專利名稱：側(cè)方射出裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使在光纖內(nèi)傳播的光向相對(duì)于光纖的光軸形成角度的側(cè)方射出的側(cè)方射出裝置，特別是涉及適合作為OCT (Optical Coherence Tomography，光學(xué)相干斷層掃描)的光探頭使用的側(cè)方射出裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
OCT是一種將光探頭插入患者的血管、腸道等器官，從其前端向側(cè)方射出低相干光，利用受測體內(nèi)部的各部分反射回來的光，得到受測體內(nèi)部的精密的斷層圖像的光學(xué)相干斷層成像技術(shù)，其基本技術(shù)公開在日本特公平6-35946號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，光探頭具體的結(jié)構(gòu)公開在日本特開平11-56786號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)、日本特開2008-200283號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)幻等中。圖18是專利文獻(xiàn)2、3所示的現(xiàn)有的側(cè)方射出裝置(光探頭)的剖面說明圖。在筒狀的軸10的前端安裝有前端保持部11，在前端保持部11的基端側(cè)嵌裝有貫通于軸10的光纖2的前端，在前端側(cè)嵌裝了粘接有棱鏡4的棒形透鏡3。而且，為了防止受測體受傷且防止棱鏡4及棒形透鏡3脫落而留在受測體內(nèi)，用透明的罩12覆蓋整體?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特公平6-35946號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-56786號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2008-20(^83號(hào)公報(bào)在上述現(xiàn)有的側(cè)方射出裝置中，由于棒形透鏡和棱鏡由粘接劑粘接，所以在光路中有粘接劑層存在，會(huì)產(chǎn)生光束品質(zhì)不穩(wěn)定這樣的問題，或者當(dāng)因某種原因而使棒形透鏡和棱鏡的粘接剝落時(shí)，二者之間就會(huì)產(chǎn)生間隙，光束的品質(zhì)就會(huì)下降，最嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生透鏡從棱鏡脫落的問題。另外，因?yàn)榘粜瓮哥R3及棱鏡4非常小，所以將它們粘接起來的操作就會(huì)變得繁瑣且低效。另外，由于在軸10前端的前端保持部11處必須精密地嵌裝光纖和棒形透鏡，所以組裝作業(yè)需要熟練且耗費(fèi)時(shí)間，從而存在制造效率低的問題。而且，由于軸10及罩12是不可缺少的，所以外徑必然大，這就產(chǎn)生了不能插入非常細(xì)的血管等中的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，開發(fā)一種側(cè)方射出裝置，解決以上現(xiàn)有的側(cè)方射出裝置的問題點(diǎn)，消除因粘接劑引起的光束品質(zhì)不穩(wěn)定及劣化和可靠性降低的問題，易于制造，也能夠用于外徑較小且細(xì)的血管等。(方案1)本發(fā)明提供一種側(cè)方射出裝置，其中，具有光纖、一端與該光纖的端面熔接的棒形透鏡、和與該棒形透鏡的另一端熔接的棱鏡，該棱鏡構(gòu)成為切除圓柱形的外周的一部分從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，具有傾斜地切除其前端部的前端傾斜面，從光纖射入到棱鏡內(nèi)的光由該前端傾斜面反射并從所述射出面射出。由于通過熔接接合光纖和棒形透鏡、棒形透鏡和棱鏡，所以光路上沒有粘接劑層， 不會(huì)產(chǎn)生光束品質(zhì)的不穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生因剝落引起的光束品質(zhì)劣化及棱鏡的脫落。另外，能夠利用現(xiàn)有公知的光纖熔接裝置容易地制造。由于不需要軸和罩，所以能夠使外徑極小，也可應(yīng)用于非常細(xì)的血管等。多數(shù)情況下光纖為單模光纖，但保偏光纖、多模光纖、乃至光纖傳像束也同樣適用。因?yàn)樾枰劢?，所以棒形透鏡必須是石英類玻璃，芯材可以使用具有折射率分布的所謂GI型光纖及截面整體具有折射率分布的所謂GRIN透鏡。作為棒形透鏡，也可以如日本特開2005-115097號(hào)公報(bào)所示，熔接接合具有不同的數(shù)值孔徑的兩種(或3種以上的)GRIN透鏡。由于需要熔接，所以棱鏡必須是石英類玻璃。由于棱鏡具有切除圓柱形外周的一部分、從而形成的與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀(即半圓柱形)，因此通過將與其相似的截面形狀的研磨完成母材(將圓柱形母材的外周的一部分研磨成平面狀)延伸(光纖化)，就可以很容易地制造，另外，能夠以細(xì)長光纖的狀態(tài)方便地熔接于棒形透鏡處。棱鏡的前端傾斜面相對(duì)于射出面的傾斜角(圖3的θ )通常為45°，這種情況下， 光相對(duì)于軸線以90°的角度向側(cè)方射出。通過改變前端傾斜面的傾斜角度(θ )，可以改變光的射出角度?？梢愿鶕?jù)需要在前端傾斜面上實(shí)施鏡面涂布(Au涂布等)、半鏡面涂布(介電多層膜涂布等)等涂布。(方案2)另外，本發(fā)明如方案1所述的側(cè)方射出裝置，對(duì)所述棱鏡的最前端部進(jìn)行了倒角加工。通過對(duì)棱鏡最前端部進(jìn)行倒角加工，在將側(cè)方射出裝置不用罩覆蓋而直接插入受測體內(nèi)部時(shí)，不容易對(duì)受測體造成傷害。倒角加工有例如通過對(duì)棱鏡最前端部進(jìn)行放電加工及激光加工等使其光滑地形成曲面狀的方法。(方案3)另外，本發(fā)明如方案1或2所述的側(cè)方射出裝置，所述棒形透鏡的外徑及所述棱鏡的最大直徑是光纖直徑的兩倍以下。如果光纖和棒形透鏡的外徑近似，則根據(jù)熔接時(shí)的表面張力引起的自排列效應(yīng)， 棒形透鏡和光纖的軸自動(dòng)保持一致，因此，光纖和棒形透鏡的耦合損耗變得極小。在光纖的外徑為125 μ m的情況下，棒形透鏡的外徑適合為IM μ m 250 μ m。棱鏡的最大直徑也同樣適合為124 μ m 250 μ m。光纖的外徑為80 μ m的情況下，棒形透鏡的外徑及棱鏡的最大直徑適合為79 160 μ m。這一點(diǎn)與插入較細(xì)的血管等這一本裝置的目的也相符。(方案4)另外，本發(fā)明提供一種如方案1 3中任一項(xiàng)所述的側(cè)方射出裝置的制造方法，其中，包括切除圓柱形的石英玻璃母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成母材的步驟；使該研磨完成母材延伸而形成棱鏡用光纖的步驟；將該棱鏡用光纖熔接于棒形透鏡或作為棒形透鏡而切斷之前的透鏡光纖的步驟；以及將該棱鏡用光纖切斷而形成前端傾斜面的步驟。在制造本發(fā)明的棱鏡時(shí)，首先，制造圓柱形的石英類玻璃母材。該母材可通過公知的方法制造。接著，研磨該母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成母材。該研磨也可以使用通常的研磨裝置方便地進(jìn)行。接著，使該研磨完成母材延伸而形成棱鏡用光纖。研磨完成母材的延伸可以使用使光纖及GRIN透鏡延伸的裝置進(jìn)行。本發(fā)明的制造方法具有將棱鏡用光纖熔接于棒形透鏡或作為棒形透鏡切斷之前的透鏡光纖的步驟，切斷熔接了的棱鏡用光纖而形成前端傾斜面，構(gòu)成棱鏡的步驟。由于將細(xì)長的棱鏡用光纖熔接于棒形透鏡或作為棒形透鏡切斷之前的細(xì)長的透鏡光纖，所以可以使用公知的光纖熔接裝置方便地進(jìn)行熔接操作。在該熔接后，將棱鏡用光纖切斷為希望的長度，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行研磨而形成前端傾斜面，由此，能夠容易地將棱鏡用光纖制成棱鏡。(方案δ)本發(fā)明提供一種側(cè)方射出裝置，其中，具有光纖和熔接于該光纖的端面的棱鏡透鏡，該棱鏡透鏡構(gòu)成為切除圓柱形的外周的一部分從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，具有傾斜地切除其前端部的前端傾斜面，從光纖射入到棱鏡內(nèi)的光由該前端傾斜面反射并從所述射出面射出。本發(fā)明中，由于光纖和棱鏡透鏡通過熔接接合，所以光路上沒有粘接劑層，不會(huì)產(chǎn)生光束品質(zhì)的不穩(wěn)定，不發(fā)生因剝落引起的光束品質(zhì)的劣化及棱鏡透鏡的脫落。另外，可以利用現(xiàn)有公知的光纖熔接裝置方便地制造。由于不需要軸和罩，所以可以使外徑極小，也可應(yīng)用于非常細(xì)的血管等。另外，由于棒形透鏡和棱鏡作為棱鏡透鏡而熔合，所以減少了零件個(gè)數(shù)及制造工序，可以實(shí)現(xiàn)省力化和成本降低。多數(shù)情況下光纖為單模光纖，但保偏光纖、多模光纖、乃至光纖傳像束也同樣適用。因?yàn)樾枰劢?，所以棱鏡透鏡必須是石英類玻璃，芯材可以使用具有折射率分布的所謂GI型光纖及截面整體具有折射率分布的所謂GRIN透鏡。作為棱鏡透鏡，也可以熔接接合具有不同的數(shù)值孔徑的兩種(或3種以上的)所述GRIN透鏡。由于棱鏡透鏡具有切除圓柱形外周的一部分從而形成的與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，因此通過將與其相似的截面形狀的研磨完成透鏡母材(將圓柱形透鏡母材的外周的一部分研磨成平面狀)延伸(光纖化)，就可以很方便地制造，另外，能夠以細(xì)長光纖的狀態(tài)方便地熔接于光纖處。棱鏡的前端傾斜面相對(duì)于射出面的傾斜角(θ )通常為45°，通過改變傾斜角度 (θ )，能夠改變光的射出角度。能夠根據(jù)需要在前端傾斜面上實(shí)施鏡面涂布(Au涂布等)、 半鏡面涂布(介電多層膜涂布等)等涂布。
(方案6)另外，本發(fā)明如方案5所述的側(cè)方射出裝置，對(duì)所述棱鏡透鏡的最前端部進(jìn)行了倒角加工。通過對(duì)棱鏡透鏡的最前端部進(jìn)行倒角加工，在將側(cè)方射出裝置不用罩覆蓋而直接插入受測體內(nèi)部時(shí)，不容易對(duì)受測體造成傷害。倒角加工有例如通過對(duì)棱鏡透鏡的最前端部進(jìn)行放電加工及激光加工等使其光滑地形成曲面狀的方法。(方案7)另外，本發(fā)明如方案5或6所述的側(cè)方射出裝置，所述棱鏡透鏡的最大直徑為光纖直徑的兩倍以下。如果光纖和棱鏡透鏡的外徑近似，則根據(jù)熔接時(shí)的表面張力引起的自排列效應(yīng)， 棱鏡透鏡和光纖的軸自動(dòng)保持一致，因此，光纖和棱鏡透鏡的耦合損耗變得極小。在光纖的外徑為125 μ m的情況下，棱鏡透鏡的外徑適合為IMym 250 μ m。光纖的外徑為80 μ m 的情況下，棱鏡透鏡的外徑適合為79 160μπι。另外，這一點(diǎn)與插入較細(xì)的血管等這一本裝置的目的也相符。(方案8)另外，本發(fā)明如方案5 7中任一項(xiàng)所述的側(cè)方射出裝置的制造方法，其中，包括 切除圓柱形的透鏡母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成透鏡母材的步驟；使該研磨完成透鏡母材延伸而形成棱鏡透鏡用光纖的步驟；將該棱鏡透鏡用光纖熔接于光纖的步驟；以及將該棱鏡透鏡用光纖切斷而形成前端傾斜面的步驟。在制造本發(fā)明的棱鏡透鏡時(shí)，首先，制造由石英類玻璃構(gòu)成的圓柱形的透鏡母材。 該透鏡母材能夠通過公知的方法(例如日本特開2005-115097號(hào)公報(bào))制造。接著，研磨該透鏡母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成母材?？梢允褂猛ǔ５难心パb置容易地進(jìn)行該研磨。接著，使該研磨完成透鏡母材延伸形成棱鏡透鏡用光纖。可以使用使光纖及GRIN透鏡延伸的裝置進(jìn)行研磨完成透鏡母材的延伸。本發(fā)明的制造方法包括將棱鏡透鏡用光纖熔接于光纖的步驟；切斷熔接了的棱鏡透鏡用光纖而形成前端傾斜面從而作成棱鏡透鏡的步驟。由于將細(xì)長的棱鏡透鏡用光纖熔接于光纖處，所以可以使用公知的光纖熔接裝置方便地進(jìn)行熔接操作。在該熔接之后，將棱鏡透鏡用光纖切斷為希望的長度，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行研磨而形成前端傾斜面，由此，能夠容易地將棱鏡透鏡用光纖形成為棱鏡透鏡。由于本發(fā)明的側(cè)方射出裝置不使用粘接劑，因此不會(huì)產(chǎn)生因粘接劑層引起的光束品質(zhì)不穩(wěn)定。由于光纖和棒形透鏡、棒形透鏡和棱鏡為通過熔接而接合為一體，因此不會(huì)產(chǎn)生因接合部的粘接剝離而導(dǎo)致的光束品質(zhì)劣化，也不會(huì)發(fā)生因棱鏡及棒形透鏡脫落而殘留在受測體中的情形，無需用罩覆蓋。由于不需要現(xiàn)有技術(shù)的軸及罩，所以側(cè)方射出裝置的外徑變得極細(xì)，可以用于插入非常細(xì)的血管等。通過將棒形透鏡和棱鏡作為棱鏡透鏡而熔合，減少了零件個(gè)數(shù)及制造工序，能夠?qū)崿F(xiàn)省力化和成本降低。
由于棱鏡或棱鏡透鏡具有切除圓柱形的外周的一部分從而形成平行于軸線的平面狀射出面的基本形狀，所以可以方便地實(shí)現(xiàn)延伸具有相似的截面形狀的母材而制造細(xì)長光纖，能夠在光纖的狀態(tài)下熔接，所以熔接操作也容易。


圖1是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置1的側(cè)視圖。圖2是側(cè)方射出裝置1的前視圖。圖3是棱鏡4的側(cè)面放大圖。圖4是圖3的A-A線剖面圖。圖5是母材的立體圖。圖6是研磨完成母材的立體圖。圖7是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖8是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖9是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖10是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖11是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖12是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖13是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置1’的側(cè)視圖。圖14是側(cè)方射出裝置1，的前視圖。圖15是透鏡母材8的立體圖。圖16是研磨完成透鏡母材9的立體圖。圖17是實(shí)施例的側(cè)方射出裝置制造方法的說明圖。圖18是現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)方射出裝置的剖面說明圖。符號(hào)說明1側(cè)方射出裝置；2光纖；2a覆蓋部；3棒形透鏡；3’透鏡光纖；4棱鏡；4a前端傾斜面；4b最前端部射出面；4’棱鏡用光纖；5棱鏡透鏡前端傾斜面Ab最前端部； 5c射出面；5’棱鏡透鏡用光纖；6母材；7研磨完成母材；7a研磨面；8透鏡母材；9研磨完成透鏡母材；9a研磨面；10軸；11前端保持部；12罩；B射出光。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例圖1 4涉及實(shí)施例的側(cè)方射出裝置1，圖1是側(cè)視圖，圖2是前視圖，圖3是棱鏡 4的側(cè)面放大圖，圖4是圖3的A-A線剖面圖。側(cè)方射出裝置1由光纖2、棒形透鏡3、棱鏡4構(gòu)成。光纖2是外徑125 μ m的單模光纖，除去前端部的覆蓋部2a，并將棒形透鏡3熔接于其前端面。棒形透鏡3是由石英類的玻璃構(gòu)成的外徑125μπι的GRIN透鏡，根據(jù)熔接時(shí)的自排列效應(yīng)，光纖2和棒形透鏡3的軸心自動(dòng)對(duì)齊。棱鏡4為石英玻璃，將直徑d= 125 μ m的圓柱的外周的一部分切除g= 11 μ m，剩余h = 114 μ m，從而形成平行于軸線的平面狀射出面如(射出面的寬度為74 μ m)的基本形狀。(圖4)對(duì)于棱鏡4而言，將圖5所示的直徑D = 5. 7mm的圓柱形石英玻璃的母材6的外周的一部分研磨約0. 7mm，如圖6所示，制作成剩余部分H — 5mm、研磨面7a的寬度為約 3mm的研磨完成母材7，將其在約1900°C的溫度下延伸而成的棱鏡用光纖4’切斷，傾斜研磨而形成前端傾斜面4a，其后通過放電加工，對(duì)最前端部4b實(shí)施倒角，進(jìn)而對(duì)前端傾斜面如進(jìn)行Au涂布。研磨完成母材7的研磨面7a形成與母材6的軸心平行的平面。使光纖延伸時(shí)的溫度通常為2000°C，但在延伸棱鏡用光纖時(shí)，希望在比此低的 1900°C左右進(jìn)行。當(dāng)延伸溫度較高時(shí)，延伸出的棱鏡用光纖的射出面4c將帶有圓弧，從而使射出光受射出面的曲率的影響而變?yōu)闄E圓形狀，使照射區(qū)域變寬從而有可能得不到充分的空間分辨率。在將延伸溫度設(shè)為1900°C左右時(shí)，射出面如的曲率變得極小，實(shí)質(zhì)上形成平面，因而在實(shí)際使用上不會(huì)造成問題。從光纖2射出的光邊擴(kuò)散邊入射到棒形透鏡3內(nèi)，在棒形透鏡3內(nèi)邊會(huì)聚邊行進(jìn)， 入射到棱鏡4，在前端傾斜面如處反射，從射出面如射出。側(cè)方射出裝置1能夠根據(jù)圖7 圖12所示的制造方法容易地制造。在圖7中，(a)表示在光纖2的一端熔接了透鏡光纖3’的狀態(tài)；(b)表示將該透鏡光纖3’切斷為規(guī)定長度(切斷后，根據(jù)需要可以研磨切割面)從而形成棒形透鏡3的狀態(tài)；(c)表示在棒形透鏡3的端面熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(d)表示切斷、研磨棱鏡用光纖4’，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au涂布，形成棱鏡4的狀態(tài)。另外，透鏡光纖3’則使GRIN透鏡母材延伸而形成光纖狀。在圖8中，(a)表示在光纖2的一端熔接了預(yù)先制作的棒形透鏡3的狀態(tài)；(b)表示在棒形透鏡3的端面熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(c)表示切斷、研磨棱鏡用光纖4’，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au涂布，形成棱鏡 4的狀態(tài)。在圖9中，(a)表示在透鏡光纖3’的一端熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(b)表示將透鏡光纖3’切斷為規(guī)定長度(切斷后，根據(jù)需要可以研磨切割面)從而形成棒形透鏡3 的狀態(tài)；(c)表示將該棒形透鏡3的端面熔接于光纖2的一端的狀態(tài)；(d)表示切斷、研磨棱鏡用光纖4’，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au 涂布，形成棱鏡4的狀態(tài)。在圖10中，(a)表示在預(yù)先制作的棒形透鏡3的一端熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(b)表示將該棒形透鏡3的端面熔接于光纖2的一端的狀態(tài)；(c)表示切斷、研磨棱鏡用光纖4’，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au涂布，形成棱鏡4的狀態(tài)。在圖11中，(a)表示在透鏡光纖3’的一端熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(b)表示將透鏡光纖3’切斷為規(guī)定長度(切斷后，根據(jù)需要可以研磨切割面)，從而形成棒形透鏡3，同時(shí)，切斷、研磨棱鏡用光纖，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au涂布，形成棱鏡4，制作帶棱鏡的棒形透鏡的狀態(tài)；(c)表示在光纖2的一端熔接了該帶棱鏡的棒形透鏡的狀態(tài)。在圖12中，(a)表示在預(yù)先制作的棒形透鏡3的一端熔接了棱鏡用光纖4’的狀態(tài)；(b)表示切斷、研磨棱鏡用光纖，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部4b的倒角加工，對(duì)前端傾斜面如給予Au涂布，形成棱鏡4，制作帶棱鏡的棒形透鏡的狀態(tài)；(c)表示在光纖2 的一端熔接了該帶棱鏡的棒形透鏡的狀態(tài)。圖13所示的側(cè)方射出裝置1’為在光纖2的端面熔接了棱鏡透鏡5的裝置。光纖 2為外徑125 μ m的單模光纖，已除去了前端部的覆蓋部加。棱鏡透鏡5為數(shù)值孔徑0. 17的GRIN透鏡，具有將直徑d = 125 μ m的圓柱的外周的一部分切除g= 114 111，剩余11= 114 μ m，從而形成平行于軸線的平面狀射出面5c (射出面的寬度74 μ m)的基本形狀。(圖14)其前端部形成被傾斜地切除的前端傾斜面fe。棱鏡透鏡5的全長為300 μ m。對(duì)于棱鏡透鏡5而言，將圖15所示的直徑D = 5. Omm的圓柱形GRIN透鏡母材8 的外周的一部分研磨約0. 5mm,如圖16所示，制作成剩余部分H — 4.5mm、研磨面9a的寬度約3mm的研磨完成透鏡母材9，切斷將其以約1800°C的溫度延伸而成的棱鏡透鏡用光纖 5’，傾斜研磨而形成前端傾斜面fe，其后通過放電加工對(duì)最前端部恥實(shí)施倒角，進(jìn)而對(duì)前端傾斜面fe進(jìn)行Au涂布。研磨完成透鏡母材9的研磨面9a變?yōu)榕c透鏡母材8的軸心平行的平面。使數(shù)值孔徑0. 17的GRIN透鏡光纖延伸時(shí)的溫度通常為1900°C，但在延伸棱鏡透鏡用光纖時(shí)，希望在比其低的1800°C左右進(jìn)行。在延伸溫度高時(shí)，延伸出的棱鏡透鏡用光纖的射出面5c將帶有圓弧，從而使射出光受射出面的曲率的影響而變?yōu)闄E圓形狀，使照射區(qū)域變寬而有可能得不到充分的空間分辨率。在將延伸溫度設(shè)定為1800°C左右時(shí)，射出面5c 的曲率變得極小，實(shí)質(zhì)上形成平面，因而在實(shí)際使用上不會(huì)造成問題。從光纖2射出的光邊擴(kuò)散邊入射到棱鏡透鏡5內(nèi)，在棱鏡透鏡5內(nèi)邊會(huì)聚邊行進(jìn)， 在前端傾斜面5a進(jìn)行反射，從射出面5c射出。側(cè)方射出裝置1’根據(jù)如圖17所示的制造方法可以容易地制造。在圖17中，(a)表示在光纖2的前端熔接了棱鏡透鏡用光纖5’的狀態(tài)；(b)表示切斷、研磨棱鏡透鏡用光纖5’，形成前端傾斜面，其后進(jìn)行最前端部恥的倒角加工、前端傾斜面fe的Au涂布，形成棱鏡透鏡5的狀態(tài)。該側(cè)方射出裝置1’的直徑與光纖直徑相同，非常細(xì)，所以適用于非常細(xì)的血管等。在本發(fā)明中，關(guān)于在棱鏡或棱鏡透鏡中形成前端傾斜面的方法，除使用切斷、研磨的方法以外，也可采用用激光將棱鏡用光纖或棱鏡透鏡用光纖切斷而形成傾斜面的方法。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的側(cè)方射出裝置，除作為OCT的光探頭使用之外，還可以用作把激光二級(jí)管和單模光纖進(jìn)行耦合等的光通信用光纖模塊、距離/位移傳感器用光探頭、以及內(nèi)窺鏡用光探頭等。
權(quán)利要求
1.一種側(cè)方射出裝置，其特征在于，具有光纖、一端與該光纖的端面熔接的棒形透鏡、和與該棒形透鏡的另一端熔接的棱鏡，該棱鏡構(gòu)成為切除圓柱形的外周的一部分從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，具有斜著切除其前端部的前端傾斜面，從光纖射入到棱鏡內(nèi)的光由該前端傾斜面反射并從所述射出面射出。
2.如權(quán)利要求1所述的側(cè)方射出裝置，其特征在于，對(duì)所述棱鏡的最前端部進(jìn)行了倒角加工。
3.如權(quán)利要求1或2所述的側(cè)方射出裝置，其特征在于，所述棒形透鏡的外徑及所述棱鏡的最大直徑為光纖直徑的兩倍以下。
4.一種如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的側(cè)方射出裝置的制造方法，其特征在于，包括切除圓柱形的石英玻璃母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成母材的步驟；使該研磨完成母材延伸而形成棱鏡用光纖的步驟；將該棱鏡用光纖熔接于棒形透鏡或作為棒形透鏡而切斷之前的透鏡光纖的步驟；以及將該棱鏡用光纖切斷而形成前端傾斜面，構(gòu)成棱鏡的步驟。
5.一種側(cè)方射出裝置，其特征在于，具有光纖和熔接于該光纖的端面的棱鏡透鏡，該棱鏡透鏡構(gòu)成為切除圓柱形的外周的一部分從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，具有斜著切除其前端部的前端傾斜面，從光纖射入到棱鏡內(nèi)的光由該前端傾斜面反射并從所述射出面射出。
6.如權(quán)利要求5所述的側(cè)方射出裝置，其特征在于，對(duì)所述棱鏡透鏡的最前端部進(jìn)行了倒角加工。
7.如權(quán)利要求5或6所述的側(cè)方射出裝置，其特征在于，所述棱鏡透鏡的最大直徑為光纖直徑的兩倍以下。
8.—種如權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的側(cè)方射出裝置的制造方法，其特征在于，包括切除圓柱形的透鏡母材的外周的一部分，從而形成具有與軸線平行的平面研磨面的研磨完成透鏡母材的步驟；使該研磨完成透鏡母材延伸而形成棱鏡透鏡用光纖的步驟；將該棱鏡透鏡用光纖熔接于光纖的步驟；以及將該棱鏡透鏡用光纖切斷而形成前端傾斜面的步馬聚ο
全文摘要
本發(fā)明開發(fā)一種側(cè)方射出裝置，該側(cè)方射出裝置不會(huì)產(chǎn)生因粘接劑引起的光束品質(zhì)的不穩(wěn)定及劣化，不發(fā)生可靠性降低問題，易于制造，且可用于外徑小且細(xì)的血管等中。本發(fā)明通過以下方式解決上述問題在光纖的端面上熔接棒形透鏡的一端，在該棒形透鏡的另一端則構(gòu)成切除圓柱形的外周的一部分從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，熔接具有斜著被切除其前端部的前端傾斜面的棱鏡；或在光纖的端面切除圓柱形的外周的一部分，從而形成與軸線平行的平面狀射出面的基本形狀，熔接具有斜著被切除其前端部的前端傾斜面的棱鏡透鏡。
文檔編號(hào)G01N21/17GK102281811SQ201080004380
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者丸山直文, 福田敏明 申請(qǐng)人:東洋玻璃株式會(huì)社