用于眼科手术激光的光学系统制作方法_F·拉克希,J·巴克专利（光学系统,眼科,激光）-早鸽网

用于眼科手术激光的光学系统制作方法

专利名称

用于眼科手术激光的光学系统制作方法
发明者

F·拉克希, J·巴克
公开日

2012年7月18日
申请日期

2010年7月21日
优先权日

2009年7月29日
申请人

爱尔康蓝斯克斯股份有限公司
文档编号

A61F9/008GK102596128SQ201080043231
关键字

光学系统眼科激光手术制作用于
权利要求

1.一种用于眼科手术的激光系统，包括激光源，用于产生脉冲激光束；XY扫描器，用于接收所述脉冲激光束，且用于输出在横断Z轴的两个方向上扫描的XY 扫描光束；Z扫描器，用于接收所述XY扫描光束，并用于输出附加地沿所述Z轴扫描的XYZ扫描光束，所述Z扫描器包括第一透镜组，用于输出具有中间焦平面的光束；以及可移动透镜組，用于接收通过所述中间焦平面的光束并以可变的方式使该光束准直;以及物镜，用于从所述Z扫描器接收准直的光束并将该光束聚焦到目标区域中的焦斑中2.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述ζ扫描器被配置为在5毫米到10毫米的Z扫描范围内在所述目标区域中扫描所述焦斑的Z焦深3.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述ζ扫描器被配置为在0毫米到15毫米的Z扫描范围内在所述目标区域中扫描所述焦斑的Z焦深4.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组能够沿所述Z轴移动5与50毫米之间的距离5.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述第一透镜组包括2-10个透镜；且所述可移动透镜组包括2-10个透镜6.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述第一透镜组从输入侧依次包括具有正折光力的第一透镜组；具有面向所述输入侧的凸起表面的凹凸透镜；以及具有面向所述输入侧的凹入表面的第二透镜7.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述第一透镜组具有五个透镜，所述透镜具有折射率和用相应曲率按序标记的表面，所有參数在下表给出的范围内8.根据权利要求7的眼科激光系统，其中所述第一透镜组具有代替所述五个透镜的五个缩放透镜，所述五个缩放透镜具有縮放曲率和代替所述距离的缩放距离，所述缩放曲率与被比例因子α乘的所述五个透镜的曲率对应，所述缩放距离被以比例因子1/α縮放，其中，所述比例因子α具有0. 3与3之间的值9.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组从输入侧依次包括具有面向所述输入侧的凹入表面的凹凸透镜；具有负折光力的负透镜；以及具有正折光力的正透镜组10.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组具有四个透镜，所述透镜具有折射率和用相应曲率按序标记的表面，所有參数在下表给出的范围内11.根据权利要求10的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组具有代替所述四个透镜的四个缩放透镜，所述四个缩放透镜具有縮放曲率和代替所述距离的缩放距离，所述缩放曲率与被比例因子α乘的所述四个透镜的曲率对应，所述缩放距离被以比例因子l/α縮放，其中，所述比例因子α具有0. 3与3之间的值12.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组能够被调整以改变从所述Z扫描器弓I出的所述XYZ扫描光束的至少ー个特性，所述特性包括会聚度、光束直径、Z焦深以及数值孔径NA13.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述可移动透镜组被配置为基本上彼此独立地调整所述XYZ扫描光束的数值孔径NA 和Z焦深14.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述Z扫描器被配置为将从所述XY扫描器的引出支点出射的光束聚焦到所述物镜的引入支点中15.根据权利要求14的眼科激光系统，其中所述物镜的所述弓I入支点在所述物镜内部16.根据权利要求14的眼科激光系统，其中所述物镜的所述引入支点的位置能够通过移动所述可移动透镜组而被调整17.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述Z扫描器被配置为将所述XY扫描器的引出支点修改到所述物镜的引入支点中18.根据权利要求17的眼科激光系统，其中所述物镜的所述弓I入支点在所述物镜内部19.根据权利要求1的眼科激光系统，其中所述第一透镜组为可移动透镜组和固定透镜组中的一者20.ー种眼科手术方法，所述方法包括以下步骤产生脉冲激光束；用XY扫描器在横断Z方向的两个方向上XY扫描所述脉冲激光束；用Z扫描器通过下列步骤沿Z方向Z扫描所述XY扫描光束用第一透镜组将所述XY扫描光束聚焦到中间焦平面上；通过可移动光束扫描器从所述中间焦平面接收所述光束；通过所述可移动光束扫描器将所述光束准直到物镜的可调整的引入支点中；以及通过所述物镜将所述光束聚焦到目标区域中的XYZ扫描焦斑上21.根据权利要求20的方法，其中，所述Z扫描步骤包括调整所述可移动光束扫描器以改变从所述Z扫描器弓I出的所述XYZ扫描光束的至少ー个特性，所述特性包括会聚度、光束直径、ζ焦深以及数值孔径NA22.根据权利要求20的方法，其中，所述Z扫描步骤包括基本上彼此独立地调整所述XYZ扫描光束的数值孔径NA和Z焦深
技术领域

本发明涉及用于利用飞秒激光进行对眼的前段的手术的系统，更具体而言，涉及在扫描并将激光束聚焦到眼中的同时使激光束的光学畸变最小化的实施例
背景技术
具体实施例方式

本发明的一些实施例包括用于利用飞秒激光脉冲在眼的晶状体中进行手术的系统ー些整合的(integrated)实施例还能够进行角膜和晶状体手术过程这二者在眼的晶状体中进行眼科手术与在质上不同于角膜手术过程的要求相关当前描述的晶状体手术激光系统和角膜系统之间的主要区別包括1.飞秒激光脉冲将被可靠地产生高重复频率飞秒脉冲允许使用更小的每脉冲能量，这为系统的操作者提供更高的控制和精度然而，与在一些现有系统中使用的纳秒或皮秒脉冲相比，可靠地产生飞秒脉冲却是相当大的挑战2.手术激光束在传播穿过最大为5毫米的包括角膜和前房水腔的折射介质而正好到达手术目标(晶状体)时被显著地折射相比之下，用于角膜手术的激光束被聚焦在不足一毫米的深度处，因而在从手术系统进入角膜时基本上不被折射3.手术激光传输系统被配置为扫描整个手术区域，例如，从典型的5mm深度处的晶状体的前面/前部到在典型的IOmm深度处的晶状体的后面/后部该5mm或更大的深度扫描范围或“Z扫描范围”显著宽于用于对角膜进行的手术的Imm深度的扫描范围典型地，手术光学装置(optics)，特別是这里使用的高数值孔径光学装置，被最优化为将激光束聚焦到特定的操作深度在角膜手术过程期间，Imm深度的扫描仅仅造成与最优操作深度的中度偏离(departure)相比之下，在晶状体手术时的从5到IOmm的扫描期间，系统被驱动远离固定的最优操作深度因此，晶状体手术激光传输系统采用更精细化的适应性光学装置以能够扫描晶状体手术所需的宽深度扫描范围4. 一些实施例被整合，以便被配置为对角膜和晶状体二者进行手木在这些整合的实施例中，深度扫描范围最大为IOmm而不是5mm，这提出更难的挑战5.在诸如许多LASIK变异的角膜手术过程期间，垂直于光轴(“在XY面内”)扫描激光束在典型的过程中，XY扫描范围仅仅覆盖具有IOmm直径的角膜的中心部分然而，在整合的手术系统中，还形成额外的切ロ一种类型的切ロ为进入切ロ(entry cut)，这为抽吸针和常规手术工具提供到眼内部的入口另ー类型的切ロ为角膜缘松解切ロ(limbal relaxing incision, LRI)，其包括恰好在血管弓(vascular arcade)前面的角膜缘部处的切ロ对通过调整这些弓形切ロ的长度、深度以及位置，可以诱导角膜像散的变化进入切口和LRI可以被设置在角膜的周边，典型地具有12mm的直径虽然将XY扫描直径从IOmm 増加到12mm与LASIK瓣的常规直径相比仅仅增加了 20%，但在这样的直径下将激光传输系统的离轴像差保持在控制之下是重大挑战，这是因为离轴像差与在焦平面处的场直径的更高功率成比例地增长6.晶状体激光手术过程需要来自精细成像系统的导引在一些成像系统中，角膜缘血管被标识以用作眼上的參考标记，以在手术时间期间校准眼的环转 (cyclo-rotational)对准，在一些情况下，相对于在眼的外科手术前的诊断期间所标识的參考坐标而进行该校准在手术区域周边选择的血管最不会受到手术的干扰，因而是最可靠的然而，被导引到这样的周边血管的成像系统要求成像光学对具有大于IOmm(例如， 12mm)的半径的区域成像7.激光束在沿光学路径在眼内传播时会形成各种像差激光传输系统可以通过补偿这些像差而改善精度这些像差的附加方面为，像差依赖于光的频率，该事实称为“色差”补偿这些频率相关的像差増加了对系统的挑战补偿这些色差的难度随激光系统的激光束的带宽而増加应记得束的光谱带宽与脉宽成反比因此，飞秒脉冲的带宽通常比皮秒脉冲的带宽大ー个量级或更多，这使得在飞秒激光系统中的更好的色度补偿(chromatic compensation)成为必要8.使用高重复频率的飞秒激光手术系统的手术过程要求在绝对意义上关于目标组织中的目标位置和在相对意义上关于之前的脉冲来定位每个脉冲时的高精度例如，要求激光系统在脉冲之间的时间(其可具有微秒量级)内以仅仅数微米(a few microns)来重新导引光束由于两个后续脉冲之间的时间短且脉冲定位(placement)的精确度要求高，因此在现有低重复频率的晶状体手术系统中使用的手动瞄准(targeting)不再是合适的或可行的9.激光传输系统被配置为通过折射介质将飞秒激光脉冲传输到眼的晶状体的整个手术体积中且保持其时间、光谱以及空间完整性10.为了确保仅仅在手术区域中的组织接收具有足够高的能量密度的激光束以产生手术效果(例如，组织切除)，激光传输系统具有异乎寻常地高的数值孔径(NA)该高NA 导致小的斑点尺寸(spot size)并为手术过程提供必要的控制和精度数值孔径的典型范围可包括大于0. 3的NA值，这产生3微米或更小的斑点尺寸11.给定用于晶状体手术的激光的光学路径的复杂性，激光传输系统通过包括高性能计算机管理的成像系统而实现高精度和控制，而角膜手术系统在没有这样的成像系统或具有低水平的成像系统的情况下就可以实现令人满意的控制特別地，该系统的手术和成像功能、以及常规观测光束通常都在不同的谱带中操作作为实例，手术激光器可在 1. 0-1. 1微米的带中的波长处操作、观测光束处在0. 4-0. 7微米的可见带中操作，成像光束在0. 8-0. 9微米的带中操作在公共或共享的光学部件中組合光束路径对激光手术系统的光学装置提出了苛刻的色度要求差异1-11通过几个实例例证了 ⑴对晶状体(ii)利用飞秒脉冲进行的眼科激光手术引入了在质上与仅仅使用纳秒或皮秒激光脉冲的角膜手术和甚至晶状体手术不同的要求图1示例了激光传输系统1在对其进行详细描述之前，我们提及ー些实施例将成像或观测系统与图1的激光传输系统組合在一些诸如LASIK处理的角膜手术过程中，眼跟踪器凭借成像和图像处理算法通过诸如对虹膜的中心的标识的视觉线索来典型地在眼表面上建立眼的位置參考然而，现有的眼跟踪器识别并分析ニ维空间中的特征，缺乏深度信息，这是因为对角膜(眼的最外层)进行外科手木通常，角膜甚至被弄平以确保该表面真正为ニ维的当将激光束聚焦在深入眼内部的晶状体中吋，情况非常不同不仅在先前的測量与手术之间，而且在手术期间，晶状体都可以在适应性调节(accommodation)期间改变其位置、形状、厚度和直径通过机械装置将眼附接到手术设备还会以不明确的方式改变眼的形状这样附接装置包括用吸环固定眼或者用平面或曲形透镜对眼消球差此外，患者在手术期间的移动会引入附加的改变这些改变会增加视觉线索在眼内的多达数微米的位移因此，当对眼的晶状体或其他内部部分进行精确的激光手术时，机械地參考和固定诸如角膜或缘的前表面的眼表面是不令人满意的为了解决该问题，激光传输系统1可以与在R. M. Kurtz, F. Raksi和M. Karavitis 的共同待审的申请序列号为12/205，844的美国专利申请中描述的成像系统组合，通过引用将该申请的全部内容并入到本文中该成像系统被配置为对手术区域的一部分成像以基于眼的内部特征建立三维位置參考这些图像可在手术之前产生并与手术过程并行地更新以考虑到个体的差异和改变该图像可被用于以高精度和控制将激光束安全地导引到希望的位置在一些实施方式中，成像系统可以为光学相干断层成像(OCT)系统该成像系统的成像束可以具有単独的成像光学路径或与手术光束部分地或完全地共享的光学路径具有部分地或完全地共享的光学路径的成像系统降低了成本并简化了对成像和手术系统的校准该成像系统还可以使用与激光传输系统1的激光器相同或不同的光源该成像系统还可以具有其自身的光束扫描子系统，或者可以利用激光传输系统1的扫描子系统在所引用的共同待审的申请中描述了这样的OCT系统的几种不同结构还可以与视觉观测用光学装置組合来实施激光传输系统1观测用光学装置可帮助手术激光的操作者观测手术激光束的效果并响应于观测结果来控制光束最后，在使用红外并由此不可见的手术激光束的一些实施例中，可以采用在可见频率下操作的附加的跟踪激光可见跟踪激光可以被实施为跟踪红外手术激光的路径跟踪激光可以在足够低的能量下操作以便不会导致对目标组织的任何破坏观测用光学装置可以被配置为将从目标组织反射的跟踪激光导引到激光传输系统1的操作者在图1中，与成像系统和视觉观测用光学装置相关的光束可被耦合到激光传输系统1中(例如，通过分束器/分色镜600)本申请将不再广泛讨论激光传输系统1与成像、观测系统以及跟踪系统的各种组合在并入的美国专利申请12/205,844中广泛讨论的大量的这样的組合都在本申请的总范围内图1示例了激光传输系统1，其包括激光引擎100、预补偿器200、XY扫描器300、第一扩束器块400、可移动扩束器块500、分束器/分色镜600、物镜700以及患者接ロ 800，其中，第一扩束器块400和可移动扩束器块500将合称为Z扫描器450在下面的一些实施方式中，使用这样的规定Z轴为基本上沿激光束的光学路径的方向或沿光学元件的光轴的方向横断Z方向的方向称为XY方向在更宽泛的意义上使用术语“横断”以包括以下情况在一些实施方式中，横断方向和Z方向可以不严格垂直于彼此在一些实施方式中，可以关于径向坐标更好地描述横断方向由此，在所描述的实施方式中，术语“横断”、XY或径向方向表示类似的方向，全都近似(必要时精确地)垂直于 Z方向1.激光引擎100激光引擎100可包括以预定激光參数发送激光脉冲的激光器这些激光參数可包括在1飞秒到100皮秒范围内、或在10飞秒到10皮秒范围内、或在一些实施例中在100飞秒到1皮秒范围内的脉冲持续时间该激光脉冲可具有在0.1微焦到1000微焦范围内、在其他实施例中在1微焦到100微焦范围内的每脉冲能量脉冲可具有在IOkHz到IOOMHz 范围内、在其他实施例中在IOOkHz到IMHz范围内的重复频率其他实施例可具有落入这些范围限制的組合内的激光參数，例如，1-1000飞秒的脉冲持续时间的范围例如，在预操作过程期间或基于根据患者的诸如其年齢的特定数据的计算，在这些宽范围内选择用于特定过程的激光參数激光引擎100的实例可包括Nd玻璃和NdYag激光器以及各种其他激光器激光引擎的操作波长可以在红外或可见范围在一些实施例中，操作波长可以在700nm-2微米范围内在一些情况下，例如，在基于％或Nd的红外激光器中，操作波长可以在1.0-1. 1 微米范围内在一些实施方式中，激光脉冲的激光參数可以是可调整的和可变的可以以短的切換时间调整激光參数，由此使手术激光传输系统1的操作者可以在复杂的手术期间改变激光參数可以响应于通过激光传输系统1的感测或成像子系统的读数(reading)来启动这样的參数改变可以执行其他參数改变，作为在激光传输系统首先用于第一手术过程且随后用于不同的第二手术过程的多步过程的一部分实例包括首先在眼的晶状体的区域中进行ー个或多个手术步骤(例如，囊切手术步骤)，随后在眼的角膜区域中进行第二手术过程可以以各种顺序进行这些过程

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专利名称：用于眼科手术激光的光学系统的制作方法本申请描述了用于在眼的前段内通过激光脉冲造成的光离解(photodisruption) 对晶状体进行激光手术的技术和系统的实例和实施例。用于去除晶状体的各种晶状体手术过程利用各种技木，以将晶状体破碎为可通过小切ロ从眼中取出的小碎片。这些过程使用人工设备、超声波、加热的流体或激光并倾向于具有显著的缺点，这些缺点包括需要用探头进入眼中以实现破碎，以及与这样的晶状体破碎技术相关的有限的精度。光离解激光技术可将激光脉冲传送到晶状体中以光学地破碎晶状体而无需探头的插入，因而可提供改善的晶状体取出的潜力。激光诱导的光离解已经被广泛用于激光眼科手术，且Nd:YAG激光已经常被用作激光源，包括通过激光诱导的光离解实现的晶状体破碎。ー些现有系统利用具有数mj的脉冲能量的纳秒激光(E. H. Ryan等人，Americal Journal of Ophthalmology 104 :382_386，1987年 10 月；R. R. Kruger 等人，Ophthalmology 108 =2122-2129,2001)，以及具有数十 μ J 的皮秒激光(A. Gwon 等人，Cataract Refract Surg. 21,282-286,1995)。这些相对长的脉冲将相对大量的能量提供到手术点，导致对精确度和对过程的控制的显著限制，同时产生了相对高程度的不想要的结果的风险。相似地，在角膜手术的相关领域，认识到通过使用数百(hundreds of)飞秒持续时间的脉冲替代納秒和皮秒脉冲，可以实现更短的脉冲持续时间和更佳的聚焦。飞秒脉冲在每脉冲提供更少的能量，显著提高了精确度和过程的安全性。目前多家公司将用于角膜眼科手术(例如，LASIK瓣(flap)和角膜移植)的飞秒激光技术商业化。这些公司包括美国htralase Corp. /Advanced Medical Optics、德国 20/10 Perfect Vision Optische GerMte GmbH、德国 Carl Zeiss Meditec, Inc.以及瑞士 Ziemer Ophthalmic Systems AG。然而，根据角膜手术的要求设计这些系统。关键地，激光聚焦的深度范围典型地小于约1mm，即，角膜的厚度。因此，这些设计不能提供解决方案以用于在眼的晶状体上进行手术的重大挑战。
简要地且概括地，一种用于眼科手术的激光系统包括激光源，用于产生脉冲激光束；XY扫描器，用于接收所述脉冲激光束，且用于输出在横断Z轴的两个方向上扫描的XY 扫描光束；Z扫描器，用于接收所述XY扫描光束，并用于输出附加地沿所述Z轴扫描的XYZ 扫描光束，所述Z扫描器包括第一透镜组，用于输出具有中间焦平面的光束；以及可移动透镜组，用于接收通过(through)所述中间焦平面的光束并以可变的方式使该光束准直 (collimate)；以及物镜，用于从所述Z扫描器接收准直的光束并将该光束聚焦到目标区域中的焦斑中。在一些实施方式中，所述Z扫描器被配置为在5毫米到10毫米的Z扫描范围内在所述目标区域中扫描所述焦斑的Z焦深。在一些实施方式中，所述Z扫描器被配置为在0 毫米到15毫米的Z扫描范围内在所述目标区域中扫描所述焦斑的Z焦深。在一些实施方式中，所述可移动透镜组能够沿所述Z轴移动5和50毫米之间的距肉ο在一些实施方式中，所述第一透镜组包括2-10个透镜；且所述可移动透镜组包括 2-10个透镜。在一些实施方式中，所述第一透镜组从输入侧依次包括具有正折光力的第一透镜组；具有面向所述输入侧的凸起表面的凹凸透镜(meniscus lens)；以及具有面向所述输入侧的凹入表面的第二透镜。在一些实施方式中，所述可移动透镜组从输入侧依次包括具有面向所述输入侧的凹入表面的凹凸透镜；具有负折光力的负透镜；以及具有正折光力的正透镜组。在一些实施方式中，所述可移动透镜组能够被调整以改变从所述Z扫描器引出的所述MZ扫描光束的至少ー个特性，所述特性包括会聚度(convergence)、光束直径、Z焦深以及数值孔径NA。在一些实施方式中，所述可移动透镜组被配置为基本上彼此独立地调整所述XYZ 扫描光束的数值孔径NA和Z焦深。在一些实施方式中，所述Z扫描器被配置为将从所述XY扫描器的引出支点出射的光束聚焦到所述物镜的引入支点中。在一些实施方式中，所述物镜的所述引入支点在所述物镜内部。在一些实施方式中，所述物镜的所述引入支点的位置能够通过移动所述可移动透镜组而被调整。在一些实施方式中，所述Z扫描器被配置为将所述XY扫描器的引出支点修改到所述物镜的引入支点中。在一些实施方式中，所述物镜的所述引入支点在所述物镜内部。在一些实施方式中，所述第一透镜组为可移动透镜组和固定透镜组中的一者。在一些实施方式中，ー种眼科手术方法包括产生脉冲激光束；用XY扫描器在横断Z方向的两个方向上XY扫描所述脉冲激光束；用Z扫描器通过下列步骤沿Z方向Z扫描所述XY扫描光束用第一透镜组将所述XY扫描光束聚焦到中间焦平面上；通过可移动光束扫描器从所述中间焦平面接收所述光束；通过所述可移动光束扫描器将所述光束准直到物镜的可调整的引入支点中；以及通过所述物镜将所述光束聚焦到目标区域中的CTZ扫描焦斑上。在一些实施方式中，所述Z扫描步骤包括调整所述可移动光束扫描器以改变从所述Z扫描器弓I出的所述XYZ扫描光束的至少ー个特性，所述特性包括会聚度、光束直径、 Z焦深以及数值孔径NA。在一些实施方式中，所述Z扫描步骤包括基本上彼此独立地调整所述XYZ扫描光束的数值孔径NA和Z焦深。图1示例了手术激光传输系统1 ；图2示例了高斯波前G和有像差的波前(aberrated wavefront) W ；图3A-B示例了在最优和扫描焦平面处的光线；图3C示例了焦斑半径的定义；图4示例了 Mrehl比率S与RMS波前误差ω之间的关系；图5示例了眼科手术的參考点；图6Α-Β概念性地示例了预补偿器200的操作；图7Α-Β示例了有效Z扫描功能的各种应用；图8A-D示例了预补偿器200的实施方式；图9示例了具有两个Z扫描器的激光传输系统1的实施方式；图10示例了包含0、1或2个Z深度扫描器和0、1或2个NA修改器的配置的表；图IlA-C示例了具有2、3和4个扫描反射镜的XY扫描器；图12A-D示例了作为数值孔径的函数的像差以及作为Z焦深(focal depth)的函数的对应光学数值孔径NA。pt(z)；图13A-B示例了第一扩束器块400和可移动扩束器块500的两个设置；图14示例了 Z扫描器450的中间(intermediate)焦平面；图15示例了物镜700的实施方式；图16示例了目标区域中的弯曲焦平面；图17示例了 XY扫描器倾斜角的列线图(nomogram)；图18示例了可移动扩束器位置的列线图；以及图19示例了计算控制方法的步骤。

可以将以毎秒数万到数十万次击发(shot)或更高的脉冲重复频率操作并具有相对低的每脉冲能量的高重复频率脉冲激光用于手术应用以获得特定的有益效果。这样的激光使用相对低的每脉冲能量以使由激光诱导的光离解导致的组织影响局域化。在一些实施例中，例如，可以将离解的组织的范围限制到数微米或数十微米。该局域化的组织影响可改善激光手术的精度，并且在特定手术过程中是所希望的。在这样的手术的各种实施方式中，数百、数千或数百万个脉冲可被传输到连续的、近似连续的或通过受控的距离而分隔的斑点的序列。这些实施方式可以实现特定的所希望的手术效果，例如，组织切开、分离或破碎。可以通过各种方法选择脉冲參数和扫描图形。例如，可以基于晶状体的光学或结构特性的术前测量而选择脉冲參数和扫描图形。同样可基于晶状体的光学或结构特性的术前測量或基干与年龄相关的算法来选择激光能量和斑点分隔。2.预补偿器200图2示例了激光束的波前可以以几种不同方式并由于几个不同的原因而偏离理想特性。这些偏离的大组称为像差。像差(和其他波前畸变)使实际像点从理想的近轴高斯像点移位。图2示例了通过出瞳(exit pupil)ExP引出的光的波前。未畸变的球面波前 G从该瞳孔发射并会聚到波前G的曲面中心处的点PI。G也称为高斯參考球。有像差的波前W偏离G并会聚到不同的P2。有像差的波前W的在点Ql处的像差AW可由相对于未畸变的參考球G的路径的光程(optical length)表征

一种用于眼科手术的激光系统包括激光源，用于产生脉冲激光束；XY扫描器，用于接收所述脉冲激光束，且用于输出在横断Z轴的两个方向上扫描的XY扫描光束；Z扫描器，用于接收所述XY扫描光束，并用于输出附加地沿所述Z轴扫描的XYZ扫描光束，所述Z扫描器包括第一透镜组，用于输出具有中间焦平面的光束；以及可移动透镜组，用于接收通过所述中间焦平面的光束并以可变的方式使该光束准直；以及物镜，用于从所述Z扫描器接收准直的光束并将该光束聚焦到目标区域中的焦斑中。

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