歯科無痛治療用高機能伝送システムの実用化

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07558120
• 応募区分: 試験
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮城 光信 東北大学, 工学部, 教授 (90006263)
• 研究分担者: 本郷 晃史 日本電線, アドバンスリサーチセンタ, 研究リーダー ; 松浦 祐司 東北大学, 工学部, 助教授 (10241530)
• キーワード: 誘導体内装中空導波路 / 中空導波路 / 赤外レーザー / エルビウム・ヤグレーザー / 歯科治療 / 有機樹脂

研究概要

本研究は歯科治療において従来の高速回転のドリルに代わって、エルビウムヤグレーザー光を用い、痛みのない治療システムを構築することを目的としている。この為には、歯科無痛治療に要求されるフレキシブル伝送装置および固定曲がり伝送装置、照明光伝送装置など、あらゆるタイプの光伝送装置を有機樹脂を内装した銀中空ガラス導波路を用いて実現する。本研究によって得られた成果は以下の通りである。
1.エルビウム・ヤグレーザー光用中空導波路の超低損失化
平成7年度においてエルビウムヤグレーザー用ガラス中空導波路の製作に成功したが、更なる低損失化のために、銀中空導波路低損失化ならびに内装有機樹脂の最適選択について、理論的、実験的な検討を行い、超低損失伝送路の実現を試みた。その結果、内装誘電体としてポリイミド、フッ素樹脂を選び、実用レベルの損失をもつ導波路の実現に成功した。また、伝送装置実用化のために、歯科治療メーカーと協力し、低損失化を含め実用化に伴う諸問題を明らかにし、現在、臨床実験の一歩手前に近づけることに成功した。
2.レーザ伝送装置用光結合器の開発
これまで開発された中空ガラス導波路に対して行ったレーザ伝送実験の結果、あるレーザ光結合条件では導波路入射端付近において光エネルギーの集中が生じ、導波路の破損を招く事があることが判明した。この問題を解決するため、レンズとテ-パ-からなる新しい入射光学系を考案し、理論的・実験的検討を行った。その結果、この入射系は極めて高効率であり、入射ビームの軸づれに対しても大きなトレランスがあることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] 宮城光信: "赤外域レーザー用中空導波路の開発" OPTRONICS. 1. 116-120 (1996)
• [文献書誌] Akihito Hongo: "Fabrication of dielectric-coated silver hollow glass waveguides for the infrared" Proc.Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.2677. 55-63 (1996)
• [文献書誌] You Wang: "Transmission properties of fluorocarbon polymer-coated silver hollow glass waveguide with tapered section for Er : YAG laser" Proc.Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.2928. 58-63 (1996)
• [文献書誌] You Wang: "Characterization of copper waveguides for mid-irradiation with applications in medicine" Proc.Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.2928. 39-45 (1996)
• [文献書誌] You Wang: "Fabrication of dielectric-coated silver hollow nickel waveguide with multiple inner dielectric layers for Er : YAG laser light" Proc.Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.2928. 19-27 (1996)
• [文献書誌] Takafumi Watanabe: "Fabrication of silver hollow nickel waveguides with multiple inner dielectric layers by the outer-coating method" Opt.Lett.21, 20. 1670-1672 (1996)
• [文献書誌] You Wang: "Simultaneous measrement of optical constants of dispersive material at visible and infrared wavelengths" Appl.Opt.36, 1 (in press). (1997)
• [文献書誌] Yukio Abe: "Simplified technique of fabricating dielectric-coated silver hollow nickel waveguides by the outer-coating method" Opt.Laser Technol.28 (in press). (1997)
• [文献書誌] You Wang: "Thickness and uniformity of fluorocarbon polymer film dynamically coated inside silver hollow glass waveguides" Appl.Opt.28 (in press). (1997)