본 발명은 광원으로부터 전달된 광을 샘플로 조사하고 샘플로부터 생성된 광을 가이드하는 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브를 이용한 이미징 시스템으로, 본 시스템은 2개의 광섬유의 일단을 포함하는 소정영역에 가열수단을 이용하여 열을 가해 광섬유들의 일단이 일체로 서로 연결됨과 동시에 소정의 곡률 반경의 렌즈 면을 갖도록 형성된 광섬유 렌즈를 포함하는 렌즈 일체형 광섬유쌍 프로브를 이용한다. 이를 통해 간단한 제작과정을 통해 효과적으로 광 결합효율을 높이면서도 컴팩트한 이미징 시스템을 제공할 수 있다.