專利名稱：用于非線性光學(xué)元件的溫度啟動(dòng)的定位設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于控制和變換激光能波長(zhǎng)的設(shè)備和方法，在特定的實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于非線性光學(xué)部件的被動(dòng)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
若干年來(lái)激光被用來(lái)將材料雕刻成很精密的形狀?，F(xiàn)在準(zhǔn)分子激光器廣泛用來(lái)在各種手術(shù)過(guò)程中切除組織，特別是用于屈光手術(shù)期間的角膜切除。通?？刂仆饴兜慕M織以便在角膜形狀中產(chǎn)生想要的變化。角膜形狀中的變化可用來(lái)校正眼睛的屈光誤差以便消除對(duì)校正眼鏡的需要，或用來(lái)去除眼睛的病變。
已知的激光眼睛過(guò)程通常采用紫外線或紅外線激光器來(lái)去除角膜的基質(zhì)組織的微觀層以改變它的屈光特性。激光通常具有選擇的頻率以產(chǎn)生角膜組織的光分解而最好不會(huì)對(duì)眼睛鄰近和下面的組織產(chǎn)生顯著的熱損傷。這些選擇的頻率能通過(guò)直接分離分子之間的鍵而將輻射的分子光化學(xué)地分成更小的易變碎片。這些已知的屈光激光器通常按一系列的離散能脈沖來(lái)傳送激光能，每個(gè)脈沖具有足夠的能量來(lái)從相鄰的角膜表面切除薄的容積。該屈光手術(shù)系統(tǒng)通常使用例如，可融化的面罩、可移動(dòng)的孔徑、將激光器移過(guò)角膜表面的掃描系統(tǒng)，這些技術(shù)的組合等等來(lái)控制經(jīng)過(guò)角膜的切除激光能的分布。
在1999年4月23日提交的共同未決U.S.專利申請(qǐng)No.09/274,499中描述了用于通過(guò)控制多個(gè)激光束來(lái)雕刻角膜的示例性系統(tǒng)和方法，在此將其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容引入作為參考。
雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)已知的激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)很有效，但是要取得完全成功，仍然還需要進(jìn)一步改進(jìn)。具體來(lái)說(shuō)，已知的激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)通常依賴準(zhǔn)分子激光器從而以深紫外線波長(zhǎng)產(chǎn)生激光能。為產(chǎn)生這種激光能，這些準(zhǔn)分子激光器通常利用諸如氬氟的氣體來(lái)產(chǎn)生具有約193nm的波長(zhǎng)的光束。盡管這類準(zhǔn)分子激光器很有效，但是存在與激光器中氣體的消耗有關(guān)的高昂的維護(hù)成本。勞務(wù)費(fèi)用和激光室的壽命均比理想的低，而光學(xué)部分的清理和替換通常比期望的多。
固態(tài)激光器具有許多理想的特性。例如，這些激光器可允許比準(zhǔn)分子激光器更高的重復(fù)率。固態(tài)激光器也比準(zhǔn)分子激光器費(fèi)用低而且使用壽命更長(zhǎng)。不幸的是，固態(tài)激光器通常不以深紫外線波長(zhǎng)提供對(duì)眼科手術(shù)和包括半導(dǎo)體處理、診斷應(yīng)用等等其他應(yīng)用來(lái)說(shuō)理想的高的相干輻射。
在前面已經(jīng)提出過(guò)通過(guò)使用非線性光學(xué)部件(有時(shí)稱為NLO)將激光輸出波長(zhǎng)變換成更理想的頻率，從而將固態(tài)激光器用于屈光手術(shù)和其他應(yīng)用。非線性光學(xué)部件通常產(chǎn)生顯著不同于入射在其上的輻射的能量。非線性光學(xué)部件包括偏硼酸鋇、硼酸鋰、硼酸銫鋰、周期性極化鈮酸鋰(LiNbO3)，以及其他材料，諸如RTA，RTP，GaAs，KTA，KTP，LiTaO3、鉭酸鋰等等。這些和其他非線性晶體能用來(lái)通過(guò)例如，使激光能的頻率加倍來(lái)將具有初始波長(zhǎng)的激光能變換成為具有初始波長(zhǎng)的諧波的波長(zhǎng)的另一種激光能。這些和其他非線性晶體材料也可用來(lái)結(jié)合兩種或更多種不同激光輸入能，通過(guò)例如，混合輸入激光能以便求和用于輸出激光能的頻率來(lái)產(chǎn)生想要的波長(zhǎng)的輸出能。在Meal等的U.S.專利No.5,742,626中描述了用于從固態(tài)激光器產(chǎn)生相干深紫外線輸出的示例性的方法和系統(tǒng)，在此將其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容引入作為參考。
雖然建議的紫外線固態(tài)激光器系統(tǒng)的增加的頻率以及求和-混合輸出對(duì)用在激光器眼睛手術(shù)、半導(dǎo)體制作以及其他用途中提供顯著的潛在優(yōu)點(diǎn)，但這些建議的固態(tài)激光器系統(tǒng)具有它們自身的缺點(diǎn)。總的來(lái)說(shuō)，由非線性光學(xué)部件提供的能量變換可隨溫度顯著地變化。更具體地說(shuō)，用于NLO中有效相位匹配以及光頻率變換的入射角可是NLO的溫度的函數(shù)。
在已知的設(shè)備中，其中NLO用來(lái)改變激光束的頻率，例如，第二或第三諧波生成、兩種光束的差異和數(shù)混合等等，通常有效地控制晶體的溫度以便保持想要的變換特性。在使用NLO的其他已知系統(tǒng)中，通過(guò)向耦合到NLO的馬達(dá)提供控制信號(hào)以便響應(yīng)感測(cè)到的溫度變化來(lái)旋轉(zhuǎn)NLO，從而有效地改變?nèi)肷浣恰＿@些已知的有效NLO溫度補(bǔ)償系統(tǒng)均依賴于監(jiān)視傳感器數(shù)據(jù)、將傳感器數(shù)據(jù)反饋到控制系統(tǒng)以及改變NLO的控制機(jī)制(溫度或角度)來(lái)保持想要的能量輸出。這些復(fù)雜的反饋系統(tǒng)相對(duì)于更通用的另外的系統(tǒng)，諸如準(zhǔn)分子激光器來(lái)說(shuō)，增加了在前建議的固態(tài)、深紫外線系統(tǒng)的成本的復(fù)雜性、顯著地降低了它們的潛在的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)上述描述可知，理想地是提供一種改進(jìn)的激光系統(tǒng)、方法和設(shè)備。提供用于保持和/或控制NLO的輸出的改進(jìn)的技術(shù)和系統(tǒng)，特別是如果這些改進(jìn)的技術(shù)避免了依賴主動(dòng)(通常是昂貴的)反饋和控制系統(tǒng)的話，將是特別有益的。本發(fā)明的設(shè)備、系統(tǒng)和方法至少部分減少了已知固態(tài)激光系統(tǒng)的缺點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)這些改進(jìn)的部分或全部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常提供用于變換輻射能的改進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的系統(tǒng)通常利用非線性光學(xué)部分(NLO)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入激光能到輸出能的變換。輸出能通常將具有不同于輸入能的波長(zhǎng)。響應(yīng)相對(duì)于NLO的能量的角度以及響應(yīng)NLO的溫度，通常將改變由NLO提供的變換。本發(fā)明通常基于熱耦合到NLO的構(gòu)件的熱膨脹，提供對(duì)NLO的角度的被動(dòng)控制。有利地，熱膨脹引起的NLO角度變化能夠補(bǔ)償溫度變引起的變換中的變化，以便保持想要的輸出頻率、變換效率、相位匹配等等。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種激光系統(tǒng)，包括生成具有第一頻率的激光束的激光器。將NLO放置在光束的光程中。NLO實(shí)現(xiàn)將第一頻率變換成第二頻率。變換隨NLO相對(duì)于光程的角度而變化。第一構(gòu)件具有第一熱膨脹系數(shù)并且熱耦合到NLO，以便隨NLO的溫度改變的第一構(gòu)件的尺寸改變導(dǎo)致NLO角度的改變。
最好，構(gòu)件尺寸的改變導(dǎo)致NLO的角度的預(yù)定改變以便實(shí)現(xiàn)變換中需要的調(diào)整。通常，變換中角度引起的調(diào)整將補(bǔ)償變換中溫度引起的改變。響應(yīng)構(gòu)件的被動(dòng)膨脹，NLO將在光程內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便當(dāng)操作激光系統(tǒng)期間NLO的溫度在整個(gè)預(yù)定溫度范圍內(nèi)變化時(shí)，第二頻率保持在需要的(通常是預(yù)定的)范圍內(nèi)。
在示例性實(shí)施例中，具有不同熱膨脹系數(shù)的第一和第二構(gòu)件相互連接。連接的構(gòu)件的不同熱膨脹改變各構(gòu)件的彎曲角，并且該彎曲角使NLO在光程內(nèi)旋轉(zhuǎn)。可選地，溫度調(diào)整機(jī)制可允許與溫度無(wú)關(guān)地改變NLO角度，以用于校準(zhǔn)和調(diào)整系統(tǒng)。適當(dāng)?shù)恼{(diào)整機(jī)制可利用與測(cè)微計(jì)線性標(biāo)度系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供包括產(chǎn)生第一頻率的激光束的激光器的激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)。將NLO放置在光束的光程中以便定義相對(duì)于光束的角度。NLO實(shí)現(xiàn)第一頻率到第二頻率的變換。該變換顯示出隨角度變化而產(chǎn)生的角度引起的變化，以及隨NLO的溫度變化而產(chǎn)生的溫度引起的變化。補(bǔ)償器包括具有熱膨脹系數(shù)的第一構(gòu)件。該第一構(gòu)件熱耦合到NLO以便NLO的溫度變化導(dǎo)致該第一構(gòu)件的尺寸變化。將第一構(gòu)件機(jī)械地耦合到NLO。第一構(gòu)件的尺寸變化導(dǎo)致NLO的角度變化，以便變換中角度引起的變化補(bǔ)償變換中溫度引起的變化。將光束引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)置在來(lái)自NLO的光程中。該光束引導(dǎo)系統(tǒng)有選擇地將光束引向角膜的部分以便實(shí)現(xiàn)角膜的屈光特性的理想改變。
在方法方面，本發(fā)明提供包括用激光器以第一頻率生成激光束的方法。通過(guò)NLO將激光束變換成第二頻率。變換步驟隨NLO的溫度以及由NLO和激光束定義的角度而變化。NLO中溫度引起的變化通過(guò)將熱從NLO傳送到一個(gè)構(gòu)件來(lái)被動(dòng)地補(bǔ)償。由熱傳送引起的該構(gòu)件的熱膨脹調(diào)整NLO的角度。


圖1示意性地示例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的原理的激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)和方法；圖2是表示用于變換激光束的頻率的非線性光學(xué)部件(NLO)以及支撐NLO的支撐系統(tǒng)，以便相對(duì)于激光束，NLO的溫度變化改變NLO的角度的局部橫截面圖；圖3示意性地示例說(shuō)明包括用于相關(guān)的多個(gè)非線性光學(xué)元件的多個(gè)溫度啟動(dòng)的定位系統(tǒng)的示例固態(tài)激光系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1，屈光手術(shù)系統(tǒng)10有選擇地將激光能12引導(dǎo)到眼睛E的角膜表面S上。如在專利文獻(xiàn)中充分描述過(guò)的那樣，表面S可是基質(zhì)組織的表面?？赏ㄟ^(guò)激光切除、刮除、磨損等等去除角膜上覆的上皮層來(lái)暴露該基質(zhì)組織。在許多情況下，在被稱為“準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(LASIK)(laser in situ keratimileusis)”的過(guò)程中，基質(zhì)組織的表面S將通過(guò)有選擇地切入角膜并且替換角膜組織的一部分或“皮片”同時(shí)該皮片仍然連接到角膜的視覺(jué)使用部分外來(lái)外露基質(zhì)組織的表面S。
激光系統(tǒng)10通常包括激光器14和光束引導(dǎo)系統(tǒng)16，這兩者均耦合到控制器18。該控制器18通常包括處理器，諸如PC工作站，該工作站包括存儲(chǔ)在有形介質(zhì)上的程序以便有選擇地將激光能12引導(dǎo)到角膜的表面S上。
引導(dǎo)系統(tǒng)16通常在角膜的表面S上有選擇地形成激光能12的輪廓和/或橫向偏轉(zhuǎn)激光能12。有時(shí)將橫向偏轉(zhuǎn)激光能12(例如，使用偏光鏡、棱鏡、可變偏置成象透鏡等等)的系統(tǒng)稱為掃描系統(tǒng)。一些已知的激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)有選擇地阻塞激光能12中一些或全部脈沖中的部分激光能(例如，使用可變孔徑，諸如可變虹膜和/或可變寬度裂縫、可融化面罩等等)，以便穿透表面S的激光能的圖形產(chǎn)生理想的重新雕刻。在一些系統(tǒng)中，使用整形和掃描的組合?？蓮腃alifornia，Santa Clara的VISX，Massachusetts的SUMMITTECHNOLOGY、日本Gamagori的NIDEK CO.，LTD以及其他公司獲得的包括示例性的能量引導(dǎo)系統(tǒng)以及它們的相關(guān)控制器的商業(yè)激光系統(tǒng)。
也將控制器18耦合到激光器14以便控制激光器的發(fā)射。而激光能12通常包括適合于角膜組織的光分解作用的激光能的脈沖，最好具有從約180nm至約210nm范圍的波長(zhǎng)，理想地是具有約193nm的波長(zhǎng)，由激光器14生成的初始激光能20可具有完全不同的波長(zhǎng)。
激光器14一般包括固態(tài)激光器，該固態(tài)激光器通常包括產(chǎn)生波長(zhǎng)約為1微米的光束的二極管泵浦(diode pumped)NdyAG激光器。另外的固態(tài)激光器可包括本領(lǐng)域公知的許多另外的材料。在U.S.專利No.5,742,626中更充分地描述了示例性的激光器，其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
激光系統(tǒng)10在來(lái)自激光器14的激光能的光程中還包括變頻系統(tǒng)22。變頻系統(tǒng)22將初始激光能20的波長(zhǎng)變換成安全的光切除波長(zhǎng)。為將激光能的波長(zhǎng)改變成理想的光切除波長(zhǎng)，變頻系統(tǒng)22可包括一個(gè)或多個(gè)非線性光學(xué)部件，該變頻系統(tǒng)22典型地包括多個(gè)非線性光學(xué)部件。每個(gè)非線性光學(xué)部件將一個(gè)或多個(gè)輸入頻率變換成另外的頻率，通常按一系列謹(jǐn)慎的步驟發(fā)生從初始激光能20至切除能12的整個(gè)變換。
為降低激光系統(tǒng)10對(duì)溫度變化的靈敏度，使用如圖2所示的溫度啟動(dòng)的定位裝置30，通常將一個(gè)或多個(gè)非線性光學(xué)部件被動(dòng)地安置在光程內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖2，溫度啟動(dòng)的定位設(shè)備30有選擇地在中樞支承34周圍旋轉(zhuǎn)非線性光學(xué)部件32以便改變由非線性光學(xué)部件和激光束20定義的角度36。
角度36通常包括在非線性光學(xué)部件32表面上的初始激光能20的入射角。用于有效相位匹配的理想入射角以及用于非線性光學(xué)部件32的光學(xué)頻率變換作為非線性光學(xué)部件的溫度的函數(shù)變化。當(dāng)激光能20相當(dāng)大時(shí)，以及當(dāng)非線性光學(xué)部件不具有理想的變換頻率時(shí)，激光能20能顯著地加熱非線性光學(xué)部件32，以便在激光系統(tǒng)10的操作期間可大大地改變非線性光學(xué)部件的溫度。
為了通過(guò)調(diào)整角度36來(lái)被動(dòng)補(bǔ)償非線性光學(xué)部件32的溫度變化，定位設(shè)備30包括熱耦合到非線性光學(xué)部件32的補(bǔ)償器38。該補(bǔ)償器38包括連接到非線性光學(xué)部件32的第一和第二構(gòu)件40、42，并且各構(gòu)件的溫度隨非線性光學(xué)部件的溫度改變。第一和第二構(gòu)件40、42彈性地彎曲并且相互連接以便定義彎曲角44。各構(gòu)件通常包括具有不同熱膨脹系數(shù)的不同材料，以便角度44將隨各構(gòu)件的溫度(從而隨非線性光學(xué)部件32的溫度)改變。
第一和第二構(gòu)件40、42通常共同定義雙金屬條，其中通過(guò)各種連接結(jié)構(gòu)，包括焊接、點(diǎn)焊、固定器、粘合劑等等彼此固定兩種不同金屬。用于制作構(gòu)件40、42的適當(dāng)材料包括不銹鋼、KOVARTM、金屬、黃銅、銅等等。替代地，構(gòu)件40、42也可包括非金屬材料，包括聚合物、復(fù)合材料等等。
可選地，第一構(gòu)件40的熱膨脹系數(shù)可顯著大于第二構(gòu)件42的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)非線性光學(xué)部件32的溫度增加時(shí)，第一構(gòu)件40長(zhǎng)度的增加將大于第二構(gòu)件42長(zhǎng)度的增加。作為這種不同熱膨脹的結(jié)果，彎曲角44將增加。應(yīng)當(dāng)注意，在某些實(shí)施例中，第二構(gòu)件42可具有大于第一構(gòu)件40的熱膨脹系數(shù)，和/或這些構(gòu)件中的一個(gè)或兩個(gè)可包括具有負(fù)熱膨脹系數(shù)的材料。
當(dāng)彎曲角44改變時(shí)，改變第一和第二構(gòu)件40、42的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致非線性光學(xué)部件32繞中樞支撐34旋轉(zhuǎn)，如箭頭46所示。更具體地說(shuō)，通過(guò)偏置系統(tǒng)50將偏轉(zhuǎn)的第一和/或第二構(gòu)件40、42推向可調(diào)整銷48。該第一和/或第二構(gòu)件跨過(guò)銷48，并且當(dāng)沿非線性光學(xué)部件32連接各構(gòu)件時(shí)，彎曲角的變化引起非線性光學(xué)部件旋轉(zhuǎn)。
由調(diào)整裝置52支撐可調(diào)整銷48。調(diào)整裝置52包括與測(cè)微計(jì)驅(qū)動(dòng)相似的精確的線性(和/或角度)調(diào)整驅(qū)動(dòng)。測(cè)微計(jì)驅(qū)動(dòng)調(diào)整裝置的調(diào)整改變銷48以及第一和/或第二構(gòu)件40、42之間的連接接口的位置，以便校準(zhǔn)非線性光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)角。
應(yīng)當(dāng)注意，溫度啟動(dòng)的定位設(shè)備30僅是熱膨脹引起非線性光學(xué)部件的位置變化以便補(bǔ)償該非線性光學(xué)部件的溫度變化引起的特性的機(jī)制的一個(gè)例子。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可能利用被修改以便與非線性光學(xué)部件一起使用的另外的溫度補(bǔ)償組件。在圖3中示出了示例性的固態(tài)激光系統(tǒng)10′的更詳細(xì)的示意性示例說(shuō)明。系統(tǒng)10′也包括產(chǎn)生初始激光束20的激光器14，該激光器14可選地包括由Q開(kāi)關(guān)和空腔排出式(cavity-dumped)的40瓦的二極管泵浦NdyAG激光器以便以10Kh的重復(fù)率產(chǎn)生短脈沖。該示例性的激光器能產(chǎn)生波長(zhǎng)約為1.065微米的光束。
由光束分離器60分離初始光束20，使一部分光束傳送到光參量振蕩器62，并且另外一部分光束被傳送到諧波產(chǎn)生級(jí)64。在頻率合成發(fā)生器66將這兩部分光束組合以產(chǎn)生理想的紫外光波長(zhǎng)光束12。諧波發(fā)生級(jí)18包括多個(gè)非線性光學(xué)部件，包括倍頻器68、第四諧波發(fā)生器70、以及第五諧波發(fā)生器72。在U.S.專利N0.5,742,626中更全面地描述了在這些部件的每一個(gè)中使用的結(jié)構(gòu)，在此引入作為參考。如圖3所示，各部件將可選地耦合到單獨(dú)的控制模塊18A、18B，可選地在單個(gè)處理器或多個(gè)單獨(dú)的處理器板上運(yùn)行控制模板。
總的來(lái)說(shuō)，如上述參考圖2所述，將示例性激光系統(tǒng)10′的非線性光學(xué)部件耦合到定位設(shè)備30，以便避免和/或減小固態(tài)激光系統(tǒng)對(duì)使用傳感器啟動(dòng)的馬達(dá)、熱控制系統(tǒng)等等的非線性光學(xué)部件的位置和/或溫度的主動(dòng)控制的依賴。當(dāng)這些主動(dòng)控制系統(tǒng)可結(jié)合在此描述的被動(dòng)、熱激活的定位系統(tǒng)一起使用時(shí)，有可能降低和/或消除對(duì)多部件固態(tài)激光器系統(tǒng)(如圖3所示)的非線性光學(xué)元件的一些或全部主動(dòng)控制。
盡管已經(jīng)通過(guò)例子并且為清楚理解起見(jiàn)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的例子，但對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)各種修改、改變以及適應(yīng)性改變將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的范圍僅通過(guò)附后的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種激光器系統(tǒng)，包括激光器，用于產(chǎn)生具有第一頻率的激光束；非線性光學(xué)部件，其被設(shè)置在光束的光程中，該非線性光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)第一頻率到第二頻率的變換，該變換隨著非線性光學(xué)部件相對(duì)于該光程的角度而改變；以及第一構(gòu)件，其具有第一熱膨脹系數(shù)，該第一構(gòu)件熱耦合到非線性光學(xué)部件，以便隨該非線性光學(xué)部件的溫度變化而改變的該第一構(gòu)件的尺寸的熱膨脹導(dǎo)致該非線性光學(xué)部件的角度變化。
2.如權(quán)利要求1所述的激光器系統(tǒng)，其中，當(dāng)非線性光學(xué)部件經(jīng)受溫度變化時(shí)，所述構(gòu)件的熱膨脹導(dǎo)致該非線性光學(xué)部件角度的預(yù)定變化，并且其中角度的該預(yù)定變化導(dǎo)致變換中的理想調(diào)整。
3.如權(quán)利要求2所述的激光器系統(tǒng)，其中，由非線性光學(xué)部件提供的變換隨該非線性光學(xué)部件的溫度改變，并且其中該變換中角度引起的調(diào)整通過(guò)該非線性光學(xué)部件補(bǔ)償該變換中溫度引起的變化。
4.如權(quán)利要求3所述的激光器系統(tǒng)，其中，通過(guò)所述構(gòu)件在光程內(nèi)旋轉(zhuǎn)非線性光學(xué)部件，以便在操作激光器系統(tǒng)期間，當(dāng)該非線性光學(xué)部件的溫度在整個(gè)預(yù)定溫度范圍內(nèi)改變時(shí)，第二頻率保持在理想范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的激光器系統(tǒng)，進(jìn)一步包括連接到第一構(gòu)件的第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件具有第二熱膨脹系數(shù)，該第二熱膨脹系數(shù)不同于第一熱膨脹系數(shù)，其中不同的熱膨脹改變連接著的第一和第二構(gòu)件的彎曲角，非線性光學(xué)部件的角度與彎曲角機(jī)械地耦合。
6.如權(quán)利要求1所述的激光器系統(tǒng)，進(jìn)一步包括光束控制系統(tǒng)，用于有選擇地將光束引導(dǎo)到病人的角膜上，以便實(shí)現(xiàn)理想的屈光變化，該激光器系統(tǒng)包括激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的激光器系統(tǒng)，其中，激光器包括固態(tài)激光器，并且其中入射在角膜上的光束的頻率在約180nm至約210nm的范圍內(nèi)。
8.一種激光眼睛手術(shù)系統(tǒng)，包括激光器，用于產(chǎn)生具有第一頻率的激光束；非線性光學(xué)部件，其被設(shè)置在光束的光程內(nèi)，以便定義相對(duì)于光束的角度，該非線性光學(xué)部件實(shí)現(xiàn)第一頻率到第二頻率的變換，其中，該變換具有隨角度變化而改變的角度引起的變化，并且其中該變換具有隨該非線性光學(xué)部件的溫度變化而改變的溫度引起的變化；補(bǔ)償器，其包括具有第一熱膨脹系數(shù)的第一構(gòu)件，該第一構(gòu)件熱耦合到該非線性光學(xué)部件，以便該非線性光學(xué)部件的溫度變化導(dǎo)致該第一構(gòu)件的尺寸變化，將該第一構(gòu)件機(jī)械地耦合到該非線性光學(xué)部件，該第一構(gòu)件的尺寸變化導(dǎo)致該非線性光學(xué)部件的角度變化，以便變換中角度引起的變化補(bǔ)償該變換中溫度引起的變化；以及在來(lái)自該非線性光學(xué)部件的光程中的光束引導(dǎo)系統(tǒng)，該光束引導(dǎo)系統(tǒng)有選擇地將光束引向角膜各部分，以便實(shí)現(xiàn)角膜的屈光特性中的理想變化。
9.一種方法，包括由激光器以第一頻率生成激光束；通過(guò)非線性光學(xué)部件將光束變換成第二頻率，其中該變換步驟隨該非線性光學(xué)部件的溫度以及由該非線性光學(xué)部件和該激光束定義的角度而改變；通過(guò)將熱從該非線性光學(xué)部件傳送到一個(gè)構(gòu)件，以便該構(gòu)件的熱膨脹調(diào)整該非線性光學(xué)部件的角度，從而被動(dòng)地補(bǔ)償該非線性光學(xué)部件中溫度引起的變化。
全文摘要
提供改進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，用于使用非線性光學(xué)部件NLO(34)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入激光能(20)到輸出能量(12)的變換。該輸出能將具有不同于輸入能的波長(zhǎng)，以及該變換將響應(yīng)相對(duì)于NLO(34)的能量的角度以及該NLO的溫度而改變?；跓狁詈系絅LO(34)的構(gòu)件(40、42)的熱膨脹，相對(duì)于NLO(34)的輸入能(20)的角度上的被動(dòng)控制能補(bǔ)償該變換中溫度引起的變化，從而通過(guò)相對(duì)于輸入激光能(20)改變NLO(34)的對(duì)準(zhǔn)角(36)來(lái)保持理想的輸出頻率、變換效率、相位匹配等等。
文檔編號(hào)A61F9/01GK1568564SQ01819279
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2001年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月22日
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