[发明专利]通过光学辐射的方式在透明物质中制造切面

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过光学辐射的方式在透明物质制造切面的方法，其中激光装置被使用，其适于通过光学辐射的方式在透明物质内产生切面并且包括光学装置，该光学装置将沿着光轴将光学辐射聚焦到位于所述物质中的焦点上，该光学装置在所述物质中具有所述焦点位于其中并且具有像场尺寸的像场，其中所述焦点的位置横向于光轴和沿着所述光轴移动，其中所述切面平行于光轴延伸并且在沿着光轴的投影中是曲线，并且具有沿着光轴的投影中的最大范围，并且其中所述焦点通过沿着位于切面中的路径移动焦点的位置被移位。

本发明还涉及一种用于产生在透明物质中制造切面的控制数据的方法，其中所述控制数据适于用于激光装置，其适于通过光学辐射的方式在透明物质中产生切面，该激光装置包括光学装置，其将光学辐射沿着光轴聚焦到位于所述物质中的焦点上，并且在所述物质中具有像场，所述焦点位于所述像场中并且该像场具有像场尺寸，其中所述激光装置还包括用于横向于所述光轴和沿着所述光轴移动所述焦点的位置的装置，其中所述控制数据预先确定了在所述物质中移动所述光学辐射的焦点的位置所沿的路径，用于制造切面，使得所述切面平行于所述光轴延伸，并且在沿着光轴的投影中是曲线，所述曲线在沿着光轴的投影中具有最大范围。

本发明还涉及一种用于在透明物质中制造切面的处理设备，所述处理设备包括激光装置，其适于通过光学辐射的方式在所述透明物质中产生切面，所述激光装置包括光学装置，其将光学辐射沿着光轴聚焦到位于所述物质中的焦点上，并且在所述物质中具有像场，所述焦点位于所述像场中并且该像场具有像场尺寸，其中所述设备还包括用于横向于所述光轴和沿着所述光轴移动所述焦点的位置的装置；控制装置，所述控制装置连接至所述激光装置和控制所述激光装置，使得用于移动焦点位置的装置沿着路径移动光学辐射的焦点在所述物质中的位置，其中所述控制装置控制激光装置，使得所述切面平行于所述光轴延伸，并且在沿着光轴的投影中是曲线，所述曲线具有在沿着光轴的投影中的最大范围。

所述方法和装置尤其用于眼科的领域中。

背景技术

在这些使用以及其他应用领域中，光学辐射作用到对于光学辐射是透明的所述物质内部，例如组织内部。非线性处理通常被使用，其需要将加工辐射(通常是脉冲激光辐射)聚焦到所述物质中，即在所述物质的表面以下。切面的制造通过在所述物质中移位焦点的位置来进行。利用形成本发明的描述的基础的知识，焦点的移位不必需要在此时也将辐射辐射到焦点上。尤其是在使用脉冲激光辐射时，所述焦点被连续地移位，激光辐射脉冲在所述焦点移位期间仅在特定时间被发射。尽管相应的光学装置和用于移动焦点位置的装置连续地操作，这也是为什么此处术语“焦点移位”也被理解成表示所述光学辐射将被聚焦所在的点的相应的移位，即使这样的辐射未立即被发射，例如在两个激光脉冲之间。

激光辐射的高聚焦(即几何上严格受限的焦点)对于非线性作用具有重要意义，因为仅在此时可以实现在所述物质中所需的功率密度。这既适用于非线性处理，也适用于相继地发射的多个激光辐射脉冲相互作用以实现物质切割作用的处理，其中在非线性处理中单独的焦点也导致相互作用。在这一点上，在多个重叠的焦点斑处发射激光辐射脉冲和仅多个激光辐射脉冲的相互作用导致在重叠区域中的物质切割的多个方法。

三维切面平行于辐射入射(所谓的主入射方向)的光轴延伸，例如在眼科领域中是需要的作为圆柱体表面形的切面，尤其是在内障外科中。在此处，具有特定直径的圆形开口在囊袋的前面被制造出。然后，所述形状的切面是圆筒形，其大致平行于光轴和因此也平行于光学辐射的主入射方向定向。

EP1486185涉及用于内障外科的设备，其中激光辐射被借助于光纤传输至把手。瞄准仪在所述把手中被机械地调整，用于移动所述焦点沿着光轴的位置。所述焦点因此可以仅被沿着光轴非常慢地调整，因为瞄准仪的快速的移动将导致把手的不期望的振动和热负载。另外，在眼睛手术所需的功率下使用光纤是极其有问题的。

在US7486409和US6590670中描述了用于基于振动的音叉快速地改变焦点的深度位置的方法。光学布置中的至少一个透镜被固定至音叉的振动臂，其被使得通过电磁体进行振动。为了调整所述深度，DE10034251提出将转角反射器附接到音叉的振动臂。转角反射器被用非准直的光束照射，被反射回来的光束的传播通过调整转角反射器的位置被改变。如果光束被使用物镜聚焦，那么实现了例如沿着光轴的焦点位置在深度方向上的快速的改变。这些音叉布置被提出用于光学测量技术。