WO2020121887A1 - 光ファイバプローブ - Google Patents

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WO2020121887A1
WO2020121887A1 PCT/JP2019/047187 JP2019047187W WO2020121887A1 WO 2020121887 A1 WO2020121887 A1 WO 2020121887A1 JP 2019047187 W JP2019047187 W JP 2019047187W WO 2020121887 A1 WO2020121887 A1 WO 2020121887A1
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WO
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fiber
optical fiber
coreless
coreless fiber
light
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Application number
PCT/JP2019/047187
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English (en)
French (fr)
Inventor
石塚　健
将人 瀧ヶ平
康治 小野
香里 松村
大輔 早坂
淳志 古郡
佑樹 鈴木
Original Assignee
株式会社フジクラ
フジクラ電装株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社フジクラ, フジクラ電装株式会社 filed Critical 株式会社フジクラ
Priority to JP2020559210A priority Critical patent/JP7057444B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings

Definitions

  • the present invention relates to optical fiber probes.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-232881 filed in Japan on December 12, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the concha mucosa laser treatment which is a treatment method for allergic rhinitis, etc.
  • Irradiating the affected area with laser light is performed using the optical fiber.
  • the irradiation of laser light from the optical fiber to the affected area is performed from the tip of the optical fiber to the side rather than to the front along the optical axis direction from the tip of the optical fiber. Is valid.
  • the irradiation range can be increased by irradiating the laser light laterally from the tip of the optical fiber.
  • a microlens portion for uniformly enlarging and projecting the light guided by the optical fiber to a grip portion into which the tip portion of the optical fiber is inserted, and a microlens.
  • a side-reflection probe in which a reflection mirror section that reflects the light passing through the section to the side of the grip section is incorporated.
  • the light reflected by the reflection mirror section is provided between the microlens section inside the grip section and the reflection mirror section arranged apart from the microlens section. Is a structure in which light is emitted in a specific direction to the side of the probe, and the light irradiation range is narrow. For this reason, when irradiating the entire irradiation target area with light, a large number of operations such as movement of the probe and rotation around the axis are required, which may be inefficient in light irradiation work.
  • the lateral reflection type probe described in Patent Document 1 has a configuration in which a reflection mirror portion is attached to a cylindrical grip portion capable of accommodating an optical fiber tip portion and a microlens portion, and it is difficult to reduce cost. It was The reflection mirror section needs to be accurately attached to a predetermined position of the grip section in a predetermined direction. The gripping portion is required to accurately support the microlens portion and the reflection mirror portion at predetermined positions in predetermined directions. Therefore, it is difficult to reduce the manufacturing cost of the lateral reflection type probe described in Patent Document 1.
  • the problem to be solved by the aspect of the present invention is to provide an optical fiber probe that can secure a wide side irradiation range of light incident on an optical fiber at low cost.
  • It may further include a light-transmitting coreless fiber sheathing material that covers a side surface of the coreless fiber, and the coreless fiber sheathing material may have a refractive index equal to or higher than that of the coreless fiber.
  • the coreless fiber sheathing material may be a resin coating layer formed on at least a side surface of the coreless fiber.
  • the coreless fiber sheathing material may be a glass capillary housing the coreless fiber.
  • a rough surface portion having a plurality of irregularities may be formed on a side surface of the coreless fiber sheathing material.
  • the end face of the second end of the coreless fiber may be a convex curved surface.
  • the end surface of the second end of the coreless fiber is a non-flat surface having at least one of a convex portion and a concave portion, and having no flat surface orthogonal to the optical axis at the end portion of the optical fiber on the coreless fiber side. It may be.
  • the side surface of the optical fiber may be covered with a fiber coat layer formed of polyimide.
  • the optical fiber may include a core and a clad that covers the core, the core may include a core diameter expansion portion having an enlarged core diameter, and the core diameter expansion portion may be connected to the coreless fiber. ..
  • the optical fiber may include a core and a clad that covers the core, and an outer diameter of the coreless fiber may be equal to an outer diameter of the clad.
  • the optical fiber probe of the aspect of the present invention it is possible to provide an optical fiber probe that can secure a wide side irradiation range of light incident on the optical fiber at low cost. Further, according to the above aspect of the present invention, a part of the light propagated from the optical fiber to the coreless fiber and diffused in the coreless fiber is emitted from the side surface of the coreless fiber. In addition, this optical fiber probe can emit the reflected light traveling from the tip of the optical fiber through the coreless fiber and reflected by the reflective film from the side surface of the coreless fiber.
  • the light propagated from the optical fiber to the coreless fiber can be emitted from a wide area on the side surface of the coreless fiber (a wide side irradiation range can be secured), and the work efficiency of light irradiation to the irradiation target can be improved. ..
  • the lateral reflection type probe of FIG. 1 of Patent Document 1 requires a cylindrical grip portion that accommodates the optical fiber tip portion and the microlens portion and that can arrange the reflection mirror portion at a predetermined position apart from the microlens portion.
  • the optical fiber probe according to the above aspect does not require the cylindrical grip portion of the side-reflection-type probe of FIG. 1 of Patent Document 1, and is compared with the side-reflection-type probe of FIG. 1 of Patent Document 1. It has a simple structure and can be manufactured at low cost.
  • the optical fiber probe according to the above aspect has the probe tip portion (side emission portion) including the coreless fiber and the reflection film on the emission end side of the optical fiber, so that the side of the light incident on the optical fiber Wide irradiation range can be secured.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the optical fiber probe according to the second embodiment, showing a configuration in which the coreless fiber coating layer of FIG. 2A is formed so as to also cover the reflection film at the tip of the coreless fiber.
  • FIG. 1 shows an optical fiber probe according to the first embodiment.
  • the optical fiber probe 10A of FIG. 1 includes an optical fiber 11, a coreless fiber 12 fusion-spliced to a tip (emission end) of the optical fiber 11, and a reflective film 13 formed on a tip surface 12a of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10A has a side radiating section 20A composed of a coreless fiber 12 and a reflecting film 13.
  • the optical fiber 11 has a core 11a and a clad 11b that covers the side circumference of the core 11a.
  • the core 11a is formed in the central portion in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber 11.
  • the optical fiber 11 is a silica glass fiber having a core-clad structure.
  • the refractive index of the clad 11b is lower than that of the core 11a.
  • a multimode optical fiber or the like can be preferably used as the optical fiber 11, a multimode optical fiber or the like can be preferably used.
  • each of the optical fiber 11 and the coreless fiber 12 has a circular cross-sectional shape, and the optical fiber 11 and the coreless fiber 12 are formed to extend along the longitudinal direction.
  • the coreless fiber 12 preferably has a length (axial dimension) of, for example, about 10 to 100 mm.
  • the coreless fiber 12 has a base end (first end) 121, which is one end in the axial direction, fusion-spliced to the tip of the optical fiber 11 and is coaxially attached to the optical fiber 11.
  • the optical fiber 11 and the coreless fiber 12 have the same diameter (outer diameter). Therefore, the coreless fiber 12 is integrated with the optical fiber 11 so that the side surface (outer circumference) 12 b of the coreless fiber 12 is continuous with the side surface of the optical fiber 11.
  • the outer diameter of the coreless fiber 12 may be equal to the outer diameter of the core 11a of the optical fiber 11, or the outer diameter of the coreless fiber 12 may be larger than the outer diameter of the core 11a of the optical fiber 11.
  • the outer diameter of the coreless fiber 12 may be larger than the outer diameter of the optical fiber 11 (outer diameter of the clad 11b), but considering workability when connecting the coreless fiber 12 to the optical fiber 11, the outer diameter of the coreless fiber 12 is considered.
  • the diameter is preferably 1.5 times or less the outer diameter of the optical fiber 11, and more preferably the same outer diameter.
  • a known method such as using a commercially available fusion splicer can be used.
  • the reflective film 13 is formed on the tip surface 12 a of the coreless fiber 12.
  • the front end surface 12a is an end surface of a front end (second end portion) 122 opposite to the base end (first end portion) 121 connected to the optical fiber 11 in the axial direction of the coreless fiber 12.
  • the reflective film 13 is formed in layers on the entire tip surface 12a of the coreless fiber 12.
  • the light H is incident from the base end of the optical fiber 11 on the opposite side to the end to which the coreless fiber 12 is connected.
  • the end of the optical fiber 11 on which the light H is incident is also referred to as an incident end hereinafter.
  • the light H incident from the incident end is guided toward the tip (emission end) of the optical fiber 11.
  • the light H guided from the incident end of the optical fiber 11 propagates from the tip of the optical fiber 11 to the coreless fiber 12, and further propagates toward the tip 122 side (tip surface 12a side) of the coreless fiber 12.
  • the light H guided by the optical fiber 11 and propagating through the coreless fiber 12 from the tip of the optical fiber 11 and reaching the reflection film 13 is reflected by the reflection film 13.
  • the reflective film 13 for example, an electroless plating layer formed on the tip surface 12a of the coreless fiber 12 can be preferably used. Further, the reflection film 13 may be a metal vapor deposition film or the like formed on the tip surface 12a of the coreless fiber 12. Examples of the material of the reflective film 13 include nickel, tin, gold, silver, and alloys containing two or more selected from these.
  • the base end 121 opposite to the front end surface 12a of the coreless fiber is fusion-spliced to the front end of the optical fiber 11, and (2) the coreless fiber is connected to the coreless fiber. It can be manufactured by cutting it to an arbitrary length and (3) adhering, fusing, or vapor-depositing a reflection film on the front end face 12a of the coreless fiber.
  • the optical fiber probe 10A can be easily manufactured. Can be manufactured.
  • the proximal end 121 of the long coreless fiber 12 having a length of more than 100 mm is fusion-spliced to the distal end of the optical fiber 11, and (2)
  • the coreless fiber 12 is cut at a position separated by about 10 to 100 mm from the tip of the optical fiber 11, and (3) after that, the cut surface of the coreless fiber 12 is polished to form a tip surface 12a.
  • the tip surface 12a of the coreless fiber 12 is brought into contact with a plating solution to form the reflection film 13 which is an electroless plating layer on the tip surface 12a of the coreless fiber 12 to manufacture the optical fiber probe 10A. Good.
  • the tip surface 12a of the coreless fiber 12 of the optical fiber probe 10A illustrated in FIG. 1 is a flat surface perpendicular to the central axis of the coreless fiber 12.
  • the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 is not limited to a flat surface perpendicular to the central axis of the coreless fiber 12, and may be formed in various shapes by polishing the cut surface of the coreless fiber 12. The polishing of the cut surface of the coreless fiber 12 may be omitted.
  • the optical fiber probe 10A may be manufactured by directly forming the reflective film 13 on the cut surface (the tip surface 12a of the coreless fiber 12) having the unevenness.
  • the formation of the reflection film 13 on the front end surface 12a of the coreless fiber 12 is not limited to the formation of the electroless plating layer, and vapor deposition of a metal material or the like can be adopted.
  • the light H (transmitted light) guided from the incident end of the optical fiber 11 is propagated from the tip of the optical fiber 11 to the coreless fiber 12, and further on the tip 122 side (tip surface) of the coreless fiber 12. 12a side).
  • the traveling direction of the light H propagating from the optical fiber 11 to the coreless fiber 12 is referred to as an optical axis direction.
  • the light H propagating through the coreless fiber 12 from the tip of the optical fiber 11 expands the beam diameter from the tip of the optical fiber 11 toward the tip 122 side of the coreless fiber 12.
  • the beam diameter of the light H propagating through the coreless fiber 12 from the tip of the optical fiber 11 is larger than the outer diameter of the coreless fiber 12 between both ends in the axial direction of the coreless fiber 12. Therefore, a part of the light H (transmitted light) propagating through the coreless fiber 12 from the tip of the optical fiber 11 is emitted to the outside of the coreless fiber 12 from the side surface 12 b of the coreless fiber 12 without reaching the reflection film 13.
  • the first outgoing light H1 is the light H propagating through the coreless fiber 12 from the proximal end 121 side toward the distal end 122 side, and is the light emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 to the outside of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10A has a length of the coreless fiber 12 so that 40 to 60% of the light H propagated from the tip of the optical fiber 11 to the coreless fiber 12 does not reach the reflection film 13 and becomes the first outgoing light H1.
  • a configuration in which the above items are adjusted and set can be suitably adopted.
  • the light propagates through the coreless fiber 12 from the tip of the optical fiber 11 to reach the reflection film 13 and reaches the reflection film 13.
  • the reflected light H is also emitted (emitted) to the outside of the coreless fiber 12.
  • the light H emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 to the outside of the coreless fiber 12 is described below.
  • the second outgoing light H2 is described below.
  • the second outgoing light H2 is the light H propagating through the coreless fiber 12 from the distal end 122 side toward the proximal end 121 side, and is the light emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 to the outside of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10A emits the first emission light H1 and the second emission light H2 from the side surface 12b of the coreless fiber 12 by injecting light from the incident end of the optical fiber 11, and these emission lights of the coreless fiber 12 are emitted.
  • the surrounding irradiation target can be irradiated.
  • the first emitted light H1 is not emitted from the vicinity of the base end 121 of the coreless fiber 12.
  • the second emitted light H2 is also emitted (emitted) from the side surface 12b of the coreless fiber 12 on the proximal end 121 side. That is, the second emitted light H2 is emitted (emitted) from the entire side surface 12b including the base end 121 side.
  • the optical fiber probe 10A shown in FIG. 1 can emit (emit) the light incident from the incident end of the optical fiber 11 from the entire side surface 12b of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10A can irradiate the light incident from the incident end of the optical fiber 11 to a wide range of the irradiation object around the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10A preferably uses a coreless fiber 12 which is a silica glass fiber which does not include a scatterer inside and is homogeneous and has a uniform refractive index.
  • the optical fiber probe 10A is less likely to generate heat in the coreless fiber 12 due to the energy of the laser light transmitted from the optical fiber 11 to the coreless fiber 12 when the laser light is incident from the incident end of the optical fiber 11.
  • the optical fiber probe 10A is unlikely to reach a high temperature even if it is used for a long time, so that it can be used for a long time in a state of being inserted into the human body.
  • the energy loss of the laser light due to the heat generation of the coreless fiber 12 can be suppressed to a small level, and the power and the amount of the laser light emitted from the coreless fiber 12 to the outside can be secured. Thereby, the power of the laser light transmitted from the optical fiber 11 to the coreless fiber 12 can be suppressed to be small.
  • the coreless fiber 12 that is a silica glass fiber that does not include a scatterer inside and is homogeneous and has a uniform refractive index is used, the coreless fiber 12 generates heat due to laser light irradiation, and the reflection film 13 is deformed or deformed. The inconvenience of causing damage can be avoided.
  • the second emitted light H2 emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 of the optical fiber probe 10A to the outside of the coreless fiber 12 is directed from the reflection film 13 to the base end 121 side of the coreless fiber 12 with respect to the central axis of the coreless fiber 12. Proceed in an inclined direction. It is possible to irradiate the irradiation target located at a position deviated from the side emission part 20A of the optical fiber probe 10A to the base end 121 side (optical fiber 11 side) of the coreless fiber 12 with the second emission light H2.
  • the configuration in which the second outgoing light H2 can be emitted from the coreless fiber 12 is the irradiation around the coreless fiber 12. It is possible to illuminate a wide range of the object.
  • the optical fiber probe 10A of FIG. 1 does not require the grip portion (cylindrical grip portion capable of accommodating the microlens portion) of the lateral reflection type probe of FIG. 1 is simpler in structure and can be manufactured at a lower cost than the side reflection type probe of FIG.
  • the optical fiber probe 10A can realize a wide irradiation range of the incident light to the optical fiber 11 from the side emission part 20A to the side at low cost.
  • FIG. 2A shows an optical fiber probe 10B according to the second embodiment.
  • the optical fiber probe 10B is different from the optical fiber probe 10A of the first embodiment in that a coreless fiber coating layer (coreless fiber exterior material) 14 that is a light-transmissive resin coating layer is formed on the side surface 12b of the coreless fiber 12. The difference is.
  • the coreless fiber coating layer 14 covers the side surface 12b of the coreless fiber 12.
  • the coreless fiber coating layer 14 is an example of a light-transmitting coreless fiber sheathing material that covers the side surface 12 b of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe 10B of FIG. 2A also includes a fiber coat layer 15 formed of polyimide around the optical fiber 11.
  • the fiber coat layer 15 covers the side surface of the optical fiber 11.
  • the fiber coat layer 15 is adhered to the side surface of the optical fiber 11. Since the polyimide fiber coat layer 15 has excellent heat resistance, even if the optical fiber 11 generates heat due to the energy of the laser light incident on the optical fiber 11, the state in which the side surface of the optical fiber 11 is covered can be stably maintained. it can.
  • the polyimide fiber coat layer 15 is widely applicable to the optical fiber probes of other embodiments.
  • the coreless fiber coating layer 14 formed on the side surface 12b of the coreless fiber 12 of the optical fiber probe 10B includes not only the side surface 12b of the coreless fiber 12 but also the reflective film 13 on the tip 122 side of the coreless fiber 12. It may be formed on. That is, it may be formed so as to cover the reflection film 13 on the tip 122 side of the coreless fiber 12.
  • the coreless fiber coating layer 14 is formed around the side emission part 20A so as to cover at least the side surface 12b of the coreless fiber 12 of the side emission part 20A of the optical fiber probe 10A of the first embodiment.
  • the optical fiber probe 10B of FIG. 2A and FIG. 2B has a side emission part 20B having a configuration in which the coreless fiber coating layer 14 is formed on the side emission part 20A of the optical fiber probe 10A of the first embodiment.
  • the coreless fiber coating layer 14 has a refractive index equal to or higher than that of the coreless fiber 12.
  • the coreless fiber coating layer 14 can transmit the first emission light H1 and the second emission light H2 propagating from the coreless fiber 12 and emit the light from the side surface of the coreless fiber coating layer 14.
  • the coreless fiber coating layer 14 having a higher refractive index than the coreless fiber 12 may be used in order to secure a large amount of the first emitted light H1 and the second emitted light H2 emitted from the side surface of the coreless fiber coating layer 14. preferable.
  • the coreless fiber coating layer 14 of the optical fiber probe 10B of FIGS. 2A and 2B is formed on the entire side surface 12b of the coreless fiber 12.
  • the first outgoing light H1 and the second outgoing light H2 emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 are transmitted from the coreless fiber 12 through the coreless fiber coating layer 14 and are coreless.
  • the light is emitted from the side surface of the fiber coating layer 14 to the outside.
  • a rough surface portion 14 a having a plurality of minute irregularities is formed on the entire side surface of the coreless fiber coating layer 14. That is, minute irregularities are formed on the surface of the rough surface portion 14a.
  • the rough surface portion 14a scatters the light transmitted from the coreless fiber 12 through the coreless fiber coating layer 14 and emitted from the coreless fiber coating layer 14 to equalize the light emission from the coreless fiber coating layer 14 to the outside. Play a role.
  • the coreless fiber coating layer 14 is made of a resin material.
  • the coreless fiber coating layer 14 can be formed by applying a liquid resin material to the side surface 12b of the coreless fiber 12 and curing it.
  • a liquid resin material for example, a thermosetting resin, a reaction curable resin, an ultraviolet curable resin or the like can be used.
  • the fine irregularities of the rough surface portion 14a can be formed by subjecting the coreless fiber coating layer 14 formed on the side surface 12b of the coreless fiber 12 to laser processing, plasma processing, sandblasting, or the like.
  • FIG. 3 shows an optical fiber probe 10C according to the third embodiment.
  • the optical fiber probe 10C is configured such that the optical fiber probe 10A of the first embodiment is provided with a light-transmissive glass capillary (coreless fiber exterior material) 16 that accommodates the side radiating portion 20A.
  • the optical fiber probe 10C of FIG. 3 has a side emission part 20C in which the glass capillary 16 is provided on the side emission part 20A of the optical fiber probe 10A of the first embodiment.
  • the glass capillary 16 of the optical fiber probe 10C of FIG. 3 includes a cylindrical tubular body portion 16a that houses the coreless fiber 12 and the reflective film 13, and a tip wall portion 16b that closes one end of the tubular body portion 16a in the axial direction. Have. The end of the tubular body portion 16a opposite to the tip wall portion 16b is open.
  • the glass capillary 16 is formed in a cylindrical shape with one end closed.
  • the glass capillary 16 accommodates the coreless fiber 12 and the reflective film 13 inside the tubular barrel portion 16a with the tip wall portion 16b arranged on the tip 122 side of the coreless fiber 12.
  • the tip wall portion 16 b of the glass capillary 16 is in contact with the reflection film 13 on the probe tip side (the tip 122 side of the coreless fiber 12 ).
  • the inner diameter of the tubular body portion 16a of the glass capillary 16 is equal to the outer diameter of the coreless fiber 12.
  • the glass body 16 is fixed to the coreless fiber 12 by adhering or fusing the tubular body portion 16 a to the side surface 12 b of the coreless fiber 12 with an adhesive.
  • the tubular body portion 16a of the glass capillary 16 can transmit the first emitted light H1 and the second emitted light H2 propagating from the coreless fiber 12 and emit the light from the side surface of the tubular body portion 16a.
  • the tubular body portion 16a of the glass capillary 16 has a refractive index equal to or higher than that of the coreless fiber 12.
  • the refractive index of the tubular body portion 16a is higher than that of the coreless fiber 12. Is also preferably high.
  • the glass capillary 16 in FIG. 3 is made of the same material and is homogeneous, and has a uniform refractive index throughout.
  • the glass capillary 16 can also adopt a configuration in which the material or the refractive index of the distal end wall portion 16b is different from that of the tubular barrel portion 16a, for example.
  • the cylindrical body portion 16a of the glass capillary 16 of the optical fiber probe 10C of FIG. 3 accommodates the coreless fiber 12 and the reflective film 13 as a whole. Further, in FIG. 3, the cylindrical barrel portion 16 a of the glass capillary 16 also houses the emitting end portion of the optical fiber 11.
  • the first outgoing light H1 and the second outgoing light H2 emitted from the side surface 12b of the coreless fiber 12 are transmitted from the coreless fiber 12 through the tubular body portion 16a of the glass capillary 16 and Radiation is emitted from the side surface of the cylindrical body portion 16a to the outside.
  • a rough surface portion 16c having a plurality of minute irregularities is formed on the entire side surface of the tubular body portion 16a of the glass capillary 16. That is, fine irregularities are formed on the surface of the rough surface portion 16c.
  • the rough surface portion 16c scatters the light transmitted from the coreless fiber 12 through the tubular body portion 16a of the glass capillary 16 and emitted from the tubular body portion 16a to the outside, and emits the light from the tubular body portion 16a to the outside. Play an equalizing role.
  • the fine unevenness of the rough surface portion 16c can be formed by laser processing, plasma processing, sandblasting, or the like, similarly to the coreless fiber coating layer 14 formed on the side surface 12b of the coreless fiber 12.
  • FIG. 4 shows an optical fiber probe 10D according to the fourth embodiment.
  • the optical fiber probe 10D employs the configuration of the optical fiber probe 10A of the first embodiment having a core diameter enlarging portion 11c at the emitting end of the optical fiber 11.
  • the core diameter expanding portion 11c may adopt a configuration of, for example, a core diffusion fiber (so-called TEC fiber; TEC; Thermally-diffused Expanded Core Fiber).
  • TEC fiber TEC
  • TEC Thermally-diffused Expanded Core Fiber
  • the optical fiber 11 has a core diameter enlarged portion 11c on the coreless fiber 12 side.
  • the core diameter enlarged portion 11c is connected to the base end 121 of the coreless fiber 12.
  • the core diameter of the core diameter enlarged portion 11c is larger than the core diameter of the portion of the optical fiber 11 other than the coreless fiber 12 side.
  • the core diameter of the expanded core diameter portion 11c may be increased toward the emission end side of the optical fiber 11.
  • Portions other than the core diameter enlarged portion 11c of the core 11a are formed to extend with a constant diameter.
  • the clad 11b of the optical fiber 11 is formed to extend over the entire length of the optical fiber 11 with a constant outer diameter.
  • the configuration of the optical fiber 11 shown in FIG. 4 is the same as that of the optical fiber 11 of the optical fiber probe 10A of the first embodiment except the core diameter enlarged portion 11c of the core 11a.
  • the light H can be emitted to the outside of the coreless fiber 12 on the proximal end 121 side of the coreless fiber 12 as compared with the optical fiber probe 10A.
  • the adoption of the core diameter enlarging portion 11c at the emitting end of the optical fiber 11 can be widely applied to the optical fiber probes of other embodiments.
  • FIG. 5 shows an optical fiber probe 10E of the fifth embodiment.
  • the tip surface 12a of the coreless fiber 12 may be a partially spherical convex curved surface.
  • the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 is a convex curved surface protruding in the optical axis direction. Since the reflection film 13 is formed along the tip surface 12a of the coreless fiber 12, the reflection film 13 is formed in a partially spherical shape along the tip surface 12a.
  • the tip surface 12a of the partially spherical coreless fiber 12 can be formed by, for example, melting processing or polishing of the tip of the coreless fiber 12.
  • the optical fiber probe in which the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 and the reflection film 13 are partially spherical can be smoothly inserted into a body cavity such as a human blood vessel, urethra, or nasal cavity, so that the inner wall of the body cavity is not easily damaged.
  • the optical fiber probe 10E of FIG. 5 is different from the optical fiber probe 10A of the first embodiment in that the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 and the reflection film 13 are changed to a partially spherical shape.
  • making the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 and the reflection film 13 into a partially spherical shape can be widely applied to the optical fiber probes of other embodiments.
  • the front end surface 12a of the coreless fiber 12 is more advantageous than the flat surface perpendicular to the central axis of the coreless fiber 12 in terms of smooth insertion into the body cavity and less damage to the inner wall of the body cavity.
  • the tip end surface 12a of the coreless fiber 12 has at least one of a protrusion protruding in the optical axis direction and a recess depressed in the optical axis direction, and light at the end of the optical fiber on the coreless fiber side.
  • a non-flat surface without a flat surface orthogonal to the axis can be adopted.
  • 10A to 10E ... Optical fiber probe, 11... Optical fiber, 11a... Core, 11b... Clad, 11c... Core diameter enlarged portion, 12... Coreless fiber, 12a... (Coreless fiber) tip surface, 12b... (Coreless fiber) Sides, 121... Base end (of coreless fiber), 122... (Coreless fiber) tip, 13... Reflective film, 14... Coreless fiber sheathing material (coreless fiber coating layer), 14a... Rough surface portion, 15... Fiber coating layer, 16... Coreless fiber exterior material (glass capillary), 16a... Cylindrical body part, 16b... Tip wall part, 16c... Rough surface part, 20A, 20B, 20C... Side radiating part, H... Light (transmission light), H1... First emission light, H2... Second emission light

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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

光ファイバプローブ
　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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