし本発明では、当該部分を拡散面で構成することにより、多少光路がずれても光がレーザロッドに当たることになる。この結果、固体レーザ発振器において、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスをとることが可能となる。
(Function and effect)
As described above, in the solid-state laser oscillator and the laser chamber according to the present invention, the cross-sectional shape in the cross section perpendicular to the laser rod on the inner wall surface of the laser chamber is basically an ellipse that focuses on the positions of the laser rod and the excitation lamp. A shape of the ellipse including at least one vertex on the major axis of the ellipse is reduced, and a portion corresponding to the reduced portion of the ellipse on the inner wall surface constitutes a diffusion surface. A portion of the inner wall surface other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface. Under such a configuration, the space occupied by the laser chamber can be reduced as compared with the conventional laser chamber because the conventional elliptical laser chamber is reduced. On the other hand, if the portion of the inner wall surface corresponding to the reduced portion of the ellipse remains a reflection surface, the optical path may be shifted, so that light from the excitation lamp reflected by the portion may not be collected on the laser rod. . However, in the present invention, the portion is constituted by a diffusing surface, so that the light hits the laser rod even if the optical path is slightly deviated. As a result, a solid laser oscillator can be balanced from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight.

「レーザを利用した装置の実施形態」
次に、レーザを利用した装置の実施形態について説明する。本実施形態では、レーザを利用した装置は、例えば、光が被検体に照射されることにより被検体内で発生した光音響波を検出して光音響画像を生成する光音響撮像装置である。図9は、実施形態におけるレーザを利用した装置(光音響撮像装置70)の構成を概略的に示す図である。
“Embodiment of apparatus using laser”
Next, an embodiment of an apparatus using a laser will be described. In the present embodiment, an apparatus using a laser is, for example, a photoacoustic imaging apparatus that generates a photoacoustic image by detecting a photoacoustic wave generated in a subject by irradiating the subject with light. FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a configuration of a device (photoacoustic imaging device 70) using a laser in the embodiment.

本実施形態の光音響撮像装置70は、図9に示されるように、システム制御部71、本発明の固体レーザ発振器を含むレーザ光源72、画像生成部73、表示部74、操作部75(ユーザインタフェース)および超音波探触子80を備えるものである。   As shown in FIG. 9, the photoacoustic imaging apparatus 70 of the present embodiment includes a system control unit 71, a laser light source 72 including the solid-state laser oscillator of the present invention, an image generation unit 73, a display unit 74, and an operation unit 75 (user Interface) and an ultrasonic probe 80.

システム制御部71は、レーザ光源72、画像生成部73、表示部74および操作部75を制御するものである。システム制御部71は、例えばこれらが同期をとるためのトリガ信号を出力する。   The system control unit 71 controls the laser light source 72, the image generation unit 73, the display unit 74, and the operation unit 75. For example, the system control unit 71 outputs a trigger signal for synchronizing them.

レーザ光源72は、被検部位Mに照射すべきレーザ光Lを測定光として出力するものである。レーザ光源72は、例えば、血液の吸収ピークに含まれる波長のレーザ光を発生させる1以上の光源を有する。本発明においては、光源として、前述した本発明の固体レーザ発振器を備える。   The laser light source 72 outputs laser light L to be irradiated to the test site M as measurement light. The laser light source 72 includes, for example, one or more light sources that generate laser light having a wavelength included in a blood absorption peak. In the present invention, the above-described solid-state laser oscillator of the present invention is provided as a light source.

レーザ光の波長は、撮像対象となる被検体M内の物質の光吸収特性に合わせて適宜決定される。例えば撮像対象が生体内のヘモグロビンである場合(つまり、生体内部の血管を撮像する場合)には、生体の光透過性が良く、かつ各種ヘモグロビンが光の吸収ピークを持つ600〜1000nm程度とすることが好ましい。   The wavelength of the laser light is appropriately determined according to the light absorption characteristics of the substance in the subject M to be imaged. For example, when the imaging target is hemoglobin in the living body (that is, when imaging blood vessels inside the living body), the light transmittance of the living body is good, and various hemoglobins have a light absorption peak of about 600 to 1000 nm. It is preferable.

画像生成部73は、超音波探触子80によって検出した音響信号から光音響画像を生成するものである。例えば、1ライン分の上記音響信号のデータにおける時間軸の位置を、断層画像における深さを表す変位軸の位置に変換して1フレーム分の画像データを構築する。さらに、必要に応じて、超音波探触子80の走査位置ごとに生成された1フレーム分の画像データに基づいて、1フレーム分の画像データを重畳させて仮想的な空間座標に並べたり、取得したデータの間を補間しながら三次元の光音響画像用のボリュームデータを構築したりする。   The image generation unit 73 generates a photoacoustic image from the acoustic signal detected by the ultrasonic probe 80. For example, the position of the time axis in the acoustic signal data for one line is converted into the position of the displacement axis representing the depth in the tomographic image to construct image data for one frame. Further, if necessary, based on the image data for one frame generated for each scanning position of the ultrasound probe 80, the image data for one frame is superimposed and arranged in virtual spatial coordinates, Volume data for three-dimensional photoacoustic images is constructed while interpolating between acquired data.

表示部74は、画像生成部73によって生成された画像データに基づく光音響画像を表示するものである。   The display unit 74 displays a photoacoustic image based on the image data generated by the image generation unit 73.

操作部75は、ユーザが撮像に必要な情報を入力するためのものである。例えば、ユーザは、操作部75を用いて、光音響画像が表示される際の視点方向を指定したり、患者の情報や撮像条件についての情報を入力したりする。   The operation unit 75 is for a user to input information necessary for imaging. For example, the user uses the operation unit 75 to specify a viewpoint direction when a photoacoustic image is displayed, or to input information about patient information or imaging conditions.

超音波探触子80は、光照射部81およびアレイ振動子82から構成され、被検部位Mに対して測定光としてレーザ光Lを照射し、被検部位Mからの光音響波Uを検出するものである。アレイ振動子82が本発明における電気音響変換部に相当する。   The ultrasonic probe 80 includes a light irradiation unit 81 and an array transducer 82, and irradiates a laser beam L as measurement light to the test site M to detect a photoacoustic wave U from the test site M. To do. The array transducer 82 corresponds to the electroacoustic transducer in the present invention.

光照射部81は、アレイ振動子82の近傍からレーザ光Lを被検部位Mに向けて照射する光学要素である。例えば、光照射部81は、アレイ振動子72の近傍に配置された光ファイバの先端部から、レーザ光源72から出力されたレーザ光Lをそのまま被検部位Mに照射する場合には、光照射部81は光ファイバの当該先端部となる。光照射部81は、例えばアレイ振動子82の周囲に沿って配列される。   The light irradiation unit 81 is an optical element that irradiates the test site M with the laser light L from the vicinity of the array transducer 82. For example, when the light irradiation unit 81 directly irradiates the test site M with the laser light L output from the laser light source 72 from the tip of the optical fiber disposed in the vicinity of the array transducer 72, the light irradiation is performed. The part 81 becomes the tip part of the optical fiber. The light irradiation unit 81 is arranged along the periphery of the array transducer 82, for example.

アレイ振動子82は、被検部位M内で発生した光音響波Uを検出する検出素子である。アレイ振動子82は、例えば、1次元状に配列された複数の超音波振動子から構成される。超音波振動子は、例えば、圧電セラミクス、またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)のような高分子フィルムから構成される圧電素子である。   The array transducer 82 is a detection element that detects the photoacoustic wave U generated in the test site M. The array transducer 82 is composed of, for example, a plurality of ultrasonic transducers arranged one-dimensionally. The ultrasonic vibrator is a piezoelectric element composed of a polymer film such as piezoelectric ceramics or polyvinylidene fluoride (PVDF).

以上のように、本実施形態に係るレーザを利用した装置は、本発明の固体レーザ発振器を備えたものであるから、エネルギー変換効率および小型軽量化の観点からバランスをとることが可能となる。   As described above, since the apparatus using the laser according to the present embodiment includes the solid-state laser oscillator of the present invention, it is possible to achieve a balance from the viewpoint of energy conversion efficiency and reduction in size and weight.

上記の実施形態では、本発明のレーザを利用した装置が光音響撮像装置である場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば本発明のレーザを利用した装置は、レーザを利用して材料の加工を行う加工装置、レーザを利用して試料の分析を行う分析装置等、その他の装置に適用することも可能である。   In the above embodiment, the case where the apparatus using the laser of the present invention is a photoacoustic imaging apparatus has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the apparatus using the laser of the present invention can be applied to other apparatuses such as a processing apparatus that processes a material using a laser and an analysis apparatus that analyzes a sample using a laser.

1 固体レーザ発振器
10 レーザロッド
12 励起ランプ
14 レーザチャンバ
14a 内壁面
16 出力ミラー
18 全反射ミラー
20 Qスイッチ
28 筐体
30 冷却機器
32 冷却制御部
34a、34b 配管
50 レーザチャンバの内壁面の断面形状
52 減縮した部分に対応する部分以外の部分
54 減縮した部分に対応する部分
56 減縮した部分
58 基本となった楕円
70 光音響撮像装置
71 システム制御部
72 レーザ光源
73 画像生成部
74 表示部
75 操作部
80 超音波探触子
a1、a2 楕円の頂点
c 楕円の中心
F1、F2 楕円の焦点
L1 誘導放出された光
L2 レーザ
x 楕円の長軸
y 楕円の短軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid state laser oscillator 10 Laser rod 12 Excitation lamp 14 Laser chamber 14a Inner wall surface 16 Output mirror 18 Total reflection mirror 20 Q switch 28 Case 30 Cooling device 32 Cooling control part 34a, 34b Piping 50 Cross-sectional shape 52 of the inner wall surface of a laser chamber A portion other than the portion corresponding to the reduced portion 54 A portion corresponding to the reduced portion 56 A reduced portion 58 A basic ellipse 70 Photoacoustic imaging device 71 System control unit 72 Laser light source 73 Image generation unit 74 Display unit 75 Operation unit 80 Ultrasonic probes a1, a2 Ellipse vertex c Ellipse center F1, F2 Ellipse focus L1 Stimulated emitted light L2 Laser x Ellipse major axis y Ellipse minor axis

Claims (11)

レーザロッドと、該レーザロッドを励起する励起ランプと、前記レーザロッドおよび前記励起ランプを内包する筒形状のレーザチャンバとを備える固体レーザ発振器において、
前記レーザチャンバの内壁面の前記レーザロッドに垂直な断面における断面形状が、前記レーザロッドおよび前記励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、該楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む前記楕円の一部が減縮した形状であり、
前記内壁面のうち前記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、
前記内壁面のうち前記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とする固体レーザ発振器。
In a solid-state laser oscillator comprising a laser rod, an excitation lamp for exciting the laser rod, and a cylindrical laser chamber containing the laser rod and the excitation lamp,
The cross-sectional shape of the inner wall surface of the laser chamber in a cross section perpendicular to the laser rod is a shape based on an ellipse with the respective positions of the laser rod and the excitation lamp as a focal point, and on the long axis of the ellipse A part of the ellipse including at least one vertex of
Of the inner wall surface, the part corresponding to the reduced part of the ellipse constitutes the diffusion surface,
A portion of the inner wall surface other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface.
前記減縮した部分が、少なくとも、前記レーザロッド側の領域であって前記励起ランプ側の焦点を通り前記レーザロッドに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることを特徴とする請求項1に記載の固体レーザ発振器。   The reduced portion includes at least all the portion in the region on the laser rod side and in the region sandwiched between two tangents that pass through the focal point on the excitation lamp side and touch the laser rod. The solid-state laser oscillator according to claim 1. 前記減縮した部分が、少なくとも、前記励起ランプ側の領域であって前記レーザロッド側の焦点を通り前記励起ランプに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることを特徴とする請求項1または2いずれかに記載の固体レーザ発振器。   The reduced portion includes at least all the portion in the region on the excitation lamp side and in the region sandwiched between two tangents that pass through the focal point on the laser rod side and contact the excitation lamp. The solid-state laser oscillator according to claim 1 or 2. 前記楕円全体に対する前記減縮した部分の割合が50%以下であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の固体レーザ発振器。   4. The solid-state laser oscillator according to claim 1, wherein a ratio of the reduced portion to the entire ellipse is 50% or less. 前記レーザロッドがアレキサンドライトであることを特徴とする請求項1から4いずれかに記載の固体レーザ発振器。   The solid-state laser oscillator according to claim 1, wherein the laser rod is alexandrite. 固体レーザ発振器に用いられる、レーザロッドおよび該レーザロッドを励起する励起ランプを内包する筒形状のレーザチャンバにおいて、
前記レーザチャンバの内壁面の前記レーザロッドに垂直な断面における断面形状が、前記レーザロッドおよび前記励起ランプのそれぞれの位置を焦点とする楕円を基本とした形状であって、該楕円の長軸上の少なくとも1つの頂点を含む前記楕円の一部が減縮した形状であり、
前記内壁面のうち前記楕円の減縮した部分に対応する部分が拡散面を構成するものであり、
前記内壁面のうち前記減縮した部分に対応する部分以外の部分が反射面を構成するものであることを特徴とするレーザチャンバ。
In a cylindrical laser chamber containing a laser rod and an excitation lamp for exciting the laser rod used in a solid-state laser oscillator,
The cross-sectional shape of the inner wall surface of the laser chamber in a cross section perpendicular to the laser rod is a shape based on an ellipse with the respective positions of the laser rod and the excitation lamp as a focal point, and on the long axis of the ellipse A part of the ellipse including at least one vertex of
Of the inner wall surface, the part corresponding to the reduced part of the ellipse constitutes the diffusion surface,
A portion of the inner wall surface other than the portion corresponding to the reduced portion constitutes a reflecting surface.
前記減縮した部分が、少なくとも、前記レーザロッド側の領域であって前記励起ランプ側の焦点を通り前記レーザロッドに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることを特徴とする請求項6に記載のレーザチャンバ。   The reduced portion includes at least all the portion in the region on the laser rod side and in the region sandwiched between two tangents that pass through the focal point on the excitation lamp side and touch the laser rod. The laser chamber according to claim 6. 前記減縮した部分が、少なくとも、前記励起ランプ側の領域であって前記レーザロッド側の焦点を通り前記励起ランプに接する2つの接線に挟まれた領域にある部分をすべて含むものであることを特徴とする請求項6または7に記載のレーザチャンバ。   The reduced portion includes at least all the portion in the region on the excitation lamp side and in the region sandwiched between two tangents that pass through the focal point on the laser rod side and contact the excitation lamp. The laser chamber according to claim 6 or 7. 前記楕円全体に対する前記減縮した部分の割合が50%以下であることを特徴とする請求項6から8いずれかに記載のレーザチャンバ。   The laser chamber according to any one of claims 6 to 8, wherein a ratio of the reduced portion to the entire ellipse is 50% or less. 請求項1から5いずれかに記載の固体レーザ発振器をレーザ光源として備えることを特徴とするレーザを利用した装置。   An apparatus using a laser, comprising the solid-state laser oscillator according to claim 1 as a laser light source. 前記レーザ光源からのレーザ光を測定光として被検体に照射する光照射部と、
該光照射部が前記測定光を照射することにより前記被検体内で発生した光音響波を検出する電気音響変換部と、
該電気音響変換部により検出された前記光音響波に基づいて光音響画像を生成する画像生成部と、
該画像生成部により生成された前記光音響画像を表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項10に記載のレーザを利用した装置。
A light irradiation unit for irradiating a subject with laser light from the laser light source as measurement light;
An electroacoustic conversion unit that detects a photoacoustic wave generated in the subject by the light irradiation unit irradiating the measurement light;
An image generation unit that generates a photoacoustic image based on the photoacoustic wave detected by the electroacoustic conversion unit;
The apparatus using a laser according to claim 10, further comprising a display unit that displays the photoacoustic image generated by the image generation unit.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040965A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 富士フイルム株式会社 Laser chamber, solid-state laser device, and photoacoustic measurement device
WO2015040933A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 富士フイルム株式会社 Solid-state laser device and photoacoustic measurement device
WO2015064520A1 (en) 2013-10-31 2015-05-07 富士フイルム株式会社 Laser device and photoacoustic measurement device
JP2016152286A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社アマダミヤチ Laser device
JP2017017353A (en) * 2013-09-18 2017-01-19 富士フイルム株式会社 Solid-state laser apparatus and photoacoustic measurement apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040965A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 富士フイルム株式会社 Laser chamber, solid-state laser device, and photoacoustic measurement device
JP2015060856A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 富士フイルム株式会社 Laser chamber, solid laser device, and opto-acoustic measurement device
WO2015040933A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 富士フイルム株式会社 Solid-state laser device and photoacoustic measurement device
JP2017017353A (en) * 2013-09-18 2017-01-19 富士フイルム株式会社 Solid-state laser apparatus and photoacoustic measurement apparatus
US9899788B2 (en) 2013-09-18 2018-02-20 Fujifilm Corporation Solid-state laser device and photoacoustic measurement device
WO2015064520A1 (en) 2013-10-31 2015-05-07 富士フイルム株式会社 Laser device and photoacoustic measurement device
EP3065234A4 (en) * 2013-10-31 2016-11-23 Fujifilm Corp Laser device and photoacoustic measurement device
US10243317B2 (en) 2013-10-31 2019-03-26 Fujifilm Corporation Laser device and photoacoustic measurement device
JP2016152286A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 株式会社アマダミヤチ Laser device

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