Flexible Führung ultrakurzer Laserpulse in ophthalmologischen Therapiesystemen - Blum, J.; Blum, M.; Rill, M. S.; Haueisen, J. (Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, 2017)
Ultrakurz gepulste Laser haben in den letzten 2 Jahrzehnten einen immer größer werdenden Stellenwert in der Augenheilkunde eingenommen. Mit herkömmlichen Glasfasern ist die Führung ultrakurzer Laserpulse jedoch nicht möglich. Die energiereichen Femtosekundenpulse würden das Fasermaterial zerstören und nichtlineare Dispersionseffekte die Strahlparameter erheblich verändern. Im Gegensatz dazu werden Laserpulse in photonischen Kristallfasern (engl. Photonic Crystal Fibers) hauptsächlich in Luft geleitet, sodass Absorption und Pulsverbreiterungen aufgrund der Dispersion eine deutlich geringere Rolle spielen. Im Folgenden werden insbesondere Freistrahloptiken und photonische Kristallfasern als mögliche Strahlführungsvarianten vorgestellt und hinsichtlich ihrer technischen Parameter und dem aktuellen Stand der Technik verglichen. Es zeigt sich, dass hinsichtlich der optischen Eigenschaften ein klassischer Spiegelgelenkarm deutlich variabler ist, während die HCF (engl. Hollow-Core Photonic Crystal Fiber) hinsichtlich der Laserenergie und des Laserspektrums genau abgestimmt werden muss. Demgegenüber weist die HCF in Bezug auf Handhabung, Systemintegration und Kosten eine Reihe von Vorteilen auf. Die im Gegensatz zu einem Freistrahlaufbau vergleichsweise geringe Zerstörschwelle der photonischen Kristallfasern ist für Applikationen, die auf einer photodisruptiven Laser-Gewebe-Wechselwirkung basieren, nicht akzeptabel. Wenn hingegen mit Laserstrahlung genügend geringer Spitzenintensität gearbeitet wird – z. B. im Regime der plasmainduzierten Ablation – kann die Strahlführung mittels photonischer Kristallfasern durchaus als alternative Lösung betrachtet werden.
Keywords: Strahlführungssystem; ultrakurze Laserpulse; photonische Kristallfaser; Freistrahlsystem