JPWO2020121887A1 - 光ファイバプローブ - Google Patents

Abstract

本発明が解決しようとする課題は、低コストで、光ファイバに入射した光の側方照射範囲を広く確保できる光ファイバプローブを提供することである。
光ファイバ（１１）と、コアレスファイバ（１２）と、反射膜（１３）とを有し、光ファイバ（１１）の端部とコアレスファイバ（１２）の第１端部（１２１）とが接続され、コアレスファイバ（１２）の第２端部（１２２）に反射膜（１３）が配置された光ファイバプローブ（１０Ａ）を提供する。

Description

本発明は、光ファイバプローブに関する。
本願は、２０１８年１２月１２日に日本に出願された特願２０１８−２３２８８１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

例えば、前立腺肥大症の治療法である前立腺レーザ蒸散術、早期肺がん等の治療法である光線力学治療、アレルギー性鼻炎の治療法である下甲介粘膜レーザ治療、等では、医用レーザ発振器に接続した光ファイバを利用して患部にレーザ光を照射することが行なわれている。
患部へ確実にレーザ光を照射するため、光ファイバから患部へのレーザ光照射は、光ファイバ先端からその光軸方向に沿った前方への照射よりも、光ファイバ先端部から側方への照射が有効とされている。光ファイバ先端部から側方へのレーザ光の照射により、照射範囲の増大が可能となる。このため、例えば、特許文献１の図１のように、光ファイバの先端部が挿入された把持部に、光ファイバにより導光されてきた光を均等に拡大投射するマイクロレンズ部と、マイクロレンズ部を通過した光を把持部の側方へ反射させる反射ミラー部と、が組み込まれた側方反射型プローブが提案されている。

日本国特開２００６−２８８５００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の側方反射型プローブは、反射ミラー部にて反射した光を、把持部の内側のマイクロレンズ部とマイクロレンズ部から離間させて配置された反射ミラー部との間からプローブ側方の特定方向に出射させる構造であり、光照射範囲が狭い。このため、照射対象範囲の全体に光照射する際にプローブの移動や軸回り回転等の操作回数を多く要し、光照射作業上、非効率となる場合がある。

また、特許文献１に記載の側方反射型プローブは、光ファイバ先端部及びマイクロレンズ部を収容可能な筒状の把持部に反射ミラー部を取り付けた構成であり、低コスト化が困難であった。
反射ミラー部は、把持部の所定位置に所定向きで精度良く取り付ける必要がある。把持部は、マイクロレンズ部及び反射ミラー部をそれぞれ所定位置に所定向きで精度良く支持する必要がある。このため、特許文献１記載の側方反射型プローブは、その製造コストの低コスト化が困難である。

本発明の態様が解決しようとする課題は、低コストで、光ファイバに入射した光の側方照射範囲を広く確保できる光ファイバプローブを提供することである。

上記課題を解決するために、第１の態様の光ファイバプローブは、光ファイバと、コアレスファイバと、反射膜とを有し、前記光ファイバの端部と前記コアレスファイバの第１端部とが接続され、前記コアレスファイバの第２端部に前記反射膜が配置されている。

前記コアレスファイバの側面を覆う光透過性のコアレスファイバ外装材をさらに有し、前記コアレスファイバ外装材は前記コアレスファイバと同等または、前記コアレスファイバよりも大きい屈折率を有していてもよい。

前記コアレスファイバ外装材は、前記コアレスファイバの少なくとも側面に形成された樹脂被覆層であってもよい。
前記コアレスファイバ外装材は、前記コアレスファイバを収容するガラスキャピラリであってもよい。

上述の光ファイバプローブは、前記コアレスファイバ外装材の側面に、複数の凹凸を有する粗面部が形成されていてもよい。
上述の光ファイバプローブは、前記コアレスファイバの第２端部の端面が凸曲面であってもよい。

前記コアレスファイバの第２端部の端面は、凸部及び凹部の少なくとも一方を有し、かつ前記光ファイバの前記コアレスファイバ側の端部における光軸と直交する平坦面が存在しない非平坦面であってもよい。

前記光ファイバの側面はポリイミドによって形成されたファイバコート層に覆われていてもよい。
前記光ファイバは、コアおよび前記コアを覆うクラッドを有し、前記コアは、コア径が拡大されたコア径拡大部を有し、前記コア径拡大部は前記コアレスファイバに接続されていてもよい。
前記光ファイバは、コアおよび前記コアを覆うクラッドを有し、前記コアレスファイバの外径が、前記クラッドの外径と同等であってもよい。

本発明の態様に係る光ファイバプローブによれば、低コストで、光ファイバに入射した光の側方照射範囲を広く確保できる光ファイバプローブを提供することができる。
また、本発明の上記態様によれば、光ファイバからコアレスファイバへ伝搬されコアレスファイバ内にて拡散された光の一部をコアレスファイバの側面から放出させる。また、この光ファイバプローブは、光ファイバ先端からコアレスファイバ内を進行して反射膜にて反射された反射光をコアレスファイバの側面から放出させることができる。
その結果、光ファイバからコアレスファイバに伝搬させた光をコアレスファイバの側面の広範囲から放出させることができ（側方照射範囲を広く確保できる）、照射対象物への光照射の作業効率を向上できる。

特許文献１の図１の側方反射型プローブは光ファイバ先端部及びマイクロレンズ部を収容して、反射ミラー部をマイクロレンズ部から離間した所定位置に配置可能な筒状の把持部を要する。対して、上記の態様に係る光ファイバプローブは、特許文献１の図１の側方反射型プローブの筒状の把持部を必要とせず、特許文献１の図１の側方反射型プローブに比べて構造が単純で、低コストで製造できる。
上記の態様に係る光ファイバプローブは、光ファイバの出射端側にコアレスファイバ及び反射膜を含むプローブ先端部（側方放射部）を有していることで、光ファイバに入射した光の側方照射範囲を広く確保できる。

第１実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図である。 第２実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図であり、コアレスファイバを覆う樹脂被覆層であるコアレスファイバ被覆層をコアレスファイバの側面のみに形成した構成を示す。 第２実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図であり、図２Ａのコアレスファイバ被覆層をコアレスファイバ先端の反射膜をも覆うように形成した構成を示す。 第３実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図である。 第４実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図である。 第５実施形態に係る光ファイバプローブを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る光ファイバプローブについて、図面を参照して説明する。

図１は第１実施形態に係る光ファイバプローブを示す。
図１の光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１と、光ファイバ１１の先端（出射端）に融着接続されたコアレスファイバ１２と、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに形成された反射膜１３とを有する。
光ファイバプローブ１０Ａは、コアレスファイバ１２と反射膜１３とで構成される側方放射部２０Ａを有する。

光ファイバ１１は、コア１１ａと、コア１１ａの側周を覆うクラッド１１ｂとを有する。コア１１ａは、光ファイバ１１の長手方向に垂直な断面において、中央部に形成されている。光ファイバ１１は、コア−クラッド構造の石英ガラスファイバである。クラッド１１ｂの屈折率はコア１１ａの屈折率よりも低い。
光ファイバ１１は、マルチモード光ファイバ等を好適に用いることができる。

コアレスファイバ１２は、全体の屈折率が均等の石英ガラスファイバである。

図１において、光ファイバ１１及びコアレスファイバ１２のそれぞれの断面形状は、円形であり、光ファイバ１１及びコアレスファイバ１２は長手方向に沿って延在形成されている。
コアレスファイバ１２の長さ（軸線方向寸法）は、例えば１０〜１００ｍｍ程度が好ましい。
コアレスファイバ１２は、その軸線方向の一端である基端（第１端部）１２１が光ファイバ１１の先端に融着接続され光ファイバ１１に同軸に取り付けられている。

図１において、光ファイバ１１及びコアレスファイバ１２は、互いに径（外径）が同等である。このため、コアレスファイバ１２の側面（外周）１２ｂが光ファイバ１１の側面と連続するように、コアレスファイバ１２は光ファイバ１１に一体化されている。
コアレスファイバ１２の外径は光ファイバ１１のコア１１ａの外径と同等であってもよいし、コアレスファイバ１２の外径は光ファイバ１１のコア１１ａの外径よりも大きくてもよい。コアレスファイバ１２の外径は光ファイバ１１の外径（クラッド１１ｂの外径）より大きくてもよいが、コアレスファイバ１２を光ファイバ１１に接続する際の作業性を考慮すると、コアレスファイバ１２の外径は光ファイバ１１の外径の１．５倍以下が好ましく、同等の外径であることがより好ましい。
なお、コアレスファイバ１２の光ファイバ１１の先端への融着接続は、市販の融着接続機等を用いるなど公知の方法を利用できる。

反射膜１３は、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに形成されている。先端面１２ａは、コアレスファイバ１２の軸線方向において、光ファイバ１１に接続された基端（第１端部）１２１とは逆側の先端（第２端部）１２２の端面である。
反射膜１３はコアレスファイバ１２の先端面１２ａ全体に層状に形成されている。

光ファイバ１１において、コアレスファイバ１２が接続された先端とは逆側の光ファイバ１１の基端から、光Ｈが入射される。光ファイバ１１の光Ｈが入射する端部を、以下、入射端、とも言う。入射端から入射された光Ｈは、光ファイバ１１の先端（出射端）に向かって導光する。光ファイバ１１の入射端から導光された光Ｈは、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２へ伝搬され、さらに、コアレスファイバ１２の先端１２２側（先端面１２ａ側）へ向かって伝搬する。
光ファイバ１１によって導光され光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２を伝搬し反射膜１３に到達した光Ｈは、反射膜１３にて反射される。

反射膜１３は、光Ｈを反射可能な構成であればよい。
光Ｈが、前立腺レーザ蒸散術、光線力学治療、下甲介粘膜レーザ治療等のために人体の患部へ照射するレーザ光である場合、反射膜１３は、その反射特性の安定維持等の点で金属膜や誘電体多層膜を採用することが好ましい。

反射膜１３は、例えば、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに形成された無電解めっき層を好適に採用できる。
また、反射膜１３は、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに形成された金属蒸着膜等であってもよい。
反射膜１３の材質は、例えばニッケル、錫、金、銀やこれらから選択される２以上を含む合金等を挙げることができる。

ここで、光ファイバプローブ１０Ａの製造方法の一例を説明する。
図１の光ファイバプローブ１０Ａは、例えば、（１）コアレスファイバの先端面１２ａとは逆の基端１２１を、光ファイバ１１の先端に融着接続し、（２）ファイバクリーバでコアレスファイバを任意の長さで切断し、（３）コアレスファイバの先端面１２aに反射膜を接着または融着または蒸着して製造できる。コアレスファイバ１２と光ファイバ１１のクラッド１１ｂの外径が同等である場合には、一般的な融着接続器にてこれらのファイバ同士を融着接続することができるため、光ファイバプローブ１０Ａを容易に製造することができる。

光ファイバプローブ１０Ａの他の製造方法としては、例えば、（１）まず、光ファイバ１１の先端に、長さ１００ｍｍを超える長尺のコアレスファイバ１２の基端１２１を融着接続し、（２）コアレスファイバ１２を、光ファイバ１１の先端から１０〜１００ｍｍ程度離れた位置でカットし、（３）その後、コアレスファイバ１２のカット面を研磨して先端面１２ａを形成する。（４）次いで、コアレスファイバ１２の先端面１２ａをめっき液に接触させて、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに無電解めっき層である反射膜１３を形成して、光ファイバプローブ１０Ａを製造してもよい。

なお、図１に例示した光ファイバプローブ１０Ａのコアレスファイバ１２の先端面１２ａは、コアレスファイバ１２の中心軸線に対して垂直な平坦面である。
但し、コアレスファイバ１２の先端面１２ａは、コアレスファイバ１２の中心軸線に対して垂直な平坦面に限らず、コアレスファイバ１２のカット面の研磨等によって、種々の形状に形成されていてもよい。
コアレスファイバ１２のカット面の研磨は省略してもよい。光ファイバプローブ１０Ａは、凹凸が存在するカット面（コアレスファイバ１２の先端面１２ａ）に直接、反射膜１３を形成して製造してもよい。
コアレスファイバ１２の先端面１２ａへの反射膜１３の形成は、無電解めっき層の形成に限定されず、金属材料の蒸着等も採用可能である。

図１に示すように、光ファイバ１１の入射端から導光された光Ｈ（伝送光）は、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２へ伝搬され、さらにコアレスファイバ１２の先端１２２側（先端面１２ａ側）へ向かって伝搬する。以降、光ファイバ１１からコアレスファイバ１２へ伝搬する光Ｈの進行方向を光軸方向とよぶ。
但し、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２を伝播する光Ｈは、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２の先端１２２側へ行くにしたがってビーム径を拡げていく。光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２を伝播する光Ｈのビーム径は、コアレスファイバ１２の軸線方向両端の間でコアレスファイバ１２の外径よりも大きくなる。このため、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２を伝搬する光Ｈ（伝送光）の一部は、反射膜１３に到達せずに、コアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２の外側へ放出される。

光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２内を伝搬する光Ｈ（伝送光）のうち、反射膜１３に到達せずにコアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２の外側へ放出された光Ｈを、以下、第１出射光Ｈ１とする。第１出射光Ｈ１は、コアレスファイバ１２を基端１２１側から先端１２２側へ向かって伝搬する光Ｈにおいて、コアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２の外側へ出射する光である。
光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２へ伝搬される光Ｈの４０〜６０％が反射膜１３に到達せず第１出射光Ｈ１となるように、コアレスファイバ１２の長さ等が調整設定された構成を好適に採用できる。

図１に示すように、コアレスファイバ１２の側面１２ｂからは、第１出射光Ｈ１の他に、光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２内を伝搬して反射膜１３に到達し反射膜１３にて反射された光Ｈ（反射光）もコアレスファイバ１２外側へ放出（出射）される。
光ファイバ１１の先端からコアレスファイバ１２を伝搬して反射膜１３にて反射された光Ｈ（反射光）のうち、コアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２外側へ放出された光Ｈを、以下、第２出射光Ｈ２とする。第２出射光Ｈ２は、コアレスファイバ１２を先端１２２側から基端１２１側へ向かって伝搬する光Ｈにおいて、コアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２の外側へ出射する光である。
光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１の入射端から光を入射することで、コアレスファイバ１２の側面１２ｂから第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２を出射させ、これら出射光をコアレスファイバ１２の周囲の照射対象物に照射することができる。

図１に示す光ファイバプローブ１０Ａにおいて、第１出射光Ｈ１は、コアレスファイバ１２の基端１２１の近傍からは出射されない。
一方、第２出射光Ｈ２は、コアレスファイバ１２の基端１２１側の側面１２ｂからも出射（放射）される。つまり、第２出射光Ｈ２は、基端１２１側を含む側面１２ｂ全体から出射（放射）される。
このように、図１に示す光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１の入射端から入射された光を、コアレスファイバ１２の側面１２ｂ全体から出射（放射）させることができる。
光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１の入射端から入射された光をコアレスファイバ１２の周囲の照射対象物の広範囲に照射できる。

光ファイバプローブ１０Ａは、内部に散乱体を含まず全体が均質かつ屈折率が均等の石英ガラスファイバであるコアレスファイバ１２を使用することが好ましい。この場合、光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１の入射端からレーザ光を入射させたとき、光ファイバ１１からコアレスファイバ１２へ伝送されたレーザ光のエネルギによってコアレスファイバ１２の発熱が生じにくい。このように、光ファイバプローブ１０Ａは、長時間使用しても高温になりにくいため、例えばヒトの体内に挿入した状態での長時間にわたって使用することが可能である。

また、コアレスファイバ１２の発熱によるレーザ光のエネルギロスを小さく抑えることができ、コアレスファイバ１２からその外側へ出射されるレーザ光のパワーや光量を確保できる。これにより、光ファイバ１１からコアレスファイバ１２へ伝送させるレーザ光のパワーを小さく抑えるができる。このように、内部に散乱体を含まず全体が均質かつ屈折率が均等の石英ガラスファイバであるコアレスファイバ１２の採用は、レーザ光の照射によってコアレスファイバ１２が発熱し、反射膜１３の変形や損傷を生じるといった不都合を回避することができる。

光ファイバプローブ１０Ａのコアレスファイバ１２の側面１２ｂからコアレスファイバ１２の外側へ出射される第２出射光Ｈ２は、反射膜１３からコアレスファイバ１２の基端１２１側へコアレスファイバ１２の中心軸線に対して傾斜した向きで進行する。光ファイバプローブ１０Ａの側方放射部２０Ａからコアレスファイバ１２の基端１２１側（光ファイバ１１側）へずれた所に位置する照射対象物にも、第２出射光Ｈ２を照射することができる。
例えば第２出射光Ｈ２が無く第１出射光Ｈ１のみがコアレスファイバ１２から出射される場合に比べて、コアレスファイバ１２から第２出射光Ｈ２を出射可能な構成は、コアレスファイバ１２の周囲の照射対象物の広範囲への光照射が可能である。

図１の光ファイバプローブ１０Ａは、特許文献１の図１の側方反射型プローブの反射ミラー部付きの把持部（マイクロレンズ部を収容可能な筒状の把持部）が不要であり、特許文献１の図１の側方反射型プローブに比べて構造が単純で低コストで製造できる。
光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１への入射光を側方放射部２０Ａから側方へ向けての照射範囲を広く確保することを低コストで実現できる。

図２Ａに第２実施形態の光ファイバプローブ１０Ｂを示す。光ファイバプローブ１０Ｂは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａと比較し、コアレスファイバ１２の側面１２ｂに光透過性の樹脂被覆層であるコアレスファイバ被覆層（コアレスファイバ外装材）１４が形成されている点が異なる。コアレスファイバ被覆層１４は、コアレスファイバ１２の側面１２ｂを覆っている。コアレスファイバ被覆層１４は、コアレスファイバ１２の側面１２ｂを覆う光透過性のコアレスファイバ外装材の一例である。

図２Ａの光ファイバプローブ１０Ｂは、光ファイバ１１の周囲にポリイミドによって形成されたファイバコート層１５も含む。ファイバコート層１５は、光ファイバ１１の側面を覆っている。ファイバコート層１５は光ファイバ１１の側面に被着形成されている。
ポリイミド製のファイバコート層１５は、耐熱性に優れるため、光ファイバ１１に入射したレーザ光のエネルギによって光ファイバ１１が発熱しても、光ファイバ１１の側面を覆った状態を安定に保つことができる。
ポリイミド製のファイバコート層１５は、他の実施形態の光ファイバプローブにも広く適用可能である。

光ファイバプローブ１０Ｂのコアレスファイバ１２の側面１２ｂに形成されるコアレスファイバ被覆層１４は、図２Ｂに示すように、コアレスファイバ１２の側面１２ｂだけでなく、コアレスファイバ１２の先端１２２側において反射膜１３の上に形成されていてもよい。すなわち、コアレスファイバ１２の先端１２２側において、反射膜１３を覆うように形成されていてもよい。
コアレスファイバ被覆層１４は、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａの側方放射部２０Ａの少なくともコアレスファイバ１２の側面１２ｂを覆うように側方放射部２０Ａの周囲に形成される。
図２Ａ、および図２Ｂの光ファイバプローブ１０Ｂは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａの側方放射部２０Ａにコアレスファイバ被覆層１４が形成された構成の側方放射部２０Ｂを有する。

コアレスファイバ被覆層１４は、コアレスファイバ１２と同等かコアレスファイバ１２よりも高い屈折率を有する。コアレスファイバ被覆層１４は、コアレスファイバ１２から伝搬する第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２を透過させてコアレスファイバ被覆層１４の側面から出射させることができる。

なお、コアレスファイバ被覆層１４の側面からの第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２の出射光量を多く確保するため、コアレスファイバ１２よりも屈折率が高いコアレスファイバ被覆層１４を採用することが好ましい。

図２Ａ、および図２Ｂの光ファイバプローブ１０Ｂのコアレスファイバ被覆層１４はコアレスファイバ１２の側面１２ｂ全体に形成されている。
図２Ａ、および図２Ｂの光ファイバプローブ１０Ｂにおいて、コアレスファイバ１２の側面１２ｂから放出される第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２は、コアレスファイバ１２からコアレスファイバ被覆層１４を透過してコアレスファイバ被覆層１４の側面から外側へ出射される。

コアレスファイバ被覆層１４の側面全体には、複数の微小な凹凸を有する粗面部１４ａが形成されている。すなわち、粗面部１４ａの表面には、微小な凹凸が形成されている。
粗面部１４ａは、コアレスファイバ１２からコアレスファイバ被覆層１４を透過してコアレスファイバ被覆層１４から外側へ出射される光を散乱させて、コアレスファイバ被覆層１４から外側への光出射を均等化する役割を果たす。

コアレスファイバ被覆層１４は、樹脂材料により形成されている。コアレスファイバ被覆層１４は、液状樹脂材料をコアレスファイバ１２の側面１２ｂに塗布し、硬化させることで形成できる。硬化性の液状樹脂材料は、例えば、熱硬化性樹脂、反応硬化型樹脂、紫外線硬化樹脂等を用いることができる。
粗面部１４ａの微細な凹凸は、コアレスファイバ１２の側面１２ｂに形成したコアレスファイバ被覆層１４をレーザ加工、プラズマ加工、サンドブラスト加工等することによって形成できる。

図３に第３実施形態の光ファイバプローブ１０Ｃを示す。光ファイバプローブ１０Ｃは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａにその側方放射部２０Ａを収容する光透過性のガラスキャピラリ（コアレスファイバ外装材）１６を設けた構成である。
図３の光ファイバプローブ１０Ｃは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａの側方放射部２０Ａにガラスキャピラリ１６を設けた構成の側方放射部２０Ｃを有する。

図３の光ファイバプローブ１０Ｃのガラスキャピラリ１６は、コアレスファイバ１２及び反射膜１３を収容する円筒状の筒状胴部１６ａと、筒状胴部１６ａの軸線方向片端を塞ぐ先端壁部１６ｂとを有する。筒状胴部１６ａの先端壁部１６ｂとは逆側の端部は開口している。ガラスキャピラリ１６は片端が塞がれた円筒状に形成されている。

先端壁部１６ｂがコアレスファイバ１２の先端１２２側に配置された状態で、ガラスキャピラリ１６は、筒状胴部１６ａの内側にコアレスファイバ１２及び反射膜１３を収容している。図３において、プローブ先端側（コアレスファイバ１２の先端１２２側）において、ガラスキャピラリ１６の先端壁部１６ｂは反射膜１３に当接している。

ガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａの内径はコアレスファイバ１２の外径と同等である。
筒状胴部１６ａをコアレスファイバ１２の側面１２ｂに接着剤により接着あるいは融着して、ガラスキャピラリ１６は、コアレスファイバ１２に固定されている。

ガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａは、コアレスファイバ１２から伝搬する第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２を透過させて筒状胴部１６ａの側面から出射させることができる。
ガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａはコアレスファイバ１２と同等かコアレスファイバ１２よりも高い屈折率を有する。筒状胴部１６ａから外側への第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２の出射光量を多く確保するため、ガラスキャピラリ１６において、筒状胴部１６ａの屈折率がコアレスファイバ１２の屈折率よりも高いことが好ましい。

なお、図３のガラスキャピラリ１６はその全体が同じ材質で均質に形成され、全体にわたって屈折率が均等である。但し、ガラスキャピラリ１６は、例えば、先端壁部１６ｂの材質あるいは屈折率が筒状胴部１６ａと異なっている構成も採用可能である。

図３の光ファイバプローブ１０Ｃのガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａは、コアレスファイバ１２及び反射膜１３の全体を収容している。また、図３において、ガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａは、光ファイバ１１の出射端部をも収容している。
図３の光ファイバプローブ１０Ｃにおいて、コアレスファイバ１２の側面１２ｂから放射される第１出射光Ｈ１及び第２出射光Ｈ２は、コアレスファイバ１２からガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａを透過して筒状胴部１６ａの側面から外側へ放射される。

ガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａの側面全体には、複数の微小な凹凸を有する粗面部１６ｃが形成されている。すなわち、粗面部１６ｃの表面には、微小な凹凸が形成されている。
粗面部１６ｃは、コアレスファイバ１２からガラスキャピラリ１６の筒状胴部１６ａを透過して筒状胴部１６ａから外側へ出射される光を散乱させて、筒状胴部１６ａから外側への光出射を均等化する役割を果たす。
粗面部１６ｃの微細な凸凹は、コアレスファイバ１２の側面１２ｂに形成したコアレスファイバ被覆層１４と同様にレーザ加工、プラズマ加工、サンドブラスト加工等によって形成できる。

図４に第４実施形態の光ファイバプローブ１０Ｄを示す。光ファイバプローブ１０Ｄは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａについて、光ファイバ１１の出射端部にコア径拡大部１１ｃを有する構成を採用した。コア径拡大部１１ｃは、例えばコア拡散ファイバ（いわゆるＴＥＣファイバ。ＴＥＣ；Thermally-diffused Expanded Core Fiber）の構成を採用してもよい。
図４に示す光ファイバプローブ１０Ｄにおいて、コアレスファイバ１２は光ファイバ１１の先端（出射端）に同軸に融着接続されている。

図４に示すように、光ファイバ１１は、コアレスファイバ１２側に、コア径拡大部１１ｃを有する。コア径拡大部１１ｃは、コアレスファイバ１２の基端１２１に接続されている。
コア径拡大部１１ｃのコア径は、光ファイバ１１におけるコアレスファイバ１２側以外の部分のコア径よりも大きい。また、コア径拡大部１１ｃのコア径は、光ファイバ１１の出射端側に行くにしたがって大きくなっていてもよい。コア１１ａのコア径拡大部１１ｃ以外の部分は一定径で延在形成されている。
なお、光ファイバ１１のクラッド１１ｂは、光ファイバ１１の全長にわたって一定外径で延在形成されている。
図４の光ファイバ１１のコア１１ａのコア径拡大部１１ｃ以外の構成は、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａの光ファイバ１１と同様である。

この構成により、光ファイバプローブ１０Ａと比較し、よりコアレスファイバ１２の基端１２１側で、コアレスファイバ１２の外側へ光Ｈを出射させることができる。

なお、光ファイバ１１の出射端部へのコア径拡大部１１ｃの採用は、その他の実施形態の光ファイバプローブに広く適用可能である。

図５に第５実施形態の光ファイバプローブ１０Ｅを示す。光ファイバプローブ１０Ｅのように、コアレスファイバ１２の先端面１２ａは部分球面状の凸曲面としてもよい。

図５に示すように、光ファイバ１１の長手方向に沿う断面視において、コアレスファイバ１２の先端面１２ａは、光軸方向に向かって突出した凸曲面になっている。反射膜１３は、コアレスファイバ１２の先端面１２ａに沿って形成されるため、反射膜１３は先端面１２ａに沿う部分球面状に形成される。

部分球面状のコアレスファイバ１２の先端面１２ａは、例えば、コアレスファイバ１２の先端の溶融加工や研磨等によって形成できる。

コアレスファイバ１２の先端面１２ａ及び反射膜１３が部分球面状の光ファイバプローブは、例えばヒトの血管、尿道、鼻腔等の体腔への挿入を円滑に行なうことができるため、体腔内壁を傷つけにくいといった利点がある。

図５の光ファイバプローブ１０Ｅでは、第１実施形態の光ファイバプローブ１０Ａと比較し、コアレスファイバ１２の先端面１２ａ及び反射膜１３が部分球面状に変更されている点が異なる。
但し、コアレスファイバ１２の先端面１２ａ及び反射膜１３を部分球面状とすることは、その他の実施形態の光ファイバプローブに広く適用可能である。

但し、コアレスファイバ１２の先端面１２ａは、体腔への挿入を円滑に行なえ体腔内壁を傷つけにくい点では、コアレスファイバ１２の中心軸線に垂直の平坦面よりも部分球面状の方が有利である。

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、コアレスファイバ１２の先端面１２ａは、光軸方向に向けて突出する凸部及び光軸方向に窪む凹部の少なくとも一方が存在し、かつ前記光ファイバの前記コアレスファイバ側の端部における光軸と直交する平坦面が存在しない非平坦面を採用可能である。この構成であれば、反射膜にて反射したレーザ光が光ファイバを介してレーザ光源に入射する光量を非常に少なく抑えることができ、レーザ光の入射がレーザ光源の動作に影響を与えることを回避できる。

１０Ａ〜１０Ｅ…光ファイバプローブ、１１…光ファイバ、１１ａ…コア、１１ｂ…クラッド、１１ｃ…コア径拡大部、１２…コアレスファイバ、１２ａ…（コアレスファイバの）先端面、１２ｂ…（コアレスファイバの）側面、１２１…（コアレスファイバの）基端、１２２…（コアレスファイバの）先端、１３…反射膜、１４…コアレスファイバ外装材（コアレスファイバ被覆層）、１４ａ…粗面部、１５…ファイバコート層、１６…コアレスファイバ外装材（ガラスキャピラリ）、１６ａ…筒状胴部、１６ｂ…先端壁部、１６ｃ…粗面部、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…側方放射部、Ｈ…光（伝送光）、Ｈ１…第１出射光、Ｈ２…第２出射光

Claims (10)

1. 光ファイバと、コアレスファイバと、反射膜とを有し、
   前記光ファイバの端部と前記コアレスファイバの第１端部とが接続され、
   前記コアレスファイバの第２端部に前記反射膜が配置された光ファイバプローブ。
2. 前記コアレスファイバの側面を覆う光透過性のコアレスファイバ外装材をさらに有し、
   前記コアレスファイバ外装材は、前記コアレスファイバと同等または、前記コアレスファイバよりも大きい屈折率を有する請求項１に記載の光ファイバプローブ。
3. 前記コアレスファイバ外装材が、前記コアレスファイバの少なくとも側面に形成された樹脂被覆層である請求項２に記載の光ファイバプローブ。
4. 前記コアレスファイバ外装材が、前記コアレスファイバを収容するガラスキャピラリである請求項２に記載の光ファイバプローブ。
5. 前記コアレスファイバ外装材の側面に、複数の凹凸を有する粗面部が形成されている請求項２から４のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。
6. 前記コアレスファイバの第２端部の端面が凸曲面である請求項１から５のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。
7. 前記コアレスファイバの第２端部の端面は、凸部及び凹部の少なくとも一方を有し、かつ前記光ファイバの前記コアレスファイバ側の端部における光軸と直交する平坦面が存在しない非平坦面である請求項１から６のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。
8. 前記光ファイバの側面がポリイミドによって形成されたファイバコート層に覆われている請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。
9. 前記光ファイバは、コアおよび前記コアを覆うクラッドを有し、
   前記コアは、コア径が拡大されたコア径拡大部を有し、前記コア径拡大部は前記コアレスファイバに接続されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。
10. 前記光ファイバは、コアおよび前記コアを覆うクラッドを有し、
    前記コアレスファイバの外径が、前記クラッドの外径と同等である、請求項１から９のいずれか１項に記載の光ファイバプローブ。

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