JPH1039164A - 集積形多モード光学カプラ装置を備えた光学血流測定器 - Google Patents

集積形多モード光学カプラ装置を備えた光学血流測定器

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JPH1039164A
JPH1039164A JP9092320A JP9232097A JPH1039164A JP H1039164 A JPH1039164 A JP H1039164A JP 9092320 A JP9092320 A JP 9092320A JP 9232097 A JP9232097 A JP 9232097A JP H1039164 A JPH1039164 A JP H1039164A
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エイ ポローグ ジョーナス
Shao Yang
ヤン シャオ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単に製造でき、光学的損失を最
小にでき、かつ非常に安価であるＮ対Ｍ光学カップリン
グ構造を提供することにある。 【解決手段】 本発明の集積形多モード光学カップリン
グ装置は、複数の光学チャンネルが形成された基板を有
し、各光学チャンネルはこれらの一端が、単一の出力光
学チャンネルに結合される。この集積形多モード光学カ
プラは、銀イオンまたは他の等価イオンをガラス基板内
に拡散させ、基板本体に高屈折率のチャンネルを形成す
ることにより形成される。基板に形成された各光学チャ
ンネルの一端において、複数の光学チャンネルが基板の
厚い領域内で一体に結合され、該領域において個々のチ
ャンネルが１つの一体共通構造に融合される。本発明の
装置の１つの用途として、拍動酸素濃度計のような光学
血流測定の分野がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に関し、
より詳しくは、多励起モードを支持する基板上に形成さ
れた光学カプラであって、複数の発光装置からの出力信
号を少なくとも１つの出力光学チャンネルに接続すべく
機能する光学カプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】光学装置の分野では、これらの光学装置
により発生される光信号を、効率的かつ簡単に出力光学
チャンネルに接続することが１つの問題である。この問
題は、複数の光源により発生される光を共通の光学チャ
ンネル内に一体に結合しなければならないときに悪化さ
れる。既存の光接続要素は、一般に、接続形光ファイバ
および光ファイバマウントを有している。一般的な用途
では、単一の光ファイバが光ファイバコネクタ内に終端
し、該コネクタは、次に、他の光ファイバコネクタに機
械的に相互接続され、光ファイバを発光装置すなわち出
力チャンネル（例えば、他の光ファイバ）に終端させ
る。光ファイバを光ファイバコネクタに物理的に固定し
かつ光ファイバコネクタにより形成される光路内で光フ
ァイバを種々の精度で配向するためのこれらのコネクタ
およびコネクタ自体の各機能に関し多くの設計法があ
る。
【０００３】複数の光源と単一の光学チャンネルとを相
互接続しなければならない場合、光学要素の機械的相互
接続および整合は非常に複雑化されている。Ｎ対１カッ
プリング（N-to-1 coupling)の状況では、複数の発光装
置により発生される光は単一の光学チャンネル内に接続
されなくてはならない。発光装置の物理的寸法は、複数
の発光装置の物理的な並置により、出力光学チャンネル
の実施に実際に使用される光ファイバの光学断面（opti
cal cross-section)より大きい面積の領域に発生される
光ビームが形成されるように、発光装置により発生され
る光ビーム間の間隔を制限する。従って、同様な複数の
発光装置により発生される複数の光ビームを相互接続す
る問題は、複数の光ビームを、出力光学チャンネルの実
施に使用される光ファイバの光学断面に等しいかこれよ
り小さい面積に指向させる必要性をなくす。これは、一
般に、Ｎ対１コンセントレータとして構成された複数の
接続形光ファイバの使用により行なわれる。実際に、出
力光学チャンネルはかなり大きい直径の光ファイバを有
し、該光ファイバに複数の小さい直径の光ファイバが結
合される。これにより、大径の光ファイバの切断端部と
小径の光ファイバの切断端部とが、これらの光ファイバ
の断面が一致するように物理的に一体に突き合わされ
る。このようにして結合される小径の各光ファイバの先
端側端部は、光ファイバコネクタ内に終端してこの光フ
ァイバコネクタが発光装置の出力に取り付けられた光フ
ァイバコネクタに結合されるか、発光装置に直接突合わ
せ接続される。別の構成として、小径の光ファイバを、
対応する１つの発光装置により発生される光ビームを受
けかつ該光ビームを小径の光ファイバの端部に合焦させ
るレンズに対向して配置できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような構造は、高
度の製造精度を必要としかつ光学要素の透光性を妨げる
不正確な整合および異物の侵入による光強度の損失を受
けることは明らかである。従って、既存のＮ対１光学カ
ップリング構造は、かなり高価でありかつ大きな光学的
損失を受ける。Ｎ対Ｍ光学カップリングの問題は一層複
雑であり、かつ組み合わされた入力光学チャンネルを多
出力チャンネル内に終端させるという別の必要性が生じ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題は本発明の集積
形多モード光学接続装置により解決され、かつ当該技術
分野における技術的進歩が達成される。本発明のこの装
置は、従来技術の光信号接続構造より簡単に製造でき、
光学的損失を最小にでき、かつ非常に安価であるＮ対Ｍ
光学カップリング構造を有する。本発明の装置の好まし
い実施の形態は、複数の光学チャンネルが形成された基
板を有し、各光学チャンネルは、入力チャンネルを少な
くとも１つの出力光学チャンネル内に融合（merge)しか
つ入力チャンネル内で搬送される光を少なくとも１つの
出力光学チャンネル内に指向させるため、光学チャンネ
ルの一端が他の光学チャンネルに結合される。この集積
形光学カプラは、ガラス基板の主面にマスク（該マスク
は、基板のこの表面の平面内に光学チャンネルの物理的
寸法を定める）を付着することにより形成される。これ
らの寸法規定領域におけるガラス基板内には銀イオンま
たは他の等価イオンが拡散され、基板本体内に高い光屈
折率をもつチャンネルを形成する。基板のこの表面に対
して平行な平面内のこれらの光学チャンネルの物理的範
囲は、該平面に形成されたマスクのパターンと一致す
る。光学チャンネルの深さは、加工工程により異なりか
つ精度を調節できる。形成される光学チャンネルは、光
学チャンネルの長さに沿う光学断面がほぼ矩形（丸縁部
を有する）である。基板に形成される各光学チャンネル
の一端で、複数の光学チャンネルが、基板の厚い領域内
で一体に結合され、ここで、個々のチャンネルが一体化
された共通構造内に融合される。
【０００６】光学チャンネルを基板に形成することによ
り、光学チャンネルの曲率半径、断面、透光性および相
互位置を正確に制御できる。また、光学チャンネルの寸
法および位置は、光学チャンネルが発光装置の特定位置
と一致するように選択でき、これにより、発光装置によ
り発生された光ビームを合焦させるレンズを用いる必要
がなくなる。更に、発光装置は、コネクタその他の複雑
な機械的相互接続装置を用いないで基板の対応する光学
チャンネルに並置されるため、コネクタを使用する必要
がない。本発明の集積形多モード光学カプラ装置は、多
励起モードの伝達を光学チャンネル内に支持するように
構成されている。より詳しくは、光学チャンネルの寸法
は、接続効率が最大になるように充分な公差をもって選
択される。光学チャンネルにより形成される合成導波路
の開口数も、接続効率が最大になるように設計される。
このサイズおよび開口数をもつ導波路は、多励起モード
を支持する。
【０００７】本発明の集積形多モード光学カプラは、従
来技術による光学カップリング構造よりサイズが非常に
小さく、従来技術の構造よりコストを大幅に節減でき、
かつ設計者による多くの物理的特性の正確な制御を可能
にし、これにより光学チャンネルの透光性および他のあ
らゆる特性を微細調節できる。本発明の装置は、光学血
流測定（photoplethysmography）の技術分野で特に有効
である。より詳しくは、拍動酸素濃度計では、２つ以上
の光源により発生される光学信号を、試験される組織に
当てられる単一ビームに結合する必要がある。本発明の
集積形多モード光学カプラは、拍動酸素濃度計が、光学
信号を効率的に結合しかつ単一の光ファイバを介して合
成単一ビームを伝達すること可能にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１、図２および図３は、本発明
の集積形多モード光学カプラＯＣの好ましい実施の形態
を示す、それぞれ平面図、側面図および入力端断面図で
あり、この実施の形態では、複数の発光装置Ｌ１〜Ｌ４
（図２では、Ｌ* で示されている）が、集積形多モード
光学カプラＯＣを介して単一の光学出力チャンネルＯＤ
に接続されている。図２には、図面の明瞭化を図るた
め、出力光ファイバＯＤが示されていない。集積形多モ
ード光学カプラＯＣは、基板材料Ｓからなるほぼ矩形の
ブロックを有し、基板材料Ｓには、光学チャンネルおよ
び本発明の好ましい実施の形態による装置が形成されて
いる。本発明の概念を図示する目的で、入力光学チャン
ネルＩＬ１〜ＩＬ４は、基板Ｓの単一面（縁）ＩＥで終
端する（出る）ように整合され、一方、単一の出力光学
チャンネルＯＬ１は、基板Ｓの単一面（縁）ＯＥ（該面
ＯＥは、入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４が終端する
面ＩＥから遠位にある）で終端する（出る）ように整合
されている状態が示されている。入力光学チャンネルＩ
Ｌ１〜ＩＬ４および出力光学チャンネルＯＬ１の他の配
置および基板Ｓの他の幾何学的形状が可能であり、本発
明の装置が装着されるシステムの条件に従って特別な実
施がなされることは明白である。
【０００９】複数の発光装置Ｌ１〜Ｌ４はレーザダイオ
ードまたは発光ダイオードで構成でき、各発光装置は制
御回路（図示せず）により付勢され、慣用的な態様で光
ビームを発生する。発光装置Ｌ１〜Ｌ４の作動は、一般
に、パルス化および時間分割多重化される。発光装置Ｌ
１〜Ｌ４は、各発光装置Ｌ１〜Ｌ４により発生される光
ビームが集積形多モード光学カプラＯＣの選択された縁
ＩＥの所定点に伝達されるように配向される。図１には
Ｎ個（Ｎ＝４）の発光装置Ｌ１〜Ｌ４のリニア配列が示
されているけれども、集積形多モード光学カプラＯＣの
２つ以上の縁に沿って発光装置Ｌ１〜Ｌ４を配向させる
ような他の配向も可能である。集積形多モード光学カプ
ラＯＣの他の縁ＯＥには光学出力装置ＯＤが並置されて
おり、該光学出力装置ＯＤは集積形多モード光学カプラ
ＯＣからの出力光を受けかつこの光を所定の目的箇所に
伝達する。出力装置ＯＤは、一般に、例示の目的で図示
するように一定長さの光ファイバである。
【００１０】図１〜図３に示す用例では、発光装置Ｌ１
〜Ｌ４は、例示の目的から、レーザダイオードとした。
一般に、標準形の端発光レーザダイオード（edge emitt
inglaser diode)は、製造工程で、レーザダイオードと
同じパッケージ内に形成される。レーザダイオードは、
レーザキャビティの各ファセット（小面）から前後両方
向に発光する。レーザキャビティ内でレーザダイオード
により発生される大部分の光は前方に放射され、残余の
発生光は後方に放射されて集積フォトダイオードに入射
される。集積フォトダイオードの出力はフィードバック
回路で使用され、レーザダイオードの光出力を安定化さ
せかつ制御する。図１の実施の形態では、レーザダイオ
ードの集積フォトダイオードが、取付けブラケットＰＤ
Ｂに取り付けられた単一の外部フォトダイオードＰＤに
より置換されたものが示されている。フォトダイオード
ＰＤは、複数の発光装置（レーザダイオード）Ｌ１〜Ｌ
４（各発光装置Ｌ１〜Ｌ４は、レーザキャビティ内で発
生される光の後方に向かう前記部分を、フォトダイオー
ドＰＤに衝突させるべく放射する）を包囲する物理的寸
法を有する。基板ＰＣＢ（該基板ＰＣＢには、集積形多
モード光学カプラＯＣ、発光装置Ｌ１〜Ｌ４、光ファイ
バＯＤ、フォトダイオードＰＤおよび種々の取付け装置
ＰＤＢが取り付けられている）は、これ自体を回路ボー
ドで構成することができる。その場合には、回路ボード
ＰＣＢは、ボンディングパッドと、光ファイバＯＤおよ
び集積形多モード光学カプラＯＣ自体を取り付けかつ位
置決めするのに必要なダイボンディングパッドとを有す
る。光学カプラの構造 本発明の好ましい実施の形態における集積形多モード光
学カプラＯＣは、ほぼ矩形の基板を有し、該基板は複数
の光学チャンネルが形成された第１主面を備えている。
これらの光学チャンネルは複数の入力光学チャンネルＩ
Ｌ１〜ＩＬ４を有し、各入力光学チャンネルＩＬ１〜Ｉ
Ｌ４は、発光装置Ｌ１〜Ｌ４の１つにより集積形多モー
ド光学カプラＯＣに伝達される光ビームを受けることが
できる第１端部を備えている。各入力光学チャンネルＩ
Ｌ１〜ＩＬ４の第２端部は、集積形多モード光学カプラ
ＯＣの内部の位置（該位置は、本願明細書において「光
学結合器Ｃ」と呼ぶ装置の一部である）に配置され、光
学結合器（optical combiner）Ｃでは、複数の入力光学
チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４が１つ以上の出力光学チャン
ネルＯＬ１に一体に結合される。一般に、複数の発光装
置Ｌ１〜Ｌ４は、該装置Ｌ１〜Ｌ４の位置、方向および
間隔を正確に制御できるように、何らかの機械的方法で
取り付けられる。例えば、発光装置Ｌ１〜Ｌ４は、印刷
回路ボードＰＣＢに取り付けることができる。光学的接
続効率を最適化するには、本発明の好ましい実施の形態
では、発光装置Ｌ１〜Ｌ４により発生される種々の光ビ
ーム（交差することなしに）間の分離を最小にし、かつ
個々の入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４をできる限り
近接させるために、発光装置Ｌ１〜Ｌ４を互いに近接さ
せて配置するのが好ましい。図１には、この目的のため
の発光装置Ｌ１〜Ｌ４のリニア配列が示されている。集
積形光学カプラＯＣは、複数の入力光学チャンネルＩＬ
１〜ＩＬ４が発光装置Ｌ１〜Ｌ４の配置に対応して配向
されるように組み立てられ、各発光装置Ｌ１〜Ｌ４は、
集積形多モード光学カプラＯＣが、例えば複数の発光装
置Ｌ１〜Ｌ４に並置して印刷回路ボードＰＣＢに取り付
けられるときに、入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の
１つに対応して物理的に並置される。この構造では、各
発光装置Ｌ１〜Ｌ４により発生される光ビームは、集積
形多モード光学カプラＯＣの対応する１つの入力光学チ
ャンネルＩＬ１〜ＩＬ４受入れ面に、短距離で伝達され
る。集積形多モード光学カプラＯＣの各入力光学チャン
ネルＩＬ１〜ＩＬ４により受けられる光ビームは、入力
光学チャンネルＩＬ*の長さに沿って、光学結合器Ｃか
らなる接続部に搬送され、該接続部で、複数の入力光学
チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４が一体に結合されて、単一の
出力光学チャンネルＯＬ１（該出力光学チャンネルＯＬ
１は、物理的に拘束された単一光路である）を形成す
る。光学結合器Ｃ内に位置する接続部は、入力光学チャ
ンネルＩＬ１〜ＩＬ４間の距離を徐々に減少させかつ最
終的にこれらのチャンネルを、出力光学チャンネルＯＬ
１と同じ寸法の１つのチャンネルに結合する。
【００１１】本発明の好ましい実施の形態の光ファイバ
ＯＤまたは光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４、ＯＬ１の１
つからなる光学チャンネルを通って伝達される光は、強
度損失を受け、この損失は光路の長さ並びに光路内の何
らかの変化の存在の関数である。従って、光路内での光
の再配向量（amount of redirection)を最小にすること
および大きな曲率半径を使用することにより、集積形多
モード光学カプラＯＣの透光性が向上される。多くの用
例において、出力光学チャンネルＯＬ１で受ける光の種
々の強度に不均衡が生じないようにするには、複数の光
学チャンネルの透光特性を均一にすべきである。或い
は、複数の発光装置により発生される光ビームの強度変
化を補償するためまたは出力光学チャンネルで発生され
る結合光出力の条件に適合させるには、１つ以上の光学
チャンネルに正確に制御された損失量を導入するのが好
ましい。図１に示す本発明の好ましい実施の形態の実施
から分かるように、複数の入力光学チャンネルＩＬ１〜
ＩＬ４の曲率は最小になりかつ複数の入力光学チャンネ
ルＩＬ１〜ＩＬ４に亘ってかなりの均一性が維持され
る。入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の曲率半径は、
大きく（一般に約１０mm）に維持される。
【００１２】図３は、入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ
４の断面（縮尺は正確でない）がほぼ矩形であることを
示し。この矩形構造が、光が第１端部から第２端部へと
入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の長さに沿って伝達
されるときに、光の多励起モードを支持する。加工中、
光学チャンネルの幅は、光学チャンネルの製造に使用さ
れるマスクの設計により正確に制御され、一方、光学チ
ャンネルの深さは大まかに制御される。図３からわかる
ように、光学チャンネルの断面は、製造工程の物理的特
性のために正確な矩形ではない。その代わり、光学チャ
ンネルの製造に使用されるイオンは、光学チャンネル内
に湾曲境界部を形成する態様で移動する。光学チャンネ
ルは、一般に、垂直方向に少なくとも２〜３の作動モー
ドを支持するのに対し、水平方向には多数のモードが存
在する。光学チャンネルにより形成される導波路（wave
guide)の深さは一般に１０〜２０μｍであるのに対し、
水平方向の寸法は光源から放射されるビームサイズより
非常に大きく選択される。発光装置の出力光ビームの特
性は、発光装置を実施するのに選択される装置の機能で
ある。発生する光ビームの寸法は、一般に、縁発光レー
ザダイオード発光装置の場合には１×１０ミクロンであ
り、一方、入力光学チャンネルの寸法は、一般に、１５
×５０ミクロンである。また、光学カプラＯＣは全体と
して受動的であり、作動させるのにエネルギ入力は不要
である。
【００１３】また、図１からも明らかなように、複数の
入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の第２端の相互接続
は、光強度の損失を回避する態様で行なわれる。入力光
学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４と光学結合器Ｃとの間の移
行は、光路に大きな曲率半径を維持する態様で行なわれ
る。光学結合器Ｃの相互接続の特定の実施は、光学チャ
ンネルの個数、発光装置Ｌ１〜Ｌ４について選択された
波長、および光学チャンネルの入力側および出力側の物
理的寸法とにより定められる。漸次移行と、モードの体
積減少による光損失を全くなくすことは、集積形多モー
ド光学カプラＯＣ内に光学結合器Ｃを設ける際の主要な
設計上の考慮事項であるといえば充分である。複数の光
ビームがそれぞれの入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４
を横切りかつ光学結合器Ｃを通るので、これらの光ビー
ムは、出力光学チャンネルＯＬ１によりその第１端部
（光学結合器Ｃに存在する側の端部）から、第２端部
（該第２端部では、光ビームが、他の光伝達媒体との突
合わせ接続インターフェースを介して、集積形多モード
光学カプラＯＣから出る）へと搬送される。突合わせ接
続が図１に示されており、ここでは、出力光学チャンネ
ルＯＬ１の光学断面および開口数と一致する光学断面お
よび開口数をもつ光ファイバＯＤが、レンズを不要にす
る態様でかつ集積形多モード光学カプラＯＣの入力側に
使用されるのと同様な機械的構造で、集積形多モード光
学カプラＯＣの出力光学チャンネルＯＬ１に並置され
る。集積形多モード光学カプラＯＣの光学結合器Ｃのフ
ァンネリング能力により、出力光学チャンネルＯＬ１の
寸法は、多くの場合、入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ
４の光学寸法の合計と同じである。かくして、集積形多
モード光学カプラＯＣは、複数の光ビームと単一の出力
光学チャンネルＯＬ１とを相互接続すべく機能する単一
の一体構造を形成する。この構造によれば、コネクタお
よび複雑な機械的組立ての必要をなくしかつ従来技術の
装置で得られるよりも非常に大きい出力光学強度値が得
られる。透光特性 図６および図７は、本発明の好ましい実施の形態による
集積形多モード光学カプラＯＣの透光特性のチャートを
示す。図６は、基板面ＯＥ（ここから、出力光学チャン
ネルＯＬ１が基板Ｓを出る）で測定した光強度のプロッ
トである。このプロットから、幅狭位置（この位置で、
大部分の光ビーム強度が出力光学チャンネルＯＬ１から
出力される）が存在することが理解されよう。また、図
７は、基板面ＯＥ（ここから、出力光学チャンネルＯＬ
１が基板Ｓを出る）で測定した出力光強度の垂直方向の
プロットである。このプロットから、幅狭位置（この位
置で、大部分の光ビーム強度が出力光学チャンネルＯＬ
１から出力される）が存在することが理解されよう。
【００１４】集積形多モード光学カプラＯＣのこの設計
における主要な技術的チャレンジは、発光装置Ｌ１〜Ｌ
４からの光パワーの、集積形多モード光学カプラＯＣを
介しての光ファイバＯＤへの全供給量を増大させること
である。集積形多モード光学カプラＯＣには考察すべき
３つの点、すなわち、発光装置Ｌ１〜Ｌ４と集積形多モ
ード光学カプラＯＣとの間の接続、集積形多モード光学
カプラＯＣの損失、および集積形多モード光学カプラＯ
Ｃと光ファイバＯＤとの間の接続がある。集積形多モー
ド光学カプラＯＣの特定の実施の形態の設計において
は、矛盾する考察にしばしば遭遇し、一般にトレードオ
フが必要になる。発光装置と光学チャンネルとの接続 入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の２つの特性は、接
続効率、すなわち入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４の
断面の物理的サイズおよびアクセプタンス角（開口数と
も呼ぶ）を決定する。入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ
４のサイズは、入力光学チャンネルＩＬ１〜ＩＬ４に衝
突する大部分の光ビームを遮断するのに充分な大きさに
すべきである。発光装置Ｌ１〜Ｌ４は、一般に、集積形
多モード光学カプラＯＣに非常に近接して（接触するほ
どに）配置され、ビームサイズは、発光装置Ｌ１〜Ｌ４
の発光面積にほぼ等しいと考えることができる。端発光
レーザダイオードの一般的な発光面積は１×１０μｍで
あり、発生される光ビームは断面が楕円形である。しか
しながら、ビームの拡がり角は通常大きい（すなわち、
楕円の大角（large angle)上の垂線からほぼ３０°の角
度である）。発光装置Ｌ１〜Ｌ４と集積形多モード光学
カプラＯＣとの距離が数μｍより大きい場合には、集積
形多モード光学カプラＯＣの実際のビームサイズを見積
もる必要がある。集積形多モード光学カプラＯＣは、所
定のアクセプタンス角（θ）内の光のみを受け入れるこ
とができる装置である。集積形多モード光学カプラＯＣ
のこの特性は、開口数（ＮＡ、ここで、ＮＡ＝ｓｉｎ
（θ／２））と呼ばれる変数により、より一般的に説明
される。このアクセプタンス角は、また、ビームの拡が
り角内で散乱される殆どのパワーを遮断しなければなら
ない。集積形多モード光学カプラＯＣの開口数は、集積
形多モード光学カプラＯＣと、これを包囲する物質（基
板または空気）との間の屈折率の差により、次式から決
定される。
【００１５】ＮＡ＝√（ｎ1 2−ｎ2 2） ここで、ｎ1 は集積形多モード光学カプラＯＣの屈折
率、ｎ2 は周囲の物質の屈折率である。周囲の物質は既
定のものでありかつ不変であるから、開口数を増大させ
る方法は、光学チャンネルの屈折率を増大させることで
あり、これは、光学チャンネル内に高濃度の銀イオンを
必要とする。埋込み形導波路（buried waveguide）に適
用する場合には、４方向全ての開口数は同じである。な
ぜならば、光学チャンネルの４面が基板により包囲され
ているからである。非埋込み形導波路の場合には、上方
（包囲物質が空気または大気である基板の表面）での光
学チャンネルの開口数は、他の３方向の開口数より大き
い（屈折率の差が大きいからである）。光源としてレー
ザダイオードを使用する場合、約８０％以上の接続効率
を得るには、導波路の開口数は少なくとも0.3 （好まし
くは0.35) にすべきであり、かつ光学チャンネルの入力
端面は微細に研摩してカップリングの散乱損失を低減さ
せるべきである。光学チャンネルの損失 吸収および散乱による物質損失および導波路の曲りによ
る損失がある。物質の吸収は0.1 dB/cm 以下であり、無
視できる。散乱損失は、銀イオンの濃度により定まり、
これは、大きい開口数を得る必要性と矛盾する。銀イオ
ンの不均一散乱および／または導波路の境界部での粗面
および／または導波路表面の引っ掻き傷により、純粋の
レイリー散乱より非常に大きな散乱を引き起こす点で、
散乱は製造方法と大きな関係がある。吸収損失および散
乱損失は、dB/cm の単位で通常表される長さ依存の損失
である。従って、光学チャンネルの全長を短縮すること
は非常に重要である。
【００１６】本発明者は、４つの入力光学チャンネルを
１つの出力光学チャンネルに融合したため、４つの入力
光学チャンネルは幾分曲げられる。これにより、モード
パワー（mode power）の一部が導波路から外部に放射さ
れる。単一モード導波路では、基本モードは、１cmの曲
率半径について約0.1 dBの損失を受ける。多モード導波
路の場合には、高次のモードの曲り損失、従って全曲り
損失を見積もることが困難である。質的見積りについて
の一般的規則は、最高次モードが低次モードより損失が
多く、このことは、導波路の境界部内で良く当てはまる
ことである。２〜３モードをもつ導波路は、高損失モー
ドの割合が大きいため非常に高い曲り損失を有する。モ
ード容積を増大すると、高損失モードの割合、かくして
曲がり損失を減じる。多くのモード（例えば、数百モー
ド）がある場合には、これらを連続モードとして近似す
る。光パワーがこれらの全てのモードに均一に分散され
る場合には、曲り損失の見積りに、次式で与えられる幾
何光学（geometry optics)を使用できる。すなわち、 Ｌ＝１００〔ｗ／ｒ〕〔１／ＮＡ2 −１〕％ ここで、Ｌは損失（％）、ＮＡは導波の開口数、ｗは光
学チャンネルの幅、ｒは曲りの曲率半径である。
【００１７】実際の導波路では、モードパワー分散は通
常不均一であり、また真の曲り損失はこの見積りとは異
なりかつケースバイケースで異なる。上記式は、曲り損
失を低減させる方法を示すものである。導波路の開口数
および曲りの曲率半径を増大させかつ光学チャンネルの
幅を減少させると、曲り損失が低下する。何らかのトレ
ードオフが要求される。第１に、光学チャンネルのモー
ド体積は、開口数と光学チャンネルの幅との積に比例す
る。光学チャンネルの幅を減少させると導波路のモード
数が減少する。これが、上記式の適合性を変えることに
なるかもしれないし、また全損失を増大させる虞もあ
る。開口数の増大は有効であり、また、開口数の増大は
光学チャンネルの光源接続効率の増大と一致するが、散
乱損失の低下とは矛盾する。曲りの曲率半径が大きい
と、曲り損失は小さくなるが、光学チャンネルの全長、
従って材料ロスが増大する。他の可能性のある損失は、
光学チャンネルの形状に関するもの（モード体積の減少
損失）である。導波路により支持されるモード体積は導
波路の開口数に関連し、光学チャンネル幅は、モード体
積を減少させる方向での光学チャンネルのこれらの２つ
のパラメータのあらゆる変化により、モードの損失、従
って光パワーの損失をもたらす。この結果、光学チャン
ネル幅または光学チャンネル幅の合計は一定に維持する
か、光の伝播方向に沿って大きくなるようにすべきであ
る。ファイバカップリングへの光学チャンネル 入力光学チャンネルに関して前述したように、接続損失
を最小にするためには、光ファイバのサイズおよび開口
数は、出力光学チャンネルのサイズおよび開口数と一致
させるか、これらより大きくすべきである。出力光学チ
ャンネルの導波路の開口数は、光ファイバの開口数（現
在使用されている光ファイバの場合には、0.37である）
より大きくならないようにすべきである。更に、散乱を
低減させるためには、出力光学チャンネルおよび光ファ
イバの端面を良く研摩すべきである。埋込み形光学チャンネル 直状光学チャンネルの損失は、散乱、吸収および表面の
不完全性により引き起こされる表面損失が原因であり、
一方、吸収は物質の特性により決定される。また、ガラ
ス−空気表面（該表面で、光学チャンネルが基板Ｓの表
面に突合わせ接続される）の表面粗さは、光学チャンネ
ルの最高屈折率の領域が空気表面に隣接しているため、
大きな損失を引き起こす。これらの損失は、上記のよう
に光学チャンネルを埋め込むことにより低減される。光学血流測定装置への適用 本発明は、上記集積形多モード光学接続装置を光学血流
測定装置に使用することに関する。より詳しくは、パル
ス酸素濃度計は、光学血流測定技術を用いて、主体（患
者）の動脈血の拍動成分の酸素濃度を測定する。慣用的
な拍動酸素濃度計は、試験される組織に２つの光源（通
常は発光ダイオード）が接触するようにして、プローブ
内に光源を配置している。ここに説明する光学血流測定
器１６０では、図１６に示すように、光ビームを発生で
きる複数（Ｎ個）の光源１３１、１３２、１３３、１３
４が、プローブ１５０ではなく、測定器１６０内に配置
されている。この測定器では、２つ以上の光源により発
生される出力信号（光ビーム）を、試験される組織に指
向される単一の光ビームに結合する必要がある。ここに
説明するＮ対Ｍ光学カプラ１４０は、複数の光源１３
１、１３２、１３３、１３４を１つ以上の光伝達チャン
ネル１４５に結合して、プローブ１５０（該プローブ１
５０で、試験される組織に光ビームが当てられる）に伝
達する。図１および図４に示すように、本発明の集積形
多モード光学接続装置は、４つの光源からの光（すなわ
ちＮ＝４）を、単一の出力光ファイバケーシング、束ま
たは光ガイドに指向させることができる。かくして、導
波路は、波長分割多重化の機能を遂行する。光学血流測
定器１６０の光源１３１、１３２、１３３、１３４は、
図１および図４の全体的光学導波装置の発光装置Ｌ１、
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に相当し、かつカプラ１４０は図１お
よび図４に光学結合器Ｃとして示されている。光源１３
１、１３２、１３３、１３４は、各光源からの出力光
が、図１にＩＬ１、ＩＬ２、ＩＬ３、ＩＬ４で示すよう
な入力光学チャンネル（該チャンネルは相互連結されて
少なくとも１つの出力伝達チャンネル１４５を形成す
る）に伝達されるように配置されなくてはならない。出
力伝達チャンネルは、光を、試験される組織（該組織上
には、良く知られた方法でプローブ１５０が取り付けら
れる）に指向させる。別の実施の形態 図８〜図１５には、本発明の別の実施の形態が概略的に
示されており、これらの実施の形態では、図１に示され
たＮ対１カップリングではなく、図８〜図１５の構造に
よるＮ対Ｍカップリングが実施される。これらの別の実
施の形態の基本的構造は、好ましい実施の形態とほぼ同
じであり、異なる点は、単一の出力光学チャンネルの代
わりに複数の出力光学チャンネルが使用されていること
である。このＮ対Ｍカップリングを得るため、光学結合
器Ｃへの入力光学チャンネルの融合が、入力融合（inpu
t merging)の設計と同じ方法でＭ個の出力光学チャンネ
ルを光学結合器Ｃに融合させることにより出力側にマッ
プされる。かくして、複数の入力光学チャンネルＩＬ１
〜ＩＬ４から得られる複数の光ビームが光学結合器Ｃ内
に一体に融合され、次に、入力光学チャンネルと光学結
合器とのインターフェースでの結合とは逆の態様で、複
数の出力光学チャンネルＯＬ１、ＯＬ２に分割される。
複数の出力光学チャンネルＯＬ１、ＯＬ２と光学結合器
Ｃとの結合は、光学結合器Ｃから各出力光学チャンネル
ＯＬ１、ＯＬ２に伝達される光の強度が変化し、これに
より、大部分の光が他方の出力光学チャンネルより一方
の出力光学チャンネルに伝達されるように制御可能に管
理できる。また、このインターフェースの特定の実施
は、設計者の創造性、選択された波長により課せられる
条件および光学チャンネルに要求される寸法に適合させ
ることができる。
【００１８】図８〜図１５に示す種々の実施の形態は縮
尺が正確ではなく、入力光学チャンネルの結合が単一位
置で行なわれず、分配態様で行なわれることを示すのに
使用される。また、入力光学チャンネルと出力光学チャ
ンネルとの結合は、設計者が、入力光ビームを論理的に
組み合わせて、これらの光ビームと１つ以上の出力光学
チャンネルとの種々の組合せを得ることを可能にする。
例えば、図８の集積形多モード光学カプラは、Ａおよび
Ｂで示す入力の組合せ並びにＣおよびＤで示す入力の組
合せを与え、次に、この結果得られる合成信号を組み合
わせて、単一の光出力Ｅ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを得る。図９
には、集積形多モード光学カプラの僅かに異なった変更
形態が示されており、ここでは、Ｄで示す入力を加える
前に、Ａ、ＢおよびＣで示す入力を組み合わせ、単一の
光出力Ｅ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを得る。図１０は、単一の光
出力Ｅ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを得るための集積形多モード光
学カプラの更に別の変更態様を示す。先ず、ＡおよびＢ
で示す入力を組み合わせ、次に、この結果に入力Ｃを加
え、最終的に入力Ｄを加える。図１１〜図１５は、Ｎ対
Ｍ集積形多モード光学カプラの構造を示す。図１１で
は、集積形多モード光学カプラが、ＡおよびＢで示す入
力の組合せ並びにＣおよびＤで示す入力の組合せを与
え、次に、この合成信号を組み合わせて、単一の光出力
Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを得る。しかしながら、出力Ｅは組
合せＥ＝Ａ＋Ｂを表し、出力Ｇは組合せＧ＝Ｃ＋Ｄを表
す。かくして、３つの出力は、入力信号の種々の論理的
組合せを表す。同様に図１２では、集積形多モード光学
カプラがＡ、ＢおよびＣで示す入力の組合せを与え、次
にこの合成信号を入力Ｄと組み合わせて、単一の光出力
Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを得る。しかしながら、出力Ｅは、
Ｅ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃを表し、一方出力Ｇは入力チャンネルＤ
の直接伝達すなわちＧ＝Ｄを表す。図１３には、図１２
の集積形多モード光学カプラの変更態様が示されてお
り、ここでは、集積形多モード光学カプラがＣおよびＤ
で示す入力の組合せを与え、次にこの合成導波チャンネ
ルと入力Ｂとを組み合わせ、次に、この合成信号と入力
Ａとを組み合わせて単一の光出力Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを
得る。しかしながら、出力Ｅは入力チャンネルＡの直接
伝達すなわちＥ＝Ａを表し、一方、出力Ｇは入力チャン
ネルＤの直接伝達すなわちＧ＝Ｄを表す。最後に、図１
４および図１５は、多数の出力を得るための種々の複雑
な組合せを示す。例えば、図１４の集積形多モード光学
カプラは、入力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを組み合わせて、Ｅ＝
Ａ、Ｆ＝Ａ＋Ｂ、Ｇ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ、Ｈ＝Ｃ＋Ｄ、Ｉ
＝Ｄを得るための対称的に構成された装置である。図１
５は、出力Ｅ＝Ａ、Ｆ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ、Ｇ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ、Ｈ＝Ｄを得るための入力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの組合せを
示す。本発明の集積形多モード光学カプラの構造を用い
て作ることができる入力の論理的組合せは多数あること
は明白である。光強度モニタ 集積形多モード光学カプラＯＣは、上記集積フォトダイ
オードの必要性をなくすために使用できる。フォトダイ
オードは、図４に示すレーザダイオードから省略されて
おり、この場合、このレーザダイオードはレーザキャビ
ティの後部ファセットからの出力を事実上全くもたない
ように構成できる（図５には、図面の明瞭化を図るた
め、出力光ファイバＯＤが省略されている）。後部ファ
セットの反射率は高められ、これによりレーザダイオー
ドの効率が高められ、レーザキャビティの前部ファセッ
トから前方に向かうパワー出力が増大される。レーザダ
イオードから出力される光の強度は、単一のフォトダイ
オードＰＤの使用により共通ノードでモニタリングされ
る。これは、集積形多モード光学カプラＯＣに、付加的
な出力光学チャンネルＯＦＣ（該付加光学チャンネルＯ
ＦＣは、主出力光学チャンネルＯＣ１に対して平行であ
る）を組み込むことにより達成される。付加出力光学チ
ャンネルＯＦＣは、Ｌ形ブラケットＰＤＢ（該ブラケッ
トは光学チャンネルＯＦＣの出力に配置される）に取り
付けられたフォトダイオードＰＤに向けられる出力を有
する。フォトダイオードＰＤは非常に小さくできかつ図
１に示すフォトダイオードよりかなり速い。なぜなら
ば、フォトダイオードＰＤに入射する光ビームは光学断
面が非常に小さいからである。図示された４つのレーザ
ダイオードＬ１〜Ｌ４は、一般に時間分割多重化され、
従ってフォトダイオードＰＤは単一波長の強度を一度に
検出すればよい。製造方法 集積形多モード光学カプラＯＣは、集積光学技術分野で
良く知られた方法で、基板Ｓ上に光学チャンネルを形成
することにより製造される。特に、ベース要素としてガ
ラスベース基板Ｓを使用するのが好ましく、種々の光学
チャンネルおよび光学結合器Ｃが基板Ｓ自体に形成され
る。これは、基板Ｓの１つの主面上にマスクを蒸着さ
せ、これにより光学チャンネルの選択的形成を可能にす
ることにより達成される。ひとたびマスクが蒸着される
と、得られるサブアセンブリが製造装置に配置され、選
択された物質および濃度のイオンがガラス基板内に移動
され、ガラス基板内に含有されたナトリウムイオンを追
い出す。これらの他のイオンの使用により、イオン蒸着
領域が周囲の基板Ｓより大きな光学的屈折率をもつよう
に、ガラス基板Ｓの光伝達特性が変化される。基板Ｓに
形成される光学チャンネルは、図３の断面図に示すよう
に均一な深さを有する。光学チャンネルは、製造工程中
に基板Ｓ内にイオンをより深く打ち込むことにより埋め
られ、次に元のナトリウムイオンの層を蒸着して光学チ
ャンネルに蓋をすることにより、光学チャンネルを基板
Ｓ内に埋入することができる。
【００１９】本発明の集積形多モード光学カプラ装置の
製造に使用される方法は、次のステップからなる。 （ａ）基板上にアルミニウム膜を蒸着するステップ。 （ｂ）蒸着されたアルミニウム層の頂部上でフォトレジ
スト層をスピンさせるステップ。 （ｃ）フォトレジスト層の頂部上にマスターマスクを置
き、写真平板法によりフォトレジスト層上に導波パター
ンを形成するステップ。 （ｄ）フォトレジストの露出された部分（該部分は形成
された導波パターンである）を除去すべく、フォトレジ
ストを現像させるステップ。 （ｅ）導波パターンに一致する露出されたフォトレジス
ト領域に相当するアルミニウム層をエッチングするステ
ップ。
【００２０】（ｆ）残余のフォトレジスト層を除去する
ステップ。 （ｇ）ＡｇＮＯ3 またはＡｇＮＯ3 ／ＮａＮＯ2 を、る
つぼ内で２１５℃以上の温度で溶融し、試料を溶融体内
に浸漬して、所定時間（導波特性に基づいて、１０分間
〜数時間）銀−ナトリウムイオン交換させるステップ。
銀イオンは基板の導波パターン領域内に拡散し、ナトリ
ウムイオンと置換して屈折率を増大させ、これにより導
波路を形成する。ＡｇＮＯ3 ／ＮａＮＯ2 の使用により
Ａｇ+ のイオン濃度が低下し、より長い拡散時間が必要
になるが、再現のための制御が容易になる。 （ｈ）２１５℃以上の温度で試料を熱処理（anneal) し
て銀イオンを更に拡散させ、導波路をより深くしかつ導
波路内の銀濃度を適正レベルに低下させるステップ。
【００２１】（ｉ）試料を溶融ＮａＮＯ2 中に置きかつ
Ｎａ+ を導波路内に拡散させてＡｇ + イオンの一部を置
換し、ガラス−空気表面近くの銀イオン濃度を低下させ
て埋込み形導波路を形成するステップ。 （ｊ）残余のアルミニウムをエッチングにより除去する
ステップ。 （ｋ）基板を切断して、所望サイズの導波路を作るステ
ップ。 （ｌ）切断縁部を研摩して、導波路の端部を円滑にする
ステップ。 （ｍ）アセトンおよびメタノールで試料を洗浄するステ
ップ。 （ｎ）試料を試験するステップ。要約 本発明の集積形多モード光学接続装置は、光信号を接続
する従来技術の構造より製造が簡単で、光学的損失を最
小にでき、かつ非常に安価にできるＮ対Ｍカップリング
構造からなる。基板内には、Ｎ個の入力光学チャンネル
とＭ個の出力光学チャンネルとを結合するための複数の
光学チャンネルが形成される。この集積形光学カプラ
は、これらの構成領域におけるガラス基板内に銀イオン
または他の等価イオンを拡散させ、基板の本体内に高屈
折率の光学チャンネルを形成することにより形成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集積形多モード光学カプラの好ましい
実施の形態を示す平面図である。
【図２】本発明の集積形多モード光学カプラの好ましい
実施の形態を示す側面図である。
【図３】本発明の集積形多モード光学カプラの好ましい
実施の形態を示す入力端断面図である。
【図４】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実施
の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実施
の形態を示す側面図である。
【図６】本発明の集積形多モード光学カプラの好ましい
実施の形態の出力ビームプロファイルを示す図面であ
る。
【図７】本発明の集積形多モード光学カプラの好ましい
実施の形態の垂直出力ビームプロファイルを示す図面で
ある。
【図８】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実施
の形態の１つを示す概略図である。
【図９】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実施
の形態の１つを示す概略図である。
【図１０】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１１】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１２】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１３】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１４】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１５】本発明の集積形多モード光学カプラの別の実
施の形態の１つを示す概略図である。
【図１６】本発明の集積形多モード光学カプラを応用し
た光学血流測定器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】 Ｃ 光学結合器 ＩＥ 単一面（縁、基板面） ＩＬ１、ＩＬ２、ＩＬ３、ＩＬ４ 入力光学チャンネル Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 発光装置 ＯＣ 集積形多モード光学カプラ ＯＤ 出力光ファイバ ＯＥ 単一面（縁、基板面） ＯＦＣ 出力光学チャンネル ＯＬ１ 出力光学チャンネル ＰＣＢ 基板 ＰＤ フォトダイオード ＰＤＢ Ｌ形ブラケット

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の第１光源により出力される光ビー
    ムと、少なくとも１つの出力光学装置とを相互接続する
    ための受動光学カプラ装置において、 基板と、 該基板に形成された光学結合器と、 前記基板に形成された複数の透光性入力光学チャンネル
    とを有し、各入力光学チャンネルは、前記基板の表面に
    位置する第１端部と、前記光学結合器内に終端する第２
    端部とを備え、 前記基板に形成された少なくとも１つの透光性出力光学
    チャンネルを有し、各出力光学チャンネルは、前記基板
    の表面に位置する第１端部と、前記光学結合器内に終端
    する第２端部とを備え、 前記基板の表面に位置する第１端部と、前記光学結合器
    内に終端する第２端部とを備えた少なくとも１つの出力
    モニタ光学チャンネルを更に有し、該出力モニタ光学チ
    ャンネルは、前記光学結合器が受けた所定割合の光を、
    該出力モニタ光学チャンネルの第１端部に伝達し、 前記光学結合器は、前記複数の入力光学チャンネルの前
    記第２端部と、前記少なくとも１つの出力光学チャンネ
    ルの前記第２端部および前記出力モニタ光学チャンネル
    の第２端部とを光学的に相互接続して、前記複数の入力
    光学チャンネルのうちの選択された入力光学チャンネル
    により伝達された光ビームが、前記少なくとも１つの出
    力光学チャンネルの前記第２端部および前記出力モニタ
    光学チャンネルの第２端部のうちの選択された第２端部
    に入り、これらの前記第１端部に伝達することを可能に
    する受動光学カプラ装置。
  2. 【請求項２】 前記光学結合器は、前記複数の入力光学
    チャンネルの全てを、単一の出力光学チャンネルに結合
    する前記基板の一領域からなることを特徴とする請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記光学結合器は、前記入力光学チャン
    ネルのうちの選択された入力光学チャンネルと、前記少
    なくとも１つの出力光学チャンネルのうちの選択された
    出力光学チャンネルとを一体に結合する前記基板の一領
    域からなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 複数の発光装置を更に有し、該発光装置
    の各々が、前記複数の入力光学チャンネルのうちの対応
    する入力光学チャンネルの第１端部に並置されることを
    特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの光ファイバを更に有
    し、該光ファイバの各々が、前記少なくとも１つの出力
    光学チャンネルのうちの対応する出力光学チャンネルの
    第１端部に並置されることを特徴とする請求項１に記載
    の装置。
  6. 【請求項６】 前記光学結合器により受けられかつ前記
    少なくとも１つの出力モニタ光学チャンネルを介して伝
    達される光の所定割合を表すものとして、前記複数の光
    源により発生される光の強度を表す信号を発生させるべ
    く、前記少なくとも１つの出力モニタ光学チャンネルの
    前記第１端部に並置されるフォトダイオードを更に有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 複数の光源を有し、各光源は光ビームを
    発生でき、 発生された光ビームを、試験される主体に当てるための
    プローブと、 前記複数の光源により出力される光ビームと、前記光ビ
    ームを前記プローブに伝達する少なくとも１つのプロー
    ブの光伝達チャンネルとを相互接続する受動光学カプラ
    装置とを更に有する、試験される主体に当てる複数の光
    ビームを発生させる光学血流測定器において、 基板と、 該基板に形成された光学結合器と、 前記基板に形成された複数の透光性入力光学チャンネル
    とを有し、各入力光学チャンネルは、前記基板の表面に
    位置する第１端部と、前記光学結合器内に終端する第２
    端部とを備え、 前記基板に形成された少なくとも１つの透光性出力光学
    チャンネルを有し、各出力光学チャンネルは、前記基板
    の表面に位置する第１端部と、前記光学結合器内に終端
    する第２端部とを備え、 前記光学結合器は、前記複数の入力光学チャンネルの前
    記第２端部と、前記少なくとも１つの出力光学チャンネ
    ルの前記第２端部とを光学的に相互接続して、前記複数
    の入力光学チャンネルのうちの選択された入力光学チャ
    ンネルにより伝達された光ビームが、前記少なくとも１
    つの出力光学チャンネルの前記第２端部のうちの選択さ
    れた第２端部に入り、これらの前記第１端部に伝達して
    前記プローブの光伝達チャンネルに接続することを可能
    にする光学血流測定器。
  8. 【請求項８】 前記光学結合器は、前記複数の入力光学
    チャンネルの全てを、単一の出力光学チャンネルに結合
    する前記基板の一領域からなることを特徴とする請求項
    ７に記載の光学血流測定器。
  9. 【請求項９】 前記光学結合器は、前記入力光学チャン
    ネルのうちの選択された入力光学チャンネルと、前記少
    なくとも１つの出力光学チャンネルのうちの選択された
    出力光学チャンネルとを一体に結合する前記基板の一領
    域からなることを特徴とする請求項７に記載の光学血流
    測定器。
  10. 【請求項１０】 前記複数の発光装置の各々が前記複数
    の入力光学チャンネルのうちの対応する入力光学チャン
    ネルの第１端部に並置され、前記プローブの光伝達チャ
    ンネルが前記少なくとも１つの出力光学チャンネルの対
    応する出力光学チャンネルの第１端部に並置されること
    を特徴とする請求項７に記載の光学血流測定器。
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