特許 7516354 光ファイバの状態検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】光ファイバの状態検知システム

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20240708BHJP

【ＦＩ】

G01M11/00 R

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021511871

(86)(22)【出願日】2020-03-25

(86)【国際出願番号】 JP2020013355

(87)【国際公開番号】W WO2020203559

(87)【国際公開日】2020-10-08

【審査請求日】2023-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2019065799

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野村 義樹

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 健吾

(72)【発明者】

【氏名】松下 俊一

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１５４００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２３５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３４１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１３４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０７９７１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／２８５０１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／１４１９６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／３５４４６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １１／００－１１／０８

Ａ６１Ｂ １／００－１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバの状態をモニタするモニタ用光を出力する第一の光源と、
前記光ファイバを伝搬した前記モニタ用光を反射する反射機構と、
前記反射機構によって反射された反射光を受光する受光部と、
前記第一の光源および前記受光部と前記反射機構との間に設けられ、前記第一の光源および前記受光部が接続されたタップカプラと、
焼灼用光を出力する第二の光源と、
前記モニタ用光と前記焼灼用光を合波する合波器と、
制御部と、を備え、
前記第一の光源および前記第二の光源は、前記合波器に接続され、
前記合波器および前記受光部は、前記タップカプラに接続され、
前記モニタ用光と前記焼灼用光とは、異なる波長を有し、
前記反射機構は、前記焼灼用光を透過し、
前記制御部は、前記反射光の受光強度が０より大きく所定の閾値を下回ったことを検知した場合、前記第二の光源をシャットダウンする
ことを特徴とする光ファイバの状態検知システム。

【請求項2】

前記モニタ用光の波長は、可視光波長帯域の波長である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの状態検知システム。

【請求項3】

前記モニタ用光は、フラットトップビームである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの状態検知システム。

【請求項4】

前記モニタ用光および前記焼灼用光は、同じビーム形状である
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバの状態検知システム。

【請求項5】

前記受光部の手前側に、前記焼灼用光の波長をカットする機構が設けられている
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバの状態検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバの状態検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバが挿入されたカテーテルを患者の体内に挿入し、治療を行う技術が知られている。このような医療用の光ファイバプローブ等では、カテーテルの細径化に伴って光ファイバの径も細くなるため、患者の体内に挿入する際に光ファイバが強く曲げられたり、折れたりする危険がある。

【0003】

例えば特許文献１，２には、体内に挿入する内視鏡等の管状体の湾曲を検知したり、湾曲形状を推定したりする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－１６９９９８号公報

【文献】特開２０１５－１８１６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

カテーテルの挿入時に光ファイバが強く曲げられた場合、湾曲部で光が漏れ出してしまう。そのため、例えばレーザ光による焼灼治療を行う際に、所望の部位に到達する光パワーが低下したり、湾曲部における光の漏れ出しによって不必要な部位の焼灼が行われたりする可能性がある。

【0006】

そのため、カテーテルの挿入時、すなわち光ファイバを動作させている際の曲げロスを正確に測定し、光ファイバの曲がりの有無を判定する技術が求められていた。しかしながら、前記した特許文献１，２には、このような技術は開示されていなかった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバを動作させている際の曲げロスを正確に測定し、光ファイバの曲がりの有無を判定することができる光ファイバの状態検知システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、光ファイバの状態をモニタするモニタ用光を出力する第一の光源と、前記光ファイバを伝搬した前記モニタ用光を反射する反射機構と、前記反射機構によって反射された反射光を受光する受光部と、前記第一の光源および前記受光部と前記反射機構との間に設けられ、前記第一の光源および前記受光部が接続されたタップカプラと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記反射光の受光強度が０より大きく所定の閾値を下回ったことを検知した場合、受光強度が低下した情報を外部に出力することを特徴とする。

【0009】

本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、光ファイバの状態をモニタするモニタ用光を出力する第一の光源と、前記光ファイバを伝搬した前記モニタ用光を反射する反射機構と、前記反射機構によって反射された反射光を受光する受光部と、前記第一の光源および前記受光部と前記反射機構との間に設けられ、前記第一の光源および前記受光部が接続されたタップカプラと、焼灼用光を出力する第二の光源と、前記モニタ用光と前記焼灼用光を合波する合波器と、制御部と、を備え、前記第一の光源および前記第二の光源は、前記合波器に接続され、前記合波器および前記受光部は、前記タップカプラに接続され、前記モニタ用光と前記焼灼用光とは、異なる波長を有し、前記反射機構は、前記焼灼用光を透過し、前記制御部は、前記反射光の受光強度が０より大きく所定の閾値を下回ったことを検知した場合、前記第二の光源をシャットダウンすることを特徴とする。

【0010】

本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、前記モニタ用光の波長が、可視光波長帯域の波長であることを特徴とする。

【0011】

本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、前記モニタ用光が、フラットトップビームであることを特徴とする。

【0012】

本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、前記モニタ用光および前記焼灼用光が、同じビーム形状であることを特徴とする。

【0013】

本発明の一態様に係る光ファイバの状態検知システムは、前記受光部の手前側に、前記焼灼用光の波長をカットする機構が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、光ファイバを動作させている際の曲げロスを正確に測定し、光ファイバの曲がりの有無を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバの状態検知システムの構成例を示す概略図である。

【図2】図２は、光ファイバの曲げロス特性の一例を説明するための図であり、光の波長と光ファイバの曲げロスとの関係を示すグラフである。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバの状態検知システムにおいて、モニタ用光をフラットトップビームにするための第１の構成例を示す概略図である。

【図4】図４は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバの状態検知システムにおいて、モニタ用光をフラットトップビームにするための第２の構成例を示す概略図である。

【図5】図５は、光ファイバのコア径に応じた光ファイバの曲げロス特性の一例を説明するための図であり、光ファイバの曲げ半径と曲げロスとの関係を示すグラフである。

【図6】図６は、図５の例１の装置構成例を示す図である。

【図7】図７は、図５の例２の装置構成例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバの状態検知システムの構成例を示す概略図である。

【図9】図９は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバの状態検知システムにおいて、モニタ用光および焼灼用光を同じビーム形状にするための構成例を示す概略図である。

【図10】図１０は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバの状態検知システムの第１の構成例を示す概略図である。

【図11】図１１は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバの状態検知システムの第２の構成例を示す概略図である。

【図12】図１２は、本発明の第３実施形態に係る光ファイバの状態検知システムの第３の構成例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る光ファイバの状態検知システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0017】

（第１実施形態）
本実施形態に係る光ファイバの状態検知システム（以下、単に「状態検知システム」という）１は、図１に示すように、レーザ装置１０と、反射機構３１を備える光ファイバプローブ３０と、レーザ装置１０および光ファイバプローブ３０を接続するコネクタ４０と、光ファイバ５０と、制御部６０と、表示部７０と、を備えている。なお、コネクタ４０は必須ではなく、省略してもよい。また、同図において、光ファイバ５０は実線で示している。

【0018】

レーザ装置１０は、モニタ用ＬＤ１１と、モニタＰＤ１２と、タップカプラ１３と、これらを接続する光ファイバ５０と、を備えている。なお、「ＬＤ」はレーザダイオードのことを示し、「ＰＤ」はフォトダイオードのことを示している。

【0019】

モニタ用ＬＤ１１は、光ファイバ５０の状態をモニタするためのモニタ用光ＴＬを出力する光源（第一の光源）である。モニタ用ＬＤ１１は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３の入力側に接続されている。

【0020】

レーザ装置１０では、波長の異なる光を出力する複数のモニタ用ＬＤ１１を配置してもよい。また、モニタ用ＬＤ１１として、波長の異なる光を出力する複数のＬＤをまとめたものを用いてもよい。また、モニタ用ＬＤ１１の出力は、例えば１ｍＷ以下に設定する。また、モニタ用光ＴＬの波長は、可視光波長帯域～近赤外波長帯域（４００ｎｍ～１５００ｎｍ）の波長とし、好ましくは可視光波長帯域（４００ｎｍ～７００ｎｍ）の波長とする。

【0021】

ここで、図２は、光ファイバ５０の曲げロス特性の一例を説明するための図であり、光の波長と光ファイバ５０の曲げロスとの関係を示すグラフである。なお、曲げロス（曲げ損失）とは、例えば所定の曲げ半径で光ファイバ５０を曲げた場合の伝送損失の増加量で定義される。

【0022】

図２に示すように、光ファイバ５０の曲げロスは、短波長側では小さく、長波長側では大きい。これは、例えば短波長（可視光波長帯域）のモニタ用光ＴＬによって光ファイバ５０の曲げロスを測定し、「曲がりあり」と判定された場合、長波長（可視光波長帯域よりも長い波長帯）のモニタ用光ＴＬを用いたとしても、「曲がりあり」と判定されるということを意味する。

【0023】

そのため、前記したように、モニタ用光ＴＬとして可視光波長帯域の光を用いることにより、それよりも長い波長帯域のモニタ用光ＴＬを用いた場合の光ファイバ５０の曲がりの有無についても判定することが可能となる。なお、例えば可視光波長帯域のモニタ用光を用いた場合は「曲がりなし」、それよりも長い波長帯域のモニタ用光を用いた場合は「曲がりあり」と判定されるような場合は、モニタ用光ＴＬとして可視光波長帯域よりも長い波長帯域の光を用いることにより、曲げロスを過大に見積もってもよい。

【0024】

モニタ用光ＴＬは、フラットトップビーム（トップハットビーム）で構成する。モニタ用光ＴＬをフラットトップビームにするには、例えば図３に示すように、モニタ用ＬＤ１１とタップカプラ１３との間にコンバイナ１４を配置する方法や、図４に円で示すように、光ファイバ５０に曲げを付与してモードミキシングを行う方法、あるいは光ファイバ５０に振動を加える方法等を用いる。

【0025】

なお、図３および図４では、光ファイバプローブ３０、コネクタ４０、制御部６０および表示部７０の図示を省略している。また、図３に示したコンバイナ１４の数は特に限定されず、２つ以上であってもよい。また、図４に示した光ファイバ５０の曲げ半径は、光ファイバ５０の長期曲げ半径（Long Term Bend Radius：ＬＴＢＲ）の値（例えばｒ＝１０ｍｍ）等に設定する。図１に戻って残りの構成について説明する。

【0026】

モニタＰＤ１２は、反射機構３１によって反射された反射光ＲＬを受光してモニタするための受光部である。モニタＰＤ１２は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３の入力側に接続されている。また、モニタＰＤ１２は、モニタ用ＬＤ１１と同様に複数配置してもよく、例えば複数のモニタ用ＬＤ１１から出力された波長の異なる光を、複数のモニタＰＤ１２によって受光するように構成してもよい。

【0027】

タップカプラ１３は、モニタ用ＬＤ１１およびモニタＰＤ１２と、反射機構３１との間に配置されている。タップカプラ１３の入力側には、光ファイバ５０を介してモニタ用ＬＤ１１およびモニタＰＤ１２が接続されている。また、タップカプラ１３の出力側には、コネクタ４０が接続されている。タップカプラ１３は、好ましくは非対称タップカプラであり、その合成比は、例えば９９：１、９５：５、９０：１０、７５：２５等に設定することができる。また、図１では、タップカプラ１３の入力ポートと出力ポートの比が２：１であるが、２：２であってもよい。

【0028】

反射機構３１は、光ファイバ５０を伝搬したモニタ用光ＴＬを反射する。反射機構３１は、例えばＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）や反射膜により構成されており、光ファイバプローブ３０における光ファイバ５０の先端側に設けられている。なお、反射機構３１が反射膜により構成されている場合、当該反射機構３１は、光ファイバ５０の先端に設けることが好ましい。また、反射機構３１がＦＢＧにより構成されている場合、当該反射機構３１は、光ファイバ５０の先端よりもやや内側に設けることが好ましい。

【0029】

光ファイバ５０の先端側に向かって伝搬し、反射機構３１によって反射されたモニタ用光ＴＬは、反射光ＲＬとして光ファイバ５０の基端側に向かって戻るように伝搬する。そして、反射光ＲＬは、コネクタ４０およびタップカプラ１３を介してモニタＰＤ１２に入力される。

【0030】

光ファイバ５０は、例えばマルチモード光ファイバである。この光ファイバ５０は、例えばコア径１０５μｍ／クラッド径１２５μｍであり、アクリレート被膜やポリイミド被膜等の被覆を備えるステップインデックス型光ファイバにより構成される。

【0031】

なお、レーザ装置１０側（以下、「装置側」という）の光ファイバ５０のコア径と、光ファイバプローブ３０側（以下、「プローブ側」という）の光ファイバ５０のコア径とがそれぞれ異なっていてもよい。この場合、装置側の光ファイバ５０のコア径を、プローブ側の光ファイバ５０のコア径よりも小さくすることが好ましい。

【0032】

ここで、図５は、光ファイバ５０のコア径に応じた光ファイバ５０の曲げロス特性の一例を説明するための図であり、光ファイバ５０の曲げ半径と曲げロスとの関係を示すグラフである。同図の例１は、例えば図６に示すように、装置側に光源が、プローブ側にパワーメータが設けられており、装置側の光ファイバ５０のコア径が１０５μｍ、プローブ側の光ファイバ５０のコア径が１５０μｍである装置構成を想定している。この例１は、例えば図１におけるモニタ用ＬＤ１１の代わりに後記する焼灼用ＬＤを配置した、焼灼系のラインを想定している。

【0033】

図５の例２は、例えば図７に示すように、装置側に光源が、プローブ側にパワーメータが設けられており、装置側の光ファイバ５０のコア径が１０５μｍ、プローブ側の２つのコネクタ４０間の光ファイバ５０のコア径が１５０μｍ、プローブ側のコネクタ４０およびパワーメータ間の光ファイバ５０のコア径が１０５μｍである装置構成を想定している。この例２は、図１に示した反射モニタ系のラインを想定している。また、同図の例３は、例えば図６において、装置側とプローブ側の光ファイバ５０のコア径がともに１０５μｍである装置構成を想定している。

【0034】

図５に示すように、装置側の光ファイバ５０のコア径とプローブ側の光ファイバ５０のコア径とが異なる場合（例１，２参照）、両者のコア径が同じ場合（例３参照）と比較して、曲げロスがより大きくなり、曲げロスに対して敏感になることがわかる。従って、装置側とプローブ側とで光ファイバ５０のコア径を変えることにより、見かけ上の曲げロスを増加し、光ファイバ５０の曲がりの発生をより検知しやすくなる。なお、装置側とプローブ側とで光ファイバ５０のコア径が異なる場合、例えば対応表等を用いることにより、実際の曲げロスの値に対する見かけ上の曲げロスの差を補正する必要がある。

【0035】

制御部６０は、図示しない演算部および記憶部を備えている。演算部は、制御部６０が実行する制御や制御部６０の機能の実現のための各種演算処理を行うものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはＣＰＵおよびＦＰＧＡの両方で構成される。また、記憶部は、例えば演算部が演算処理を行うために使用する各種プログラムやデータ等が格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）で構成される部分と、演算部が演算処理を行う際の作業スペースや演算部の演算処理の結果等を記憶するために使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される部分と、を備えている。

【0036】

また、制御部６０は、モニタＰＤ１２からの電流信号等の入力を受け付ける入力部（図示せず）と、各種演算処理の結果に基づいて、モニタ用ＬＤ１１への駆動電流や、表示部７０への指示信号や各種情報を出力する出力部（図示せず）と、を備えている。

【0037】

表示部７０は、制御部６０からの指示信号に応じて、レーザ装置１０のオペレータに対して、各種情報を出力して外部に報知するための文字や記号などの表示、またはアラームによる警告等を行う部分であり、例えば液晶ディスプレイで構成されている。

【0038】

以上のような構成を備える光ファイバの状態検知システム１において、制御部６０は、モニタＰＤ１２によって受光した反射光ＲＬの受光強度が０より大きく所定の閾値を下回ったことを検知した場合、受光強度が低下した情報を外部に出力する。具体的には、制御部６０は、表示部７０に対して受光強度が低下したという情報を出力する。この場合、制御部６０は、光ファイバプローブ３０における光ファイバ５０に曲がりが発生していると判定できる。制御部６０は、表示部７０によってアラーム等を鳴らすことにより、受光強度の低下、すなわち光ファイバ５０の曲がりの発生を外部（オペレータ）に報知してもよい。なお、上述した所定の閾値としては、正常時の受光強度の値から、１０％または１ｄＢ減衰した時の受光強度の値を設定できる。

【0039】

また、制御部６０は、例えば短い時間内で反射光ＲＬの受光強度が急激に減少した場合等、一定時間内における反射光ＲＬの受光強度の変化率が大きい場合、反射光ＲＬの受光強度が前記した所定の閾値を下回っていないとしても、光ファイバプローブ３０における光ファイバ５０に曲がりが発生していると判定してもよい。

【0040】

以上説明した第１実施形態に係る光ファイバの状態検知システム１によれば、光ファイバ５０を動作させている際の曲げロスを正確に測定し、反射光の受光光度が低下した場合に、受光強度の低下の情報を出力できるので、光ファイバ５０の曲がりの有無を判定できる。

【0041】

（第２実施形態）
本実施形態に係る光ファイバの状態検知システム１は、図８に示すように、レーザ装置１０Ａと、光ファイバプローブ３０Ａと、レーザ装置１０Ａおよび光ファイバプローブ３０Ａを接続するコネクタ４０と、光ファイバ５０と、制御部６０と、表示部７０と、を備えている。なお、同図におけるコネクタ４０、光ファイバ５０、制御部６０および表示部７０の構成は、前記した第１実施形態（図１参照）と同様である。

【0042】

レーザ装置１０Ａは、モニタ用ＬＤ１１と、焼灼用ＬＤ１５と、合波器１６と、モニタＰＤ１２と、タップカプラ１３と、これらを接続する光ファイバ５０と、を備えている。また、光ファイバプローブ３０Ａは、反射機構３１を備えている。なお、光ファイバプローブ３０Ａは、反射機構３１を透過した焼灼用光ＴＬ２の進行方向を、反射機構３１を透過する前の進行方向に対して異なる方向に変更して照射する側面照射機構を更に備えていてもよい。

【0043】

モニタ用ＬＤ１１は、光ファイバ５０の状態をモニタするためのモニタ用光ＴＬ１を出力する光源（第一の光源）である。モニタ用ＬＤ１１は、光ファイバ５０を介して合波器１６の入力側に接続されている。また、モニタＰＤ１２は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３の入力側に接続されている。

【0044】

レーザ装置１０では、波長の異なる光を出力する複数のモニタ用ＬＤ１１を配置してもよい。また、例えば２つのモニタ用ＬＤ１１を用いる場合、一方のモニタ用ＬＤ１１からは焼灼用光ＴＬ２の波長帯域のよりも短い波長帯域の光を出力し、他方のモニタ用ＬＤ１１からは焼灼用光ＴＬ２の波長帯域のよりも長い波長帯域の光を出力するように構成することが好ましい。このように、一方のモニタ用ＬＤ１１から焼灼用光ＴＬ２よりも短波長の光を出力し、他方のモニタ用ＬＤ１１から焼灼用光ＴＬ２よりも長波長の光を出力することにより、曲げロスの推定精度がより向上する。

【0045】

焼灼用ＬＤ１５は、焼灼用光ＴＬ２を出力する光源（第二の光源）である。焼灼用ＬＤ１５は、光ファイバ５０を介して合波器１６の入力側に接続されている。ここで、レーザ装置１０Ａを医療用カテーテルによるレーザ治療に用いる場合、焼灼用ＬＤ１５から出力される焼灼用光ＴＬ２は、いわゆる「生体の窓」と呼ばれる波長帯域の光、すなわち６００ｎｍ～１５００ｎｍの波長帯域の光である。また、焼灼用光ＴＬ２は、モニタ用光ＴＬ１とは異なる波長を有している。また、焼灼用ＬＤ１５の出力は、例えば０．１Ｗ以上に設定する。

【0046】

ここで、モニタ用光ＴＬ１および焼灼用光ＴＬ２は、同じビーム形状であることが好ましい。これは、光ファイバ５０の曲げロスにはモード依存性があるため、異なるビーム形状の光源によって曲げロスを測定すると値が変わる場合があるためである。

【0047】

モニタ用光ＴＬ１のビーム形状と焼灼用光ＴＬ２のビーム形状とを同じにするには、例えば図９に示すレーザ装置１０Ｂのように、レーザ装置１０Ｂにおける上流側でモニタ用光ＴＬ１と焼灼用光ＴＬ２とを合波（合成）させる。なお、同図に示した光学部品１７の具体的構成は特に限定されず、例えばアイソレータやフィルタ、その他光ファイバからなる部品等であってもよい。このように、モニタ用光ＴＬ１および焼灼用光ＴＬ２を同じビーム形状とすることにより、曲げロスの測定誤差を小さくすることができる。

【0048】

合波器１６は、モニタ用光ＴＬ１と焼灼用光ＴＬ２とを合波する。合波器１６は、例えばＷＤＭ（波長分割多重）カプラ、コンバイナ、タップカプラ、空間結合光学系等により構成されている。合波器１６は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３の入力側に接続されている。

【0049】

反射機構３１は、例えばＦＢＧや反射膜により構成されており、モニタ用光ＴＬ１を反射し、焼灼用光ＴＬ２を透過し、当該焼灼用光ＴＬ２を外部へと照射する。

【0050】

以上のような構成を備える光ファイバの状態検知システム１Ａにおいて、制御部６０は、モニタＰＤ１２によって受光した反射光ＲＬの受光強度が０より大きく所定の閾値を下回ったことを検知した場合、受光強度が低下した情報を外部に出力する。具体的には、制御部６０は、表示部７０に対して受光強度が低下したという情報を出力する。この場合、制御部６０は、光ファイバプローブ３０Ａにおける光ファイバ５０に曲がりが発生していると判定できる。制御部６０は、表示部７０によりアラーム等を鳴らすことにより、受光強度が低下、すなわち、光ファイバ５０の曲がりの発生を外部（オペレータ）に報知してもよい。または、制御部６０は、焼灼用ＬＤ１５をシャットダウンすることにより、焼灼用光ＴＬ２の出力を停止してもよい。なお、上述した所定の閾値は、第１実施形態と同様の方法で設定できる。

【0051】

以上説明した第２実施形態に係る光ファイバの状態検知システム１Ａによれば、光ファイバ５０を動作させている際の曲げロスを正確に測定し、反射光の受光光度が低下した場合に受光強度が低下した情報を出力できるので、光ファイバ５０の曲がりの有無を判定できる。また、状態検知システム１Ａによれば、光ファイバ５０に曲がりが発生している場合、焼灼用ＬＤ１５をシャットダウンして、焼灼用光ＴＬ２の出力を停止することにより、不必要な部位の焼灼が行われることを抑制することができる。

【0052】

（第３実施形態）
本実施形態に係る光ファイバの状態検知システムでは、モニタＰＤ１２の手前側に、焼灼用光ＴＬ２の波長をカットする機構が設けられている。以下、図１０～図１２を参照しながら、本実施形態の３つの構成例について説明する。なお、同図では、光ファイバプローブ３０Ａおよびコネクタ４０の図示を省略している。

【0053】

＜第１の構成例＞
第１の構成例である光ファイバの状態検知システム１Ｃのレーザ装置１０Ｃは、図１０に示すように、光源１８と、モニタＰＤ１２と、焼灼用光カット機構１９と、タップカプラ１３と、を備えている。なお、同図におけるモニタＰＤ１２およびタップカプラ１３の構成は、前記した第１実施形態（図１参照）と同様である。

【0054】

光源１８は、モニタ用光ＴＬ１および焼灼用光ＴＬ２を出力する。光源１８は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３の入力側に接続されている。また、モニタＰＤ１２は、光ファイバ５０を介して焼灼用光カット機構１９に接続されている。

【0055】

焼灼用光カット機構１９は、モニタＰＤ１２とタップカプラ１３との間に配置されている。焼灼用光カット機構１９は、例えばフィルタやＷＤＭカプラ等により構成される。ここで、例えば光源１８からモニタ用光ＴＬ１と焼灼用光ＴＬ２とを同時に出力しながら光ファイバプローブ３０Ａの光ファイバ５０を動かす場合に、焼灼用光ＴＬ２の一部がモニタＰＤ１２に向かって伝搬してしまう場合がある。モニタＰＤ１２が焼灼用光ＴＬ２の波長でも受光感度を有していると、焼灼用光ＴＬ２がモニタ用光ＴＬ１にかぶってモニタＰＤ１２に入力してしまったときに、モニタＰＤ１２で、モニタ用光ＴＬ１に起因する反射光ＲＬのみを適切に受光できないこととなり、曲げロスに測定誤差が生じる。そこで、モニタＰＤ１２の手前側に焼灼用光カット機構１９を配置することにより、特定の波長の光（モニタ用光ＴＬ１に起因する反射光ＲＬ）のみをモニタＰＤ１２に入力することが可能となる。

【0056】

＜第２の構成例＞
第２の構成例である光ファイバの状態検知システム１Ｄのレーザ装置１０Ｄは、図１１に示すように、光源１８と、モニタＰＤ１２と、焼灼ＰＤ２０と、焼灼用光カット機構１９と、タップカプラ１３Ａ，１３Ｂと、を備えている。なお、同図における光源１８、モニタＰＤ１２および焼灼用光カット機構１９の構成は、前記した第１の構成例（図１０参照）と同様である。

【0057】

光源１８は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３Ｂに接続されている。また、モニタＰＤ１２は、光ファイバ５０を介して焼灼用光カット機構１９に接続されている。また、焼灼ＰＤ２０は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３Ａに接続されている。

【0058】

タップカプラ１３Ａは、タップカプラ１３Ｂ側から来た戻り光を、第一戻り光ＲＬ１および第二戻り光ＲＬ２に分岐する。ここで、戻り光とは、図示しない反射機構３１によって反射されたモニタ用光ＴＬ１の反射光と、焼灼用光ＴＬ２の一部とを含むものである。タップカプラ１３Ａは、光ファイバ５０を介して、第一戻り光ＲＬ１を焼灼用光カット機構１９に出力し、第二戻り光ＲＬ２を焼灼ＰＤ２０に出力する。タップカプラ１３Ａの出力側は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３Ｂの入力側に接続されている。

【0059】

以上のように、モニタＰＤ１２の手前側に焼灼用光カット機構１９を配置することにより、特定の波長の光（第一戻り光ＲＬ１）のみを、モニタＰＤ１２に入力することが可能となる。なお、焼灼ＰＤ２０の受光強度は、焼灼用光ＴＬ２の強度の測定に使用できる。

【0060】

＜第３の構成例＞
第３の構成例である光ファイバの状態検知システム１Ｅのレーザ装置１０Ｅは、図１２に示すように、光源１８と、モニタＰＤ１２と、焼灼ＰＤ２０と、ＷＤＭカプラ２１と、タップカプラ１３Ｂと、を備えている。なお、同図における光源１８、モニタＰＤ１２、焼灼ＰＤ２０およびタップカプラ１３Ｂの構成は、前記した第２の構成例（図１１参照）と同様である。

【0061】

光源１８は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３Ｂに接続されている。また、モニタＰＤ１２は、光ファイバ５０を介してＷＤＭカプラ２１に接続されている。また、焼灼ＰＤ２０は、光ファイバ５０を介してＷＤＭカプラ２１に接続されている。

【0062】

ＷＤＭカプラ２１は、第一戻り光ＲＬ１および第二戻り光ＲＬ２を分波する。そして、ＷＤＭカプラ２１は、光ファイバ５０を介して、第一戻り光ＲＬ１をモニタＰＤ１２に出力し、第二戻り光ＲＬ２を焼灼ＰＤ２０に出力する。ＷＤＭカプラ２１の出力側は、光ファイバ５０を介してタップカプラ１３Ｂの入力側に接続されている。

【0063】

以上のように、モニタＰＤ１２および焼灼ＰＤ２０の手前側にＷＤＭカプラ２１を配置することにより、特定の波長の光（第一戻り光ＲＬ１、第二戻り光ＲＬ２）のみを、モニタＰＤ１２および焼灼ＰＤ２０に入力することが可能となる。

【0064】

以上、本発明に係る実施形態に係る光ファイバの曲げ検知システムについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

【0065】

例えば、前記した実施形態では、レーザ装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅを、医療用カテーテル等で使用することを想定して説明したが、レーザ装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの用途は医療用に限定されない。

【0066】

また、前記した実施形態では、光ファイバプローブ３０における光ファイバ５０の先端に反射機構３１が設けられている例について説明したが、反射機構３１は光ファイバプローブ３０における光ファイバ５０の先端と基端の間（途中）に設けられていてもよい。これにより、反射機構３１が設けられた先の光ファイバ５０で曲がりが発生しているか否かを判定することができる。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明は、医療用の光ファイバプローブに用いられる光ファイバの曲がり検知に適用して好適なものである。

【符号の説明】

【0068】

１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 状態検知システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ レーザ装置
１１ モニタ用ＬＤ
１２ モニタＰＤ
１３，１３Ａ，１３Ｂ タップカプラ
１４ コンバイナ
１５ 焼灼用ＬＤ
１６ 合波器
１７ 光学部品
１８ 光源
１９ 焼灼用光カット機構
２０ 焼灼ＰＤ
２１ ＷＤＭカプラ
３０，３０Ａ 光ファイバプローブ
３１ 反射機構
４０ コネクタ
５０ 光ファイバ
６０ 制御部
７０ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】