[发明专利]用于测试激光设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测试激光设备的方法，该激光设备能够用于加工对象并且被设置成发射脉冲式的聚焦的激光辐射。具体地，该方法能够检查激光辐射的辐射焦点的定位精度。

背景技术

为了在对象材料内的深处加工对象，已知使用具有飞秒（fs）量级（在适当时延伸到几皮秒量级）脉冲宽度的超短脉冲激光辐射，该超短脉冲激光辐射能够在焦点位置产生激光引起的光穿透，由此导致基本局限在焦点区域的光离解（photodisruption）。这样的前提是被加工的对象关于激光辐射的透明度，这应用在例如以高于大约300nm的波长对人眼的加工操作的情况中。在对人眼的激光加工情况中，使用fs激光辐射，具体为了例如在用于产生瓣（flap）的LASIK（激光原位角膜磨镶术）治疗的领域内，在用于产生透镜体内角膜瓣的角膜透镜体切除术的过程中，或者在用于切割待替换或待移植的一块角膜组织的角膜移植术的过程中，在角膜或者在眼睛的其它组织部分中产生切口。

在所有这些加工形式中，需要激光焦点在目标组织中的所有三个空间坐标的高定位精度，在这一方面，当前传统的精度需求规定几个微米（μm）并且在最可能的情况下仅允许1μm或2μm的定位公差。

在人眼的激光手术中使用的至少fs的激光设备经常具有机械接口单元（有时被称为患者适配器），机械接口单元具有接触元件，接触元件对激光辐射透明并且示出接触面，接触面必须被带到与眼睛的表面或者一般地与待加工的对象形成平面邻接接触。接口单元是例如可以与激光设备的聚焦光学器件联接的可更换模块。接触元件与其接触面一起可以起用于辐射焦点位置调节的位置基准的作用。在将眼睛施加到接触元件上的情况下，如果焦点位置关于接触面精确设定，那么对眼睛的精确加工是可能的。

本发明旨在使fs激光设备的用户能够利用常规测试，该常规测试能够简单地检查焦点定位精度，特别地检查在激光辐射的传播方向上（下文中称为z方向）的焦点定位精度。优选地，能够以直接的方式记录测试和测试结果。

为了检查激光设备的被设计为扁平板（applanation plate）的接触元件的接触面的空间位置和取向，US2006/0114469A1提出了沿预定的圆形路径移动激光焦点并且利用光电探测器记录在焦点位于扁平板边缘撞击到扁平板的情况下产生的等离子体放电。

发明内容

相比之下，本发明提供一种用于测试激光设备的方法，所述激光设备已被设置来发射脉冲式的聚焦的激光辐射，所述脉冲式的聚焦的激光辐射的焦点位置在所述激光辐射的传播方向和横穿所述激光辐射的传播方向上可调节，所述激光设备示出对所述激光辐射透明的接触元件，所述接触元件具有用于邻接待加工对象的邻接面，所述方法包括下列步骤：

在所述邻接面上施加至少在加工区域内对所述激光辐射透明的测试对象；

将所述激光辐射照射到抵靠所述邻接面的所述测试对象内，并且在此过程中，根据预定的测试图案移动所述焦点位置，以在所述测试对象内产生持久的加工结构。

本发明向用户提供简单可用的方法，通过该方法能够在日常程序中确定所述激光设备是否满足对辐射焦点的定位精度的要求。为进行这样的测试，提供一种适合的测试对象（参考样品），在执行测试以后，测试对象能够长期保存和归档。由于在所述测试对象在测试的领域内产生持久的加工结构，所以还能够以后容易地重建测试和其结果。测试对象可以是例如盘状的或板状的。作为示例，对激光辐射透明的测试对象的适合材料是PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），然而不能排除其它材料，特别是其它透明的非吸收性的塑料材料。

在该方法的一个构造中，所述加工结构包括一个或多个变色区，一个或多个变色区与所述测试对象的周围材料区形成光学对照。每当本文中提到变色时，其不应被理解为指产生或改变纯色。由于照射的辐射能量可以导致所述测试对象的材料的局部光离解，所以变色可以仅主要包括局部变暗（变黑）或者产生乳白色/昏暗斑块。因此，变色可以主要包括由激光辐射引起的材料的任意改变所产生的亮度的局部变化或者测试对象的材料的灰度变化。在任何情况下，在此构造中，激光辐射与测试对象的材料的相互作用造成产生这样的区域，其能够用裸眼检测到或/和能够用基于相机的图像识别系统检测到，并且相对于测试对象的周围材料区在光学上显眼，因此该区域与这些周围材料区形成光学对照。