JP2002207134A - Hollow waveguide end face sealing cap - Google Patents
Hollow waveguide end face sealing capInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、中空導波路用端面
封止キャップに関するものである.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an end sealing cap for a hollow waveguide.
【0002】[0002]
【従来の技術】中空導波路あるいは中空ファイバは,材
料損失が大きく,充実型のファイバでは伝送が不可能な
炭酸ガスレーザ,エルビウムヤグなどの赤外レーザや,
エキシマレーザなどの紫外レーザ用の伝送路として開発
が進んでいる.また,この中空ファイバは空気やガスを
コアとして用いるため,端面での反射損が小さく,端面
破壊の可能性も低いので,大きな光電力の伝送に適して
おり、上記レーザ以外にも,石英系ファイバが使用可能
な波長帯でも,歯科、皮膚科、耳鼻科,外科などの医療
分野への応用が開かれている.2. Description of the Related Art A hollow waveguide or a hollow fiber has a large material loss and cannot be transmitted by a solid type fiber, such as a carbon dioxide gas laser and an erbium yag.
It is being developed as a transmission line for ultraviolet lasers such as excimer lasers. In addition, since this hollow fiber uses air or gas as the core, it has a small reflection loss at the end face and a low possibility of destruction of the end face. Therefore, it is suitable for transmission of large optical power. Even in the wavelength range where fiber can be used, applications in the medical fields such as dentistry, dermatology, otolaryngology, and surgery are open.
【0003】中空ファイバをレーザ治療に応用する際,
レーザを照射するターゲットから放出される血液や体
液,レーザ照射により除去された人体組織,あるいはレ
ーザ照射により発生するカーボンなどが、中空コアの内
部に侵入すると中空ファイバの特性を劣化させたり,破
損するなどの恐れがある.更にまた,体内へ中空ファイ
バを挿入して使用するためには,中空ファイバの端面が
封止されていることが必須の条件にもなる.When applying a hollow fiber to laser treatment,
When blood or body fluid emitted from a target irradiated with laser, human tissue removed by laser irradiation, or carbon generated by laser irradiation enters the inside of a hollow core, the properties of the hollow fiber deteriorate or break. And so on. Furthermore, in order to use a hollow fiber inserted into the body, it is essential that the end face of the hollow fiber be sealed.
【0004】そこで,従来はサファイア,石英,フッ化
カルシウムなどの窓材を、中空ファイバの端面に接着す
ることにより,端面を封止するという方法が取られてき
た.また,端面封止の別な手法として,最近はエルビウ
ムヤグレーザ用に端面封止ガラスキャップも提案されて
いる.Therefore, conventionally, a method has been adopted in which a window material such as sapphire, quartz, or calcium fluoride is bonded to the end face of the hollow fiber to seal the end face. In addition, as another method of sealing the end face, a glass cap with an end face has recently been proposed for erbium yag laser.
【0005】しかしながら,サファイア,石英,フッ化
カルシウムなどの材料ならびにその加工は高価である
故,中空ファイバの封止にかかるコストが高くなってし
まう.また,中空ファイバを医療用途に使用する場合,
封止材を固定するために用いられている接着剤が溶出
し,その部分で熱が発生し,封止の機能が果たされない
ということもあった.それ故,この場合には体内に中空
ファイバを挿入して行うような治療法への適応が難しか
った.However, since materials such as sapphire, quartz, and calcium fluoride and their processing are expensive, the cost of sealing the hollow fiber is high. When using hollow fibers for medical applications,
In some cases, the adhesive used to fix the sealing material was eluted, and heat was generated in that area, and the sealing function was not fulfilled. Therefore, in this case, it was difficult to adapt to a treatment method in which a hollow fiber was inserted into the body.
【0006】一方,端面封止用ガラスキャップはガラス
が透明な波長領域でのみ有効であり,赤外波長帯のレー
ザではエルビウムヤグレーザ用ファイバが限界で,それ
よりも波長が長いレーザ用の中空ファイバには適用出来
ないという本質的に克服できない問題があった.On the other hand, the glass cap for sealing the end face is effective only in the wavelength region where the glass is transparent. In the case of the laser in the infrared wavelength band, the fiber for the erbium yag laser is the limit, and the hollow portion for the laser having a longer wavelength is used. There was an essentially insurmountable problem that it could not be applied to fiber.
【0007】そこで本発明の目的は,赤外の広い波長帯
でも可能なように,上記課題を解決する.キャップは塩
化ナトリウムあるいは塩化カリウム結晶,あるいはその
結晶に有機樹脂が表面にコートされた材料を用いる中空
導波路用封止キャップである.封止キャップは低コスト
で製造することが可能であり,無毒で耐久性に優れてい
ると同時に,使い捨て可能で,樹脂がコートされたキャ
ップ消毒滅菌の雰囲気にも侵されることはない.Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem so that it is possible even in a wide infrared wavelength band. The cap is a sealing cap for hollow waveguide using sodium chloride or potassium chloride crystal, or a material in which the crystal is coated with organic resin on the surface. The sealing cap can be manufactured at low cost and is non-toxic and durable, while at the same time it is disposable and does not suffer from the atmosphere of resin-coated cap disinfection sterilization.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため,材料として,可視から赤外の広い波長帯で
透明な塩化ナトリウムあるいは塩化カリウム結晶柱を用
いる.同結晶柱には円柱状の孔が設けられ,中空ファイ
バがその中に挿入され,中空ファイバの一端がこれによ
り封止された構造となる.In order to achieve the above object, the present invention uses, as a material, a crystal column of sodium chloride or potassium chloride which is transparent in a wide wavelength band from visible to infrared. The crystal column has a cylindrical hole, into which a hollow fiber is inserted, and one end of the hollow fiber is sealed by this.
【0009】ここで,ここで封止として働く塩化ナトリ
ウムあるいは塩化カリウム結晶柱端面の形状を適当に制
御することにより,端面をレンズ集光素子,発散素子,
一様照射素子として機能させることができる.Here, by appropriately controlling the shape of the end face of the sodium chloride or potassium chloride crystal column acting as a seal, the end face can be made a lens condensing element, a diverging element, or the like.
It can function as a uniform irradiation element.
【0010】また,ディッピング法などを用い,環状オ
レフィンポリマー,弗素樹脂,ポリイミドなどの有機樹
脂を結晶柱に成膜させ,結晶の溶解を防いだり,結晶の
保護などが可能である.Further, by using a dipping method or the like, an organic resin such as a cyclic olefin polymer, a fluorine resin, or a polyimide can be formed on the crystal pillar to prevent dissolution of the crystal and protect the crystal.
【0011】このような本発明の中空ファイバの封止キ
ャップは,極めて低コストで製造することが可能であ
り,耐久性に優れ、無毒でかつ消毒滅菌の雰囲気にも侵
されることない.炭酸ガスレーザ光を含む,赤外の広い
波長帯で,中空ファイバ用の封止キャップを実現するこ
とが可能である。Such a hollow fiber sealing cap of the present invention can be manufactured at an extremely low cost, has excellent durability, is non-toxic, and is not affected by an atmosphere of disinfection and sterilization. It is possible to realize a sealing cap for hollow fibers in a wide infrared wavelength band including carbon dioxide laser light.
【0012】[0012]
【本発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて詳述する.図1は本発明の中空導波路
封止用キャップの一実施形態を示す断面図である.中空
導波路1の端面に塩化ナトリウムあるいは塩化カリウム
キャップ2が取り付けられており,中空導波路のコア3
に外部から異物が侵入しないような構造になっている.Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a cap for sealing a hollow waveguide of the present invention. A sodium chloride or potassium chloride cap 2 is attached to the end face of the hollow waveguide 1 and a core 3 of the hollow waveguide is provided.
The structure is such that foreign matter does not invade from outside.
【0013】キャップの固定は,伝送光と影響の無いキ
ャップの反対の端付近と中空ファイバを接着する.接着
剤を適当に選択することにより,中空ファイバに影響な
く,キャップを脱却することが可能であるため,キャッ
プ2に損傷が生じたり,汚染された場合には容易に交換
することができるうえ,容易にキャップのみを消毒滅菌
することも可能である.The fixing of the cap is performed by bonding the hollow fiber to the vicinity of the opposite end of the cap which has no influence on the transmitted light. By properly selecting the adhesive, it is possible to remove the cap without affecting the hollow fiber, so that if the cap 2 is damaged or contaminated, it can be easily replaced. It is also possible to easily sterilize only the cap.
【0014】キャップ2の内径は中空導波路1の外径に
ほぼ同じか,やや大きい程度であるため,中空導波路1
をキャップ2に挿入するだけで,接着剤を使用しなくて
もキャップ2を固定することもできる.中空導波路1の
コア内にガスを封入したり,コア内を真空化したりする
場合には,キャップ2と中空導波路1の密着性を高める
ために,接着剤やグリスなどを使用してキャップ2を固
定してもよい.Since the inner diameter of the cap 2 is almost the same as or slightly larger than the outer diameter of the hollow waveguide 1, the hollow waveguide 1
By simply inserting the cap 2 into the cap 2, the cap 2 can be fixed without using an adhesive. When gas is sealed in the core of the hollow waveguide 1 or when the inside of the core is evacuated, the cap 2 is bonded with an adhesive or grease in order to enhance the adhesion between the cap 2 and the hollow waveguide 1. 2 may be fixed.
【0015】封止用の塩化ナトリウムあるいは塩化カリ
ウムキャップ2の製造方法の一例としては,適当な断面
積,長さを有する同結晶に,中空ファイバの外径とほぼ
等しい孔を円柱状にドリルによって形成することによっ
て製造出来る.あるいは大量生産用の為には,適当な長
さを有し,比較的大きな断面を有する同結晶に等間隔で
ドリルで円柱状の孔を形成した後,劈開により分割し,
多数のキャップを形成するという方法もある.As an example of a method for manufacturing the sodium or potassium chloride cap 2 for sealing, a hole having a diameter approximately equal to the outer diameter of the hollow fiber is drilled into the same crystal having an appropriate cross-sectional area and length. It can be manufactured by forming. Alternatively, for mass production, a columnar hole is drilled at equal intervals in the same crystal having an appropriate length and a relatively large cross section, and then divided by cleavage.
There is also a method of forming many caps.
【0016】図2(a)は、キャップ2の封止面が平凸
レンズの形状をもつ場合,図2(b)は、封止面が平凹
レンズの形状をもつ場合の断面図である。これらの形状
はドリルの形状を適当な形にし,外面を水あるいはアル
コールなどを用い,研磨・溶解することによって,形成
可能である.FIG. 2A is a cross-sectional view when the sealing surface of the cap 2 has a plano-convex lens shape, and FIG. 2B is a cross-sectional view when the sealing surface has a plano-concave lens shape. These shapes can be formed by making the shape of the drill appropriate and polishing and dissolving the outer surface with water or alcohol.
【0017】図2(c)および図2(d)は,キャップ
2の封止面をメニスカスレンズの形状とした場合の断面
図である.この場合もドリルの形状,研磨・溶解によっ
て,形状制御ができ,これによって,端面からの出射ビ
ームを収束,発散させることが可能となる。FIGS. 2C and 2D are cross-sectional views when the sealing surface of the cap 2 has a meniscus lens shape. In this case as well, the shape can be controlled by the shape, polishing and melting of the drill, thereby making it possible to converge and diverge the beam emitted from the end face.
【0018】封止端面の断面積は,塩化ナトリウムある
いは塩化カリウム結晶が六方晶系であるため,通常は正
方形,あるいは長方形に限られる.端面を長方形にする
ことにより,中空ファイバからの光分布は封止端面内で
拡がり,目的にあった様々な出射分布が得られる.The cross-sectional area of the sealing end face is usually limited to a square or a rectangle because sodium or potassium chloride crystals are hexagonal. By making the end face rectangular, the light distribution from the hollow fiber spreads within the sealed end face, and various emission distributions for the intended purpose can be obtained.
【0019】塩化ナトリウムあるいは塩化カリウムは水
に溶ける性質があるため,これを克服するために,上記
で得られた封止素子を環状オレフィンポリマー,弗素樹
脂,あるいはポリイミドなどの有機樹脂でコートする.
溶媒で溶かされた環状オレフィンポリマー,弗素樹脂,
あるいはポリイミド前駆体溶液中にディッピング法など
で同結晶の表面に液状膜を形成し,熱処理を行なえば,
これらの膜が形成される.Since sodium chloride or potassium chloride has the property of being soluble in water, in order to overcome this, the sealing element obtained above is coated with an organic resin such as a cyclic olefin polymer, a fluorine resin or a polyimide.
Cyclic olefin polymer, fluororesin,
Alternatively, if a liquid film is formed on the surface of the same crystal by dipping or the like in a polyimide precursor solution and heat treatment is performed,
These films are formed.
【発明の効果】以上要するに、本発明によれば次のよう
な優れた効果を発揮する。In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
【0020】赤外の広い波長に対応する中空ファイバ
の封止が可能である. 量産性に優れ、低コストでの生産が可能である. 耐久性に優れている. レーザ光部と接着剤の相互作用はなく,接着剤の溶出
による人体への影響はない. 各種形状の封止材を形成することが可能で、さまざま
な光学的機能をもつ封止材を形成できる.It is possible to seal a hollow fiber corresponding to a wide infrared wavelength. Excellent mass productivity and low-cost production. Has excellent durability. There is no interaction between the laser beam and the adhesive, and there is no effect on the human body due to the elution of the adhesive. It is possible to form sealing materials of various shapes and to form sealing materials with various optical functions.
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図である.FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】(a)キャップの封止面を平凸レンズ形状とし
た場合の、実施形態の一例を示す断面図である. (b)キャップの封止面を平凹レンズ形状とした場合
の、実施形態の一例を示す断面図である. (c)キャップの封止面を外面凸メニスカスレンズ形状
とした場合の、実施形態の一例を示す断面図である. (d)キャップの封止面を外面凹メニスカスレンズ形状
とした場合の、実施形態の一例を示す断面図である.FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of an embodiment when a sealing surface of a cap has a plano-convex lens shape. (B) It is sectional drawing which shows an example of embodiment when the sealing surface of a cap is made into the shape of a plano-concave lens. (C) It is sectional drawing which shows an example of embodiment when the sealing surface of a cap is made into the outer surface convex meniscus lens shape. (D) is a cross-sectional view showing an example of the embodiment in the case where the sealing surface of the cap has an outer concave meniscus lens shape.
1 中空導波路 2 塩化ナトリウムあるいは塩化カリウムキャップ 3 中空導波路コア領域 Reference Signs List 1 hollow waveguide 2 sodium chloride or potassium chloride cap 3 hollow waveguide core region
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 祐司 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉(番地な し) 東北大学工学部内 (72)発明者 相澤 芳三 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉(番地な し) 東北大学工学部内 Fターム(参考) 2H050 AC64 AC86 AC90 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yuji Matsuura Aoba-maki Aoba, Aoba-ku, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture (72) Inside of Faculty of Engineering, Tohoku University No address) Tohoku University Faculty of Engineering F-term (reference) 2H050 AC64 AC86 AC90
Claims (3)
柱に設けた円柱状の孔に,中空導波路の端面を挿入して
用いることを特徴とする中空導波路封止用キャップ.1. A cap for sealing a hollow waveguide, wherein an end face of a hollow waveguide is inserted into a cylindrical hole provided in a crystal column of sodium chloride or potassium chloride.
とにより,集光,発散,あるいは一様照射素子として機
能することを特徴とする,請求項1に記載の中空導波路
封止用キャップ.2. The hollow waveguide sealing device according to claim 1, wherein said crystal pillar functions as a condensing, diverging or uniform irradiation element by appropriately controlling the end face shape of said crystal column. cap.
いることを特徴とする請求項1に記載の中空導波路封止
キャップ.3. The hollow waveguide sealing cap according to claim 1, wherein an outer surface of said crystal column is coated with an organic resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001040948A JP2002207134A (en) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | Hollow waveguide end face sealing cap |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001040948A JP2002207134A (en) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | Hollow waveguide end face sealing cap |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002207134A true JP2002207134A (en) | 2002-07-26 |
Family
ID=18903455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001040948A Pending JP2002207134A (en) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | Hollow waveguide end face sealing cap |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002207134A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017015881A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 三菱電線工業株式会社 | Optical fiber and light guiding member |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001040948A patent/JP2002207134A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017015881A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 三菱電線工業株式会社 | Optical fiber and light guiding member |
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