JP6016133B2 - ドープされたシリカ構成要素を有する側面発射部材に関する方法および装置 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本非仮特許出願は、米国仮特許出願第６１／２６２，３９７号（名称「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＲＥＬＡＴＥＤ ＴＯ Ａ ＳＩＤＥ−ＦＩＲＥ ＭＥＭＢＥＲ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＤＯＰＥＤ ＳＩＬＩＣＡ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ」、２００９年１１月１８日出願）の米国特許法第１１９条の利益を主張し、この出願は、参照することによって本明細書に援用される。

（分野）
実施形態は、概して、光学医療デバイスに関し、具体的には、側面発射光ファイバおよびそのようなデバイスを使用するための方法に関する。

（背景）
一部のレーザ系外科手術手技の際に、レーザエネルギーを治療領域に印加するとき、側面発射光ファイバは、直線発射光ファイバよりも医療施術者に制御を提供することができる。しかしながら、外科手術の際に、側面発射光ファイバの遠位端部分を内視鏡に通過させることは、遠位端部分を損傷、擦過、劣化、および／または変形させ得る。通常、外科手術（例えば、医療）等級のステンレス鋼から作成され、光学的に透過性材料から作成される透過窓を有する極小および／または金属キャップまたはカニューレが、側面発射光ファイバの遠位端部分上に留置され、遠位端部分を保護することができる。遠位端部分が、治療のために適切に設置されると、レーザエネルギーを側面発射光ファイバを介して標的領域に印加することができる。

デバイスの使用の際に、レーザエネルギーの一部は、側面発射光ファイバの遠位端部分において、細管および／または金属キャップ内に漏出し得る。このレーザエネルギーの漏出は、レーザエネルギーが治療領域に送達される効率を低減させ、および／または典型的には、遠位端部分を保護するために使用される金属キャップの過熱を増大させ得る。一部の事例において、レーザエネルギー漏出から生じ得る過熱は、側面発射光ファイバの機械的および／または光学的特性に影響を及ぼし得る。他の事例において、レーザエネルギー漏出から生じ得る過熱は、側面発射光ファイバの遠位端部分における、細管および／または金属キャップに損傷を及ぼすほど十分に深刻なものであり得る。

したがって、デバイス寿命を延長し、レーザエネルギー伝送効率を増加させ、過熱を低減し、および／または患者の安全を向上させることができる側面発射光ファイバ遠位端部分の必要性が存在する。

一実施形態において、装置は、光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を有し得る光ファイバを含んでもよい。表面は、光ファイバ内から伝搬され、長手軸からオフセットされた方向に界面上に入射する電磁放射を再配向するように構成され得る界面の一部を画定してもよい。装置はまた、光ファイバの表面が、ドープされたシリカキャップによって画定される空洞内に配置され得るように光ファイバに融合され得る、ドープされたシリカキャップを含んでもよい。

いくつかの実施形態において、表面およびドープされたシリカキャップは、封入を画定してもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、光ファイバのクラッド層と関連した屈折率よりも小さい屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、光ファイバのクラッド層に融合されてもよい。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、光ファイバのクラッド層に接着結合されてもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、光ファイバの外層部分に融合されてもよい。ドープされたシリカキャップは、光ファイバの外層部分のフッ素の濃度よりも大きいフッ素の濃度を有し得るフッ素でドープされたシリカキャップであってもよい。

いくつかの実施形態において、界面は、第１の界面であってもよく、ドープされたシリカキャップは、光ファイバのクラッド層に融合されてもよい。ドープされたシリカキャップおよびクラッド層は、クラッド層内を伝搬され、第２の界面に入射する電磁放射が、クラッド層内で実質的に内部反射され得るように、第２の界面を画定してもよい。

いくつかの実施形態において、表面は、ドープされたシリカキャップの遠位端部分内に配置されてもよく、ドープされたシリカキャップの近位端部分は、光ファイバに融合されてもよい。いくつかの実施形態において、表面は、光ファイバの遠位端部分内に含まれてもよい。加えて、ドープされたシリカキャップは、光ファイバの遠位端部分に融合されることなく、光ファイバの遠位端部分の近位の光ファイバの一部に融合されてもよい。

いくつかの実施形態において、装置は、ドープされたシリカキャップに結合される金属キャップを含んでもよい。金属キャップは、金属キャップの内側表面に入射する電磁放射をドープされたシリカキャップによって画定される空洞内に再配向するように構成される内側表面を有してもよい。

いくつかの実施形態において、装置は、ドープされたシリカキャップに結合される金属キャップを含んでもよい。金属キャップは、電磁放射が、開口部を通して伝達され得るような方向と整列される開口部を有してもよい。

別の実施形態において、方法は、光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を有し得る、光ファイバを受容するステップを含む。ドープされたシリカ構成要素は、光ファイバの表面がボア内に配置され得るように光ファイバの表面上を移動させられてもよい。方法はまた、ボアによって画定されるドープされたシリカ構成要素の内側表面の少なくとも一部が、光ファイバの外側表面の少なくとも一部に融合され得るように、ドープされたシリカ構成要素および光ファイバを加熱するステップを含んでもよい。

いくつかの実施形態において、移動させるステップは、光ファイバの表面が、ドープされたシリカ構成要素のボア内に配置され得るまで移動させるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ボアによって画定されたドープされたシリカ構成要素の内側表面の一部は、ドープされたシリカ構成要素の近位端内に含まれてもよい。加えて、ドープされたシリカ構成要素のボアは、そこを通るボアであってもよい。方法はまた、ドープされたシリカ構成要素の遠位端において、封入を画定するステップを含んでもよい。

いくつかの実施形態において、ボアによって画定されたドープされたシリカ構成要素の内側表面の一部は、ドープされたシリカ構成要素の近位端内に含まれてもよい。ドープされたシリカ構成要素のボアは、そこを通るボアであってもよい。方法はまた、封入が、ドープされたシリカ構成要素の遠位端および光ファイバによって画定され得るように、ドープされたシリカ構成要素の遠位端を加熱するステップを含んでもよい。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素は、フッ素でドープされた事前成形物から切断されてもよい。加えて、光ファイバの外側表面は、フッ素でドープされたクラッド層と関連付けられてもよい。いくつかの実施形態において、加熱ステップは、界面を画定してもよく、ドープされたシリカ構成要素は、光ファイバから界面上に入射する電磁放射が、実質的に内部反射され得るようなドーピング濃度を有してもよい。

いくつかの実施形態において、方法は、ドープされたシリカ構成要素上を、外側キャップを移動させるステップを含んでもよい。外側キャップは、光ファイバから伝達されるレーザエネルギーに対して実質的に不透明であってもよい。

いくつかの実施形態において、表面は、シリカ系光ファイバ内から伝搬され、界面に入射する電磁放射を、長手軸からオフセットされた側方方向に再配向するように構成される界面の一部を画定してもよい。方法はまた、外側キャップによって画定された開口部が、側方方向と整列され得るように、ドープされたシリカ構成要素上を、外側キャップを移動させるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素は、ドープされたシリカキャップであってもよい。

別の実施形態において、装置は、ドープされたシリカキャップと、ドープされたシリカキャップ内に配置された表面を有し得る光ファイバの遠位端部分とを含む。表面は、レーザエネルギーを、光学路の第１の部分から、光学路の第１の部分に平行でない光学路の第２の部分まで再配向するように構成される界面の少なくとも一部を画定してもよい。加えて、光学路の第２の部分は、ドープされたシリカキャップの外側表面を横断してもよい。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップの内側表面の少なくとも一部は、光ファイバの遠位端部分の外側表面の少なくとも一部に熱融合されてもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップの内側表面の少なくとも一部および光ファイバの遠位端部分の外側表面の少なくとも一部は、界面を画定してもよい。ドープされたシリカキャップは、光ファイバから界面上に入射する電磁放射が、実質的に内部反射され得るようなドーピング濃度を有してもよい。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップの少なくとも一部は、少なくとも光ファイバの一部の遠位端部分に接着結合されてもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、フッ素でドープされたシリカキャップであってもよい。

いくつかの実施形態において、装置はまた、ドープされたシリカキャップの少なくとも一部上に配置される外側キャップを含んでもよい。加えて、外側キャップは、レーザエネルギーに対して実質的に不透明であってもよい。いくつかの実施形態において、装置はまた、ドープされたシリカキャップの少なくとも一部上に配置される金属キャップを含んでもよい。光学路の第２の部分は、金属キャップの開口部を横断してもよい。

さらに別の実施形態において、方法は、光ファイバの遠位端部分を患者の体内に挿入するステップを含んでもよい。光ファイバは、ドープされたシリカキャップ内に配置される表面を有してもよい。表面は、レーザエネルギーを、光学路の第１の部分から、光学路の第１の部分に平行でない光学路の第２の部分まで再配向するように構成される界面の少なくとも一部を画定してもよい。方法はまた、挿入後、レーザエネルギーが、光学路に沿って患者の体内に伝達され得るように、レーザ源を作動させるステップを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップは、フッ素でドープされたシリカキャップであってもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
光ファイバであって、該光ファイバは、該光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を含み、該表面は、界面の一部を画定し、該界面の一部は、該光ファイバ内から伝搬され、該長手軸からオフセットされた方向に該界面上に入射する電磁放射を再配向するように構成される、光ファイバと、
ドープされたシリカキャップであって、該ドープされたシリカキャップが、該光ファイバに融合されることにより、該光ファイバの該表面が、該ドープされたシリカキャップによって画定される空洞内に配置される、ドープされたシリカキャップと
を備える、装置。
（項目２）
前記ドープされたシリカキャップは、前記光ファイバのクラッド層と関連した屈折率よりも小さい屈折率を有する、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記ドープされたシリカキャップは、前記光ファイバのクラッド層に融合される、項目１に記載の装置。
（項目４）
前記ドープされたシリカキャップは、前記光ファイバの外層部分に融合され、該ドープされたシリカキャップは、フッ素でドープされたシリカキャップであり、該ドープされたシリカキャップは、該光ファイバの該外層部分のフッ素の濃度よりも大きいフッ素の濃度を含む、項目１に記載の装置。
（項目５）
前記界面は、第１の界面であり、前記ドープされたシリカキャップは、前記光ファイバのクラッド層に融合され、該ドープされたシリカキャップおよび該クラッド層は、第２の界面を画定し、それにより、該クラッド層内を伝搬され、該第２の界面上に入射する電磁放射が、該クラッド層内で実質的に内部反射される、項目１に記載の装置。
（項目６）
前記表面は、前記ドープされたシリカキャップの遠位端部分内に配置され、該ドープされたシリカキャップの近位端部分は、前記光ファイバに融合される、項目１に記載の装置。
（項目７）
前記表面は、前記光ファイバの遠位端部分内に含まれ、前記ドープされたシリカキャップは、該光ファイバの遠位端部分に融合されることなく、該光ファイバの遠位端部分の近位の該光ファイバの一部に融合される、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記ドープされたシリカキャップに結合される金属キャップをさらに含み、該金属キャップは、内側表面を含み、該内側表面は、該金属キャップの内側表面上に入射する電磁放射を該ドープされたシリカキャップによって画定される前記空洞の中に再配向するように構成される、項目１に記載の装置。
（項目９）
前記ドープされたシリカキャップに結合される金属キャップをさらに含み、該金属キャップは、開口部を含み、該開口部は、前記電磁放射が、該開口部を通して伝達されるような方向と整列させられる、項目１に記載の装置。
（項目１０）
光ファイバを受容することであって、該光ファイバは、該光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を含む、ことと、
該光ファイバの表面がボア内に配置されるように、該光ファイバの表面上をドープされたシリカ構成要素を移動させることと、
該ドープされたシリカ構成要素および該光ファイバを加熱することであって、それにより、該ボアによって画定される、該ドープされたシリカ構成要素の内側表面の少なくとも一部が、該光ファイバの外側表面の少なくとも一部に融合され得る、ことと
を含む、方法。
（項目１１）
前記移動させることは、前記光ファイバの表面が前記ドープされたシリカ構成要素のボア内に配置されるまで、移動させることを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記ボアによって画定される、前記ドープされたシリカ構成要素の内側表面の一部は、該ドープされたシリカ構成要素の近位端の中に含まれ、該ドープされたシリカ構成要素のボアは、それを通るボアである、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
項目１０に記載の方法であって、前記ボアによって画定される、前記ドープされたシリカ構成要素の内側表面の一部は、該ドープされたシリカ構成要素の近位端の中に含まれ、該ドープされたシリカ構成要素のボアは、それを通るボアであり、
該方法は、
該ドープされたシリカ構成要素の遠位端を加熱することをさらに備え、それにより、封入が、該ドープされたシリカ構成要素の遠位端と前記光ファイバとによって画定される、方法。
（項目１４）
前記加熱することは、界面を画定し、前記ドープされたシリカ構成要素は、前記光ファイバから該界面上に入射する電磁放射が、該光ファイバ内で実質的に内部反射されるようなドーピング濃度を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１５）
前記ドープされたシリカ構成要素上を、外側キャップを移動させることをさらに含み、該外側キャップは、前記光ファイバから伝達されるレーザエネルギーに対して実質的に不透明である、項目１０に記載の方法。
（項目１６）
項目１０に記載の方法であって、
前記光ファイバの表面は、界面の一部を画定し、該界面の一部は、シリカ系光ファイバ内から伝搬され、該界面上に入射する電磁放射を、前記長手軸からオフセットされた側方方向に再配向するように構成され、
該方法は、
外側キャップを前記ドープされたシリカ構成要素上を移動させることをさらに含み、それにより、該外側キャップによって画定される開口部が、該側方方向と整列させられる、方法。
（項目１７）
ドープされたシリカキャップと、
該ドープされたシリカキャップ内に配置された表面を含む光ファイバの遠位端部分と
を備え、
該表面は、界面の少なくとも一部を画定し、該界面の少なくとも一部は、レーザエネルギーを、光学路の第１の部分から、該光学路の第１の部分に平行でない該光学路の第２の部分まで再配向するように構成され、該光学路の第２の部分は、該ドープされたシリカキャップの外側表面を横断する、装置。
（項目１８）
前記ドープされたシリカキャップの内側表面の少なくとも一部と前記光ファイバの遠位端部分の外側表面の少なくとも一部とは、界面を画定し、該ドープされたシリカキャップは、該光ファイバから該界面上に入射する電磁放射が、該光ファイバ内で実質的に内部反射されるようなドーピング濃度を含む、項目１７に記載の装置。
（項目１９）
前記ドープされたシリカキャップの少なくとも一部の上に配置される外側キャップをさらに備え、該外側キャップは、レーザエネルギーに対して実質的に不透明である、項目１７に記載の装置。
（項目２０）
前記ドープされたシリカキャップの少なくとも一部の上に配置される金属キャップをさらに備え、前記光学路の第２の部分は、該金属キャップの開口部を横断し得る、項目１７に記載の装置。

種々の実施形態が、前述に説明されたが、一例として、提示されたに過ぎず、制限ではないことを理解されたい。例えば、本明細書に説明される側面発射システムは、説明される異なる実施形態の構成要素および／または特徴の種々の組み合わせおよび／または部分的組み合わせを含んでもよい。ＢＰＨに関連する症状の治療のための使用を参照して説明されるが、側面発射システムおよび側面発射光ファイバ、ならびに側面発射システムおよび側面発射光ファイバを使用する方法は、他の病状の治療において使用されてもよいことを理解されたい。開示の付加的目的および利点は、以下の説明において、部分的に説明され、部分的に説明から明白となるか、または開示の実践によって習得され得る。開示の目的および利点は、特に、添付の請求項に指摘される要素および組み合わせによって、実現され、達成され得る。

前述の一般的説明および以下の発明を実施するための形態は両方とも、例示および説明に過ぎず、請求される本発明の限定ではないことを理解されたい。

本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は開示のいくつかの実施形態を例示し、説明とともに本発明の原理を説明する役割を果たす。

図１は、ある実施形態による、側面発射システムの概略図である。 図２は、ある実施形態による、ドープされたシリカ構成要素を有する、側面発射部材の遠位端部分の側面断面図である。 図３は、ある実施形態による、側面発射部材の遠位端の側面断面図を例示する、概略図である。 図４は、ある実施形態による側面発射部材の遠位端の分解図を例示する、概略図である。 図５Ａは、ある実施形態による、ドープされたシリカ構成要素が、光ファイバ上に配置される前の、ドープされたシリカ構成要素および光ファイバを例示する概略図である。図５Ｂは、ある実施形態による、光ファイバ上に配置された後の、ドープされたシリカ構成要素を例示する概略図である。図５Ｃは、ある実施形態による、加熱および引張された、ドープされたシリカ構成要素の遠位端を例示する概略図である。図５Ｄは、ある実施形態による、光ファイバに熱融合された、外側カバーおよびドープされたシリカ構成要素を例示する概略図である。 図６は、ある実施形態による、側面発射部材の遠位端を製造するための方法を例示する流れ図である。

ここで、開示の本実施形態（例示的実施形態）を詳細に参照するが、その実施例は、添付図面に例示されている。可能な場合はいつでも、同一参照番号は、図面全体を通して同一または類似の部品を指すために使用される。

本明細書に説明されるデバイスおよび方法は、概して、患者の体内のある領域を治療するように構成される光ファイバに関する。具体的には、光ファイバは、レーザエネルギーを、レーザ源から、光ファイバの遠位端部分に対して側方に配置される標的治療領域まで、伝達するために使用することができる。光ファイバの一端である近位端部分は、レーザ源に結合することができる一方、光ファイバの他端である遠位端部分は、患者の体内に挿入されて、レーザ治療を提供することができる。

光ファイバは、光ファイバの遠位端部分の、長手軸に垂直でない表面を有することができる。表面は、角度付き表面と称され、光ファイバの遠位端にあることができる。角度付き表面は、光ファイバ内から伝搬され、界面に入射するレーザエネルギーを、標的治療領域に向かって、長手軸からオフセットされた方向（例えば、側方方向、側面発射方向）に再配向するように構成される界面の一部（反射界面と称され得る）を画定することができる。界面を介して再配向されたレーザエネルギーは、側方レーザエネルギー、再配向されたレーザエネルギー、または側面発射レーザエネルギーと称され得る。光ファイバは、レーザエネルギーを、例えば、側方方向に再配向するように構成されるため、光ファイバは、側面発射光ファイバと称され得る。いくつかの実施形態において、光ファイバの遠位端部分は、側面発射部分または側方点火式部分と称され得る。光ファイバおよび／またはレーザ源は、光ファイバシステム（また、側面発射システムと称され得る）内に含まれることができる。

光ファイバの角度付き表面は、光ファイバに融合される、ドープされたシリカ構成要素（例えば、ドープされたシリカキャップ）内に配置することができる。再配向されたレーザエネルギーは、ドープされたシリカ構成要素の一部を通して、伝達することができる。ドープされたシリカ構成要素および光学構成要素の角度付き表面は、封入を画定することができる。ドープされたシリカ構成要素の屈折率は、例えば、光ファイバ内から、ドープされたシリカ構成要素および光ファイバによって画定される界面に入射する、漏出／迷走レーザエネルギーの全反射または実質的全反射を促進するように画定することができる。漏出／迷走レーザエネルギーを内部反射させることによって、漏出／迷走エネルギーは、実質的に、例えば、側面発射光ファイバの機械および／または光学特性に悪影響を及ぼすことがないように防止することができる。いくつかの実施形態において、屈折率は、少なくとも部分的に、シリカ構成要素内のドーパント（例えば、フッ素ドーパント、塩素ドーパント、希土類ドーパント、ゲルマニウムドーパント、アルカリ金属ドーパント、アルカリ金属酸化物ドーパント等）のドーピング濃度によって、画定することができる。光ファイバは、随意に、シリカ構成要素をドープする（ドープされたシリカ構成要素を生成する）ために使用することができる、任意のドーパントでドープすることができ、またその逆も然りである。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素は、少なくとも部分的に角度付き表面を有する、光ファイバに融合された後、形成することができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカキャップが、例えば、角度付き表面を有する、光ファバに融合される前に、例えば、ドープされたシリカ事前成形物から形成することができる。いくつかの実施形態において、金属キャップまたはセラミックキャップ等の外側カバーが、ドープされたシリカ構成要素に連有することができる。外側カバーは、実質的に、光ファイバ内で伝搬されるレーザエネルギーと関連した、電磁放射のスペクトル領域に対して、不透明であることができる。外側カバーは、それを通して、再配向されたレーザエネルギーが伝達されることができるように、透過性部分（例えば、窓）を有することができる。

本明細書に説明されるデバイスおよび方法は、例えば、良性前立腺過形成（ＢＰＨ）として知られる病状である、前立腺肥大症に関連する症状を治療する際に使用することができる。ＢＰＨは、前立腺が、老化に伴って、肥大する、一般的病状である。前立腺は、男性の生殖系の一部である腺である。前立腺は、組織の外側層によって封入され、膀胱の下方に位置し、尿が体外へ通過する管である、尿道を囲繞する、２つの腺葉を含む。前立腺成長は、異なる種類の組織において生じ、男性に異なる影響を及ぼし得る。これらの差異の結果、治療は、症例毎に異なる。ＢＰＨのための治療剤は存在せず、前立腺が肥大し始めると、多くの場合、医療治療が開始されない限り継続する。

ＢＰＨと関連した症状を発症する患者は、概して、いくつかの形態の治療を必要とする。研究において、前立腺が、軽度に肥大する時、症状は、症例の３分の１において、治療せずに、消失し得るため、早期治療は、必要とされ得ないことが示唆されている。緊急治療の代わりに、定期的検診が推奨される。病状が、健康上の危険性を呈する場合のみ、あるいは症状が、患者に多大な不快感または不便をもたらす場合のみ、治療は、概して、推奨される。現在の形態の治療として、薬物治療、低侵襲性療法、および外科手術治療が挙げられる。薬物治療は、すべての症例に有効ではなく、ＢＰＨ症状を緩和するために、従来の外科手術より低侵襲性である、いくつかの医療手技が、開発されている。

薬物治療および低侵襲性手技は、一部の患者に有用であることが証明されているが、多くの医師は、依然として、ＢＰＨ患者のための最も適切な長期的解決策として、前立腺の肥大部分の外科手術除去を推奨する。外科手術を必要とする症例の大部分に対して、経尿道的前立腺切除（ＴＵＲＰ）として知られる手技が、ＢＰＨ症状を緩和するために使用される。本手技では、医療施術者は、切除用内視鏡と呼ばれる器具を、尿道内を通して挿入し、塞栓組織を除去する。切除用内視鏡はまた、除去された組織を膀胱へと運ぶ灌注流体を提供する。

より最近において、側面発射光ファイバおよび高電力レーザ源を採用するレーザ系外科手術手技が、塞栓前立腺組織を除去するために使用されている。これらの手技では、医師は、小型カメラを一端に有する特殊内視鏡である膀胱鏡を使用して、光ファイバを尿道に通過させ、次いで、レーザエネルギー爆発を複数回送達し、肥大した前立腺組織の一部を破壊し、前立腺のサイズを収縮させる。レーザ外科手術を受ける患者は、通常、宿泊入院を必要とせず、ほとんどの場合、カテーテルは、同日または手技の翌朝に除去される。概して、レーザ外科手術の場合、殆ど出血せず、ＴＵＲＰ外科手術等の従来の手技より回復時間が短い傾向にある。

一般的レーザ系外科手術手技は、ホルミウムレーザー前立腺核出術（ＨｏＬＥＰ）である。この手技において、ホルミウム：ＹＡＧ（Ｈｏ：ＹＡＧ）レーザは、塞栓前立腺組織を除去するために使用される。Ｈｏ：ＹＡＧ外科手術レーザは、約２１００ナノメートル（ｎｍ）の波長で光を放出する固体パルスレーザである。この光の波は、特に、水によって強力に吸収されるので、組織焼灼に対して有用である。Ｈｏ：ＹＡＧレーザの利点は、組織切除および凝固の両方に対して使用することができることである。別の一般的レーザ外科手術手技は、ホルミウム前立腺蒸散術（ＨｏＬＡＰ）であって、Ｈｏ：ＹＡＧレーザは、塞栓前立腺組織を蒸散させるために使用される。ＨｏＬＡＰまたはＨｏＬＥＰのいずれを使用するかの決定は、主に、前立腺のサイズに基づく。例えば、焼灼は、前立腺が、６０立方センチメートル（ｃｃ）より小さい時に好ましいであろう。ＨｏＬＡＰおよびＨｏＬＥＰ等のレーザ系外科手術手技は、多くの場合、ＴＵＲＰ外科手術から得られるものと類似の結果をもたらす一方、合併症が少なく、より短い病院滞在時間、より短いカテーテル挿入時間、およびより短い回復時間を必要とするので好ましい。

この記載の説明および添付の請求項において使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈において、別様に明示されない限り、複数参照を含むことに留意されたい。したがって、例えば、用語「波長」は、単一の波長または波長の組み合わせを意味することが意図される。さらに、単語「近位」および「遠位」は、それぞれ、医療デバイスを患者内に挿入するであろうオペレータ（例えば、医療施術者、医療施術者、看護士、技術者等）により近いおよびそこから離れる方向を指す。したがって、例えば、患者の体内に挿入される光ファイバ端は、光ファイバの遠位端となる一方、患者の体外の光ファイバ端は、光ファイバの近位端となるであろう。

図１は、ある実施形態による、側面発射システム１１０の概略図である。側面発射システム１１０は、レーザ源１１１と、光結合器１１２と、側面発射部材１１４と、遠位端部分１１６とを含むことができる。側面発射システム１１０はまた、遠位端部分１１６を患者の体内に挿入するために好適なカテーテルまたは内視鏡１１５を含む。

レーザ源１１１は、例えば、外科手術手技の際に、側面発射部材１１４内に伝搬され得るレーザエネルギーを発生させるように構成することができる。レーザ源１１１は、例えば、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ源、ネオジムでドープされた：ＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ源、半導体レーザダイオード、および／または非線形要素を採用するレーザ源（例えば、チタンリン酸カリウム結晶（ＫＴＰ）レーザ源を含む、レーザ源）を含むことができる。いくつかの実施形態において、２つ以上のレーザ源を外科手術手技の際に使用することができる。

いくつかの実施形態において、レーザ源１１１はまた、および／またはレーザ源１１１から放出されるレーザエネルギーのタイミング、波長、パワーを制御（例えば、設定、修正）するように構成される制御モジュール（図示せず）を有することができる。いくつかの実施形態において、制御モジュールはまた、レーザ選択、フィルタリング、温度補償、および／またはＱ−切替等の種々の機能を果たすように構成されることができる。制御モジュールは、例えば、プロセッサおよび／またはメモリを含み得るハードウェア系制御モジュールおよび／またはソフトウェア系制御モジュールであることができる。

側面発射部材１１４は、光結合器１１２を介してレーザ源１１１に結合することができる。光結合器１１２は、例えば、サブミニチュアＡ（ＳＭＡ）コネクタであることができる。側面発射部材１１４の近位端は、レーザ源１１１からレーザエネルギーを受容するように構成されることができ、側面発射部材１１４の遠位端は、遠位端部分１１６を通してレーザエネルギー１２０を出力するように構成されることができる。側面発射部材１１４は、例えば、ファイバコアと、ファイバコアの回りに配置される１つ以上のクラッド層と、クラッド層の回りに配置されるバッファ層と、外被（バッファ層の回りに配置される）とを有する光ファイバを含むことができる。いくつかの実施形態において、バッファ層は、クラッド層と称され得る。

いくつかの実施形態において、ファイバコアは、レーザ源１１１からのレーザエネルギーの伝達のために好適な材料から作成されることができる。いくつかの実施形態において、例えば、ファイバコアは、低ヒドロキシル（ＯＨ⁻）イオン残渣濃度を有するシリカから作成されることができる。約５００ｎｍから約２１００ｎｍの範囲のレーザエネルギー波長は、外科手術手技の際に、ファイバコア内を伝搬させられることができる。医療デバイス内で使用される低ヒドロキシル（低−ＯＨ）ファイバの実施例は、Ｋｕｍｅの米国特許第７，１６９，１４０号に説明されており、その開示は、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる。ファイバコアは、マルチモードファイバコアであることができ、ステップまたはグレーデッドインデックス型を有することができる。ファイバコアはまた、ドーパント（例えば、増幅ドーパント）によってドープされることができる。クラッドは、硬質ポリマーまたはシリカから作成され得る単一または二重クラッドであることができる。バッファ（クラッド層として機能することができる）は、例えば、硬質ポリマーまたはアクリレートから作成されることができる。光ファイバが、外被を含むとき、外被は、例えば、Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）から作成されるか、または他のポリマー系物質から作成されることができる。

遠位端部分１１６は、個々にまたは集合的に、ファイバコアの遠位端の長手軸または中心線に平行でない方向（例えば、側方方向）に、レーザエネルギーを再配向するように動作することができる１つ以上の表面を含むことができる。そのような表面は、例えば、ファイバコアおよび／またはファイバコアを中心とする１つ以上のクラッド層によって画定される角度付き表面であることができる。角度付き表面は、光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でなくあり得る。いくつかの実施形態において、表面は、例えば、角度付き表面上に多重層誘電コーティングを有する反射部材であることができる。反射部材に関連するさらなる詳細は、２００８年５月１９日出願の同時係属中の特許出願第６１／０５４，２８０号「Ｓｉｄｅ−Ｆｉｒｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｔｉｐａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」に記載されており、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる。

レーザエネルギーを再配向するように構成された表面は、側面発射部材１１４の遠位端部分１１６におけるドープされたシリカ構成要素内に配置することができる。ドープされたシリカ構成要素は、側面発射部材１１４の一部に融合（例えば、熱融合）することができる。例えば、ドープされたシリカ構成要素は、側面発射部材１１４のクラッド層に熱融合することができる。ドープされたシリカ構成要素は、封入の少なくとも一部を画定することができる。ドープされたシリカ構成要素が、封入の少なくとも一部を画定するとき、ドープされたシリカ構成要素は、ドープされたシリカキャップと称され得る。いくつかの実施形態において、金属キャップ等の外側カバーを、ドープされたシリカ構成要素の外側表面に結合することができる。

いくつかの実施形態において、内視鏡１１５は、１つ以上の内腔（時として、作業チャネルと称される）を画定することができる。いくつかの実施形態において、内視鏡１１５は、側面発射部材１１４等の種々の構成要素を受容し得る単一内腔を含むことができる。内視鏡１１５は、側面発射部材１１４の遠位端部分１１６を、そこを通して受容するように構成される近位端と、レーザ系外科手術手技のため、側面発射部材１１４の遠位端部分１１６を適切な場所に設置するために患者の体内に挿入されるように構成される遠位端とを有することができる。例えば、ＢＰＨと関連した症状を緩和するために、内視鏡１１５は、光ファイバ遠位端部分１１６を前立腺の肥大部分またはその近傍に留置するために使用することができる。内視鏡１１５は、細長い部分を含み得、この細長い部分は、細長い部分を体内で操作可能となるように十分に可撓性（または、剛性）であり得る。

内視鏡１１５はまた、例えば、潅注および／または吸引デバイス、鉗子、ドリル、スネア、針等、種々の医療デバイスあるいはツールを、内視鏡の１つ以上の内腔を通して受容するように構成することができる。複数の内腔を有する、そのような内視鏡の実施例は、Ｄａｎｉｅｌｓらの米国特許第６，２９６，６０８号に説明されており、その開示は、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態において、流体チャネル（図示せず）が、内視鏡１１５によって画定され、流体源（図示せず）の近位端に結合される。流体チャネルは、レーザ系外科手術手技の際に、患者の体内を灌注するために使用することができる。いくつかの実施形態において、接眼レンズ（図示せず）を、内視鏡１１５の近位端部分に結合する、例えば、内視鏡１１５の内腔内に配置され得る、光ファイバの近位端部分に結合することができる。そのような実施形態は、医療施術者に、接眼レンズを介して患者の体内を視認可能にする。

図２は、ある実施形態による、ドープされたシリカ構成要素２２０を有する、側面発射部材２１４の遠位端部分２１６の側面断面図である。外側カバー２３０（例えば、金属カバー、プラスチックカバー）が、随意に、ドープされたシリカ構成要素２２０の外側に結合され、配置されてもよい。図２に示されるように、側面発射部材２１４の光ファイバ２１３の長手軸（または、中心線）に沿って伝搬されるレーザエネルギーＰは、角度付き表面２１７およびドープされたシリカ構成要素２２０によって画定される空洞内のガス（または、液体）２２４によって画定される界面２１８によって再配向される。いくつかの実施形態において、ガスは、空気であることができる。再配向されたレーザエネルギーＱは、ドープされたシリカ構成要素２２０の一部および外側カバー２３０によって画定される開口部２３２を通して伝達される。言い換えると、レーザエネルギーＰは、光ファイバ２１３の長手軸（または、中心線）に沿った光学路内を伝達され、再配向されたレーザエネルギーＱは、ドープされたシリカ構成要素２２０および開口部２３２を横断する光学路内を伝達される。いくつかの実施形態において、光学路は、複数の区画を含むことができる。図示されないが、光ファイバ２１３は、例えば、ファイバコア、ファイバコアの中心の１つ以上のクラッド層、および／またはバッファ層（クラッド層の１つまたは唯一のクラッド層として機能することができる）を有することができる。

ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５は、光ファイバ２１３の外側表面２１５に熱融合される。具体的には、内側表面２１５は、ドープされたシリカ構成要素２２０内に配置される光ファイバ２１３の外側表面２１５の領域全体にわたって、熱融合される（但し、外側表面２１５の一部ではない角度付き表面２１７を除く）。言い換えると、ドープされたシリカ構成要素２２０に実質的に平行であって、その中に配置される光ファイバ２１３の外側表面２１５の任意の部分が、ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５に融合される。光ファイバ２１３は、角度付き表面２１７を有するので、光ファイバ２１３の上側に沿って熱融合された長さＡは、光ファイバ２１３の底側に沿って熱融合された長さＢより長い。

いくつかの実施形態において、領域全体に満たない光ファイバ２１３の外側表面２１５を、ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５に熱融合することができる。いくつかの実施形態において、角度付き表面２１７の近位端にあって、実質的に、光ファイバ２１３の長手軸に垂直である平面Ｃに近位の、光ファイバ２１３の外側表面２１５の一部をドープされたシリカ構成要素２２０に熱融合することができる。いくつかの実施形態において、光ファイバ２１３の外側表面２１５に沿った複数の場所を、ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５に熱融合することができる。例えば、ドープされたシリカ構成要素２２０の近位端２２２近傍の外側表面２１５の一部および／または角度付き表面２１７近傍の外側表面２１５の一部を、ドープされたシリカ構成要素の内側表面２２０に熱融合することができる。いくつかの実施形態において、外側表面２１５の２つ以上の円周部分を、ドープされたシリカ構成要素２２０に熱融合することができる。いくつかの実施形態において、熱融合された部分は、光ファイバ２１３を連続的には包囲しない。言い換えると、光ファイバ２１３の外側表面２１５の上面部分（例えば、第１の部分）および／または底面部分（例えば、第１の部分と反対の部分）のみが、ドープされたシリカ構成要素２２０に熱融合されることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素２２０の部分２２３と、レーザがそれを通して再配向される内側表面２２５とが熱融合されてもよい（ドープされたシリカ構成要素２２０と内側表面２２５との間の融合されていない界面からの望ましくない反射を防止するために）。熱融合された領域は、光ファイバ２１３とドープされたシリカ構成要素２２０との間に機械的安定性（例えば、剪断力に対する抵抗性）を提供するために十分に大きくあることができる。図２に示されるように、界面２５０は、ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５と、光ファイバ２１３の外側表面２１５とによって画定される。

ドープされたシリカ構成要素２２０は、光ファイバ２１３の外側表面２１５の屈折率より小さい屈折率を有する。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素２２０は、例えば、ある濃度のフッ素によってドープされることができる。屈折率の差異のために、光ファイバ２１３内を伝搬され、界面２５０に入射するレーザエネルギーＰの一部は、光ファイバ２１３内で全反射または実質的に全反射されることができる。光ファイバ２１３が、クラッド層（図示せず）を有する場合、クラッド層内を伝搬し、界面２５０に入射するレーザエネルギーＰの一部は、クラッド層内で全反射または実質的に全反射されることができる。

界面２５０上へ再配向されるレーザエネルギーＱの入射角は、再配向されるレーザエネルギーＱが、反射されるのではなく、界面２５０を通して伝達されるように画定されることができる。図２に示されるように、再配向されたレーザエネルギーＱの経路は、界面２５０を画定する表面（例えば、外側表面２１５、内側表面２２５）に対して、実質的に垂直および／または垂直でなくあり得る。内部反射および入射角に関連するさらなる詳細は、図３に関連して説明される。

ドープされたシリカ構成要素２２０の屈折率は、ドープされたシリカ構成要素２２０内のドーパント（例えば、フッ素）の濃度によって画定されることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素２２０のドーピング濃度は、実質的に均一であることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素２２０の内側表面２２５におけるドーピング濃度は、例えば、ドープされたシリカ構成要素２２０の外側表面２２７よりも低くあることができるか、また、その逆も然りである。同様に、光ファイバ２１３の外側表面２１５の屈折率は、ドーパントの濃度によって画定されることができる。いくつかの実施形態において、光ファイバ２１３の外側表面２１５のドーピング濃度は、実質的に均一であることができる。いくつかの実施形態において、光ファイバ２１３の外側表面２１５における、ドーパント濃度によって画定される屈折率は、光ファイバ２１３の内側部分における屈折率よりも、より低いか、またはより高くあることができ、また、その逆も然りである。

外側カバー２３０は、迷走レーザエネルギー（例えば、レーザエネルギーＰからの迷走レーザエネルギーの一部）が、側面発射部材２１４から望ましくない方向に伝達されることを防止するように構成される。外側カバー２３０は、例えば、ドープされたシリカ構成要素２２０に接着結合されるか、機械的に結合されるか（例えば、ネジを介して機械的に結合される）、および／またはその回りに締まり嵌めされることができる。故に、外側カバー２３０は、実質的に、レーザエネルギーＰに不透明であって、および／または側面発射部材２１４の遠位端部分２１６内（例えば、その内部）に迷走レーザエネルギーを反射および／または吸収させるように構成することができる。外側カバー２３０は、外科手術（例えば、医療）等級のステンレス鋼、プラスチック、または類似特性を有する他の材料等の金属材料から作成されることができる。いくつかの事例において、あるセラミックが、高温で安定材料特性を有するか、および／またはレーザエネルギーＰの望ましい動作波長において高い反射値を有するので、外側カバー２３０は、セラミック材料（例えば、アルミナ）から作成されることができる。外側カバー２３０はまた、側面発射部材２１４の遠位端部分２１６に保護（例えば、機械的保護）を提供することができる。

いくつかの実施形態において、開口部２３２ではなく、外側カバー２３０が、透過性材料（図示せず）を含むことができ、再配向されたレーザエネルギーＱは、それを通して外科手術治療のために伝達され得る。透過性材料は、例えば、再配向されたレーザエネルギーＱと関連した電磁放射の指定スペクトルに対して、実質的に透明であることができる。透過性材料は、例えば、レンズを画定することができる。いくつかの実施形態において、透過性材料は、熱的に、光学的に、機械的に、および／または化学的に処理され、望ましい構造および／または光学特性を画定することができる。例えば、光学的透過性材料は、例えば二酸化炭素（ＣＯ_２）レーザ源からの放出を使用して、製造の際に熱的に処理することができる。透過性材料は、再配向されたレーザエネルギーＱを、望ましい様式で標的領域に送達（例えば、集束ビームとして送達）し得るように画定することができる。

図３は、ある実施形態による、側面発射部材の遠位端３１６の側面断面図を例示する概略図である。図３に示されるように、外側カバー３３０は、ドープされたシリカ構成要素３２０の外側に配置される。ドープされたシリカ構成要素３２０は、側面発射部材内の光ファイバのファイバコア３１０の外側に配置されるクラッド層３１２に熱融合される。光ファイバは、遠位端３１６の長手軸３９３に垂直でない角度付き表面３１４を有する。図３に示されるように、角度付き表面３１４と空気で充填された空洞３７２とは、光ファイバ内から伝搬され、界面３１５に入射するレーザエネルギーＴを再配向するように構成される界面３１５を画定する。再配向されたレーザエネルギー３８４は、ドープされたシリカ構成要素３２０を通して、外側カバー３３０内の開口部３３２から伝達される。空洞３７２は、ドープされたシリカ構成要素３２０および角度付き表面３１４によって画定されることができる。

ドープされたシリカ構成要素３２０は、クラッド層３１２の屈折率より小さい屈折率を有する。クラッド層３１２の屈折率は、光ファイバのファイバコア３１０の屈折率未満である。故に、クラッド層３１２およびファイバコア３１０によって画定される界面３１１に入射するレーザエネルギーＴは、図３に示されるように、ファイバコア３１０内で内部反射される。クラッド層３１２に漏出するレーザエネルギーＳの一部は、ドープされたシリカ構成要素３２０とクラッド層３１２とによって画定される界面３６４によって内部反射される。

図３に示されるように、再配向されたレーザエネルギー３８４の少なくとも一部は、クラッド層３１２の少なくとも一部およびドープされたシリカ構成要素３２０の少なくとも一部を通して、実質的に、または完全に伝達される。言い換えると、再配向されたレーザエネルギー３８４の光学路は、クラッド層３１２の少なくとも一部およびドープされたシリカ構成要素３２０の少なくとも一部を横断する。再配向されたレーザエネルギー３８４の入射角３９２（界面３１１および界面３６４に垂直な基準線に対して）は、再配向されたレーザエネルギー３８４が、ドープされたシリカ構成要素３２０を通して実質的に、または完全に伝達されるほど十分に小さい。

図３に示されるように、（レーザエネルギーＴからの）レーザエネルギーの一部Ｓは、クラッド層３１２に漏出する。レーザエネルギーＳはまた、迷走／漏出レーザエネルギーと称され得る。クラッド層３１２およびドープされたシリカ構成要素３２０の屈折率は、それぞれ、レーザエネルギーＳが、ドープされたシリカ構成要素３２０を通して伝達される（および、外側カバー３３０に入射する）のではなく、クラッド層３１２内で内部反射されるように画定される。これは、望ましくない量のレーザエネルギーＳが、ドープされたシリカ構成要素３２０を通して伝達され、外側カバー３３０に入射することを防止または低下することができ、ひいては、側面発射部材の遠位端３１６が損傷されることを防止または低減することができる。例えば、これは、外側カバー３３０が、過熱されて、ドープされたシリカ構成要素３２０から分断され得ることを防止または低減することができる。

いくつかの実施形態において、クラッド層３１２およびドープされたシリカ構成要素３２０の屈折率は、それぞれ、再配向されたレーザエネルギー３８４の入射角の望ましい範囲がドープされたシリカ構成要素３２０を通して伝達される一方、クラッド層３１２内の許容不可能なレベルのレーザエネルギーＳが、ドープされたシリカ構成要素３２０を通して伝達されないように規定されることができる。界面３６４は、全反射界面であるので、ドープされたシリカ構成要素３２０の比較的に大きな内側表面積が、クラッド層３１２に熱融合されることにともなって、迷走レーザエネルギーＳが熱融合された面積を通してドープされたシリカ構成要素３２０内に望ましくなく伝達される可能性が、実質的に低減されることができる。比較的に大きな熱融合された面積は、ドープされたシリカ構成要素３２０とクラッド層３１２との間の強力な接合を促進し、実質的に、引張力（例えば、長手軸３９３に沿った遠位または近位方向の力）に耐えることができる。ドープされたシリカ構成要素の屈折率が、クラッド層のものと実質的に等しい場合、望ましくない（例えば、損傷を及ぼす）割合の迷走レーザエネルギーが、ドープされたシリカ構成要素に伝達され、外側カバーに入射し得る。すなわち、ドープされたシリカ構成要素に伝達されるレーザエネルギーの量は、より大きな熱融合された面積によって、実質的に増加させられるであろう。

図３に示されるように、ファイバコア３１０内を伝搬されるレーザエネルギーＴの入射角３９４（界面３１１および界面３６４に垂直な線に対して）は、レーザエネルギーＴが、ファイバコア内で実質的または全反射されるために十分に大きい。いくつかの実施形態において、ファイバコア３１０およびクラッド層３１２の屈折率は、それぞれ、ファイバコア３１０内でレーザエネルギーＴを反射する入射角の特定の範囲（または、クラッド層３１２を通して、レーザエネルギーＴを伝達するような入射角の範囲）が達成され得るように規定されることができる。

長手軸に対する角度付き表面３１４の角度３９６は、いくつかのパラメータのうちの少なくとも１つに基づいて、規定（例えば、判定、選択、設計）されることができる。例えば、角度３９６は、レーザエネルギーＴ（および／または再配向されたレーザエネルギー３８４）の波長、ファイバコア３１０の開口数、再配向されたレーザエネルギー３８４の出口または出力場所、レーザエネルギーＴの予測入射角、および／またはドープされたシリカ構成要素３２０の光学特性に基づいて、規定することができる。さらに、空気で充填された空洞３７２の光学特性はまた、角度付き表面３１４に対して、適切な角度３９６を決定する際に使用することができる。例えば、３５度の角度３９６は、レーザまたは光学ビームが、遠位端３１６の長手軸３９３から約７０度の角度で側方に反射されることをもたらすことができる。

側面発射部材のファイバコア３１０は、外径Ｇ、例えば、約２０マイクロメートル（μｍ）から１２００μｍを有することができる。クラッド層３１２は、厚さＦ、例えば、約５μｍから１２０μｍを有することができる。いくつかの実施形態において、クラッド層３１２の外径Ｈは、ファイバコア３１０の外径Ｇより１から１．３倍だけ大きくあることができる。ドープされたシリカ構成要素３２０は、厚さＥ、例えば、約５μｍから数ミリメートルを有することができる。外側カバー３３０は、数マイクロメートルから数ミリメートルの厚さＤを有することができる。図示されないが、いくつかの実施形態において、外側カバー３３０は、薄型カバー（例えば、コーティングまたは外筒）を含むことができる。

図４は、ある実施形態による、側面発射部材の遠位端４１６の分解図を例示する概略図である。図４に示されるように、遠位端は、光ファイバ４１０と、ドープされたシリカ構成要素４２０と、外側カバー４３０とを含む。光ファイバ４１０は、角度付き表面４１４を有し、外側カバー４３０は、透過性部分４３２を有する。いくつかの実施形態において、透過性部分４３２は、開口部であることができる。

いくつかの実施形態において、光ファイバ４１０の角度付き表面４１４は、ドープされたシリカ構成要素４２０が、光ファイバ４１０上を移動させられ、光ファイバ４１０に熱融合される前に、画定されることができる。角度付き表面４１４は、例えば、機械的デバイス（例えば、機械的研磨機）および／またはレーザ源を使用して、例えば、劈開された光ファイバの遠位端を研削および／または研磨することによって、機械的に画定することができる。

図４に示されるように、ドープされたシリカ構成要素４２０は、近位端４２３に、開口部４２２（切り欠きを通して示される）を有する。ドープされたシリカ構成要素４２０は、近位端４２３の開口部４２２の反対側に閉鎖遠位端４２５を有する。いくつかの実施形態において、閉鎖遠位端４２５は、ドープされたシリカ構成要素４２０が、光ファイバ４１０上を移動させられ、光ファイバ４１０に熱融合される前に、画定されることができる。いくつかの実施形態において、閉鎖遠位端４２５は、ドープされたシリカ構成要素４２０が光ファイバ４１０に熱融合された後に、画定されることができる。光ファイバ４１０に熱融合された後に、ドープされたシリカ構成要素の閉鎖遠位端４２０を画定することに関連するさらなる詳細は、図５Ａ−５Ｄに関連して説明される。

いくつかの実施形態において、透過性部分４３２は、外側カバー４３０内の開口部に挿入される透過性材料（例えば、レンズ）を含むことができる。いくつかの実施形態において、透過性材料は、外側カバー４３０が、ドープされたシリカ構成要素４２０上を移動させられ、それに結合される前に、開口部に挿入されることができる。いくつかの実施形態において、外側カバー４３０は、例えば、ドープされたシリカ構成要素４２０に接着接合することができる。いくつかの実施形態において、外側カバー４３０は、ドープされたシリカ構成要素４２０が、光ファイバ４１０に結合される前に、ドープされたシリカ構成要素４２０に結合されることができる。

図５Ａ−５Ｄは、ある実施形態に従って、側面発射部材を生産するための方法を一括して例示する概略図である。図５Ａは、ある実施形態による、ドープされたシリカ構成要素５２０が光ファイバ５１０上に配置される前の、ドープされたシリカ構成要素５２０および光ファイバ５１０を例示する概略図である。図５Ｂは、ある実施形態による、光ファイバ５１０上に配置（例えば、留置）された後の、ドープされたシリカ構成要素５２０を例示する概略図である。図５Ａに示されるように、光ファイバ５１０は、ドープされたシリカ構成要素５２０が光ファイバ５１０上に配置される前に、角度付き表面５１４を有している。

ドープされたシリカ構成要素５２０は、ドープされたシリカ構成要素５２０の長手軸５８２に沿って、ボア５２９（例えば、内腔）を有する。ドープされたシリカ構成要素５２０のボア５２９は、ドープされたシリカ構成要素５２０の各端における開口部と（長手軸５８２に沿って）流体連通する。ドープされたシリカ構成要素５２０は、ある長さのドープされたシリカ管状（例えば、円柱形）事前成形物（図示せず）から切断されることができる。ドープされたシリカ構成要素５２０は、例えば、レーザエネルギー切断器具または機械的切断器具を使用して、事前成形物から切断されることができる。事前成形物は、実質的に、事前成形物の長手軸に垂直である平面に沿って、切断されることができる。

いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素５２０は、均一または非均一に、例えば、フッ素および／または別の好適なドーパントでドープされることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素５２０は、長さが５０ｍｍから１０ｃｍであることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ管状事前成形物は、事前成形物の外側表面よりも、ボアを画定する内側表面近傍において、より高いドーピング濃度を有することができる。

いくつかの実施形態において、ボア５２９のサイズは、光ファイバ５１０上に配置される前に、増加させられることができる。いくつかの実施形態において、ボア５２９のサイズは、例えば、リーマ加工デバイスによって、ボア５２９を画定する壁の一部を除去することによって増加させられることができる。ボア５２９の内径は、例えば、光ファイバ５１０の外径より少なくとも数マイクロメートルだけ大きいように画定されることができる。

ドープされたシリカ構成要素５２０が光ファイバ５１０上に配置された後に、ドープされたシリカ構成要素５２０は、光ファイバ５１０に熱融合されることができる。いくつかの実施形態において、ドープされたシリカ構成要素５２０および光ファイバ５１０は、例えば、ドープされたシリカ構成要素５２０と光ファイバ５１０とが融合されるまで、加熱源（例えば、トーチ、電気加熱要素、レーザ源）を使用して加熱されることができる。ドープされたシリカ構成要素５２０および光ファイバ５１０は、加熱されている間、光ファイバ５１０の長手軸５８４の回りを回転させられることができる。

図５Ｃは、ある実施形態による、加熱および引張されるドープされたシリカ構成要素５２０の遠位端５２４を例示する概略図である。遠位端５２４は、封入５７２（図５Ｄに示される）が形成されるまで、方向Ｙに引張されながら、ゾーン５７４が加熱される。言い換えると、（角度付き表面５１４から離れる）方向Ｙの力が、加熱される間、遠位端５２４に印加される。ドープされたシリカ構成要素５２０は、ドープされたシリカ構成要素５２０が軟化し、引張され得るまで、加熱されることができる。ドープされたシリカ構成要素５２０の遠位端５２４が、加熱および引張されることによって、ドープされたシリカ構成要素５２０は、遠位端５２４の少なくとも一部が、ドープされたシリカ構成要素５２０から分離され、図５Ｄに示されるドープされたシリカ構成要素５２０の形状を画定するまで塑性的に変形する。

いくつかの実施形態において、図５Ｃに関連して論じられる加熱および／または引張ステップは、同時には行われない。例えば、遠位端５２４の一部は、遠位端５２４が引張される前に、加熱されることができる。いくつかの実施形態において、光ファイバ５１０およびドープされたシリカ構成要素５２０は、加熱および／または引張されている間、例えば、長手軸５８４の回りを回転させられることができる。いくつかの実施形態において、図５Ｂと関連付けられる（融合の間の）加熱および図５Ｃと関連付けられる加熱は、同一の加熱源を使用して行われるか、および／または同一の加熱サイクル内において行われることができる。いくつかの実施形態において、図５Ｂと関連した加熱および図５Ｃと関連した加熱は、異なる加熱源を使用して、別個に（例えば、異なる空間および時間において）行われることができる。

図５Ｄは、ある実施形態による、光ファイバ５２０に熱融合された外側カバー５３０およびドープされたシリカ構成要素５２０を例示する概略図である。封入５７２は、角度付き表面５１４およびドープされたシリカ構成要素５２０によって画定される。図５Ｄに示されるように、外側カバー５３０は、Ｚ方向に移動させられ、ドープされたシリカ構成要素５２０に結合されることができる。いくつかの実施形態において、透過性部分５３２の少なくとも一部は、角度付き表面５１４によって再配向されたレーザエネルギーの光学路内に配置される（例えば、横断する）。

図６は、ある実施形態による、側面発射部材の遠位端を生産するための方法を例示する流れ図である。図６に示されるように、光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を有する光ファイバが、６００において受容される。垂直でない表面は、角度付き表面と称され得る。

ドープされたシリカ構成要素のボアの内側表面は、６１０において、光ファイバの角度付き表面上を移動させられ、ドープされたシリカ構成要素は、６２０において、光ファイバに結合される。いくつかの実施形態において、ボアの少なくとも一部の形状および／またはサイズは、角度付き表面上を移動させられ、光ファイバに結合される前に、変更されることができる。

ドープされたシリカ構成要素の遠位端は、６３０において、加熱および引張されて、封入を画定する。封入は、光ファイバの角度付き表面およびドープされたシリカ構成要素の内側表面によって、少なくとも部分的に画定されることができる。

外側カバーが、６４０において、ドープされたシリカ構成要素上を移動させられ、外側キャップの開口部が、６５０において、光ファイバの角度付き表面によって画定される光学路と整列させられる。外側カバーは、例えば、ドープされたシリカ構成要素に接着接合されることができる。

本開示の他の実施形態は、明細書の検討および本明細書の開示の実践から、当業者に明白となるであろう。検討される明細書および実施例は、例示に過ぎずないことが意図され、本発明の真の範囲および精神は、以下の請求項によって示される。

Claims (15)

1. 光ファイバであって、該光ファイバは、該光ファイバの遠位端部分の長手軸に垂直でない表面を含み、該表面は、界面の一部を画定し、該界面の一部は、該光ファイバ内から伝搬され、該長手軸からオフセットされた方向に該界面上に入射する電磁放射を再配向するように構成される、光ファイバと、
   シリカキャップであって、前記シリカキャップの内周面が、該シリカキャップによって画定される空洞内に配置された前記光ファイバの部分の全長に沿って、前記光ファイバの外周面に熱融合されるように、該シリカキャップが該光ファイバに結合される、シリカキャップと、
   前記シリカキャップに結合される外側カバーをさらに含み、該外側カバーは、開口部を含み、該開口部は、前記電磁放射が、該開口部を通して伝達されるような方向と整列させられる、外側カバーと、を備え、
   前記外側カバーは、前記方向以外の前記光ファイバから伝達された電磁放射に対して実質的に不透明である、装置。
2. 前記シリカキャップは、ドープされたシリカキャップである、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記ドープされたシリカキャップのドーピング濃度は、前記ドープされたシリカキャップを通して実質的に均一である、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記ドープされたシリカキャップのドーピング濃度は、前記ドープされたシリカキャップの厚さに沿って変化する、
   請求項２に記載の装置。
5. 前記ドープされたシリカキャップの半径方向内面におけるドーピング濃度は、前記ドープされたシリカキャップの半径方向外面におけるドーピング濃度よりも小さい、
   請求項４に記載の装置。
6. 前記ドープされたシリカキャップの半径方向内面におけるドーピング濃度は、前記ドープされたシリカキャップの半径方向外面におけるドーピング濃度よりも大きい、
   請求項４に記載の装置。
7. 前記ドープされたシリカキャップのドーパントはフッ素である、
   請求項２に記載の装置。
8. 前記外側カバーは、内側表面を含み、該内側表面は、前記外側カバーの前記内側表面上に入射する電磁放射を前記シリカキャップによって画定される前記空洞の中に再配向するように構成される、
   請求項１に記載の装置。
9. 前記空洞は、中に流体を含む、
   請求項１に記載の装置。
10. 前記表面は、前記シリカキャップの遠位端部分内に配置され、前記シリカキャップの近位端部分は、前記光ファイバに融合される、
    請求項１に記載の装置。
11. 前記光ファイバは、少なくとも１つのクラッド層を含み、前記シリカキャップは、前記少なくとも１つのクラッド層と関連した屈折率よりも小さい屈折率を有する、
    請求項１に記載の装置。
12. 前記少なくとも１つのクラッド層は、ドーパントを含む、
    請求項１１に記載の装置。
13. 前記電磁放射は、前記少なくとも１つのクラッド層内で実質的に内部反射される、
    請求項１１に記載の装置。
14. 前記少なくとも１つのクラッド層及び前記シリカキャップは、フッ素のドーパントを各々含み、前記シリカキャップは、前記少なくとも１つのクラッド層よりも大きいフッ素の濃度を有する、
    請求項１１に記載の装置。
15. 前記少なくとも１つのクラッド層は、約５μｍから１２０μｍの厚さを有する、
    請求項１１に記載の装置。