JPH05154154A - Optical ct device using wavelength variable laser - Google Patents
Optical ct device using wavelength variable laserInfo
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- JPH05154154A JPH05154154A JP3348660A JP34866091A JPH05154154A JP H05154154 A JPH05154154 A JP H05154154A JP 3348660 A JP3348660 A JP 3348660A JP 34866091 A JP34866091 A JP 34866091A JP H05154154 A JPH05154154 A JP H05154154A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体レーザー励起全固体化波長可変パルスレ
ーザーから得たレーザー光を生体に照射し、生体組織を
透過した光パルスの時間的拡がり及び時間的強度を検出
し、生体中の酸素濃度分布を画像化する光CT装置
【効果】この装置は、広い波長領域で安定に発振する全
固体化波長可変パルスレーザーを用いているので、生体
中の酸素濃度分布の空間分解能の高い安定した画像分布
が得られる。
(57) [Summary] [Structure] A laser beam obtained from a semiconductor laser-excited all-solid-state tunable pulse laser is applied to a living body to detect the temporal spread and temporal intensity of a light pulse transmitted through the living tissue. Optical CT device for imaging the oxygen concentration distribution in the body [Effect] This device uses an all-solidified tunable pulse laser that oscillates stably in a wide wavelength range, so that the spatial resolution of the oxygen concentration distribution in the living body can be improved. A high and stable image distribution is obtained.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザー励起の
全固体化チタン添加サファイア(Ti:Al2O3)波
長可変パルスレーザーを光源として用いた生体中の組織
酸素濃度の3次元分布を得ることのできる光CT装置に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention obtains a three-dimensional distribution of tissue oxygen concentration in a living body using a semiconductor laser-excited all-solid-state titanium-doped sapphire (Ti: Al 2 O 3 ) tunable pulse laser as a light source. Optical CT device capable of
【0002】この装置により、血液中のヘモグロビン、
又は筋肉中のミオグロビンから組織酸素中の酸素濃度分
布のイメージング(CT画像)が可能で(例えば、脳内
酸素分布等)、医療分野において虚血症、脳梗塞、心筋
梗塞などの診断、癌の診断に応用が期待されている。更
に、生体中の酸素濃度の無侵襲計測により、医学におい
ては、生体の酸素代謝の3次元解析にも応用が期待され
ている。With this device, hemoglobin in blood,
Alternatively, it is possible to image (CT image) the oxygen concentration distribution in tissue oxygen from myoglobin in muscle (for example, brain oxygen distribution), and in the medical field, diagnoses such as ischemia, cerebral infarction, myocardial infarction, and cancer It is expected to be applied to diagnosis. Furthermore, the non-invasive measurement of oxygen concentration in the living body is expected to be applied to three-dimensional analysis of oxygen metabolism in the living body in medicine.
【0003】[0003]
【従来の技術】近時、生体組織中の酸素濃度分布を画像
化する近赤外光CTが研究はされている。この光CTで
用いられている光源は、半導体レーザー、色素レーザ
ー、アルゴンレーザー励起のチタン添加サファイアレー
ザーなどである。2. Description of the Related Art Recently, near-infrared light CT for imaging oxygen concentration distribution in living tissue has been studied. The light source used in this optical CT is a semiconductor laser, a dye laser, a titanium-doped sapphire laser excited by an argon laser, or the like.
【0004】ところで、酸素濃度を規定する生体物質と
しては、通常、ヘモグロビン、ミオグロビン、チトクロ
ームオキシターゼであるが、これらの吸収スペクトルは
750nm〜1100nmと広い波長帯域を持つ。この
様な物質の光CTを実現させる方法としては、基本的に
二つの方法が考えられる。その一つは、生体組織を透過
した光(散乱光を含む)の中から、光路に存在する吸収
体の濃度、吸収係数、及び光路長を決定する直進成分の
吸収を取り出しX線CTのアルゴリズムを用いる方法、
他の一つは短パルス光(ピコ秒〜フェムト秒の領域)を
用いて直線上に配置(180°)した照射−受光で最短
時間で組織を透過した光を検出し、これを直進成分と
し、その後、X線CTのアルゴリズムを用いる方法であ
る。By the way, biological substances that regulate the oxygen concentration are usually hemoglobin, myoglobin, and cytochrome oxidase, but their absorption spectra have a wide wavelength band of 750 nm to 1100 nm. There are basically two possible methods for realizing the optical CT of such a substance. One of them is an X-ray CT algorithm that extracts the concentration of the absorber existing in the optical path, the absorption coefficient, and the absorption of the straight-ahead component that determines the optical path length from the light (including scattered light) that has passed through the biological tissue. Method using
The other one is to detect the light transmitted through the tissue in the shortest time by irradiation-light reception arranged on a straight line (180 °) using short pulse light (picosecond to femtosecond region), and use this as the straight component. Then, it is a method using an X-ray CT algorithm.
【0005】しかし上記した、レーザーを用いたいずれ
の方法も、ヘモグロビン等の生体物質の吸収スペクトル
が広いので、酸素濃度を算出し、更に画像の解像度が向
上した、空間分解能の高い実用的な光CTを実現するた
めには、多波長のレーザー光(波長は多ければ多いほど
画像の分解能は向上し、この場合は好ましくは100波
長以上)を用いる必要があることから、700〜110
0nmの波長領域で安定に発振する波長可変レーザーが
必要とされている。However, in any of the above-mentioned methods using a laser, since the absorption spectrum of biological substances such as hemoglobin is wide, oxygen concentration is calculated, and the resolution of the image is further improved. In order to realize CT, it is necessary to use multi-wavelength laser light (the higher the wavelength, the higher the image resolution, and in this case, preferably 100 wavelengths or more).
There is a need for a wavelength tunable laser that stably oscillates in the 0 nm wavelength region.
【0006】現在、研究に用いられている半導体レーザ
ーは、1つでは10数nm程度の範囲でしか波長を変え
ることが出来ない。しかし、半導体レーザーを数十個用
いれば700〜1100nmをカバーすることも可能で
あるが、この場合、各々のレーザーの光軸を合致させる
ことが困難であるなどの欠点がある。At present, one semiconductor laser used for research can change the wavelength only within a range of about ten and several nm. However, it is possible to cover 700 to 1100 nm by using several tens of semiconductor lasers, but in this case, there is a drawback that it is difficult to match the optical axis of each laser.
【0007】波長可変の色素レーザーは、波長可変域が
50〜100nmの範囲を持つが、使用中の色素の光劣
化により、レーザー発振出力の低下、変動を起こし不安
定であるばかりでなく、寿命も短く保守も容易でない。
アルゴンレーザー励起のチタン添加サファイアレーザー
は励起光源がアルゴンレーザーとガスレーザーであり、
ガスの寿命の面、及び保守も頻繁になるなど問題があ
る。The wavelength tunable dye laser has a wavelength tunable range of 50 to 100 nm, but not only is the laser oscillation output lowered and fluctuated due to the photodegradation of the dye in use, it is unstable, and the life is also shortened. Short and not easy to maintain.
The titanium-doped sapphire laser excited by an argon laser has an excitation light source of an argon laser and a gas laser,
There are problems such as the life of gas and frequent maintenance.
【0008】フラッシュランプ励起のネオジウム添加固
体レーザー(例えば、Nd:YAG,Nd:YLF)で
励起するチタン添加サファイアレーザーも考えられる
が、フラッシュランプを使用する際、必要とする高電圧
が、病院内では、心電図の測定などに影響を及ぼすとい
う問題がある。A titanium-doped sapphire laser excited by a flash lamp-excited neodymium-doped solid-state laser (for example, Nd: YAG, Nd: YLF) can be considered, but when using a flash lamp, the high voltage required is in a hospital. Then, there is a problem that the measurement of the electrocardiogram is affected.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記したよう
な問題点の少ない、即ち、生体透過性の良い、700〜
1100nmの範囲の波長可変で高効率かつ長寿命で安
定して発振し、又病院内の心電図などの測定に影響を及
ぼさないチタンサファイアの波長可変パルスレーザーを
光源として用いた生体組織中の酸素濃度分布を画像化す
ることが可能な光CT装置を提供することを目的とする
ものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has less of the above-mentioned problems, that is, excellent biopermeability, and is from 700 to
Oxygen concentration in biological tissue using a wavelength tunable pulse laser of titanium sapphire as a light source that oscillates stably with high efficiency and long life by tunable wavelength in the range of 1100 nm and does not affect measurements such as electrocardiograms in hospitals. It is an object of the present invention to provide an optical CT device capable of imaging a distribution.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、光CT装
置に関して鋭意検討した結果、半導体レーザー励起の全
固体化波長可変チタン添加サファイアパルスレーザー
が、700〜1100nmの範囲に於いて、波長可変で
かつ高効率で発振し、このものを光源として用いること
により、前記問題点を解決できることを見出だし本発明
を完成した。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies on the optical CT apparatus, the present inventors have found that a semiconductor laser-excited all-solid-state tunable titanium-doped sapphire pulse laser has a wavelength in the range of 700 to 1100 nm. It has been found that the above problems can be solved by oscillating variable and with high efficiency and using this as a light source, and completed the present invention.
【0011】即ち本発明は、半導体レーザー励起全固体
化波長可変パルスレーザーから得たレーザー光を生体に
照射し、生体組織を透過した光を検出し、生体中の酸素
濃度分布を画像化する光CT装置に関するものである。That is, the present invention is a light for irradiating a living body with a laser beam obtained from a semiconductor laser-excited all-solid-state tunable pulse laser, detecting light transmitted through a living tissue, and imaging an oxygen concentration distribution in the living body. The present invention relates to a CT device.
【0012】次に本発明の基本的な構成を実施例を用い
てさらに詳細に説明する。図1は本発明の光CT装置の
構成を模式的に示した図である。図中1は半導体レーザ
ー励起全固体化チタン添加サファイア波長可変レーザ
ー、2はレーザー用電源、3は光ファイバー、4はガン
トリと生体固定台、5は光検出器(例えば光電子増倍
管、6は被検査人体、7はデータ処理用コンピュータ
ー、8は画像プロッター、9はディスプレイ、10はデ
ータ記録装置である。Next, the basic structure of the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the optical CT apparatus of the present invention. In the figure, 1 is a semiconductor laser-excited all-solid-state titanium-doped sapphire wavelength tunable laser, 2 is a laser power source, 3 is an optical fiber, 4 is a gantry and a living body fixing stand, 5 is a photodetector (for example, a photomultiplier tube, 6 is a target tube). An inspection human body, 7 is a data processing computer, 8 is an image plotter, 9 is a display, and 10 is a data recording device.
【0013】レーザー光を光ファイバーあるいはミラー
等の光学系により生体が固定されるガントリに導光し、
被検査の生体に照射する。この時、レーザー光はガント
リを回転させることにより生体に様々な角度から照射さ
れる。照射された光は生体組織内で散乱等を起こしなが
ら生体を透過する。その時、直線状に配置した照射一受
光系で、透過したパルスの時間的拡がり、或いは、パル
スの時間的強度を測定することにより、最短時間で生体
組織を透過した直進成分を検出し、組織透過時間および
吸光度を計測する。その後、これらのデータと光の広が
りを計算しCT画像を作る。A laser beam is guided to a gantry to which a living body is fixed by an optical system such as an optical fiber or a mirror,
Irradiate the living body to be inspected. At this time, the laser light is applied to the living body from various angles by rotating the gantry. The irradiated light penetrates the living body while causing scattering and the like in the living tissue. At that time, the irradiation-light receiving system arranged in a straight line detects the time-spreading of the transmitted pulse or the temporal intensity of the pulse to detect the rectilinear component that has passed through the biological tissue in the shortest time, and the tissue transmission. Measure time and absorbance. After that, these data and the spread of light are calculated to create a CT image.
【0014】本発明で光源として用いる半導体レーザー
励起の全固体化波長可変パルスレーザーとしては、次の
ようなものが例示される。Examples of semiconductor laser-excited all-solid-state tunable pulse laser used as a light source in the present invention include the following.
【0015】(1)準連続発振の半導体レーザーによっ
て励起したネオジウム添加イットリウムアルミニウムペ
ロブスカイト(Nd:YAlO3、Nd:YAP)レー
ザーにおいて4F3/2→4I11/2遷移によって生
ずる波長1.08μmのQスイッチパルスレーザーをK
TiOPO4(KTP)結晶により90°位相整合条件
下で2逓倍することにより発生する第二高調波パルス光
を励起源とする全固体化チタン添加サファイア(Ti:
Al2O3)波長可変パルスレーザー。(1) Wavelength 1.08 μm produced by 4 F 3/2 → 4 I 11/2 transition in a neodymium-doped yttrium aluminum perovskite (Nd: YAlO 3 , Nd: YAP) laser excited by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser. K switch pulse laser of K
An all-solid-state titanium-doped sapphire (Ti: Ti: P) having a second harmonic pulsed light generated by doubling under 90 ° phase matching condition by a TiOPO 4 (KTP) crystal as an excitation source.
Al 2 O 3 ) Tunable pulsed laser.
【0016】(2)連続発振半導体レーザーによって、
ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット
(Nd:Y3Al5O12、Nd:YAG)、ネオジウ
ム添加イットリウムアルミニウムバナデイト(Nd:Y
VO4)、ネオジウム添加イットリウムアルミニウムペ
ロブスカイト(Nd:YAlO3、Nd:YAP)から
選ばれる固体を励起し連続発振させ、さらに発振レーザ
ー光を音響光学素子などで強制モード同期し、発生した
パルス光をKTiOPO4(KTP)、β−ホウ酸バリ
ウム(β−BaB2O4、BBO)、ホウ酸リチウム
(LiB3O5、LBO)、ニオブ酸化カリウム(KN
bO3、KN)等の非線形光学素子により2逓倍し発生
するパルス光を励起光として用い、同期励起モード同期
された全固体化チタン添加サファイア(Ti:Al2O
3)波長可変パルスレーザー。(2) With a continuous wave semiconductor laser,
Neodymium-added yttrium aluminum garnet (Nd: Y 3 Al 5 O 12 , Nd: YAG), neodymium-added yttrium aluminum vanadate (Nd: Y
VO 4 ) and neodymium-doped yttrium aluminum perovskite (Nd: YAlO 3 , Nd: YAP) are excited to continuously oscillate, and the oscillated laser light is forcibly mode-locked by an acousto-optic device to generate pulsed light. KTiOPO 4 (KTP), β-barium borate (β-BaB 2 O 4 , BBO), lithium borate (LiB 3 O 5 , LBO), potassium niobium oxide (KN)
bO 3 , KN) and the like, pulsed light generated by doubling with a non-linear optical element such as bO 3 , KN) is used as excitation light, and synchronous excitation mode-locked all-solid-state titanium-doped sapphire (Ti: Al 2 O) is used.
3 ) Tunable pulsed laser.
【0017】(3)準連続発振半導体レーザーによって
励起しNd:YAP波長可変レーザーにおいて4F
3/2→4I11/2遷移によって生ずる波長の1.0
8μmのQスイッチレーザーパルスをKTP結晶により
90°位相整合条件下で2逓倍することにより発生する
第2高調波のパルス光、あるいは準連続発振半導体レー
ザーによって励起したNd:YAG、ネオジウム添加イ
ットリウムリチウムフルオライド(Nd:YLiF4)
レーザーのQスイッチパルスをKTP、BBO、LB
O、KN等の結晶を用い、位相整合条件下で2逓倍する
ことにより発生する第2高調波のパルス光を励起源とす
るチタン添加サファイア波長可変レーザーのパルス光
を、単一モード光ファイバーによりピコ秒オーダーにパ
ルス圧縮あるいは光ファイバーにより周波数チャーピン
グを与えた後、回折格子対等の分散回路により、ピコ秒
オーダーに圧縮させるシステムで得るレーザー。(3) 4 F in a Nd: YAP tunable laser pumped by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser
1.0 of the wavelength generated by the 3/2 → 4 I 11/2 transition
Second-harmonic pulsed light generated by doubling an 8 μm Q-switched laser pulse under 90 ° phase matching conditions by a KTP crystal, or Nd: YAG, neodymium-doped yttrium lithium fluoride excited by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser. Ride (Nd: YLiF 4 )
Laser Q switch pulse is KTP, BBO, LB
Using a crystal such as O or KN, the pulsed light of a titanium-doped sapphire wavelength tunable laser whose excitation source is the pulsed light of the second harmonic generated by doubling under phase matching conditions A laser obtained by a system in which pulse compression or frequency chirping is applied on the order of seconds by an optical fiber and then compressed on the order of picoseconds by a dispersion circuit such as a diffraction grating pair.
【0018】本発明で用いるレーザー光は、波長可変範
囲は700〜1100nmの範囲で、パルス幅は数ns
ec〜数10psecの範囲、好ましくはピコ秒オーダ
ー、パルス繰り返し速度100Hz〜数MHz,好まし
くは100Hzオーダー、パルスエネルギーは数μJ/
p〜数mJ/pの範囲のものを用いることが好ましい。The laser light used in the present invention has a variable wavelength range of 700 to 1100 nm and a pulse width of several ns.
ec to several tens of psec, preferably picosecond order, pulse repetition rate 100 Hz to several MHz, preferably 100 Hz order, pulse energy is several μJ /.
It is preferable to use one having a range of p to several mJ / p.
【0019】特にパルス幅はピコ秒オーダーが好まし
く、これは上記の光カー効果を示す光ファイバー、ある
いは、光ファイバーと分散回路として回折格子対等を用
いることでノナ秒オーダーのパルスを、繰り返し速度を
上げることなく(100Hzオーダー)、ピコ秒オーダ
ーのパルスに圧縮可能である。In particular, the pulse width is preferably in the picosecond order, which is to increase the repetition rate of the pulse in the nonasecond order by using an optical fiber exhibiting the above optical Kerr effect, or a pair of diffraction gratings as an optical fiber and a dispersion circuit. Without (100 Hz order), it can be compressed into a picosecond order pulse.
【0020】また同期励起モード同期の手法を用いても
ピコ秒オーダーのパルス光が得られるが、この場合繰り
返し速度がMHzオーダーになるので、生体内で照射し
たレーザーパルス光が重なり合わないようにパルスを間
引きすることによって、CT用レーザーパルス光とす
る。Although pulsed light on the picosecond order can be obtained even by using the method of synchronous excitation mode locking, in this case the repetition rate is on the order of MHz, so that the laser pulsed lights irradiated in the living body do not overlap. Laser pulses for CT are obtained by thinning the pulses.
【0021】図2は準連続発振半導体レーザー励起チタ
ンサファイアレーザーの構成例を示す図である。図3は
準連続発振半導体レーザー励起チタンサファイアレーザ
ーの他の構成例を示す図で、準連続発振半導体レーザー
によって励起したNd:YAPレーザーの1.08μm
におけるQスイッチレーザーパルスをKTPにより2逓
倍し、発生する第2高調波を励起源とするチタンサファ
イアレーザーのパルス光を単一モード光ファイバーによ
りピコ秒オーダーに圧縮する全固体化波長可変化パルス
レーザーの例である。又、図4は、同期励起モード同期
チタンサファイアレーザーの例を示す。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a quasi-continuous oscillation semiconductor laser pumped titanium sapphire laser. FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of a titanium sapphire laser pumped by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser, which is 1.08 μm of an Nd: YAP laser excited by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser.
Of the all-solid-state tunable pulse laser that doubles the Q-switched laser pulse in KTP by KTP and compresses the pulsed light of the titanium sapphire laser that uses the generated second harmonic as the excitation source to the picosecond order by the single mode optical fiber. Here is an example. Further, FIG. 4 shows an example of a synchronously pumped mode-locked titanium sapphire laser.
【0022】これらの図中、11は半導体レーザー、1
2は集光レンズ、13はNd:YAP、14はQスイッ
チ、15はKTP結晶、16は反射ミラー、17は集光
レンズ、18は反射ミラー、19はチタンサファイア結
晶、20は波長選択素子、21、22は反射ミラー、2
3は波長選択素子、24は反射ミラー、25はビームス
プリッターミラー、26は集光レンズ、27は単一モー
ド光ファイバー、28は集光レンズ、29は反射ミラ
ー、30は電気光学変調器、31はNd:YAG又はN
d:YLF、32は光検出器、33は電気光学変調器電
源を示す。In these figures, 11 is a semiconductor laser, 1
2 is a condenser lens, 13 is Nd: YAP, 14 is a Q switch, 15 is a KTP crystal, 16 is a reflection mirror, 17 is a condenser lens, 18 is a reflection mirror, 19 is a titanium sapphire crystal, 20 is a wavelength selection element, 21 and 22 are reflection mirrors, 2
3 is a wavelength selection element, 24 is a reflection mirror, 25 is a beam splitter mirror, 26 is a condenser lens, 27 is a single mode optical fiber, 28 is a condenser lens, 29 is a reflection mirror, 30 is an electro-optic modulator, 31 is 31 Nd: YAG or N
d: YLF, 32 is a photodetector, and 33 is an electro-optic modulator power supply.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明の装置は、比較的広い波長領域で
安定に発振する全固体化波長可変パルスレーザーを用い
るので、生体中の酸素濃度分布などの安定した画像分布
が得られる。Since the apparatus of the present invention uses an all-solidified wavelength tunable pulse laser that stably oscillates in a relatively wide wavelength range, a stable image distribution such as oxygen concentration distribution in a living body can be obtained.
【図1】本発明の光CT装置の構成を模式的に示した図FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an optical CT device of the present invention.
【図2】準連続発振半導体レーザー励起チタンサファイ
アレーザーの構成例を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a titanium sapphire laser pumped by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser.
【図3】準連続発振半導体レーザー励起チタンサファイ
アレーザーの他の構成例を示す図FIG. 3 is a view showing another configuration example of a quasi-continuous oscillation semiconductor laser-excited titanium sapphire laser.
【図4】同期励起モード同期チタンサファイアレーザー
の例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a synchronously pumped mode-locked titanium sapphire laser.
1:半導体レーザー励起全固体化チタン添加サファイア
波長可変レーザー 2:レーザー用電源 3:光ファイバー 4:ガントリと生体固定台 5:光検出器 6:被検査人体 7:データ処理用コンピューター 8:画像プロッター 9:ディスプレイ 10:データ記録装置 11:半導体レーザー 12:集光レンズ 13:Nd:YAP 14:Qスイッチ 15:KTP結晶 16:反射ミラー 19:チタンサファイア結晶 20:波長選択素子 25:ビームスプリッターミラー 27:単一モード光ファイバー 30:電気光学変調器 31:Nd:YAG又はNd:YLF 32:光検出器 33:電気光学変調器電源1: Semiconductor laser-excited all-solid-state titanium-doped sapphire wavelength tunable laser 2: Laser power supply 3: Optical fiber 4: Gantry and living body fixing stand 5: Photodetector 6: Human body to be inspected 7: Data processing computer 8: Image plotter 9 : Display 10: Data recording device 11: Semiconductor laser 12: Condenser lens 13: Nd: YAP 14: Q switch 15: KTP crystal 16: Reflection mirror 19: Titanium sapphire crystal 20: Wavelength selection element 25: Beam splitter mirror 27: Single-mode optical fiber 30: Electro-optic modulator 31: Nd: YAG or Nd: YLF 32: Photodetector 33: Electro-optic modulator power supply
Claims (4)
スレーザーから得たレーザー光を生体に照射し、生体組
織を透過したパルス光の時間的強度を検出し、生体中の
酸素濃度分布を画像化する光CT装置。1. A laser beam obtained from a semiconductor laser-excited all-solid-state tunable pulse laser is irradiated to a living body, and the temporal intensity of the pulsed light transmitted through the living tissue is detected to image the oxygen concentration distribution in the living body. Optical CT device that does.
ザーが、準連続発振半導体レーザーによって励起したネ
オジウム添加イットリウムアルミニウムペロブスカイト
(Nd:YAlO3)レーザーにおいて4F3/2→4
I11/2遷移によって生ずる波長1.08μmのQス
イッチレーザーパルスを、KTiOPO4結晶により9
0°位相整合条件下で2逓倍することにより発生する第
二高調波パルス光を励起源とする全固体化チタン添加サ
ファイア(Ti:Al2O3)波長可変パルスレーザー
である請求項1項記載の光CT装置。2. A semiconductor laser-excited all-solid-state tunable laser in a neodymium-doped yttrium aluminum perovskite (Nd: YAlO 3 ) laser excited by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser is 4 F 3/2 → 4
A Q-switched laser pulse with a wavelength of 1.08 μm caused by the I 11/2 transition was generated by KTiOPO 4 crystal.
2. An all-solid-state titanium-doped sapphire (Ti: Al 2 O 3 ) wavelength tunable pulse laser using a second harmonic pulse light generated by doubling under 0 ° phase matching condition as an excitation source. Optical CT device.
ザーが、連続発振半導体レーザーによって、ネオジウム
添加イットリウムアルミニウムガーネット(Nd:Y3
Al5O12)、ネオジウム添加イットリウムバナデイ
ト(Nd:YVO4)、ネオジウム添加イットリウムア
ウミニウムペロブスカイト(Nd:YAlO3)から選
ばれた固体を励起し連続発振させ、強制モード同期し、
発生したパルス光をKTiOPO4、βホウ酸バリウム
(β−BaB2O4)、ホウ酸リチウム(LiB
3O5)、ニオブ酸化カリウム(KNbO3)から選ば
れる非線形光学素子により2逓倍し発生するパルス光を
励起光として用い、同期励起モード同期された全固体化
チタン添加サファイア波長可変パルスレーザーである請
求項1記載の光CT装置。3. A semiconductor laser-excited all-solid-state tunable laser is a continuous wave semiconductor laser, which is used to produce yttrium aluminum garnet (Nd: Y 3
Al 5 O 12 ), neodymium-added yttrium vanadate (Nd: YVO 4 ), and neodymium-added yttrium aluminium perovskite (Nd: YAlO 3 ) are excited to continuously oscillate, and forced mode synchronization is performed.
The generated pulsed light is converted into KTiOPO 4 , β barium borate (β-BaB 2 O 4 ), lithium borate (LiB
3 O 5 ), potassium niobium oxide (KNbO 3 ), which is a all-solid-state titanium-doped sapphire wavelength tunable pulse laser that is synchronously excited and mode-locked by using as pulsed light pulsed light that is doubled by a nonlinear optical element. The optical CT apparatus according to claim 1.
レーザーが、準連続発振半導体レーザーによって励起し
たネオジウム添加イットリウムアルミニウムペロブスカ
イト(Nd:YAlO3)レーザーにおいて4F3/2
→4I11/2遷移によって生ずる波長1.08μmの
QスイッチレーザーパルスをKTiOPO4結晶により
90°位相整合条件下で2逓倍することにより発生する
第2高調波のパルス光、あるいは準連続発振半導体レー
ザーによって励起したネオジウム添加イットリウムアル
ミニウムガーネット又はネオジウム添加イットリウムリ
チウムフルオライド(Nd:YLiF4)レーザーのQ
スイッチパルスをリン酸チタンカリウム(KTiOPO
4)、βホウ酸バリウム(β−BaB2O4)、ホウ酸
リチウム(LiB3O5)、ニオブ酸カリウム(KNb
O3)から選ばれる結晶を用い、位相整合条件下で2逓
倍することにより発生する第二高調波のパルス光を励起
源とするチタンサファイア波長可変パルスレーザーのパ
ルス光を単一モード光ファイバーによりピコ秒オーダー
にパルス圧縮あるいは光ファイバーにより周波数チャー
ピングを与えた後、回折格子対等の分散回路により、ピ
コ秒オーダーに圧縮させるシステムである請求項1記載
の光CT装置。4. A semiconductor laser-excited all-solidified tunable solid-state laser is a 4 F 3/2 in a neodymium-doped yttrium aluminum perovskite (Nd: YAlO 3 ) laser excited by a quasi-continuous oscillation semiconductor laser.
→ 4 I 11/2 Q-switched laser pulse with a wavelength of 1.08 μm doubled under 90 ° phase matching condition by KTiOPO 4 crystal, or pulsed light of second harmonic, or quasi-continuous oscillation semiconductor Q of laser-excited neodymium-doped yttrium aluminum garnet or neodymium-doped yttrium lithium fluoride (Nd: YLiF 4 ) laser
Switch pulse to potassium titanium phosphate (KTiOPO
4 ), β barium borate (β-BaB 2 O 4 ), lithium borate (LiB 3 O 5 ), potassium niobate (KNb)
A crystal selected from O 3 ) is used, and the pulsed light of the titanium sapphire wavelength tunable pulse laser whose excitation source is the pulsed light of the second harmonic generated by doubling under phase matching conditions The optical CT apparatus according to claim 1, wherein the optical CT apparatus is a system in which pulse compression or frequency chirping is applied on the order of seconds by an optical fiber and then compressed on the order of picoseconds by a dispersion circuit such as a diffraction grating pair.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348660A JPH05154154A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Optical ct device using wavelength variable laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348660A JPH05154154A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Optical ct device using wavelength variable laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154154A true JPH05154154A (en) | 1993-06-22 |
Family
ID=18398501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348660A Pending JPH05154154A (en) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | Optical ct device using wavelength variable laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05154154A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001050894A (en) * | 1999-08-16 | 2001-02-23 | Japan Atom Energy Res Inst | Remote and online measurement of the concentration, distance, etc. of trace substances in the atmosphere using laser light |
| JP2001352118A (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Cyber Laser Kk | Light source device and laser device using the same |
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| US9161684B2 (en) | 2005-02-28 | 2015-10-20 | University Of Washington | Monitoring disposition of tethered capsule endoscope in esophagus |
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| US9561078B2 (en) | 2006-03-03 | 2017-02-07 | University Of Washington | Multi-cladding optical fiber scanner |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3348660A patent/JPH05154154A/en active Pending
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