JP2003307634A - バンドルライトガイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ファイバは種類によって、例えば紫外線伝送
用、可視光伝送用、赤外線伝送用等、夫々に特有の光透
過特性を有している。よって、これらの多くの中から選
択された１種類の光ファイバを束ねてバンドルライトガ
イドを構成した場合、選択された光ファイバの光透過範
囲でした使用できず、使用できる波長帯が限定されてし
まう。これを解決するには広い波長帯域に渡って優れた
光透過特性を有する光ファイバを開発すれば良いがそれ
には多大な時間とコストを要するという問題がある。本
発明は新たに光ファイバを開発することなく、広帯域に
渡る光透過特性を有したバンドルライトガイドを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】異なる波長透過特性を有する光ファイバ４
１、４２を夫々任意の本数ずつ混在させてバンドルライ
トガイド１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はバンドルライトガイ
ド、すなわち、光のエネルギー伝送に用いられ得る複数
の光ファイバを束ねたものに関する。本発明は特に、広
い波長帯域に適用することが出来るバンドルライトガイ
ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】バンドルライトガイドは、複数の光ファ
イバを束ねたものであり、主に光のエネルギーを伝送す
るために光ファイバが用いられる分野、例えば、分光分
析、レーザ加工、顕微鏡等の照明用といった分野におい
て広く用いられている。図７は、一般的なバンドルライ
トガイド２０の構造を示している。２３は光ファイバ、
２１はスリーブ、２２は可撓管（例えばプラスチック製
やステンレス製）、２４は接着剤である。複数の光ファ
イバ２３を束ねた状態で可撓管２２に挿通し、少なくと
もその一端を可撓管２２の端部に備えたスリーブ２１内
において、接着剤２４などで固定することによって、バ
ンドルライトガイド２０が構成されている。また、従来
のバンドルライトガイド２０では、複数の光ファイバ２
３は全て同一の光透過特性を有するもので構成するのが
一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、光ファイバ
はその種類によって、例えば紫外線伝送用、可視光伝送
用、赤外線伝送用等、それぞれに特有の光透過特性を有
している。よって、これらの多くの中から選択された１
種類の光ファイバ２３を束ねてバンドルライトガイド２
０を構成すると、選択された光ファイバ２３の光透過範
囲でしか使用できず、使用波長帯域が限定されてしま
う。これを解決するには、広い波長帯域に渡って優れた
光透過特性を有する光ファイバを開発すれば良いが、そ
れには多大な時間とコストが伴なってしまうという問題
がある。

【０００４】本発明の目的は、上記のような問題を解決
し得る、即ち、従来技術の範囲で製作可能な光ファイバ
を用いて広帯域の光透過特性を有するバンドルライトガ
イドを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）複数の光ファイバ
を束ねたバンドルライトガイドであって、前記複数の光
ファイバは、異なった光透過特性を有する複数種類の光
ファイバを混在させて構成したことを特徴としている。 （２）前記複数種類の光ファイバを混在させたバンドル
ライトガイドにおいて、光透過特性の種類毎にコア外径
が異なることを特徴としている（１）に記載のバンドル
ライトガイド。 （３）前記バンドルライトガイドは、その少なくとも一
つの端部に至るまで前記複数種類の光ファイバが混在し
ており、該混在している端部において、光透過特性の種
類毎に光ファイバの外径が異なることを特徴としている
（１）に記載のバンドルライトガイド。 （４）前記複数の光ファイバからなる束の少なくとも一
端が、一つのスリーブ内に固定されていることを特徴と
している（１）乃至（３）のいずれかに記載のバンドル
ライトガイド。

【０００６】

【作用】複数の異なった光透過特性を有する光ファイバ
を一括に束ねてバンドル化したので、複数種の光ファイ
バの光透過特性を兼ね揃えた広い波長帯域をカバーする
バンドルライトガイドが形成出来る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係わるバンドルライトガ
イドを図を用いて説明するが、本発明は参照した図面に
限定されるものではない。

【０００８】図１（Ａ）は本発明のバンドルライトガイ
ド１の長手方向と平行な略断面構造を示している。４１
は光ファイバ、４２は、光ファイバ４１とは異なる光透
過特性を有し光ファイバ４１と同一外径の光ファイバ、
２はスリーブ、３は光ファイバを保護するための可撓管
（例えばプラスチック製やステンレス製）、５は接着剤
である。なお、本実施形態に用いる光ファイバ４１、４
２は、光が伝送される領域であるコア（４１ａ、４２
ａ）と、その外周に形成された上記伝送される光をコア
内に閉じ込めるためのクラッド（４１ｂ、４２ｂ）から
構成されている。つまり、本実施形態における光ファイ
バ４１、４２の最外層はクラッドである。光ファイバ４
１と光ファイバ４２とを任意の長さに切り分けてそれぞ
れ任意の本数だけ用意し、これらを束ねた状態で可撓管
３に挿通し、少なくともその一端を可撓管３の端部に備
えたスリーブ２内において接着剤５を用いて固定したも
のが、本発明のバンドルライトガイド１である。なお、
本実施形態では、バンドルライトガイド１の両端におい
て、同一のスリーブ２を備えた構成となっている。

【０００９】図１（Ｂ）に示したように、スリーブ２の
先端面において、光ファイバ４１と光ファイバ４２が混
在して丸形状に集束固定されており、好ましくは、光フ
ァイバ４１と光ファイバ４２とが均等に分布するように
ランダム配列とする方が良い。こうすることによって、
スリーブ２の先端面の径方向に対する、バンドルライト
ガイド１の特性のばらつきを抑止することが出来る。ま
た、光ファイバ４１と４２とが同一外径であるため、両
者を容易に混在させることができ、例えば図２で示した
ようにスリーブ２’の先端のバンドル形状が矩形等の角
型の場合、光ファイバ４１と４２とを収まり良く混在さ
せた配列の設計及び組立てを容易に行うことが出来る。

【００１０】具体的には、例えば、光ファイバ４１は、
純粋石英からなるコアと、石英に屈折率を下げるために
例えばフッ素が添加されたクラッドとから成る、３５０
ｎｍ〜９００ｎｍの波長帯においてある特定の使用条件
を満たす光透過特性を有する光ファイバである。一方、
光ファイバ４２も同様に、純粋石英からなるコアと、石
英に屈折率を下げるために例えばフッ素が添加されたク
ラッドとから成る、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長帯で
ある特定の使用条件を満たす光透過特性を有する光ファ
イバである。光ファイバ４１、４２は、コア外径が概ね
１００μｍ〜１５００μｍであり、クラッド外径が概ね
１１０μｍ〜１６００μｍのものが使用される。これら
をそれぞれ任意の本数ずつ準備し一括混在させてバンド
ル化すれば、光ファイバ４１と光ファイバ４２との両方
の光透過特性を兼ね備えたバンドルライトガイド１が形
成される。つまり、光ファイバ４１と４２の両方の透過
特性を併せ持った２００ｎｍ〜９００ｎｍの広い波長帯
域で使用条件を満たす光透過特性を有したバンドルライ
トガイド１が完成する。このように、様々な光透過特性
を有した光ファイバを複数種類組み合わせることによ
り、光透過特性を任意に調整したバンドルライトガイド
を構成することが出来る。

【００１１】なお、本実施形態では上記で示したよう
に、同一外径の光ファイバ４１と４２とを任意の本数ず
つ組合わせてバンドル化することによって、バンドルラ
イトガイド１の光透過特性バランスを調整可能とするも
のであるが、これに加えて図３に示すように、光ファイ
バ４１と４２とが同一外径であり、且つ、それぞれのコ
ア外径が異なったものを用いても良い。これによれば、
例えば光ファイバ４１と４２とを同数にすることによっ
てバンドル端面における両方の光ファイバの占有面積を
同じにしつつ、複数の波長帯域の透過光量のバランスを
同レベルに調整する等の設計上の制約がある場合であっ
ても、バンドルライトガイドの設計段階において、これ
に組み込む光ファイバの少なくとも一方のファイバ外径
を他方のファイバ外径と同じのままコア外径を任意に調
整設計し、これに基づいて作成した光ファイバを使用す
れば、上記条件のバンドルライトガイドを構成出来る。
なお、光ファイバのコア占積率（ファイバ断面積におけ
るコア面積が占める割合）の調整は、光ファイバを製作
する段階で、既存技術によってコアとクラッド等の断面
積比率を変えることにより容易に成し得ることができ
る。以上のように、複数種類の同一外径の光ファイバ４
１と４２とを用いて、設計及び組立作業が行いやすく、
且つ、任意の広帯域の波長特性を有するバンドルライト
ガイドを作成することが出来る。

【００１２】図４は別の実施形態を示しており、図１で
示したバンドルライトガイド１を構成した同一外径の光
ファイバ４１と４２との組み合わせに代えて、互いに異
なる外径の光ファイバ６１と６２とを組み合わせて構成
したバンドルライトガイド１１である。よって、本実施
形態を構成する光ファイバ６１、６２を除く部分は前記
実施形態と同一符号を付与しているので、それらに関す
る説明は省略する。なお図４（Ａ）はバンドルライトガ
イド１１の長手方向と平行な略断面構造を示している。
光ファイバ６１、６２は、光が伝送される領域であるコ
ア（６１ａ、６２ａ）と、その外周に形成された上記伝
送される光をコア内に閉じ込めるためのクラッド（６１
ｂ、６２ｂ）とから構成されている。つまり、本実施形
態における光ファイバ６１、６２の最外層はクラッドで
ある。なお、光ファイバ６１の方が光ファイバ６２より
も外径（本実施形態の場合はクラッド外径）が大きいも
のとして図示している。図４（Ｂ）に示したように、ス
リーブ２の先端面において、光ファイバ６１と光ファイ
バ６２が混在して丸形状に集束固定されており、好まし
くは、光ファイバ６１と光ファイバ６２とが均等に分布
するようにランダム配列とする方が良い。こうすること
によって、スリーブ２の先端面の径方向に対する、バン
ドルライトガイド１１の特性のばらつきを抑止すること
が出来る。また、光ファイバ６１と６２とが異なる外径
であるから、スリーブ２の先端面において、光ファイバ
６１と６２の各々を識別可能であり、両者が斑なくラン
ダムに混在されているかどうか、あるいは、任意の光フ
ァイバの配列になっているかどうかを目視によって容易
に確認することができる。つまり、光ファイバ配列の組
立作業性が向上する。

【００１３】また、図５に示したように、光ファイバ６
１と６２の外径が異なり（図５の場合は光ファイバ６１
の方が光ファイバ６２よりも外径が大きい）、夫々のコ
ア６１ａ、６２ａが同一外径のものを用いた場合、両者
を同数ずつ用いてバンドルライトガイド１１を作成すれ
ば、スリーブ２の端部における両者のコア面積が占める
割合を同一にすることが出来ると共に、バンドルライト
ガイド１１の組立の際にスリーブ２の先端面において、
光ファイバ６１と６２の各々を識別可能であり、両者が
斑なくランダムに混在出来ているかどうか、あるいは、
任意の光ファイバの配列になっているかどうかをを目視
によって容易に確認すること出来る。よって、上記と同
様に組立ての作業効率が良い。また、光ファイバ６１、
６２の夫々のコアを互いに異なる外径に設定したものを
用いても良く、光ファイバ６１、６２の夫々の外径と、
夫々のコアの外径を設計段階で任意に調整しておけば、
スリーブ２の先端面における夫々の光ファイバの数量、
及び、夫々のコア面積が占める割合を任意に調整するこ
とが可能になり、この場合も上述したのと同様に、スリ
ーブ２の先端面において、光ファイバ６１と６２の各々
を識別可能であり、両者が斑なくランダムに混在されて
いるかどうか、あるいは、を目視によって容易に確認す
ることが出来る。よってこの場合も、上記と同様に組立
ての作業効率が良い。

【００１４】具体的には、例えば、光ファイバ６１が３
５０ｎｍ〜９００ｎｍの波長帯においてある特定の使用
条件を満たす光透過特性を有したものであり、光ファイ
バ６２が２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長帯においてある
特定の使用条件を満たす光透過特性を有したものであ
る。光ファイバ６２と６２は共に、純粋石英からなるコ
ア（６１ａ、６２ａ）と、石英に屈折率を下げるために
例えばフッ素が添加されたクラッド（６１ｂ、６２ｂ）
から成り、コア外径が概ね１００μｍ〜１５００μｍで
あり、クラッド外径が概ね１１０μｍ〜１６００μｍの
ものが使用される。光ファイバ６２の外径（この場合ク
ラッド外径）が光ファイバ６１より小径である場合、こ
れらをそれぞれ同数ずつ準備し一括混在してバンドル化
すれば、光ファイバ６１と光ファイバ６２との両方の光
透過特性を同一比率にて兼ね備えたバンドルライトガイ
ド１１が形成される。つまり、２００ｎｍ〜９００ｎｍ
の広い波長帯域で使用条件を満たす光透過特性を有した
バンドルライトガイド１１が完成する。また、バンドル
ライトガイド１１を組立てる際に、その端部において例
えばランダム配列のような任意の配列を行う必要がある
場合は、夫々の光ファイバの外径を相違させているの
で、配列状態を目視によって容易に確認することができ
組立作業効率が良い。なお、上記具体的な実施形態以外
にも、様々な光透過特性を有した光ファイバを複数種類
組み合わせることにより、光透過特性を任意に調整した
バンドルライトガイドを構成することが出来る。

【００１５】上記実施形態では２種類の光ファイバを組
み合わせてバンドルライトガイド１、１１を構成したが
その限りではなく、２種類以上の光ファイバを適宜選択
し組合せて構成しても良い。また、上記実施形態では、
石英系のコアとクラッドからなる光ファイバを用いて説
明したがその限りではなく、例えばプラスチック製光フ
ァイバ等、多種に亘る光ファイバを用いても良い。な
お、本発明で言う光ファイバ外径とは、バンドル化され
た光ファイバ束の端部における光ファイバ各々の最外層
の外径であり、例えば、光ファイバ端に取付けられたス
リーブ端部における光ファイバの最外層の外径を指して
いるのであって、その最外層が、コアの外周に備えられ
たクラッドや、クラッドの外周に備えられたサポート層
や、あるいはクラッドやサポート層の外周に備えられた
例えばプラスチック材からなる被覆層であっても良い。
なお、図６（Ａ）には、互いに異なる最外径を有する光
ファイバ７１、７２を夫々複数本ずつ組み込んだバンド
ルライトガイド１２を示している。光ファイバ７１、７
２は、同一外径の光ファイバ本体部（例えばコアとクラ
ッドから成る）７１ａ、７２ａの外周に、本体部７１
ａ、７２ａから剥離除去可能であり、夫々が異なる厚み
を有するプラスチック製被覆層７１ｂ、７２ｂが積層さ
れたものである。なお、バンドルライトガイド１２にお
いては、光ファイバ７１の方を光ファイバ７２よりも外
径が大きいものとして図示している。バンドルライトガ
イド１２はその性能上、光ファイバ７１、７２の先端部
の被覆層７１ｂ、７２ｂが所定長除去された状態で、接
着剤５によりスリーブ２の先端部で固定されている場合
がある。このような構成の場合、図６（Ｂ）で示すよう
に本体部７１ａ、７２ａのみがスリーブ２の先端面に露
出することになり、その結果、最外層である被覆層７１
ｂ、７２ｂがスリーブ２の端部に位置しないことにな
る。このような場合は、図６（Ａ）の光ファイバ本体部
７１ａ、７２ａの露出部の根元部の被覆層７１ｂ、７２
ｂを、本発明の光ファイバ外径と見なす。

【００１６】

【発明の効果】既存の光ファイバを利用しこれらを組み
合わせることによって、任意の波長透過帯域に対応した
バンドルライトガイドを構成することが出来るので、必
要とされる特性の光ファイバを新たに開発作成する必要
がなく、開発コスト等の経済的な問題点が解消される。

【００１７】バンドルライトガイドを構成する光ファイ
バの、種類毎のトータルコア面積の比率を調整すること
によって、容易にバンドルライトガイドの波長特性を制
御することが出来る。

【００１８】また仮に、バンドル化したい光ファイバＦ
１の光透過特性において、ある波長帯域（Ｌ）が他の波
長帯域よりも伝送損失が大きく透過特性が劣っている場
合、光ファイバＦ１とは別の、波長帯域（Ｌ）の伝送損
失が小さい光ファイバＦ２を補助用光ファイバとして用
意し、光ファイバＦ１と光ファイバＦ２とを任意の割合
で混在させてバンドル化する。こうすることによって、
光ファイバＦ１の欠点部分である波長帯域（Ｌ）の透過
率の低さを、光ファイバＦ２が補う役目を果たすので、
その結果、波長帯域（Ｌ）において透過特性上の欠点が
解決されたバンドルライトガイドを構成することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバンドルライトガイドの略断面（Ａ）
及び先端面（Ｂ）を示す図である。

【図２】図１で示したバンドルライトガイドの先端面
（Ｂ）の変形例を示す図である。

【図３】光ファイバ外径が同一でコア外径が異なる２種
類の光ファイバによって構成した本発明のバンドルライ
トガイドの先端面を示す図である。

【図４】光ファイバ外径が異なる２種類の光ファイバに
よって構成した本発明のバンドルライトガイドの断面図
（Ａ）及び先端面（Ｂ）を示す図である。

【図５】コア外径が同一で光ファイバ外径が異なる２種
類の光ファイバによって構成した本発明のバンドルライ
トガイドの先端面を示す図である。

【図６】図４とは別の、光ファイバ外径が異なる２種類
の光ファイバによって構成した本発明のバンドルライト
ガイドの断面図を示す図である。

【図７】従来のバンドルライトガイドの略断面（Ａ）及
び先端面（Ｂ）を示す図である。

【符号の説明】

１、１１、１２ バンドルライトガイド ２、２’ スリーブ ４１、４２、６１、６２、７１、７２ 光ファイバ ４１ａ、４２ａ、６１ａ、６２ａ 光ファイバのコア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光ファイバを束ねたバンドルライ
   トガイドであって、前記複数の光ファイバは、異なった
   光透過特性を有する複数種類の光ファイバを混在させて
   構成したことを特徴とするバンドルライトガイド。
2. 【請求項２】 前記複数種類の光ファイバを混在させた
   バンドルライトガイドにおいて、光透過特性の種類毎に
   コア外径が異なることを特徴とする、請求項１に記載の
   バンドルライトガイド。
3. 【請求項３】 前記バンドルライトガイドは、その少な
   くとも一つの端部に至るまで前記複数種類の光ファイバ
   が混在しており、該混在している端部において、光透過
   特性の種類毎に光ファイバの外径が異なることを特徴と
   する、請求項１に記載のバンドルライトガイド。
4. 【請求項４】 前記複数の光ファイバからなる束の少な
   くとも一端が、一つのスリーブ内に固定されていること
   を特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のバン
   ドルライトガイド。