JPH0357432A - Semiconductor laser blood flow meter - Google Patents
Semiconductor laser blood flow meterInfo
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
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
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a blood flow meter using semiconductor laser light.
半導体レーザー光源をレンズを用いてファイバーに入光
させると、ファイバ一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ップを生じさせ
る。When a semiconductor laser light source enters a fiber using a lens, reflected light from one end of the fiber returns to the semiconductor laser light source, causing random mode hops.
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。Therefore, since the spectrum of the semiconductor laser light, which is a reference for blood flow measurement, changes discretely, the blood flow measurement value fluctuates greatly, making measurement impossible.
上記に鑑み本発明は、後段に設けられたファイバーやフ
ァイバーとの接触界面等の光学的部位で生ずる反射戻り
光によって生ずるランダムなモードホップを除去するこ
とを目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to eliminate random mode hops caused by reflected return light that occurs at an optical site such as a fiber provided at a subsequent stage or a contact interface with a fiber.
本発明の特徴は次の通りである。The features of the present invention are as follows.
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
ドは単一であるか、不安定な状態、温度が変化(たり戻
り光があったりすると、発振モード(周期、波長等)が
ランダムに飛ぶ。When the semiconductor laser is stable (constant temperature, no return light, constant output), the oscillation mode is either single, as shown in Figure 3 (a), or it is unstable, or when the temperature changes (or return). When there is light, the oscillation modes (period, wavelength, etc.) jump randomly.
(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
よってランダムノイズをなくすことである。(See FIG. 3(b)) The present invention is to eliminate random noise by superimposing an alternating current on a drive current for generating a semiconductor laser, and periodically oscillating a small mode.
即ち、この軽い周期的なモードホップが、ファイバ一端
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。That is, this light periodic mode hop offsets and averages the effective reflected return light generated at one end of the fiber, so that the spectral width of the source semiconductor laser output can be maintained.
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量によって
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。In the present invention, unlike the conventional example in which a pulsed laser instantaneously becomes multi-mode, the present invention instantaneously generates a single mode at intervals of 150 kHz using AC weight. (See FIG. 3(C)) This alternating current has a frequency outside the measurement frequency band consisting of the semiconductor laser output frequency and the beat frequency, preferably higher than this, but is not particularly limited.
本発明の実施例を次に説明する。Examples of the present invention will now be described.
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)はスイッチ(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。In Figure 1, a DC power source (1) is connected to a semiconductor laser output means (3), and an AC power source (2) is connected to a switch (9).
) is connected to the semiconductor laser output means (3).
半導体レーザー出力手段(3)は、半導体レーザー及び
集光ユニット等で構成され、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ァイバー(4)と接
続されている。The semiconductor laser output means (3) is composed of a semiconductor laser, a condensing unit, etc., and is connected to a light transmission fiber (4) for transmitting the condensed semiconductor laser to the test site.
(5)は、被験個所から戻っ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
光用ファイバーである。(5) is a light-receiving fiber for transmitting the semiconductor laser light returned from the test site to the blood flow meter (6) for measuring actual blood flow volume, speed, etc.
本実施例では、送光用ファイバー(4)と受光用ファイ
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。In this embodiment, the light transmitting fiber (4) and the light receiving fiber (5) will be explained separately, but they may be integrated.
送光用ファイバー(4)の送光先端には送光フエルール
(lO)が、受光用ファイバー(5)の受光先端には受
光フェルール(l1)が各々形成されている。A light transmitting ferrule (lO) is formed at the light transmitting end of the light transmitting fiber (4), and a light receiving ferrule (11) is formed at the light receiving end of the light receiving fiber (5).
又、本発明では第4図に示す集光ユニットと組み合わせ
て使用する。Further, in the present invention, it is used in combination with a condensing unit shown in FIG.
以下に、集光ユニットの構造乃至動作を説明する。The structure and operation of the condensing unit will be explained below.
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威される。In FIG. 4, (21) is a semiconductor laser light source, which is composed of a semiconductor laser or the like.
(22)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。(22) is a lens, and semiconductor laser light source (21)
The laser beam output from the semiconductor laser is focused.
(23)はレーザー光入射側フエルールであり、本体(
201)に光ファイバー(24)を保持させる為のファ
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。(23) is the ferrule on the laser beam incidence side, and the main body (
201) is a fiber holding component for holding the optical fiber (24). Ferrule (23) and lens (
22) A condensing path (29) was provided between them, and a polarizing plate (28) was placed in the middle.
(25)はレーザー出射側フエルールであり、光ファイ
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ァ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ーを供給
する直流電源である。(25) is a ferrule on the laser output side, which is a fiber holding part for connecting the semiconductor laser light transmitted through the optical fiber (24) to other optical equipment, or for connecting the semiconductor laser light to an object to be measured such as a living body. The irradiation port component (27) is a DC power supply that supplies electrical energy to irradiate the semiconductor laser from the semiconductor laser light source.
フェルール(23)は、光軸に対して約9゛の角度を持
って本体(201)に固定され、集光路(29)の長さ
は約60mm程度である。The ferrule (23) is fixed to the main body (201) at an angle of about 9° to the optical axis, and the length of the light collecting path (29) is about 60 mm.
次に、本実施例の動作を図面を参照して詳細に説明する
。Next, the operation of this embodiment will be explained in detail with reference to the drawings.
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、フェルール
(23)によって角度をつけて保持されているファイバ
ー(24)に入り、(25)のフエルールで保持されて
いるファイバーから出射される。The semiconductor laser light emitted from the semiconductor laser light source (21) is focused by the lens (22), enters the fiber (24) held at an angle by the ferrule (23), and enters the fiber (24) held at an angle by the ferrule (23). It is emitted from a fiber held by a ferrule.
このフェルール(23)で保持されているファイバーに
集光するときに、一郎は反射されるが、フェルール(2
3)は光軸に対して角度(9゜)を持っている為、半導
体レーザーには戻りにくい。When focusing on the fiber held by this ferrule (23), Ichiro is reflected, but the ferrule (23)
3) has an angle (9°) with respect to the optical axis, so it is difficult to return to a semiconductor laser.
フヱルール(25)中ファイバーからの(lモードを通
る戻り光も半導体レーザーに入りにくい。Return light passing through the (l mode) from the fiber in the filter (25) is also difficult to enter the semiconductor laser.
レーザー出力側フェルール(25)、ファイバー(24
)は、第5図に示した形状をも取り得る。即ちファイバ
ー(24)先端に角度を設けるように加工するのである
。通常のファイバー(24)端而は、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。Laser output side ferrule (25), fiber (24)
) can also take the shape shown in FIG. In other words, the tip of the fiber (24) is processed to form an angle. The end of the normal fiber (24) has a vertical cross section as shown by the broken line, but it is processed to form an angle of about 8 degrees.
実験例
次に本発明を用いて、ラテックス粒子のブラウン運動を
測定した。Experimental Example Next, the Brownian motion of latex particles was measured using the present invention.
第1図に於いて、ラテックス拉子を含む液体(8)を抽
大したラテックス博(7)に、送光フエルール(10)
及び受光フエルール(11)を挿入する。In Figure 1, a light transmitting ferrule (10) is added to a latex liquid (7) containing a latex liquid (8).
and insert the light receiving ferrule (11).
最初はスイッチ(9)を開いた状態で血流のゆらぎを測
定し、次にスイッチ(9)を閉じて血流のゆらぎを測定
する。First, the fluctuation of blood flow is measured with the switch (9) open, and then the fluctuation of blood flow is measured with the switch (9) closed.
第2図は、縦軸にゆらぎの度合い、横軸に時{IAをと
って示したグラフである。時IJ(2A)で、スイッチ
(9)を閉じた。FIG. 2 is a graph in which the vertical axis represents the degree of fluctuation and the horizontal axis represents time {IA. At time IJ (2A), the switch (9) was closed.
交流の周波数は150kHz,直流分に対してl/10
の電圧であった。時間(2A)を境にして、ゆらぎがほ
とんどなくなっていることが明らかである。The frequency of AC is 150kHz, l/10 compared to DC.
The voltage was It is clear that the fluctuation almost disappears after time (2A).
尚、第1図は一実施例であって、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
であってもかまわないものである。Note that FIG. 1 is one embodiment, and any structure may be used as long as it can supply alternating current power to the semiconductor laser supply power source.
以上詳述の如く、反射戻り光によるランダムなモードホ
ップを交流電気を重畳することによ一て除去し、正確な
血流測定が行なえる等の効果を存するものである。As described in detail above, random mode hops caused by reflected return light can be eliminated by superimposing alternating current electricity, and there are effects such as accurate blood flow measurement.
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は、第1図
で示したー実施例を使用して行なっ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ットを示した図であ
る。
直流電源、
交流電源、
半導体レーザー出力手段、
送光用ファイバー
受光用ファイバー
血流計、
ラテックス槽、
液体。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the results of an experiment conducted using the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the operation of the present invention. 4 and 5 are diagrams showing a light condensing unit in an embodiment of the present invention. DC power supply, AC power supply, semiconductor laser output means, fiber blood flow meter for light transmission and reception, latex bath, liquid.
Claims (1)
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ット、半導体レーザ ー出力手段に電気エネルギーを供給する電 源、及び半導体レーザー出力手段に供給さ れる電気エネルギーに対し、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 させる重畳手段よりなることを特徴とする 半導体レーザー血流計。(1) Semiconductor laser output means, a focusing unit for condensing the semiconductor laser output light of the semiconductor laser output means, a power source for supplying electrical energy to the semiconductor laser output means, and electricity supplied to the semiconductor laser output means A semiconductor laser blood flow meter comprising a superimposing means for superimposing alternating current electrical output having a frequency outside the measurement frequency band on energy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192533A JPH0357432A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Semiconductor laser blood flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192533A JPH0357432A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Semiconductor laser blood flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357432A true JPH0357432A (en) | 1991-03-12 |
| JPH0556898B2 JPH0556898B2 (en) | 1993-08-20 |
Family
ID=16292863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192533A Granted JPH0357432A (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Semiconductor laser blood flow meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357432A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563634A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-13 | Nilsson Gert Erik | Method of deciding flowing motion of fluid and its device |
| JPS5783079A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Sharp Corp | Driving method of semiconductor laser |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1192533A patent/JPH0357432A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563634A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-13 | Nilsson Gert Erik | Method of deciding flowing motion of fluid and its device |
| JPS5783079A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Sharp Corp | Driving method of semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556898B2 (en) | 1993-08-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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