JP7430711B2 - 光線を伝送および制御するための装置および方法 - Google Patents
光線を伝送および制御するための装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7430711B2 JP7430711B2 JP2021515582A JP2021515582A JP7430711B2 JP 7430711 B2 JP7430711 B2 JP 7430711B2 JP 2021515582 A JP2021515582 A JP 2021515582A JP 2021515582 A JP2021515582 A JP 2021515582A JP 7430711 B2 JP7430711 B2 JP 7430711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bundle
- light
- mode optical
- optical fibers
- single mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 154
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 134
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 36
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 241000961787 Josa Species 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
- A61B1/00167—Details of optical fibre bundles, e.g. shape or fibre distribution
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
- A61B1/00172—Optical arrangements with means for scanning
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0087—Phased arrays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
第3の態様によれば、本明細書は、光線を伝送および制御するための方法であって、光ガイドのN本のシングルモード光ファイバーの束の近位端で、要素光線を受ける工程と、前記光ガイドの前記遠位端で、規定された位相関数を持つ照明光を形成するために、前記シングルモード光ファイバーの束の前記近位端側に配置された少なくとも第1の空間光変調器によって、前記要素ビームの各々に位相シフトを適用する工程と、を含み、各シングルモード光ファイバーが要素光線を受け、遠位端で光線を放射するように意図され、前記シングルモード光ファイバーの束は、動作時に、前記ファイバー束の最大曲率に対応する最小曲率半径を含み、前記シングルモード光ファイバーの束が、ねじられており、前記シングルモード光ファイバーの束に前記最大曲率よりも小さい曲率を持たせたときに前記光ガイドの遠位端で前記位相関数を保持するように規定されたねじれ周期を持つ、方法に関する。
第4の態様によれば、本明細書は、遠位側にレンズを使用しない内視鏡撮像方法であって、光線を放射する工程と、物体に前記照明光をあてるために、第3の態様に記載の方法により、光線を伝送および制御する工程と、物体により戻され光ガイドを通ってその遠位端から近位端まで伝送される光を、検出する工程と、を含む方法に関する。
Claims (9)
- 光線を伝送および制御するための装置であって、
複数の非結合シングルモード光ファイバー(Fi)の束(50)を備え、各シングルモード光ファイバー(Fi)が近位端で要素ビーム(B1i)を受け、遠位端で光線(B2i)を放射する、光ガイド(40)と、
前記光ガイド(40)の前記近位端側に配置され、
前記要素ビーム(B1i)の各々に位相シフトを適用するのに適した少なくとも第1の空間光変調器(30)および
前記光ガイドの遠位端にて所定の位相関数を持つ照明光を形成するために、前記要素ビーム(B1i)の各々に位相シフトを適用するように構成された、前記第1の空間光変調器を制御するための制御ユニット(60)、
を含む、位相制御用の光学装置と、
を備え、
前記シングルモード光ファイバーの束は、動作時におけるファイバー束の最大曲率に対応する最小曲率半径が規定され、
前記シングルモード光ファイバーの束(50)が、ねじられており、前記シングルモード光ファイバーの束に前記最大曲率よりも小さい曲率を持たせたときに前記光ガイドの遠位端で前記位相関数を保持するように規定されたねじれ周期(P)を持つ、装置。 - 前記ねじれ周期が、1mmと30mmの間で構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記シングルモード光ファイバーの束の長さ(L)は、kを整数とすると、前記ねじれ周期(P)のk倍に等しい、請求項1または2に記載の装置。
- 前記第1の空間光変調器を制御するための前記制御ユニット(60)が、さらに、前記シングルモード光ファイバーのねじれ撚束の近位の入口で前記要素ビーム(B1i)の各々に角度偏差(θi)を適用するように構成され、前記角度偏差(θi)は、前記シングルモード光ファイバーの束における前記要素ビームを受けるシングルモード光ファイバーの位置に応じて、前記シングルモード光ファイバーへの結合を改善するように規定されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光ガイドが、前記シングルモード光ファイバーのねじれ撚束(50)の前記遠位端および前記近位端の少なくとも一方に、ねじれが可変の部分(51、52)を含み、前記遠位端側および前記近位端側の少なくとも一方で、前記ねじれ周期が無限大になる、請求項1~4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ねじれが可変の部分は、前記遠位端および前記近位端の少なくとも一方において、長さが1cm未満のねじれていない部分を有する、請求項5に記載の装置。
- 前記装置は、光パルスを含む光線を伝送および制御するのに適しており、前記装置はさらに、前記光パルスの群速度遅延を制御するための装置を含み、前記光パルスの群速度遅延を制御するための装置は、前記シングルモード光ファイバーのねじれ撚束の前記シングルモード光ファイバー間の静的な群速度遅延を抑制するように構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記シングルモード光ファイバーの少なくとも何本かがドープされている、請求項1~7のいずれか1項に記載の装置。
- 光線を放射するための光源(10)と、
規定された位相関数で物体に光をあてるためのビームを形成するために、前記光源から放射された光線を伝送および制御するための、請求項1~8のいずれか1項に記載の装置と、
前記物体により戻され少なくとも1本の第1の光ガイド(40)を通ってその遠位端から近位端まで伝送される光を、検出するための検出チャネル(20、21)と、を備える、内視鏡撮像システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1858545 | 2018-09-20 | ||
FR1858545A FR3086398B1 (fr) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | Dispositifs et methodes de transport et de controle de faisceaux lumineux |
PCT/EP2019/074142 WO2020058043A1 (fr) | 2018-09-20 | 2019-09-10 | Dispositifs et méthodes de transport et de contrôle de faisceaux lumineux |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022502124A JP2022502124A (ja) | 2022-01-11 |
JP7430711B2 true JP7430711B2 (ja) | 2024-02-13 |
Family
ID=65243742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021515582A Active JP7430711B2 (ja) | 2018-09-20 | 2019-09-10 | 光線を伝送および制御するための装置および方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11947101B2 (ja) |
EP (1) | EP3853655B1 (ja) |
JP (1) | JP7430711B2 (ja) |
FR (1) | FR3086398B1 (ja) |
WO (1) | WO2020058043A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102404070B1 (ko) * | 2020-09-25 | 2022-06-02 | 고려대학교 산학협력단 | 광섬유 번들을 이용하는 반사 내시현미경 및 이를 이용한 이미지 획득 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170299806A1 (en) | 2016-04-18 | 2017-10-19 | Chiral Photonics, Inc. | Pitch reducing optical fiber array and multicore fiber comprising at least one chiral fiber grating |
WO2017191685A1 (ja) | 2016-05-06 | 2017-11-09 | オリンパス株式会社 | 形状センサシステム |
JP2018502638A (ja) | 2014-12-18 | 2018-02-01 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | レンズなし内視鏡イメージング向けの、光パルスの搬送・制御用装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6563107B2 (en) * | 2001-01-11 | 2003-05-13 | Canadian Space Agency | Topological and motion measuring tool |
GB0812712D0 (en) | 2008-07-10 | 2008-08-20 | Imp Innovations Ltd | Improved endoscope |
EP2743743B1 (en) * | 2011-08-12 | 2020-12-02 | Fujikura Ltd. | Optical fiber structure, illumination device, endoscope, and optical fiber structure manufacturing method |
US20140276111A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Calcula Technologies Inc. | Low cost medical imaging systems and methods |
FR3049719B1 (fr) * | 2016-04-04 | 2019-09-13 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Dispositifs et methodes de transport et de controle de faisceaux lumineux pour l'imagerie endo-microscopique sans lentille |
US20170371069A1 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | Pgs Geophysical As | Fiber optic streamer monitoring |
-
2018
- 2018-09-20 FR FR1858545A patent/FR3086398B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2019
- 2019-09-10 US US17/278,026 patent/US11947101B2/en active Active
- 2019-09-10 WO PCT/EP2019/074142 patent/WO2020058043A1/fr unknown
- 2019-09-10 EP EP19779371.4A patent/EP3853655B1/fr active Active
- 2019-09-10 JP JP2021515582A patent/JP7430711B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018502638A (ja) | 2014-12-18 | 2018-02-01 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | レンズなし内視鏡イメージング向けの、光パルスの搬送・制御用装置 |
US20170299806A1 (en) | 2016-04-18 | 2017-10-19 | Chiral Photonics, Inc. | Pitch reducing optical fiber array and multicore fiber comprising at least one chiral fiber grating |
WO2017191685A1 (ja) | 2016-05-06 | 2017-11-09 | オリンパス株式会社 | 形状センサシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210382290A1 (en) | 2021-12-09 |
EP3853655A1 (fr) | 2021-07-28 |
FR3086398A1 (fr) | 2020-03-27 |
JP2022502124A (ja) | 2022-01-11 |
WO2020058043A1 (fr) | 2020-03-26 |
FR3086398B1 (fr) | 2020-11-27 |
EP3853655B1 (fr) | 2022-08-31 |
US11947101B2 (en) | 2024-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7167066B2 (ja) | ビーム特性を変化させるためのファイバ結合デバイス | |
JP6912555B2 (ja) | レンズレス内視顕微鏡撮像用光ビームを伝送及び制御するための装置及び方法 | |
US20230083093A1 (en) | Method of laser modification of an otpical fibre | |
Andresen et al. | Two-photon lensless endoscope | |
JP6720183B2 (ja) | レンズなし内視鏡イメージング向けの、光パルスの搬送・制御用装置、および内視鏡イメージングシステム | |
US11640027B2 (en) | Enhancing imaging by multicore fiber endoscopes | |
JP2019519005A (ja) | 多モード照明のために渦ファイバーを利用する光学撮像システム | |
JP2008521516A5 (ja) | ||
KR20200004318A (ko) | 광학 시스템 및 방법 | |
JP5224445B2 (ja) | レーザ光源装置 | |
JP7430711B2 (ja) | 光線を伝送および制御するための装置および方法 | |
Li et al. | Beam-shaping device-free femtosecond laser plane-by-plane inscription of high-quality FBGs | |
US20140064654A1 (en) | Multimode fiber for spatial scanning | |
Liu et al. | Modeling of a single multimode fiber imaging system | |
JP6640094B2 (ja) | レーザ光照射装置 | |
CN110200578B (zh) | 基于机械制长周期光纤光栅的全光纤内窥探头 | |
Cifuentes et al. | Non-linear label-free imaging through a multimode graded index optical fibre | |
US20240049950A1 (en) | Optical transform characterisation | |
Marcel et al. | Application of fiber tapers in astronomy | |
Heyvaert et al. | Design of a novel multicore optical fibre for imaging and beam delivery in endoscopy | |
Descloux et al. | Aberrations of the point spread function of a multimode fiber | |
CN118215829A (zh) | 用于传送和实时控制光束的装置和方法 | |
Park et al. | Flexible curled optical cord for bending-insensitive optical imaging delivery | |
Tsai et al. | Improvement of refractive index profiling of a small-core single-mode fiber under partially coherent light excitation | |
Kim et al. | Analysis of some substantial collimating lens functions in fiber optic confocal microscopy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210810 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20210810 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220812 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7430711 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |