JPH09243837A - レーザ導波路 - Google Patents
レーザ導波路Info
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- JPH09243837A JPH09243837A JP8057082A JP5708296A JPH09243837A JP H09243837 A JPH09243837 A JP H09243837A JP 8057082 A JP8057082 A JP 8057082A JP 5708296 A JP5708296 A JP 5708296A JP H09243837 A JPH09243837 A JP H09243837A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部環境に対して安定で、しかも洗浄、殺菌処
理を施すことができるレーザ導波路を提供する。 【解決手段】中空導波路１０はその一端が貫通されたフ
ェルール１１に挿入されており、そのフェルール１１の
先端にはレーザ光を透過する部材（ウインド）１２が装
着され、中空導波路１０の一端面がこのウインド１２に
よって封止されている。
理を施すことができるレーザ導波路を提供する。 【解決手段】中空導波路１０はその一端が貫通されたフ
ェルール１１に挿入されており、そのフェルール１１の
先端にはレーザ光を透過する部材（ウインド）１２が装
着され、中空導波路１０の一端面がこのウインド１２に
よって封止されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に医療分野にお
いて有用な赤外波長帯のレーザ光を伝送するレーザ導波
路に関するもので、長尺伝送用あるいは照射領域（患
部）に接近するプローブ用のレーザ導波路に適用される
ものである。
いて有用な赤外波長帯のレーザ光を伝送するレーザ導波
路に関するもので、長尺伝送用あるいは照射領域（患
部）に接近するプローブ用のレーザ導波路に適用される
ものである。
【０００２】
【従来の技術】波長２μｍ以上の赤外光は、医療、工業
加工、計測、分析、化学等様々な分野で利用されてい
る。特に、波長２．９４μｍ帯のＥｒ−ＹＡＧレーザ、
５μｍ帯のＣＯレーザ、１０．６μｍ帯のＣＯ2 レーザ
は、発振効率が高く高出力が得られ、また水に対しても
大きな吸収をもつため、医療用のレーザ治療器の光源と
して極めて有用である。
加工、計測、分析、化学等様々な分野で利用されてい
る。特に、波長２．９４μｍ帯のＥｒ−ＹＡＧレーザ、
５μｍ帯のＣＯレーザ、１０．６μｍ帯のＣＯ2 レーザ
は、発振効率が高く高出力が得られ、また水に対しても
大きな吸収をもつため、医療用のレーザ治療器の光源と
して極めて有用である。
【０００３】ところで、一般の通信用に使用されている
石英系光ファイバは、波長２μｍ以上では分子振動によ
る赤外吸収が大きくなり極めて高損失となる。このため
これらのレーザ光を長距離伝送する導波路として石英系
の光ファイバを使用することができない。
石英系光ファイバは、波長２μｍ以上では分子振動によ
る赤外吸収が大きくなり極めて高損失となる。このため
これらのレーザ光を長距離伝送する導波路として石英系
の光ファイバを使用することができない。
【０００４】現在、研究開発がなされている波長２μｍ
以上の赤外光用の導波路は、充実タイプのいわゆる赤外
ファイバと中空導波路に大別できる。
以上の赤外光用の導波路は、充実タイプのいわゆる赤外
ファイバと中空導波路に大別できる。
【０００５】赤外ファイバの材料をさらに分類すると、
重金属酸化物ガラス（ＧｅＯ2 ，ＧｅＯ2 −Ｓｂ3 Ｏ
3 等）、カルコゲナイドガラス（Ａｓ−Ｓ，Ａｓ−Ｓｅ
等）、そしてハロゲン化物に分けられる。ハロゲン化物
は、さらにハライドガラス（ＺｎＣｌ2 ，ＣｄＦ3 −Ｂ
ａＦ2 −ＺｒＦ4 等）、結晶性金属ハロゲン化物（ＫＲ
Ｓ−５，ＡｇＣｌ，ＡｇＢｒ，ＫＣｌ等）に分けられ
る。
重金属酸化物ガラス（ＧｅＯ2 ，ＧｅＯ2 −Ｓｂ3 Ｏ
3 等）、カルコゲナイドガラス（Ａｓ−Ｓ，Ａｓ−Ｓｅ
等）、そしてハロゲン化物に分けられる。ハロゲン化物
は、さらにハライドガラス（ＺｎＣｌ2 ，ＣｄＦ3 −Ｂ
ａＦ2 −ＺｒＦ4 等）、結晶性金属ハロゲン化物（ＫＲ
Ｓ−５，ＡｇＣｌ，ＡｇＢｒ，ＫＣｌ等）に分けられ
る。
【０００６】中空導波路も構造、材料、形状の観点から
種々の導波路が提案、試作されている。その中で特に金
属パイプ内部に伝送するレーザ光の波長帯で透明な誘電
体を内装して内壁における反射率を高めた誘電体内装金
属中空導波路は、特に大電力のエネルギー伝送に適して
おり工業用のレーザ加工や医療用のレーザメスに適用が
検討されている。
種々の導波路が提案、試作されている。その中で特に金
属パイプ内部に伝送するレーザ光の波長帯で透明な誘電
体を内装して内壁における反射率を高めた誘電体内装金
属中空導波路は、特に大電力のエネルギー伝送に適して
おり工業用のレーザ加工や医療用のレーザメスに適用が
検討されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に医療用として使
用されるレーザ導波路では、レーザ光の照射領域（患
部）に接近する部分は汚染される可能性が高いので、長
尺伝送用のレーザ導波路とハンドピース内部に納められ
る比較的短尺で交換可能なプローブ用のレーザ導波路に
分割される。長尺伝送用のレーザ導波路は低損失である
ことが絶対条件であるが、プローブ用のレーザ導波路
は、劣悪な環境のもとでも特性変化が小さく、また洗浄
あるいは滅菌処理が可能で再使用できることが望まし
い。
用されるレーザ導波路では、レーザ光の照射領域（患
部）に接近する部分は汚染される可能性が高いので、長
尺伝送用のレーザ導波路とハンドピース内部に納められ
る比較的短尺で交換可能なプローブ用のレーザ導波路に
分割される。長尺伝送用のレーザ導波路は低損失である
ことが絶対条件であるが、プローブ用のレーザ導波路
は、劣悪な環境のもとでも特性変化が小さく、また洗浄
あるいは滅菌処理が可能で再使用できることが望まし
い。
【０００８】前記した赤外光伝送用の光ファイバや中空
導波路は長尺伝送用のレーザ導波路としては低損失であ
るので適しているが、プローブ用のレーザ導波路には必
ずしも適当ではない。
導波路は長尺伝送用のレーザ導波路としては低損失であ
るので適しているが、プローブ用のレーザ導波路には必
ずしも適当ではない。
【０００９】まず充実タイプの赤外ファイバは、一般に
通信用の石英系光ファイバと比較して信頼性が低い。使
用する雰囲気が劣悪なところ特に湿度の高いところで
は、潮解性を示したりガラス質が結晶化したりして光学
的及び機械的特性の劣化が著しい。またカルコゲナイド
ガラスなど材料によっては毒性のあるものがあり、この
ような材料からなる光ファイバを医療用として使用する
場合には人体と完全に隔離しなければならない。
通信用の石英系光ファイバと比較して信頼性が低い。使
用する雰囲気が劣悪なところ特に湿度の高いところで
は、潮解性を示したりガラス質が結晶化したりして光学
的及び機械的特性の劣化が著しい。またカルコゲナイド
ガラスなど材料によっては毒性のあるものがあり、この
ような材料からなる光ファイバを医療用として使用する
場合には人体と完全に隔離しなければならない。
【００１０】一方、中空導波路は構成材料そのものは外
部雰囲気に対し比較的安定であるが、構造上導波路内部
へ粉塵や水分が侵入しやすく光学特性を劣化させる危険
性がある。
部雰囲気に対し比較的安定であるが、構造上導波路内部
へ粉塵や水分が侵入しやすく光学特性を劣化させる危険
性がある。
【００１１】このように、特に医療用として使用する場
合には照射領域（患部）近傍まで接近するハンドピース
内部に納められるプローブ用のレーザ導波路としては、
前述の赤外ファイバや中空導波路をそのまま使用するこ
とは困難である。
合には照射領域（患部）近傍まで接近するハンドピース
内部に納められるプローブ用のレーザ導波路としては、
前述の赤外ファイバや中空導波路をそのまま使用するこ
とは困難である。
【００１２】例えば現在歯科用として使われているＥｒ
−ＹＡＧレーザ治療器の場合は、長尺伝送用のフッ化物
ファイバの出射端に長さ約数cmのプローブ用石英ファイ
バを接続している。フッ化物ファイバは特に水分に弱い
ため、水分が付着する可能性が高いプローブ用のレーザ
導波路として適用できない。このようにフッ化物ファイ
バは長尺伝送用のレーザ導波路にのみ適用され、その先
端は外部に露出しないようにしている。石英ファイバは
高温または高湿な環境でもその光学的及び機械的物性は
安定している。また洗浄、消毒が容易にできるので再使
用が可能である。しかしながら前述のように、短尺とい
えども石英材料では損失が大きくわずか数cmでも透過率
は６０％程度に低下してしまう。このため長尺伝送が可
能なレーザ導波路の性能向上はもとより、洗浄、消毒が
可能で再利用ができるプローブ用のレーザ導波路の損失
低減も求められている。
−ＹＡＧレーザ治療器の場合は、長尺伝送用のフッ化物
ファイバの出射端に長さ約数cmのプローブ用石英ファイ
バを接続している。フッ化物ファイバは特に水分に弱い
ため、水分が付着する可能性が高いプローブ用のレーザ
導波路として適用できない。このようにフッ化物ファイ
バは長尺伝送用のレーザ導波路にのみ適用され、その先
端は外部に露出しないようにしている。石英ファイバは
高温または高湿な環境でもその光学的及び機械的物性は
安定している。また洗浄、消毒が容易にできるので再使
用が可能である。しかしながら前述のように、短尺とい
えども石英材料では損失が大きくわずか数cmでも透過率
は６０％程度に低下してしまう。このため長尺伝送が可
能なレーザ導波路の性能向上はもとより、洗浄、消毒が
可能で再利用ができるプローブ用のレーザ導波路の損失
低減も求められている。
【００１３】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、外部環境に対して安定でしかも洗浄、殺菌処理を
施すことができる中空導波路型レーザ導波路を提供する
ことにある。
鑑み、外部環境に対して安定でしかも洗浄、殺菌処理を
施すことができる中空導波路型レーザ導波路を提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、中空導波路を長尺用のレーザ導波路ばかり
でなく、プローブ用のレーザ導波路にも適用できる構造
にしたものである。すなわち低損失な中空導波路の少な
くとも一端を伝送されるレーザ光に対して透明な部材で
封止することによって、低損失で信頼性の高いレーザ導
波路を実現したものである。
に本発明は、中空導波路を長尺用のレーザ導波路ばかり
でなく、プローブ用のレーザ導波路にも適用できる構造
にしたものである。すなわち低損失な中空導波路の少な
くとも一端を伝送されるレーザ光に対して透明な部材で
封止することによって、低損失で信頼性の高いレーザ導
波路を実現したものである。
【００１５】上記構成によれば、湿度、粉塵に等を多く
含む外部環境に曝されてもレーザ導波路の光学特性が影
響を受けず、寿命、信頼性が向上する。また汚染される
可能性の高いハンドピース内に納められるプローブ用の
レーザ導波路として使用すれば、ハンドピースの洗浄、
殺菌処理を行うことが可能で感染の危険性を無くし繰り
返し再使用ができる。
含む外部環境に曝されてもレーザ導波路の光学特性が影
響を受けず、寿命、信頼性が向上する。また汚染される
可能性の高いハンドピース内に納められるプローブ用の
レーザ導波路として使用すれば、ハンドピースの洗浄、
殺菌処理を行うことが可能で感染の危険性を無くし繰り
返し再使用ができる。
【００１６】また封止用の部材は、導波路の信頼性を高
めると同時に、戻り光からレーザ光源を保護したり、ま
た切削効率や取り扱い安さを向上させるレーザチップの
働きも兼ねることが可能である。
めると同時に、戻り光からレーザ光源を保護したり、ま
た切削効率や取り扱い安さを向上させるレーザチップの
働きも兼ねることが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１８】図１は、本発明のレーザ導波路の一実施形
態を示す縦断面図である。中空導波路１０はその一端が
貫通されたフェルール１１に挿入されており、そのフェ
ルール１１の先端にはレーザ光を透過する部材（ウイン
ド）１２が装着され、中空導波路１０の一端面がこのウ
インド１２によって封止されている。中空導波路１０と
してはレーザ光の波長帯で透明な誘電体を内装した金属
中空導波路が特に好適である。フェルール１１は例えば
光通信用として使用されているような一般のＦＣ型コネ
クタなどに組み込まれる。これによってこの導波路先端
から水や粉塵が侵入することはない。
態を示す縦断面図である。中空導波路１０はその一端が
貫通されたフェルール１１に挿入されており、そのフェ
ルール１１の先端にはレーザ光を透過する部材（ウイン
ド）１２が装着され、中空導波路１０の一端面がこのウ
インド１２によって封止されている。中空導波路１０と
してはレーザ光の波長帯で透明な誘電体を内装した金属
中空導波路が特に好適である。フェルール１１は例えば
光通信用として使用されているような一般のＦＣ型コネ
クタなどに組み込まれる。これによってこの導波路先端
から水や粉塵が侵入することはない。
【００１９】図１ではウインド１２の直径は導波路内径
よりも大きい場合を示したが、ウインドの直径を中空導
波路内径に合わせ、円柱上のウインドを中空導波路の中
空部分にはめ込んでもよい。また図１では平板状のウイ
ンドの例を示したが、ウインドの２つの面のうちレーザ
光源側の面すなわち入射面を入射するレーザ光に対し僅
かに斜めに傾斜させればウインドからの反射光が直接レ
ーザ光源に戻ることがなくなり、光源の光学系の損傷を
防ぐことができる。
よりも大きい場合を示したが、ウインドの直径を中空導
波路内径に合わせ、円柱上のウインドを中空導波路の中
空部分にはめ込んでもよい。また図１では平板状のウイ
ンドの例を示したが、ウインドの２つの面のうちレーザ
光源側の面すなわち入射面を入射するレーザ光に対し僅
かに斜めに傾斜させればウインドからの反射光が直接レ
ーザ光源に戻ることがなくなり、光源の光学系の損傷を
防ぐことができる。
【００２０】また、図１ではフェルール１１及びウイン
ド１２を中空導波路１０の一方端にのみ設けているが、
これを中空導波路１０の両端に取り付ければ中空導波路
１０の内部は完全に密閉される。赤外領域で発振するレ
ーザ光は特に水によく吸収され、吸収されたレーザ光は
全て熱に変換される。そのため密閉された中空導波路１
０の内部にあらかじめ水分を除去した空気、窒素、アル
ゴンなどの乾燥ガスを充填しておくことは、導波路の寿
命をのばすことに効果がある。
ド１２を中空導波路１０の一方端にのみ設けているが、
これを中空導波路１０の両端に取り付ければ中空導波路
１０の内部は完全に密閉される。赤外領域で発振するレ
ーザ光は特に水によく吸収され、吸収されたレーザ光は
全て熱に変換される。そのため密閉された中空導波路１
０の内部にあらかじめ水分を除去した空気、窒素、アル
ゴンなどの乾燥ガスを充填しておくことは、導波路の寿
命をのばすことに効果がある。
【００２１】以上の実施の形態では本発明を主に長尺伝
送用のレーザ導波路に適用した場合について説明した
が、本発明をハンドピース内に納められるプローブ用レ
ーザ導波路に適用することも可能であり、その場合には
劣悪な環境に曝される可能性が高いので本発明の効果は
さらに顕著に発揮される。
送用のレーザ導波路に適用した場合について説明した
が、本発明をハンドピース内に納められるプローブ用レ
ーザ導波路に適用することも可能であり、その場合には
劣悪な環境に曝される可能性が高いので本発明の効果は
さらに顕著に発揮される。
【００２２】図２を用いて本発明を主にプローブ用のレ
ーザ導波路に適用した場合の実施の形態を説明する。
ーザ導波路に適用した場合の実施の形態を説明する。
【００２３】同図に示すように、レーザ導波路は長尺伝
送用レーザ導波路２０とプローブ用レーザ導波路２１か
らなり、これらの導波路はハンドピース２２の根元付近
で接続されている。プローブ用レーザ導波路２１は中空
導波路に限定されるが、長尺伝送用レーザ導波路２０は
中空導波路とは限らず例えばフッ化物ファイバ、結晶性
ハロゲン化金属ファイバなど外部環境の影響を受けやす
い充実タイプの光ファイバでも用いることができる。プ
ローブ用のレーザ導波路２１は短尺であるが損失をでき
るだけ小さく抑えるため、長尺伝送用と同様に誘電体内
装金属中空導波路が特に好適である。
送用レーザ導波路２０とプローブ用レーザ導波路２１か
らなり、これらの導波路はハンドピース２２の根元付近
で接続されている。プローブ用レーザ導波路２１は中空
導波路に限定されるが、長尺伝送用レーザ導波路２０は
中空導波路とは限らず例えばフッ化物ファイバ、結晶性
ハロゲン化金属ファイバなど外部環境の影響を受けやす
い充実タイプの光ファイバでも用いることができる。プ
ローブ用のレーザ導波路２１は短尺であるが損失をでき
るだけ小さく抑えるため、長尺伝送用と同様に誘電体内
装金属中空導波路が特に好適である。
【００２４】プローブ用レーザ導波路２１の入射側は、
プローブ用レーザ導波路の入射側フェルール２３によっ
て固定されその先端はウインド２４によって封止されて
いる。プローブ用レーザ導波路の入射側フェルール２３
は長尺伝送用レーザ導波路の出射側フェルール２５と接
続用スリーブ２６の内部で突き合わせ接続されている。
但し長尺伝送用レーザ導波路２０として中空導波路を使
用しその内部に乾燥または冷却用のガスを流して使用す
る場合には、ギャップの無い突き合わせ接続ではなく、
それぞれフェルール２３，２５の間にガス流出用のギャ
ップを設ける必要がある。このような場合にはフェルー
ル２３，２５間にボールレンズ（図示せず）を挿入し長
尺伝送用レーザ導波路２０から出射されるレーザ光を再
度集光してプローブ用レーザ導波路２１に入光すればよ
い。
プローブ用レーザ導波路の入射側フェルール２３によっ
て固定されその先端はウインド２４によって封止されて
いる。プローブ用レーザ導波路の入射側フェルール２３
は長尺伝送用レーザ導波路の出射側フェルール２５と接
続用スリーブ２６の内部で突き合わせ接続されている。
但し長尺伝送用レーザ導波路２０として中空導波路を使
用しその内部に乾燥または冷却用のガスを流して使用す
る場合には、ギャップの無い突き合わせ接続ではなく、
それぞれフェルール２３，２５の間にガス流出用のギャ
ップを設ける必要がある。このような場合にはフェルー
ル２３，２５間にボールレンズ（図示せず）を挿入し長
尺伝送用レーザ導波路２０から出射されるレーザ光を再
度集光してプローブ用レーザ導波路２１に入光すればよ
い。
【００２５】一方、プローブ用レーザ導波路２１の出射
部は、プローブ用レーザ導波路出射側フェルール２７に
よって固定されその先端はレーザチップ２８によって封
止されている。このレーザチップ２８はウインド２４と
同様にレーザ光を透過する材質で形成されている。図２
ではレーザチップの形状が円錐形の場合を図示している
が、後述するようにその形状はレーザ照射の目的、被照
射部の位置、形状などによって選択される。
部は、プローブ用レーザ導波路出射側フェルール２７に
よって固定されその先端はレーザチップ２８によって封
止されている。このレーザチップ２８はウインド２４と
同様にレーザ光を透過する材質で形成されている。図２
ではレーザチップの形状が円錐形の場合を図示している
が、後述するようにその形状はレーザ照射の目的、被照
射部の位置、形状などによって選択される。
【００２６】プローブ用レーザ導波路２１は機械的強度
を保つために硬質の金属、セラミック、または樹脂の保
護パイプ２９に挿入されている、この保護パイプ２９は
図２の実施例で示したような屈曲形状のパイプに限定さ
れず、レーザ照射の目的、被照射部の位置、形状などに
よって直管や一様曲がりのパイプなどの形状のものが選
択される。細径で柔軟性に富むプローブ用レーザ導波路
２１は、保護パイプ２９の形状に従って固定される。
を保つために硬質の金属、セラミック、または樹脂の保
護パイプ２９に挿入されている、この保護パイプ２９は
図２の実施例で示したような屈曲形状のパイプに限定さ
れず、レーザ照射の目的、被照射部の位置、形状などに
よって直管や一様曲がりのパイプなどの形状のものが選
択される。細径で柔軟性に富むプローブ用レーザ導波路
２１は、保護パイプ２９の形状に従って固定される。
【００２７】このようにプローブ用レーザ導波路２１は
入射側のウインド２４と出射側のレーザチップ２８によ
って安全に密閉される。そのためハンドピース外部は水
分や粉塵に曝される可能性が高いがその内部のプローブ
用レーザ導波路２１は外部環境の影響を受けない。また
長尺伝送用レーザ導波路２０とプローブ用レーザ導波路
２１とは容易に分離できるので、先端のハンドピース２
２のみを取り外し洗浄滅菌処理することができる。
入射側のウインド２４と出射側のレーザチップ２８によ
って安全に密閉される。そのためハンドピース外部は水
分や粉塵に曝される可能性が高いがその内部のプローブ
用レーザ導波路２１は外部環境の影響を受けない。また
長尺伝送用レーザ導波路２０とプローブ用レーザ導波路
２１とは容易に分離できるので、先端のハンドピース２
２のみを取り外し洗浄滅菌処理することができる。
【００２８】ところで前述のようにプローブ用レーザ導
波路２１先端に取り付けられるレーザチップ２８は中空
導波路を密閉封止するだけでなく、切削効率などレーザ
光照射の効果を高める作用を助長する。そのためレーザ
チップの形状はレーザ照射の目的、被照射部の位置、形
状などによって決定される。図３にその各種形態を示
す。
波路２１先端に取り付けられるレーザチップ２８は中空
導波路を密閉封止するだけでなく、切削効率などレーザ
光照射の効果を高める作用を助長する。そのためレーザ
チップの形状はレーザ照射の目的、被照射部の位置、形
状などによって決定される。図３にその各種形態を示
す。
【００２９】図示するようにレーザチップは、先端のと
がった円錐形レーザチップ３２、円柱形レーザチップ３
３、あるいは斜めカットレーザチップ３４などが種々の
目的、使用条件に合わせ特に有効に使われる。円錐形レ
ーザチップ３２は、レーザチップを微小空間内に挿入し
て照射する場合や先端を接触させてチップ先端で機械的
にも切開する場合に特に好適である。円柱形レーザチッ
プ３３は比較的広い領域に一様にレーザ光を照射する場
合に好適である。また斜めカットレーザチップ３４は、
レーザ光が斜めカット面で反射されて側射されるので、
プローブ用レーザ導波路が直接届かない裏面などの照射
用に適している。
がった円錐形レーザチップ３２、円柱形レーザチップ３
３、あるいは斜めカットレーザチップ３４などが種々の
目的、使用条件に合わせ特に有効に使われる。円錐形レ
ーザチップ３２は、レーザチップを微小空間内に挿入し
て照射する場合や先端を接触させてチップ先端で機械的
にも切開する場合に特に好適である。円柱形レーザチッ
プ３３は比較的広い領域に一様にレーザ光を照射する場
合に好適である。また斜めカットレーザチップ３４は、
レーザ光が斜めカット面で反射されて側射されるので、
プローブ用レーザ導波路が直接届かない裏面などの照射
用に適している。
【００３０】これらのレーザチップはどれも長さ５mm以
下である。そのため例えばＥｒ−ＹＡＧレーザ光用の場
合には化学的に安定でしかも機械的強度に優れた石英ガ
ラスやサファイアを材料として使用することができる。
前述のように石英ファイバをプローブ用のレーザ導波路
として使用すれば長さ数cmでも損失はかなり大きくなっ
てしまう。しかしプローブ用のレーザ導波路には低損失
な中空導波路を使用し先端のレーザチップのみを石英ガ
ラスで形成すれば、その長さは十分短いので石英ガラス
材料による吸収損失は実用上支障のない程度に抑えられ
る。サファイア材料を使用する場合はチップ形状の加工
は石英よりも難しくなるが、吸収損失はさらに小さくま
た硬度が大きいのでチップ表面に傷が付きにくいなどの
特長がある。レーザチップに入光するレーザ光はレーザ
チップと空気との境界で反射され、より先端方向へ導か
れる。通常レーザチップの屈折率は空気の屈折率よりも
十分大きくレーザチップと空気との境界では全反射が起
こる。しかしながら水分や蒸散物質などが付着して付着
点からレーザ光が漏洩し所望の位置に照射できなくなる
場合がある。このような場合にはレーザチップの汚れを
除去すれば容易に解決できる。しかしレーザチップの外
側にそれよりも屈折率の低い材料をコーティングして屈
折率の高い領域とその外側の屈折率の低い領域を形成す
ればレーザチップに付着する汚染物質の影響は低減され
る。
下である。そのため例えばＥｒ−ＹＡＧレーザ光用の場
合には化学的に安定でしかも機械的強度に優れた石英ガ
ラスやサファイアを材料として使用することができる。
前述のように石英ファイバをプローブ用のレーザ導波路
として使用すれば長さ数cmでも損失はかなり大きくなっ
てしまう。しかしプローブ用のレーザ導波路には低損失
な中空導波路を使用し先端のレーザチップのみを石英ガ
ラスで形成すれば、その長さは十分短いので石英ガラス
材料による吸収損失は実用上支障のない程度に抑えられ
る。サファイア材料を使用する場合はチップ形状の加工
は石英よりも難しくなるが、吸収損失はさらに小さくま
た硬度が大きいのでチップ表面に傷が付きにくいなどの
特長がある。レーザチップに入光するレーザ光はレーザ
チップと空気との境界で反射され、より先端方向へ導か
れる。通常レーザチップの屈折率は空気の屈折率よりも
十分大きくレーザチップと空気との境界では全反射が起
こる。しかしながら水分や蒸散物質などが付着して付着
点からレーザ光が漏洩し所望の位置に照射できなくなる
場合がある。このような場合にはレーザチップの汚れを
除去すれば容易に解決できる。しかしレーザチップの外
側にそれよりも屈折率の低い材料をコーティングして屈
折率の高い領域とその外側の屈折率の低い領域を形成す
ればレーザチップに付着する汚染物質の影響は低減され
る。
【００３１】
【発明の効果】以上要するに、本発明によれば次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００３２】(1) レーザ導波路として密閉された中空導
波路が使用されるので、湿度、粉塵などを多く含む外部
環境に曝されても導波路の光学特性が損なわれず寿命、
信頼性が向上する。
波路が使用されるので、湿度、粉塵などを多く含む外部
環境に曝されても導波路の光学特性が損なわれず寿命、
信頼性が向上する。
【００３３】(2) 汚染されたハンドピース部分の洗浄、
殺菌処理を行うことが可能となり感染の危険性無く再使
用できる。
殺菌処理を行うことが可能となり感染の危険性無く再使
用できる。
【００３４】(3) ハンドピース部分のプローブ用導波路
で生じるレーザ光の損失を抑え、また先端に適当なレー
ザチップを装着することによって切削効率などレーザ光
照射の効果を高めることができる。
で生じるレーザ光の損失を抑え、また先端に適当なレー
ザチップを装着することによって切削効率などレーザ光
照射の効果を高めることができる。
【図１】本発明のレーザ導波路の一実施形態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明をプローブ用レーザ導波路に適用した一
実施形態を示す縦断面図である。
実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に使用されるレーザチップの各種形態を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
１０ 中空導波路 １１ フェルール １２ ウインド ２０ 長尺伝送用レーザ導波路 ２１ プローブ用レーザ導波路 ２２ ハンドピース ２３ プローブ用レーザ導波路入射側フェルール ２４ ウインド ２５ 長尺伝送用レーザ導波路出射側フェルール ２６ 接続用スリーブ ２７ プローブ用レーザ導波路出射側フェルール ２８ レーザチップ ２９ 保護パイプ ３０ プローブ用レーザ導波路 ３１ プローブ用レーザ導波路出射側フェルール ３２ 円錐形レーザチップ ３３ 円柱形レーザチップ ３４ 斜めカットレーザチップ
Claims (9)
- 【請求項１】レーザ光が伝搬される中空導波路を備えた
レーザ導波路において、前記中空導波路の入出力端のう
ち少なくとも一端が前記レーザ光を透過する部材によっ
て封止されていることを特徴とするレーザ導波路。 - 【請求項２】レーザ光が伝搬される中空導波路を備えた
レーザ導波路において、前記中空導波路の入力端が平板
あるいは一面が斜めに傾斜した面をもつウインドによっ
て封止されていることを特徴とするレーザ導波路。 - 【請求項３】レーザ光が伝搬される中空導波路を備えた
レーザ導波路において、前記中空導波路の出力端が円柱
形、円錐形あるいは斜めに切断された面をもつレーザチ
ップによって封止されていることを特徴とするレーザ導
波路。 - 【請求項４】請求項３に記載のレーザ導波路において、
前記中空導波路の出力端を封止するレーザチップは、屈
折率が高い領域の外側に屈折率の低い領域を有する構造
であることを特徴とするレーザ導波路。 - 【請求項５】レーザ光が伝搬される中空導波路を備えた
レーザ導波路において、前記中空導波路の入出力端はと
もに前記レーザ光を透過する部材によって密閉封止さ
れ、前記中空導波路内部には乾燥した気体が充填されて
いることを特徴とするレーザ導波路。 - 【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
レーザ導波路において、前記中空導波路の少なくとも一
端を封止する部材はその全部または一部が、石英ガラス
またはサファイアからなることを特徴とするレーザ導波
路。 - 【請求項７】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
レーザ導波路において、前記中空導波路は前記レーザ光
の波長帯で透明な誘電体を内装した金属中空導波路であ
ることを特徴とするレーザ導波路。 - 【請求項８】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
レーザ導波路において、前記中空導波路は直管または曲
がりを有する金属製、セラミック製または硬質樹脂製の
パイプに挿入されていることを特徴とするレーザ導波
路。 - 【請求項９】請求項１から請求項５のいずれかに記載の
レーザ導波路において、前記中空導波路の封止端に他の
中空導波路または光ファイバの端末が接続されているこ
とを特徴とするレーザ導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057082A JPH09243837A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | レーザ導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8057082A JPH09243837A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | レーザ導波路 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002319191A Division JP2003175055A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 医療用レーザプローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243837A true JPH09243837A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13045570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8057082A Pending JPH09243837A (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | レーザ導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243837A (ja) |
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