JPH0556898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体レーザー光を利用した血流計
に関する。

半導体レーザー光源をレンズを用いてフアイバ
ーに入光させると、フアイバー端面からの反射戻
り光が半導体レーザー光源に戻り、ランダムなモ
ードホツプを生じさせる。

故に、血流測定上基準となる半導体レーザー光
のスペクトルが離散的に変化することにより血流
測定値が大きくゆらぎ、測定不可能となる。

上記に鑑み本発明は、後段に設けられたフアイ
バーやフアイバーとの接触界面等の光学的部位で
生ずる反上戻り光によつて生ずるランダムなモー
ドホツプを除去することを目的とする。

本発明の特徴は次の通りである。

半導体レーザーが安定（温度一定、戻り光な
し、出力一定）しているときは、第３図ａに示す
如く発振モードは単一であるが、不安定な状態、
温度が変化したり戻り光があつたりすると、発振
モード（周期、波長等）がランダムに飛ぶ。（第
３図ｂ参照） 本発明は半導体レーザーを発生させる為の駆動
電流に交流電流を重畳させ、周期的に小さくモー
ドをふることによつてランダムノイズをなくすこ
とである。

即ち、この軽い周期的なモードホツプが、フア
イバー端で生ずる有効反射戻り光を相殺的に平均
化する為、源半導体レーザー出力のスペクトル幅
を維持できるものである。

本発明は、従来例に示すように、パルス発振さ
せているレーザーが瞬時に多モードとなるのとは
異なり、瞬時に150kHzの間隔で、単一モードを
交流重畳によつて生じさせている。（第３図ｃ参
照） この交流電流は、半導体レーザー出力周波数及
びビート周波数よりなる測定周波数帯域外、好ま
しくはこれ以上の周波数を有するものであるが、
特に限定されるものではない。

本発明の実施例を次に説明する。

第１図に於いて、直流電源１は半導体レーザー
出力手段３に接続され、交流電源２はスイツチ９
を介して半導体レーザー出力手段３と接続されて
いる。

半導体レーザー出力手段３は、半導体レーザー
及び集光ユニツト等で構成され、集光された半導
体レーザーを被験個所へ伝送する為の送光用フア
イバー４と接続されている。

５は、被験個所から戻つた半導体レーザー光
を、実際血流量、速度等を得る血流計６に伝送す
る為の受光用フアイバーである。

本実施例では、送光用フアイバー４と受光用フ
アイバー５を分けて説明するが、一体型でもかま
わないものである。

送光用フアイバー４の送光先端には送光フエル
ール１０が、受光用フアイバー５の受光先端には
受光フエルール１１が各々形成されている。

又、本発明では第４図に示す集光ユニツトと組
み合わせて使用する。

以下に、集光ユニツトの構造乃至動作を説明す
る。

第４図に於いて、２１は半導体レーザー光源で
あり、半導体半導体レーザー等で構成される。２
２はレンズであり、半導体レーザー光源２１より
出力された半導体レーザー光を集光する。

２３はレーザー光入射側フエルールであり、本
体２０１に光フアイバー２４を保持させる為のフ
アイバー保持部品である。フエルール２３とレン
ズ２２間には集光路２９が設けられ、中間に偏光
板２８を配置した。

２５はレーザー出射側フエルールであり、光フ
アイバー２４を伝達してきた半導体レーザー光を
他の光学機器に接続する為のフアイバー保持部品
であり、或いは生体等の測定対象物に半導体レー
ザー光を照射する照射口部品でもある。

２７は半導体レーザー光源より半導体レーザー
を照射させる為に電気エネルギイを供給する直流
電源である。

フエルール２３は、光軸に対して約9°の角度を
持つて本体２０１に固定され、集光路２９の長さ
は約60mm程度である。

次に、本実施例の動作を図面を参照して詳細に
説明する。

半導体レーザー光源２１より出射された半導体
レーザー光は、２２のレンズで集光されて、フエ
ルール２３によつて角度をつけて保持されている
フアイバー２４に入り、２５のフエルールで保持
されているフアイバーから出射される。

このフエルール２３で保持されているフアイバ
ーに集光するときに、一部は反射されるが、フエ
ルール２３は光軸に対して角度（9°）を持つてい
る為、半導体レーザーには戻りにくい。

フエルール２５中フアイバーからの低次モード
を通る戻り光も半導体レーザーに入りにくい。

レーザー出力側フエルール２５、フアイバー２
４は、第５図に示した形状をも取り得る。即ちフ
アイバー２４先端に角度を設けるように加工する
のである。通常のフアイバー２４端面は、破線に
示す如く垂直な断面を有するが、これに約8°程度
の角度を設けるように加工するものである。

実施例 次に本発明を用いて、ラテツクス粒子のブラウ
ン運動を測定した。

第１図に於いて、ラテツクス粒子を含む液体８
を抽入したラテツクス槽７に、送光フエルール１
０及び受光フエルール１１を挿入する。

最初はスイツチ９を開いた状態で血流のゆらぎ
を測定し、次にスイツチ９を閉じて血流のゆらぎ
を測定する。

第２図は、縦軸にゆらぎの度合い、横軸に時間
をとつて示したグラフである。時間（2A）で、
スイツチ９を閉じた。

交流の周波数は150kHz、直流分に対して1/10
の電圧であつた。時間（2A）を境にして、ゆら
ぎがほとんどなくなつていることが明らかであ
る。

尚、第１図は一実施例であつて、半導体レーザ
ー供給電源に交流電力を供給できる構造であれ
ば、いかなるものであつてもかまわないものであ
る。

以上詳述の如く、反射戻り光によるランダムな
モードホツプを交流電気を重畳することによつて
除去し、正確な血流測定が行なえる等の効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図
は、第１図で示した一実施例を使用して行なつた
実験結果を示すグラフ、第３図は本発明の動作を
示す図、第４図、第５図は本発明の実施例に於け
る集光ユニツトを示した図である。 １……直流電源、２……交流電源、３……半導
体レーザー出力手段、４……送光用フアイバー、
５……受光用フアイバー、６……血流計、７……
ラテツクス槽、８……液体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体レーザー出力手段、前記半導体レーザ
   ー出力手段の半導体レーザー出力光を集光する為
   の集光ユニツト、半導体レーザー出力手段に電気
   エネルギイを供給する電源、及び半導体レーザー
   出力手段に供給される電気エネルギイに対し、測
   定周波数帯域外の周波数を有する交流電気出力を
   重畳させる重畳手段、前記集光ユニツトで集光さ
   れたレーザー光を伝達し、測定対象物へ照射する
   為の照射部材、前記照射部材を構成する各構成部
   品の接触界面乃至前記照射部材と前記集光ユニツ
   トの接触界面乃至前記照射部材の照射界面のう
   ち、これら界面の１部又は全部が光軸に対し、所
   定の角度を有することを特徴とする半導体レーザ
   ー血流計。