用于光学相干断层扫描的光学探头及制作光学探头的方法技术

本发明专利技术提供了：一种OCT光学探头，其能够减少在光纤与透镜光纤之间的边界区域处产生的反射光；以及一种制作OCT光学探头的方法。OCT光学探头(10A)设置有：光纤(22)，其用于传输照射光和反射散射光；以及透镜光纤(11)，其被熔接至光纤(22)的端面(22d)，并且用于准直照射光并将照射光发射到活体中，以及用于收集反射散射光并将反射散射光引导至光纤(22)的端面(22d)。折射率调节材料被添加至透镜光纤(11)，并且所述折射率调节材料扩散到光纤(22)的端部(22B)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于光学相干断层扫描的光学探头及制作光学探头的方法。
技术介绍
在\FITEL(registeredtrademark)FusionSplicers&ToolsCatalog(FITEL(注册商标)熔接机&工具目录)\,FurukawaElectric,Volume4,September2010(非专利文献1)中描述了用于光纤的熔接机。通过将光纤的端部彼此对接且将这些端部热熔接在一起来使两根光纤彼此连接。在MichaelA.Choma,\SensitivityadvantageofsweptsourceandFourierdomainopticalcoherencetomography(扫频光源和傅立叶域光学相干断层扫描的灵敏度优点),Opt.Express11,2183-2189(2003)\(非专利文献2)中描述了光学相干断层扫描(OCT)的灵敏度。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种用于光学相干断层扫描的光学探头及制作光学探头的方法，该光学探头可以减少光纤与透镜光纤之间的边界部分处产生的反射光。解决技术问题的方案为了实现该目的，本专利技术提供了一种用于光学相干断层扫描的光学探头，该光学探头包括：光纤，其传输照射光和反射散射光；以及透镜光纤，其与光纤的一端熔接在一起，透镜光纤在准直照射光的同时朝向待测量对象发射照射光，并将来自待测量对象的反射散射光收集且引导至光纤的一端。用于调节折射率的材料被添加至透镜光纤，并且材料在光纤的包括一端的端部中扩散。在根据本专利技术的用于光学相干断层扫描的光学探头中，在光纤的一端与透镜光纤之间的边界部分处被反射的光在光纤的另一端测得的强度相对于光纤的一端与空气接触时的菲涅耳反射强度而言可以小于-60dB/nm，可以为-70dB/nm以下或可以为-80dB/nm以下。在根据本专利技术的用于光学相干断层扫描的光学探头中，随着距透镜光纤的距离减小，光纤的芯部区域的折射率可以逐渐地变为更接近透镜光纤的折射率。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种制作用于光学相干断层扫描的光学探头的方法，该方法包括将光纤的一端和透镜光纤熔接在一起并且通过利用熔接时所产生的热量来使包含在透镜光纤中的材料扩散到光纤的端部中的步骤。在该步骤中，在光纤的另一端处测量在光纤的一端与透镜光纤之间的边界部分处被反射的光的强度的同时，将光纤的一端和透镜光纤熔接在一起。本专利技术的有益效果利用根据本专利技术的用于光学相干断层扫描的光学探头及制作光学探头的方法，可以减少光纤与透镜光纤之间的边界部分处产生的反射光。附图说明图1是包括根据本专利技术实施例的用于OCT的光学探头的OCT系统的概念图。图2是根据本专利技术实施例的用于OCT的光学探头的概念图。图3示出了表示光纤和透镜光纤的折射率分布的典型实例的曲线图。图4中的(a)是示出了光纤的端部与透镜光纤之间的边界部分附近的结构的概念图。图4中的(b)是表示光纤的端部和透镜光纤的沿着光轴的折射率分布的曲线图。图5是表示光纤与透镜光纤之间的边界部分处的反射光强度的曲线图。图6是表示光纤与透镜光纤之间的边界部分处的反射光强度的曲线图。图7是表示光纤与透镜光纤之间的边界部分处的反射光强度的曲线图。图8是表示在光纤与透镜光纤未熔接在一起时来自光纤端面的反射光的强度的曲线图。图9示出了OCT测量图像。图10示出了OCT测量图像。图11示出了OCT测量图像。图12示出了表示进行折射率差减小处理时的信号光强度的曲线图。图13示出了表示没有进行折射率差减小处理时的信号光强度的曲线图。图14中的(a)至图14中的(c)示出了分别与图12的曲线G11至G13对应的OCT测量图像。图15中的(a)至图15中的(c)示出了分别与图13的曲线G21至G23对应的OCT测量图像。图16是示出了在制作光学探头的过程中将光纤和透镜光纤熔接在一起的步骤的概念图。具体实施方式OCT是用于通过利用照射光照射对象内部并且在照射光与来自对象内部的反射散射光之间造成干涉来得到断层扫描图像的技术。通过使用该技术，可以通过将导管插入到活体的内腔中并且利用从布置在导管末端处的光学探头发射的光照射内腔来得到活体的断层扫描图像。光纤探头包括：光纤，其传输照射光和反射散射光；以及透镜光纤，其被熔接至光纤的端部。这种OCT系统需要以高精度检测来自活体的微弱的反射散射光。然而，照射光的一部分可能在光学探头与透镜光纤之间的熔接部分处被反射，并且反射光可能作为噪声与反射散射光混合在一起。这种反射光变成了对以高精度检测微弱的反射散射光而言的障碍。例如，即使当通过使用非专利文献1中所述的熔接机来将相同类型的光纤彼此连接时，在光纤之间的边界部分出也会产生具有相对于入射光而言的在-60dB至-70dB的范围内的强度的反射光。在OCT系统的光学探头中，将在数值孔径和芯部折射率方面彼此显著不同的光纤和透镜光纤彼此连接。因此，在边界部分处产生相当强烈的反射光。例如，非专利文献2中所述的OCT系统以100dB以上的高灵敏度检测反射散射光。借助于这种高灵敏度，必定检测到来自边界部分的反射光。在下文中，将参考附图对根据本专利技术实施例的用于OCT的光学探头及制作光学探头的方法的具体实例进行描述。由权利要求表述的本专利技术的范围不限于这些实例，并且本专利技术的范围意图涵盖落入权利要求及其等同内容的含义内的所有变型。在以下描述中，将用相同的附图标记表示附图中相同的元件，并将省略这些元件的重复描述。图1是包括根据本专利技术实施例的用于OCT的光学探头10A的OCT系统1的概念图。OCT系统1包括导管20和检测器30，并得到活体3的断层扫描图像。导管20在纵向上包括一侧端部20A和另一侧端部20B。端部20A包括连接器21。导管20经由连接器21与检测器30光连接。端部20B包括用于OCT的探头10A(在下文中，简称为“光学探头10A”)。导管20包括光纤22、旋转力传递部件(扭转丝)23和外部部件24。旋转力传递部件23为管状，其中空部内容纳有光纤22，并将旋转力从连接器21传递至端部20B。外部部件24为管状，并包围光纤22和旋转力传递部件23。作为导管20的最外部，外部部件24不旋转且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学相干断层扫描的光学探头，包括：光纤，其传输照射光和反射散射光；以及透镜光纤，其与所述光纤的一端熔接在一起，所述透镜光纤在准直所述照射光的同时朝向待测量对象发射所述照射光，并将来自所述待测量对象的反射散射光收集且引导至所述光纤的所述一端，其中，用于调节折射率的材料被添加至所述透镜光纤，并且所述材料在所述光纤的包括所述一端的端部中扩散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.18 JP 2013-2379251.一种用于光学相干断层扫描的光学探头，包括：
光纤，其传输照射光和反射散射光；以及
透镜光纤，其与所述光纤的一端熔接在一起，所述透镜光纤在
准直所述照射光的同时朝向待测量对象发射所述照射光，并将来自
所述待测量对象的反射散射光收集且引导至所述光纤的所述一端，
其中，用于调节折射率的材料被添加至所述透镜光纤，并且所
述材料在所述光纤的包括所述一端的端部中扩散。
2.根据权利要求1所述的用于光学相干断层扫描的光学探头，
其中，在所述光纤的所述一端与所述透镜光纤之间的边界部分
处被反射的光在所述光纤的另一端测得的强度相对于所述光纤的所
述一端与空气接触时的菲涅耳反射强度而言小于-60dB/nm。
3.根据权利要求2所述的用于光学相干...

【专利技术属性】
技术研发人员：村岛清孝，平野充遥，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP