JP2004219244A

JP2004219244A - 光ファイバ異常検知装置及びこれを用いたレーザ伝送装置

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Publication number: JP2004219244A
Application number: JP2003006668A
Authority: JP
Inventors: Yukitsugu Kimura; 幸嗣木村; Shogo Ikunishi; 省吾生西
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】光ファイバが折れにくく且つ光ファイバの破断等の異常を確実に検知できる光ファイバの異常検知装置及びこれを備えたレーザ伝送装置を提供する。
【解決手段】レーザガイド１は、保護管２の中にレーザ光を伝送する光ファイバ３と回路線１５とを備えている。また、光ファイバ３の外側被覆層にはカーボン粒子が練り込まれていて、導電性が付与されている。回路線１５と外側被覆層とは閉ループの異常検知回路１７を形成しており、この回路１７は検出装置１８に接続されている。光ファイバ３が破断や発熱すると、外側被覆層が溶断或いは高温になって、異常検知回路１７がオープンになって抵抗値が非常に大きくなる、或いは高温のための抵抗値上昇が生じて、所定量の抵抗値変化以上になったときに、これを検出装置１８が検出して光ファイバ３の異常と判断し、レーザ発振装置に信号を送って発振を停止させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送する光ファイバの損傷又は発熱を検知する光ファイバ異常検知装置及びこれを用いたレーザ伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＹＡＧレーザ等の高出力のレーザ光を用いて金属を溶接や切断する等、被加工物に対し各種の加工を行うようにしたレーザ加工装置は一般によく知られている。このようなレーザ加工装置では、レーザ光を発振増幅するレーザ発振装置の出力部に入射側レンズ部を介してレーザガイドを接続し、レーザ発振装置から出力されたレーザ光をレンズ部の集光レンズで集光した後にレーザガイドの光ファイバに該光ファイバ入射端部から入射させてそのコア内を伝送させる。それから、この光ファイバの出射端部からレーザ光を出射させて出射側レンズ部の集光レンズで集光した後に被加工物に照射することにより、その被加工部を加工するようにしている。一般に、このようなレーザ加工装置はロボットアームに取り付けられていて、光ファイバの屈曲自在な性質を利用して照射部を移動させられるようになっている。ここで、レーザガイドというのは、レーザ発振装置から出力されたレーザ光を、被加工部への出力端まで伝送する部分をいう。
【０００３】
このレーザ光を伝送する光ファイバには、ステップインデックスファイバとグレーデッドインデックスファイバとがある。ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ伝送用のステップインデックスファイバの多くは、コア部分が純粋石英であって、ＹＡＧレーザに対する端面強度が高いという長所を有している。グレーデッドインデックスファイバは、コア部分に例えばゲルマニウムを添加してコアの径方向にグレーデッド形と呼ばれる屈折率分布を形成したもので、中心部に光を集中できるという長所を有している。なお、光ファイバは、コアとクラッドとを合わせたファイバ心線と呼ばれる部分と、その外層に設けられたファイバ保護のための樹脂の保護層とからなっている。
【０００４】
そして、上記レーザガイドには、その光ファイバの入射端部及び出射端部にレンズ部との接続を行うための光コネクタが装着されている。このレーザ用光コネクタは、例えば先端壁部（底壁部）にファイバ挿通孔が開口された有底筒状の金属製スリーブを備え、このスリーブ内に光ファイバの端部が嵌挿される。この光ファイバの端部には、その先端から保護層を除去してファイバ心線を露出させた露出部が形成されており、このファイバ心線の露出部及びそれに続く保護層に亘って光ファイバ端部がスリーブ内に嵌挿される。そして、このスリーブ内に嵌挿された光ファイバのうち、ファイバ心線の露出部先端がスリーブのファイバ挿通孔に挿通され、保護層がスリーブ内に設けたチャック機構等の固定部によりスリーブに固定保持されている。
【０００５】
また、スリーブの先端壁部に貫通孔を形成して、その貫通孔に、ファイバ挿通孔を有しかつスリーブとは別体の耐光強度の高いチップ部を嵌合固定する、換言すればファイバ挿通孔の周りをチップ部で構成することも行われている。
【０００６】
このようなレーザ加工装置に用いられるレーザガイドにおいては、その内部の光ファイバが過度の屈曲などにより破断すると、その破断部からレーザ光が放出されて予期しない部分に照射される。また、破断しないまでも屈曲の度合いが大きくて、光ファイバが一部損傷してそこからレーザ光が漏れ出す場合がある。ステップインデックスファイバでは、破断部分が１０００℃超の高温になるため、破断検知のために光ファイバに沿って銅線を配置して、この銅線で閉回路の破断検知回路を構成し、光ファイバが破断して破断部からレーザ光が放出されたときには、その放出レーザ光により銅線を溶断させて損傷検知回路を遮断することにより、光ファイバの破断を検知し、レーザ発振装置の発振作動を停止させるようにしている。
【０００７】
ここで、光ファイバを過度に屈曲させると、屈曲部分からレーザ光の漏れ出しが生じるが、銅線が溶断されるまでには至らない場合もある。また、グレーデッドインデックスファイバでは、破断部分からレーザ光が放出されずにその部分でレーザ光が反射してレーザ発振装置の方へ戻っていく場合がある。このときには、レーザ光が光ファイバ破断部を融かしてレーザ発振装置側へ戻っていくが、光ファイバの表面温度は４００〜５００℃にしかならないため、銅線が溶断せず光ファイバの破断を検知することができない。
【０００８】
このような事態に対処するために、光ファイバの外周に金属をコーティングして、その電気特性の変化を監視する方法が考えられている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−１９６０４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバの外周に金属をコーティングすると、金属とガラスとの密着性がよくないために、金属層を最外層とすると光ファイバ自体が曲げに弱く折れやすくなる。特にこのまま金属製の保護管に収納してレーザガイドとすると、保護管内面と接触して折れやすい。金属層の上にさらに補強層を設けることも可能であるが、コストが大きくなる。
【００１１】
また、金属は一般に融点が高く、例えばアルミニウムを溶融コーティングするときには７００℃以上にする必要があり、作業性が悪く、コストも増大する。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光ファイバが折れにくく且つ光ファイバの破断等の異常を確実に検知できる光ファイバの異常検知装置及びこれを備えたレーザ伝送装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、レーザガイド中の光ファイバに導電性を有する樹脂被覆層を設け、その樹脂被覆層の抵抗値の変化を検出して光ファイバの異常を検知することとした。
【００１４】
具体的には、請求項１に係る発明は、レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送する光ファイバの損傷又は発熱を検知する光ファイバ異常検知装置を対象とする。
【００１５】
そして、上記光ファイバに設けられた導電性を有する樹脂被覆層と、該樹脂被覆層の抵抗の変化を検出する検出装置とを備え、上記検出装置が所定量以上の上記樹脂被覆層の抵抗の変化を検出することにより上記光ファイバの損傷又は発熱を検知するものとする。
【００１６】
ここで、光ファイバの損傷というのは、光ファイバが完全に破断すること、一部破断すること及び傷がつくことであり、発熱というのは、光ファイバの一部破断、傷つき及び屈曲などによってレーザ光が光ファイバ端部以外の場所から漏れてその部分が高温になること、および光ファイバのクラッド部分にレーザが多く入射した場合等に光ファイバの広い範囲で温度上昇が発生することである。
【００１７】
請求項１の構成であれば、光ファイバの異常である損傷又は発熱によって導電性を有する樹脂被覆層が溶断して抵抗値が非常に大きくなったり、樹脂被覆層の温度が上がって抵抗値が変化する。導電性を有する樹脂被覆層はその温度が変化することにより、抵抗値は変化するものであり、一般的には抵抗値は温度上昇に従って値が大きくなる。ここで、光ファイバの発熱による光ファイバ表面温度は１００度以上となり、光ファイバの周囲の環境温度よりも高くなる。このため、例えば光ファイバ周囲の環境温度が１０度から８０度に変化したときの樹脂被覆層の抵抗値の変化量を所定量としておけば、光ファイバの発熱による抵抗値の変化量はこの所定量よりも大きな量となる。従って、樹脂被覆層の溶断による抵抗値の急増及び温度上昇による抵抗値増を所定量以上の変化として検出装置により検出することができて、光ファイバの中間部分からレーザ光が漏れる異常状態を確実に素早く検知することができる。これにより、レーザ出力装置のレーザ発振動作を停止させることができ、漏れたレーザ光の影響を最小限にすることができる。
【００１８】
抵抗の変化を検出するには、導電性を有する樹脂被覆層に電流を流して、その電流値や電圧値の変化を測定すればよい。
【００１９】
ここで、光ファイバに設けられた導電性を有する樹脂被覆層は、光ファイバを保護するための樹脂被覆層を構成する樹脂（ゴム、ナイロン樹脂、ＵＶ硬化樹脂等）にカーボン粒子や金属粒子等の導電性粒子等を練り込んで形成したり、樹脂自体に導電性樹脂を用いたりして形成したものである。
【００２０】
次に、請求項２に係る発明は、レーザ出力装置と、上記レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送する光ファイバと、請求項１に記載の光ファイバ異常検知装置と、を備え、上記光ファイバ異常検知装置が光ファイバの損傷又は発熱を検知したときに上記レーザ出力装置のレーザ出力を停止させるように構成されているレーザ伝送装置である。
【００２１】
請求項２の構成であれば、光ファイバの損傷又は発熱を確実に検知してレーザ出力装置を停止させることができるレーザ伝送装置を提供できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置１００（レーザ伝送装置）の概略図であり、図２はこのレーザ加工装置１００の中のレーザガイド装置Ｇの部分の全体構成を示したものである。上記レーザ加工装置１００は、レーザ発振装置４１（レーザ出力装置）、入射レンズ部４２、レーザガイド装置Ｇ、出射レンズ部４３及び光ファイバ３の損傷等の異常を検出する検出装置１８とからなる。また、４４は被加工物である。この出射レンズ部４３は不図示のロボットアームに取り付けられていて、出射レンズ部４３近傍のレーザガイド装置Ｇはロボットアームの動きに従って屈曲する屈曲部４６となっている。なお、上記検出装置１８は後述の異常検知回路１７と共に光ファイバ異常検知装置を構成している。
【００２４】
上記レーザガイド装置Ｇは、レーザガイド１と、このレーザガイド１の両端部が接続される入射側及び出射側レセプタクル３１Ａ，３１Ｂとからなる。上記レーザガイド１は、ステンレス鋼等の金属からなる折曲げ可能な保護管２と、この保護管２内に挿通されたレーザ用光ファイバ３と、その光ファイバ３におけるレーザ光の入射側（図２で左側）及び出射側（同右側）の各端部にそれぞれ保護管２に取付固定された状態で接続された入射側及び出射側のレーザ用光コネクタ８Ａ，８Ｂとを備えている。
【００２５】
上記入射側レセプタクル３１Ａは略筒状のもので、ＹＡＧレーザ等の高出力のレーザ光を出力する上記レーザ発振装置４１に接続されており、この入射側レセプタクル３１Ａ内に上記入射側のコネクタ８Ａの後述するスリーブ９が先端側から嵌挿されて位置決め状態で連結される。
【００２６】
一方、出射側レセプタクル３１Ｂも筒状のもので、被加工物に対向するように配置せしめた加工用ロボットの出射レンズ部４３に接続されており、この出射側レセプタクル３１Ｂに上記出射側のコネクタ８Ｂのスリーブ９が先端側から嵌挿されて位置決め状態で連結される。
【００２７】
上記レーザ用光ファイバ３は、図３に拡大して示すように、レーザ発振装置４１からの高出力のレーザ光を伝送するもので、コア４ａとその周りに位置するクラッド４ｂとからなる例えば外径２００μｍ〜１５００μｍの石英ガラス系のファイバ心線４と、このファイバ心線４を被覆している樹脂製の内側被覆層５と外側被覆層２０とを有し、ファイバ心線４のコア４ａ内でレーザ光を反射、あるいは屈折させながら伝送する。なお、本実施形態の光ファイバはコア４ａにゲルマニウムがドープされたグレーデッドインデックスファイバである。また、内側被覆層５はシリコーン樹脂で約０．３ｍｍ厚であり、外側被覆層２０はナイロン樹脂で約０．２ｍｍ厚である。この外側被覆層２０のナイロン樹脂には、カーボン粒子が練り込まれており、これにより外側被覆層２０には導電性が付与されている。つまり、外側被覆層２０が導電性を有する樹脂被覆層である。
【００２８】
上記レーザ用光ファイバ３の端部では、その外側被覆層２０と内側被覆層５とを先端側から所定寸法だけ除去することで、ファイバ心線４が剥き出しになっている。
【００２９】
一方、レーザ用光ファイバ３の入射側及び出射側端部にそれぞれ取り付けられているレーザ用光コネクタ８Ａ，８Ｂは本実施形態ではいずれも同様の構造（異なる構造にしてもよい）のもので、保護管２の外径よりも若干大径の有底円筒状の金属製スリーブ９を備えている。このスリーブ９の底壁部たる先端壁部の中心位置には貫通孔１０が形成され、この貫通孔１０内には耐熱温度の高いサファイア等からなる円筒状のチップ部１１が嵌合固定されている。このチップ部１１の内部には上記ファイバ心線４を挿通させるためのファイバ挿通孔１２が開口されている。そして、スリーブ９内に基端側（先端壁部と反対側）の開口からレーザ用光ファイバ３の端部が嵌挿されており、そのファイバ心線４の先端部はスリーブ９の先端壁部におけるチップ部１１のファイバ挿通孔１２に先端がチップ部１１の外面から突出した状態で挿通されている。尚、スリーブ９内の基端側部分にはスリーブ９内に光ファイバ３の端部を外側被覆層２０部分にて固定保持する固定部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
上記保護管２の内部には銅線である回路線１５が光ファイバ３に沿って配置されて挿通されている。この回路線１５は樹脂により絶縁被覆され、保護管２内に光ファイバ３からはフリー状態で挿通配置されている。
【００３１】
上記回路線１５の出射側の端部は、光ファイバ３の外側被覆層２０の出射側端に接続されている一方、入射側の端部では回路線１５、外側被覆層２０ともにそれぞれ接続配線１６，１６に接続され、両接続配線１６，１６は加工用ロボットの作動によって移動しない側の入射側コネクタ８Ａ（尚、出射側コネクタ８Ｂでもよい）の孔から引き出されて検出装置１８に入力されている。そして、上記回路線１５と外側被覆層２０、及び接続配線１６，１６により閉ループの異常検知回路１７が構成されている。なお、外側被覆層２０と接続配線１６とを電気的に接続する方法は、例えば、外側被覆層２０に接続配線１６を接触させて、収縮チューブなどで電気的な接続を保持したまま固定する方法を挙げることができる。
【００３２】
外側被覆層２０は導電性を有しているので、この異常検知回路１７に例えば常時微弱電流を流しておくことができ、この電流値を測定することにより抵抗値を常時モニターすることができる。ここで、保護管２内の温度が１０℃から８０℃まで上昇したときの異常検知回路１７の抵抗値の変化分を設定値として検出装置１８に予め記憶させておく。この設定値は温度が１０℃から８０℃まで上昇したときの外側被覆層２０の抵抗変化分（所定量）と回路線１５の抵抗変化分との和である。
【００３３】
このようにすることにより、光ファイバ３の破断時にその破断部から出たレーザ光により回路線１５及び外側被覆層２０のうち少なくともいずれか一方の部分が溶断する、或いは破断端でレーザ光が反射して光ファイバ３内を戻っていって回路線１５が溶断しないときでも光ファイバ３表面は外側被覆層２０が溶融し始める温度以上になるのでオープンとなって、異常検知回路１７の閉ループが遮断されたときに、異常検知回路１７の抵抗値が上記設定値以上の変化が生じる。この抵抗値の変化を検出装置１８で検出して、光ファイバ３の破断等の異常を検知し、レーザ発振装置４１に光ファイバ３の異常が発生したという信号を送って、発振作動を強制的に停止させるようにしている。
【００３４】
また、光ファイバ３が破断しなくても、過度の屈曲等によりその屈曲の場所等からレーザ光が外部に漏れたときには、その部分の光ファイバ３の温度が上がり発熱する。このとき外側被覆層２０の溶融しはじめる温度以上に温度が上がったら、上述の動作が行われ、それよりも低い温度でも１００℃以上であるため、温度変化による異常検知回路１７の抵抗値の変化量は上記設定値よりも大きく、この抵抗値の変化量を検出装置１８が検出してレーザ発振装置４１の発振作動を停止させる。つまり、検出装置１８は光ファイバ３の異常を検出すると共にレーザ発振装置４１を停止させる停止信号をレーザ発振装置４１に出力する機能を有している。
【００３５】
したがって、本実施形態においては、光ファイバ３が何らかの原因で損傷等して異常が発生した場合に、異常検知回路１７の一部が確実に破断・断線して、或いは抵抗値が設定値以上変化してレーザ発振装置４１を停止させるので、レーザガイド１の中間部分から高出力のレーザ光が漏れたり、レーザ光がレーザ発振装置４１まで戻ってきて破損させるということが生じることがなく安全である。
【００３６】
また、外側被覆層２０は、導電性を有する樹脂により形成されているので、レーザガイド１が屈曲されても切断されることがなく、従って屈曲による導通がなくなることがないため光ファイバ異常検知に支障を来すことがない。また、この外側被覆層２０は、樹脂であるので、光ファイバ３の表面にコーティングするときに、金属をコーティングするときほどに高温にする必要がなく容易に被覆層を形成できる。特に、光ファイバを母材から線引きする際に容易にコーティングできるので、製造コストが小さくて済む。しかも、この樹脂はガラスとの密着性がよいので、光ファイバ３が曲げに対して強くなる。さらに、ステンレスの保護管２に光ファイバ３が接触しても傷つきにくく、折れにくい。
【００３７】
そして、光ファイバ３の異常検知を、ナイロン樹脂にカーボン粒子を練り込んだ外側被覆層２０を用いて行っているので、このような樹脂被覆層を有する光ファイバ３を用意するだけで良いため、作製するのが容易であり、製造コストを低減できる。
【００３８】
（実施形態２）
図４は実施形態２に係るレーザガイド装置Ｇを示したものである。本実施形態は実施形態１とは異なり、レーザガイド１のコネクタ８Ａ，８Ｂとレセプタクル３１Ａ，３１Ｂとの連結遮断状態をも併せて検知できるようにしたものである。また、光ファイバ３に設けられた導電性の樹脂被覆層は、実施形態１と同様に外側被覆層２０であり、この外側被覆層２０は、金属粒子を添加したＵＶ硬化性樹脂から形成されている。
【００３９】
この実施形態では、上記実施形態１と同様に、レーザガイド１の保護管２内に、グレーデッドインデックスファイバである光ファイバ３と、異常検知回路１７を構成する回路線１５が挿通されている。この異常検知回路１７は検出装置１８と共に光ファイバ異常検知装置を構成している。
【００４０】
そして、レーザガイド１における入射側コネクタ８Ａのスリーブ９基端側には他の部分よりも大径のフランジ部９ａが形成され、このフランジ部９ａの先端側に１対のコネクタ側接触端子２７，２７がスリーブ９と電気絶縁された状態で取付固定され、この一方のコネクタ側接触端子２７は上記外側被覆層２０に接続された接続線２９に直接に接続され、他方のコネクタ側接触端子２７は回路線１５の一端部に接続配線１６，１６及び検出装置１８を介して間接的に接続されている。
【００４１】
また、入射側レセプタクル３１Ａの前面（入射側コネクタ８Ａとの対向面）には、入射側コネクタ８Ａを連結したときにそのコネクタ側接触端子２７，２７にそれぞれ導通状態に接触する１対のレセプタクル側接触端子３２，３２が他の部分と電気絶縁された状態で取付固定されている。これら両レセプタクル側接触端子３２，３２同士は図外の電気接続線により互いに接続されていて常時導通状態にあり、入射側コネクタ８Ａを入射側レセプタクル３１Ａに連結したときには、コネクタ側接触端子２７，２７にそれぞれレセプタクル側接触端子３２，３２が導通されて両コネクタ側接触端子２７，２７同士が電気接続線により接続状態（短絡状態）となるようにしている。
【００４２】
一方、出射側のコネクタ８Ｂにもそのスリーブ９におけるフランジ部９ａの先端面に１対のコネクタ側接触端子２７，２７がスリーブ９と電気絶縁された状態で取付固定され、これらのコネクタ側接触端子２７，２７はそれぞれ上記回路線１５及び出射側の外側被覆層２０に接続された接続線２９に接続されている。
【００４３】
また、出射側レセプタクル３１Ｂの前面（出射側コネクタ８Ｂとの対向面）には、出射側コネクタ８Ｂを連結したときにそのコネクタ側接触端子２７，２７にそれぞれ導通状態に接触する１対のレセプタクル側接触端子３２，３２が他の部分と電気絶縁された状態で取付固定されている。これら両レセプタクル側接触端子３２，３２同士は電気接続線（図示せず）により互いに接続されていて常時導通されており、出射側コネクタ８Ｂを出射側レセプタクル３１Ｂに連結したときに、コネクタ側接触端子２７，２７にそれぞれレセプタクル側接触端子３２，３２が導通されて両コネクタ側接触端子２７，２７同士が電気接続線を介して接続状態（短絡状態）になるようにしている。
【００４４】
したがって、この実施形態においては、入射側コネクタ８Ａが入射側レセプタクル３１Ａに、また出射側コネクタ８Ｂが出射側レセプタクル３１Ｂにそれぞれ適正に連結されているときには、各レセプタクル３１Ａ，３１Ｂのレセプタクル側接触端子３２，３２がそれぞれ対応する各コネクタ８Ａ，８Ｂのコネクタ側接触端子２７，２７に導通され、両コネクタ側接触端子２７，２７同士が両レセプタクル側接触端子３２，３２及びそれらを接続している電気接続線により接続状態になり、異常検知回路１７が閉ループに保たれる。この状態で光ファイバ３の破断等の異常を検知することができる。
【００４５】
そして、入射側コネクタ８Ａが入射側レセプタクル３１Ａから外れたとき、出射側コネクタ８Ｂが出射側レセプタクル３１Ｂから外れたとき、又は両コネクタ８Ａ，８Ｂがそれぞれレセプタクル３１Ａ，３１Ｂから外れたときには、その連結が外れた側のコネクタ接触端子２７，２７とレセプタクル側接触端子３２，３２との導通がなくなり、両レセプタクル側接触端子３２，３２による両コネクタ側接触端子２７，２７同士の接続状態が解除される。このため、上記光ファイバ３の破断に伴って回路線１５又は外側被覆層２０が溶断したときと同様に、異常検知回路１７の閉ループが遮断された状態となって異常検知回路１７の抵抗値が非常に大きくなり、そのコネクタ８Ａ，８Ｂのレセプタクル３１Ａ，３１Ｂからの連結の外れを検出装置１８が検知して、レーザ発振装置４１の発振作動を停止させることができる。
【００４６】
これらによって、光ファイバ３の破断とコネクタ８Ａ，８Ｂのレセプタクル３１Ａ，３１Ｂからの外れとの双方を同じ異常検知回路１７と検出装置１８とにより簡単な構成で検知することができる。
【００４７】
一方、本実施形態では、外側被覆層２０が溶断するほど光ファイバ３の発熱が大きくない場合でも、発熱によって外側被覆層２０の抵抗値が大きくなるため、実施形態１と同様に所定量よりも大きいこの抵抗値の変化を検出装置１８で検出して、光ファイバ３の異常を検知できる。検出装置１８は、このように光ファイバ３異常を検知してレーザ発振装置４１の発振作動を停止させる。
【００４８】
これまで説明したように本実施形態においては、光ファイバ３の外側被覆層２０が異常検知回路１７の一部をなしているので、光ファイバ３破断により外側被覆層２０が溶断するときはもちろん、破断等の光ファイバ３の異常によって外側被覆層２０が溶断するほどの高温にまでならなくても、外側被覆層２０の抵抗値の変化が所定量よりも大きくなり、これを検出装置１８が検出して光ファイバ３の異常を検知することができる。また、レーザガイド１のコネクタ８Ａ，８Ｂが外れたときにも検出装置１８が異常であると検知してレーザ発振装置４１の発振作動を停止させることができる。
【００４９】
また、外側被覆層２０は、導電性を有する樹脂により形成されているので、レーザガイド１が屈曲されても切断されることがない。従って屈曲による導通がなくなることがないため光ファイバ異常検知に支障を来すことがない。また、この外側被覆層２０は、樹脂であるので、光ファイバ３の表面にコーティングするときに、金属をコーティングするときほどに高温にする必要がなく容易に被覆層を形成できる。特に、光ファイバを母材から線引きする際に容易にコーティングできるので、製造コストが小さくて済む。しかも、この樹脂はガラスとの密着性がよいので、光ファイバ３が曲げに対して強くなる。さらに、ステンレスの保護管２に光ファイバ３が接触しても傷つきにくく、折れにくい。
【００５０】
そして、光ファイバ３の異常検知を、ＵＶ硬化性樹脂に金属粒子を練り込んだ外側被覆層２０を用いて行っているので、このような樹脂被覆層を有する光ファイバ３を用意するだけで良いため、作製するのが容易であり、製造コストを低減できる。
【００５１】
（その他の実施形態）
今まで説明した実施形態は例であって、本発明はこれらの例に限定されない。光ファイバの損傷又は発熱である光ファイバ異常を判定する抵抗値の所定量は、環境温度の変化による抵抗値の変化量との区別が付けば、どのような値であっても構わない。レーザ加工装置１００の構成は図３に示すものに限定されず、別の部品や装置等が付加されていても構わない。また、医療用のレーザメス等に用いられるレーザ伝送装置に本発明を用いても構わない。光ファイバ３はステップインデックスファイバでもグレーデッドインデックスファイバでもどちらでもよい。また、実施形態１又は２において損傷検出回路１７がそれぞれもう一方の実施形態のものであっても構わない。実施形態１または実施形態２において、導電性を付与させるための方法は、カーボン粒子または金属粒子練り込み以外の他の導電粒子の練り込みという方法でもよいし、被覆を構成する樹脂を導電性高分子としてもよいし、導電性を付与するのは内側被覆層５でも構わない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に述べる効果を奏する。
【００５３】
請求項１の発明によると、光ファイバの導電性を有する樹脂被覆層の抵抗値の変化量が所定量以上であることを検出装置で検出するので、光ファイバが破断して樹脂被覆層が溶断しても、また樹脂被覆層が溶断されない程度の光ファイバの異常であってもその発熱により確実に検知することができる。また、被覆層が樹脂であるので、光ファイバは折れにくく且つ作製することが容易である。
【００５４】
請求項２の発明によると、光ファイバの異常を確実に検知して、レーザ出力装置を停止させる安全なレーザ伝送装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ加工装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】実施形態１に係るレーザガイド装置の全体構成を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る光ファイバの端部近辺の拡大図である。
【図４】実施形態２に係るレーザガイド装置の全体構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１レーザガイド
３光ファイバ
１７異常検知回路
１８検出装置
２０外側被覆層（導電性を有する樹脂被覆層）
４１レーザ発振装置（レーザ出力装置）
１００レーザ加工装置（レーザ伝送装置）

Claims

レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送する光ファイバの損傷又は発熱を検知する光ファイバ異常検知装置であって、
上記光ファイバに設けられた導電性を有する樹脂被覆層と、該樹脂被覆層の抵抗の変化を検出する検出装置とを備え、
上記検出装置が所定量以上の上記樹脂被覆層の抵抗の変化を検出することにより上記光ファイバの損傷又は発熱を検知することを特徴とする光ファイバ異常検知装置。
レーザ出力装置と、
上記レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送する光ファイバと、
請求項１に記載の光ファイバ異常検知装置と、を備え、
上記光ファイバ異常検知装置が光ファイバの損傷又は発熱を検知したときに上記レーザ出力装置のレーザ出力を停止させるように構成されていることを特徴とするレーザ伝送装置。