JP2023053684A - 光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの芯部が被覆部により被覆されている被覆領域と光ファイバの芯部が被覆部により被覆されていない非被覆領域との境界部分の冷却効率を改善する。【解決手段】光ファイバ１０と、内部スリーブ２０と、外部スリーブ３０と、導光部材４０と、内部スリーブ２０の内側の流入空間Ｓ１に冷却媒体を供給する供給機構５０と、内部スリーブ２０と外部スリーブ３０との間の流出空間Ｓ２から冷却媒体を排出する排出機構６０と、を備え、光ファイバ１０は、芯部１１と、被覆部１２と、を有し、芯部１１は、被覆領域Ｒ１において被覆部１２により被覆されるとともに非被覆領域Ｒ２において被覆部１２により被覆されておらず、供給機構５０は、被覆領域Ｒ１において流入空間Ｓ１に冷却媒体を供給し、内部スリーブ２０は、流入空間Ｓ１と流出空間Ｓ２とを連通させる連通穴２１を非被覆領域Ｒ２に有する光コネクタ１００を提供する。【選択図】図１

Description

本開示は、光コネクタに関するものである。

従来、レーザ光を光ファイバによりレーザ加工装置に伝送するときに、光ファイバとレーザ加工装置との接続するための光コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示される光コネクタは、円筒形状のハウジングの内面に支持される第１スリーブと第２スリーブの内面に支持される第２スリーブとを備え、第２スリーブの内側に光ファイバが配置されている。

特許文献１では、第１スリーブと第２スリーブとの間の冷却水貯留部に冷却水が供給され、第２スリーブによって冷却水が軸方向に案内されて第２スリーブの先端で折り返す。第２スリーブの先端で折り返された冷却水は、第１スリーブと第２スリーブとの間の第１冷却水貯留部と、第２スリーブの内部との双方を流通し、冷却水貯留部から排出される。

特開２０２０－８６６８号公報

発明者らが光コネクタの発熱状態について検討を進めたところ、光ファイバの芯部が被覆部により被覆されている被覆領域と光ファイバの芯部が被覆部により被覆されていない非被覆領域との境界部分で特に発熱量が大きくなることが分かった。特許文献１の光コネクタでは、被覆領域と非被覆領域との境界位置の被覆部が冷却水により冷却されるものの、冷却効率に改善の余地があった。

特許文献１の光コネクタでは、第１スリーブと第２スリーブとの間の冷却水貯留部に供給された冷却水は、第２スリーブによって軸方向に案内されて第２スリーブの先端で折り返した後に被覆領域と非被覆領域との境界位置の被覆部に到達する。冷却水が被覆領域と非被覆領域との境界位置の被覆部に到達するまでに加熱されてしまうため、境界位置の被覆部の冷却効率に改善の余地があった。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光ファイバの芯部が被覆部により被覆されている被覆領域と光ファイバの芯部が被覆部により被覆されていない非被覆領域との境界位置の被覆部の冷却効率を改善した光コネクタを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る光コネクタは、軸線に沿って配置される光ファイバと、前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記光ファイバを内周側に保持する内部スリーブと、前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記内部スリーブを内周側に保持する外部スリーブと、光源から出射されたレーザ光が入射する第１端面と前記光ファイバの入射端面に接合された第２端面とを有するとともに前記第１端面から前記第２端面へ前記レーザ光を導く導光部材と、前記内部スリーブの内側の流入空間に冷却媒体を供給する供給機構と、前記内部スリーブと前記外部スリーブとの間の流出空間から前記冷却媒体を排出する排出機構と、を備え、前記光ファイバは、前記レーザ光を伝送する芯部と、前記芯部を被覆する被覆部と、を有し、前記芯部は、前記軸線に沿った被覆領域において前記被覆部により被覆されるとともに前記被覆領域と前記入射端面との間の非被覆領域において前記被覆部により被覆されておらず、前記供給機構は、前記被覆領域において前記流入空間に前記冷却媒体を供給し、前記内部スリーブは、前記流入空間と前記流出空間とを連通させる連通穴を前記非被覆領域に有する。

本開示によれば、光ファイバの芯部が被覆部により被覆されている被覆領域と光ファイバの芯部が被覆部により被覆されていない非被覆領域との境界部分の冷却効率を改善した光コネクタを提供することができる。

本開示の一実施形態に係る光コネクタを示す縦断面図である。 図１に示す光コネクタのＡ－Ａ矢視端面図である。 図１のＢ部分の部分拡大図である。 本実施形態の光コネクタの制御構成を示すブロック図である。 内部スリーブの変形例を示す横断面図である。

以下、本開示の一実施形態に係る光コネクタ１００について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る光コネクタ１００を示す縦断面図である。図２は、図１に示す光コネクタ１００のＡ－Ａ矢視端面図である。図３は、図１のＢ部分の部分拡大図である。図４は、本実施形態に係る光コネクタ１００の制御構成を示すブロック図である。図５は、内部スリーブの変形例を示す横断面図である。図１に示す矢印は、冷却媒体の流通方向を示す。

本実施形態の光コネクタ１００は、光源ＬＳから出射されたレーザ光を光ファイバ１０によりレーザ加工装置（図示略）に伝送するときに、光ファイバ１０とレーザ加工装置との接続するための装置である。図１および図３に示すように、光コネクタ１００は、光ファイバ１０と、内部スリーブ２０と、外部スリーブ３０と、導光部材４０と、供給機構５０と、流量調整弁（供給量調整部）５５と、排出機構６０と、保持部材７０と、前部固定スリーブ７２と、後部固定スリーブ７４と、温度センサ（温度検出部）８０と、制御部（出力調整部）９０と、を備える。

光ファイバ１０は、軸線Ｘに沿って配置されるとともに光源ＬＳから導光部材４０を介して入射端面１０ａから入射するレーザ光を伝送する部材である。光ファイバ１０は、レーザ光を伝送するとともに軸線Ｘに直交する断面が円形である芯部１１と、芯部１１の外周面を被覆する被覆部１２と、を有する。光源ＬＳが照射するレーザ光の出力は、１Ｗ以上とするのが好ましく、更に好ましくは１ｋＷ以上である。

ここで使用する光ファイバは中実タイプのファイバおよび中空を有するフォトニック結晶ファイバ（ＰＣＦ）両方に対し効果を有する。特に高出力かつシングルモードファイバレーザのような高品質のレーザを伝送可能なファイバにおいて高い効果を有する。

芯部１１は、石英ガラス製のコアの外側に石英ガラス製のクラッドが設けられた部材である。被覆部１２は、ポリイミド等の紫外線硬化樹脂により形成されている。図１に示すように、芯部１１は、軸線Ｘに沿った被覆領域Ｒ１において被覆部１２により被覆されている。一方、芯部１１は、軸線Ｘに沿った非被覆領域Ｒ２においては被覆部１２により被覆されていない。

内部スリーブ２０は、軸線Ｘに沿って円筒状に形成されるとともに光ファイバ１０を内周側に保持する部材である。内部スリーブ２０は、黄銅等の熱伝導性が高い金属材料により形成されている。内部スリーブ２０の内側は、供給機構５０により冷却水等の冷却媒体が流入する流入空間Ｓ１となっている。図２に示すように、流入空間Ｓ１は、軸線Ｘ回りに環状に形成される空間となっている。

図２に示す内部スリーブ２０の内周面は、断面視が円形に形成されているが、他の態様としてもよい。例えば、図５に示すように、内部スリーブ２０の内周面には、軸線Ｘ回りの周方向に間隔を空けて配置される複数の溝部２２が形成されていてもよい。図５は、内部スリーブ２０の変形例を示す横断面図である。図５に示す溝部２２は、軸線Ｘに沿って延びるように直線状に形成されている。溝部２２が内周面に形成された内部スリーブ２０によれば、流入空間Ｓ１へ流入した冷却媒体が軸線Ｘに沿って連通穴２１に向けて流通するように適切に調整することができる。

外部スリーブ３０は、軸線Ｘに沿って円筒状に形成されるとともに内部スリーブ２０を内周側に保持する部材である。外部スリーブ３０は、熱伝導性に優れた銅合金や真鍮、アルミ合金などにより形成されている。内部スリーブ２０と外部スリーブ３０との間には、排出機構６０から流出する冷却媒体を導く流出空間Ｓ２となっている。図２に示すように、流出空間Ｓ２は、軸線Ｘ回りに環状に形成される空間となっている。

内部スリーブ２０は、流入空間Ｓ１と流出空間Ｓ２とを連通させる連通穴２１を非被覆領域Ｒ２に有する。図１に示すように、連通穴２１は、光ファイバ１０の入射端面１０ａと導光部材４０の第２端面４０ｂとが接合（融着）される位置の近傍に形成されている。連通穴２１は、図１に示す１箇所にのみ形成してもよいし、軸線Ｘ回りの周方向の複数箇所に形成してもよい。

導光部材４０は、光源ＬＳから軸線Ｘに沿って出射されるレーザ光を光ファイバ１０の入射端面１０ａに導く部材である。導光部材４０は、光源ＬＳから出射されたレーザ光が入射する第１端面４０ａと、光ファイバ１０の入射端面１０ａに融着により接合された第２端面４０ｂとを有する。導光部材４０は、第１端面４０ａから第２端面４０ｂへレーザ光を導く。

導光部材４０は、円柱状に形成される第１部材４１と略円錐状に形成される第２部材４２とを一体に形成した部材である。導光部材４０は、例えば、石英により形成されている。図１に示すように、内部スリーブ２０の前部固定スリーブ７２側（一端側）の内周面には、第１部材４１の外周面が接着剤を介して接合されている。

供給機構５０は、被覆領域Ｒ１において、流入空間Ｓ１に冷却媒体を供給する機構である。供給機構５０は、供給源（図示略）から流量調整弁５５を介して供給される冷却媒体を流通させる管体である。供給機構５０は、外部スリーブ３０を貫通するとともに内部スリーブ２０の内側の流入空間Ｓ１と連通している。

図３に示すように、被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置Ｘ１と供給機構５０が冷却媒体を流入空間Ｓ１へ流入させる流入位置Ｘ２との軸線Ｘに沿った距離はＬとなっている。また、芯部１１の外径はＤとなっている。そして、距離Ｌおよび外径Ｄは、以下の式（１）を満たすように設定する。
１≦Ｌ／Ｄ≦２００ （１）
また、距離Ｌおよび外径Ｄは、以下の式（２）を満たすように設定するのが更に好ましい。
１０≦Ｌ／Ｄ≦１００ （２）

図３に示すように、軸線Ｘに直交する径方向において、被覆部１２の外周面と内部スリーブ２０の内周面との間の幅はＷとなっている。そして、幅Ｗおよび外径Ｄは、以下の式（３）を満たすように設定する。
１≦Ｗ／Ｄ≦５０ （３）

流量調整弁５５は、制御部９０から伝達される制御信号に応じて開度が調整される弁体である。流量調整弁５５は、開度に応じた供給量で供給源から供給機構５０へ冷却媒体を導く。

排出機構６０は、供給機構５０から流入空間Ｓ１へ流入し連通穴２１から流出空間Ｓ２へ導かれた冷却媒体を、被覆領域Ｒ１において、流出空間Ｓ２から外部へ排出する機構である。排出機構は、流出空間Ｓ２から冷却媒体を外部へ向けて流通させる管体である。排出機構６０は、外部スリーブ３０を貫通して流出空間Ｓ２と連通している。

保持部材７０は、軸線Ｘに沿って円柱状に形成されるとともに光ファイバ１０を保持する部材である。図１に示すように、内部スリーブ２０の後部固定スリーブ７４側（他端側）の内周面には、保持部材７０の外周面が固定されている。保持部材７０は、後部固定スリーブ７４に突き当てられた状態で取り付けられている。

保持部材７０と後部固定スリーブ７４とが突き当てられる部分を密閉するように、例えばシリコーン樹脂製のシール材７４ａが充填されている。また、前述したように、内部スリーブ２０の前部固定スリーブ７２側（一端側）の内周面には、第１部材４１の外周面が接着剤を介して接合されている。これにより、流入空間Ｓ１は、導光部材４０および保持部材７０により密閉された空間となっている。

前部固定スリーブ７２は、内部スリーブ２０および外部スリーブ３０の光源ＬＳ側の端部に取り付けられるとともに軸線Ｘに沿って円筒状に形成される部材である。前部固定スリーブ７２は、本体部７２ａと、石英により形成される窓部材７２ｂと、窓部材７２ｂを本体部７２ａに固定する固定部材７２ｃとを有する。光源ＬＳから出射されたレーザ光は、窓部材７２ｂを透過して導光部材４０の第１端面４０ａに導かれる。

後部固定スリーブ７４は、内部スリーブ２０および外部スリーブ３０の光源ＬＳの反対側の端部に取り付けられるとともに軸線Ｘに沿って円筒状に形成される部材である。後部固定スリーブ７４の光源ＬＳ側に内部スリーブ２０および外部スリーブ３０が取り付けられる。後部固定スリーブ７４の光源ＬＳの反対側には、ファイバケーブルＣＡが取り付けられる。

温度センサ８０は、被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置を通過した冷却媒体の温度を検出する装置である。温度センサ８０は、光ファイバ１０の入射端面１０ａと導光部材４０の第２端面４０ｂとが接合（融着）される位置の近傍において、内部スリーブ２０の温度を検出する。温度センサ８０は、内部スリーブ２０の温度を検出することにより、光ファイバ１０の入射端面１０ａと導光部材４０の第２端面４０ｂとが融着される位置を通過する冷却媒体の温度を検出することができる。

制御部９０は、温度センサ８０が検出した温度に応じて流量調整弁５５および光源ＬＳのレーザ光の出力を調整する装置である。制御部９０は、温度センサ８０が検出した温度が目標温度よりも高い場合には、流量調整弁５５の開度を大きくするように流量調整弁５５を制御する。また、制御部９０は、温度センサ８０が検出した温度が目標温度よりも低い場合には、流量調整弁５５の開度を小さくするように流量調整弁５５を制御する。

制御部９０は、温度センサ８０が検出した温度が所定の閾値温度よりも高い場合には、光源ＬＳから出力されるレーザ光の出力を停止するように光源ＬＳを調整する。レーザ光の出力を停止することで、光コネクタ１００が閾値温度よりも高い温度に維持されて損傷することを防止することができる。

次に、本実施形態の光コネクタ１００の内部を流通する冷却媒体の流れについて説明する。
供給源から供給される冷却媒体は、流量調整弁５５により供給量が調整され、供給機構５０により被覆領域Ｒ１の流入空間Ｓ１に供給される。被覆領域Ｒ１の流入空間Ｓ１に供給された冷却媒体は、軸線Ｘに沿って被覆領域Ｒ１から非被覆領域Ｒ２に向けて流通し、被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置Ｘ１を通過する。境界位置Ｘ１を通過する冷却媒体は、境界位置Ｘ１の近傍の被覆部１２を冷却する。

境界位置Ｘ１を通過した冷却媒体は、軸線Ｘに沿って導光部材４０へ向けて流通し、連通穴２１から非被覆領域Ｒ２の流出空間Ｓ２へ導かれる。流入空間Ｓ１を被覆領域Ｒ１から非被覆領域Ｒ２へ向けて流通した冷却媒体は、連通穴２１で折り返し、流出空間Ｓ２を非被覆領域Ｒ２から被覆領域Ｒ１へ向けて逆方向に流通する。非被覆領域Ｒ２と被覆領域Ｒ１との境界位置を通過した冷却媒体は、排出機構６０により流出空間Ｓ２から外部へ排出される。

以上説明した本実施形態の光コネクタ１００は、以下の作用及び効果を奏する。
本実施形態の光コネクタ１００によれば、光ファイバ１０が内部スリーブ２０の内周側に保持され、内部スリーブ２０が外部スリーブ３０の内周側に保持される。光ファイバ１０は、被覆領域Ｒ１において被覆部１２により被覆されるとともに非被覆領域Ｒ２においては被覆部１２に被覆されていない。導光部材４０の第１端面４０ａから入射して第２端面４０ｂへ導かれるレーザ光は、光ファイバ１０の入射端面１０ａから入射し、非被覆領域Ｒ２を通過して被覆領域Ｒ１に到達する。

レーザ光は、非被覆領域Ｒ２を通過する際には、芯部１１（石英ガラス製で１μｍ帯における屈折率が約１．５）と冷却媒体（水である場合は１μｍ帯における屈折率が約１．３）との屈折率の差が比較的大きいため、そのほとんどが芯部１１から透過せずにほとんど全反射する。

一方、被覆部１２の屈折率が約１．４と芯部１１と冷却媒体との間の数値であり、芯部１１と被覆部１２との屈折率の差が比較的小さいため、レーザ光が被覆領域Ｒ１を通過する際にはその一部が被覆部１２に透過して被覆部１２を加熱する。したがって、非被覆領域Ｒ２と被覆領域Ｒ１との境界位置で被覆部１２が発熱し、また、芯部１１に比べて被覆部１２は耐熱性が劣るため、温度が上昇すると焼損が生じやすい。

本実施形態の光コネクタ１００によれば、供給機構５０が、被覆領域Ｒ１において内部スリーブ２０の内側の流入空間Ｓ１に冷却媒体を供給する。また、内部スリーブ２０は、流入空間Ｓ１と流出空間Ｓ２とを連通させる連通穴２１を非被覆領域Ｒ２に有する。そのため、供給機構５０により供給される冷却媒体は、流入空間Ｓ１に流入した直後に被覆領域Ｒ１から非被覆領域Ｒ２に設けられた連通穴２１に向けて移動し、非被覆領域Ｒ２と被覆領域Ｒ１との境界位置Ｘ１で被覆部１２を冷却する。そのため、非被覆領域Ｒ２と被覆領域Ｒ１との境界位置Ｘ１の被覆部１２の冷却効率が改善する。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、内部スリーブ２０の一端側が導光部材４０により閉塞され、内部スリーブ２０の他端側が保持部材７０により閉塞され、密閉された流入空間Ｓ１が形成される。流入空間Ｓ１が密閉されているため、供給機構５０から流入空間Ｓ１に流入した冷却媒体は、その全てが連通穴２１を介して流出空間Ｓ２へ導かれる。供給機構５０から連通穴２１へ向けた一様な流れが形成されるため、冷却媒体が流入空間Ｓ１を淀みなく流通し、境界位置の被覆部１２を効率よく冷却することができる。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、排出機構６０が被覆領域Ｒ１において流出空間Ｓ２から冷却媒体を排出するため、供給機構５０から連通穴２１へ向けた方向に流通した冷却媒体が連通穴２１で折り返し、連通穴２１から排出機構６０へ向けて逆方向に流通する。冷却媒体が連通穴２１で折り返す長い流路を淀みなく流通するため、境界位置の被覆部１２を含む光コネクタ１００の各部を効率よく冷却することができる。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、内部スリーブ２０の内周面に軸線Ｘに沿って延びる溝部２２が形成されているため、流入空間Ｓ１へ流入した冷却媒体が軸線Ｘに沿って連通穴２１に向けて流通するように適切に調整することができる。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、発熱量が大きい被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置Ｘ１の被覆部１２を冷却した冷却媒体の温度に応じて供給機構５０から流入空間Ｓ１へ供給される冷却媒体の供給量を調整することにより、発熱量に応じて境界位置の被覆部１２を適切に冷却することができる。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、発熱量が大きい被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置の被覆部１２を冷却した冷却媒体の温度に応じて光源ＬＳから出力されるレーザ光の出力を調整することにより、発熱量に応じて境界位置の被覆部１２を適切に冷却することができる。

また、本実施形態の光コネクタ１００によれば、被覆領域Ｒ１と非被覆領域Ｒ２との境界位置Ｘ１と、供給機構５０が冷却媒体を流入空間Ｓ１へ流入させる流入位置Ｘ２との軸線Ｘに沿った距離をＬとし、芯部１１の外径をＤとした場合、１≦Ｌ／Ｄ≦２００（より好ましくは１０≦Ｌ／Ｄ≦１００）を満たすように距離Ｌおよび外径Ｄを設定することにより、非被覆領域Ｒ２と被覆領域Ｒ１との境界位置Ｘ１の近傍に冷却媒体が流入するため、被覆部１２の冷却効率が改善する。

以上説明した本実施形態に記載の光コネクタは、例えば以下のように把握される。
本開示に係る光コネクタ（１００）は、軸線（Ｘ）に沿って配置される光ファイバ（１０）と、前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記光ファイバを内周側に保持する内部スリーブ（２０）と、前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記内部スリーブを内周側に保持する外部スリーブ（３０）と、光源から出射されたレーザ光が入射する第１端面（４１）と前記光ファイバの入射端面（１０ａ）に接合された第２端面とを有するとともに前記第１端面から前記第２端面へ前記レーザ光を導く導光部材（４０）と、前記内部スリーブの内側の流入空間（Ｓ１）に冷却媒体を供給する供給機構（５０）と、前記内部スリーブと前記外部スリーブとの間の流出空間（Ｓ２）から前記冷却媒体を排出する排出機構（６０）と、を備え、前記光ファイバは、前記レーザ光を伝送する芯部（１１）と、前記芯部を被覆する被覆部（１２）と、を有し、前記芯部は、前記軸線に沿った被覆領域（Ｒ１）において前記被覆部により被覆されるとともに前記被覆領域と前記入射端面との間の非被覆領域（Ｒ２）において前記被覆部により被覆されておらず、前記供給機構は、前記被覆領域において前記流入空間に前記冷却媒体を供給し、前記内部スリーブは、前記流入空間と前記流出空間とを連通させる連通穴（２１）を前記非被覆領域に有する。

本開示に係る光コネクタによれば、光ファイバが内部スリーブの内周側に保持され、内部スリーブが外部スリーブの内周側に保持される。光ファイバは、被覆領域において被覆部により被覆されるとともに非被覆領域においては被覆部に被覆されていない。導光部材の第１端面から入射して第２端面へ導かれるレーザ光は、光ファイバの入射端面から入射し、非被覆領域を通過して被覆領域に到達する。

レーザ光は、非被覆領域を通過する際には、芯部と冷却媒体との屈折率の差が比較的大きいため、そのほとんどが芯部から透過せずにほとんど反射する。一方、被覆部の屈折率が芯部と冷却媒体との間の数値であり、芯部と被覆部との屈折率の差が比較的小さいため、レーザ光が被覆領域を通過する際にはその一部が被覆部に透過して被覆部を加熱する。したがって、非被覆領域と被覆領域との境界位置で被覆部が発熱し、また、芯部に比べて被覆部は耐熱性が劣るため、温度が上昇すると焼損が生じやすい。

本開示に係る光コネクタによれば、供給機構が、被覆領域において内部スリーブの内側の流入空間に冷却媒体を供給する。また、内部スリーブは、流入空間と流出空間とを連通させる連通穴を非被覆領域に有する。そのため、供給機構により供給される冷却媒体は、流入空間に流入した直後に被覆領域から非被覆領域に設けられた連通穴に向けて移動し、非被覆領域と被覆領域との境界位置で被覆部を冷却する。そのため、非被覆領域と被覆領域との境界位置の被覆部の冷却効率が改善する。

本開示に係る光コネクタにおいては、前記内部スリーブの一端側の内周面には前記軸線に沿って円柱状に形成される前記導光部材の外周面が接合されており、前記内部スリーブの他端側の内周面には前記軸線に沿って円柱状に形成されるとともに前記光ファイバを保持する保持部材（７０）の外周面が接合されており、前記流入空間は、前記導光部材および前記保持部材により密閉された空間である構成としてもよい。
本構成の光コネクタによれば、内部スリーブの一端側が導光部材により閉塞され、内部スリーブの他端側が保持部材により閉塞され、密閉された流入空間が形成される。流入空間が密閉されているため、供給機構から流入空間に流入した冷却媒体は、その全てが連通穴を介して流出空間へ導かれる。供給機構から連通穴へ向けた一様な流れが形成されるため、冷却媒体が流入空間を淀みなく流通し、境界位置の被覆部を効率よく冷却することができる。

本開示に係る光コネクタにおいて、前記排出機構は、前記被覆領域において前記流出空間から前記冷却媒体を排出する構成としてもよい。
本構成の光コネクタによれば、排出機構が被覆領域において流出空間から冷却媒体を排出するため、供給機構から連通穴へ向けた方向に流通した冷却媒体が連通穴で折り返し、連通穴から排出機構へ向けて逆方向に流通する。冷却媒体が連通穴で折り返す長い流路を淀みなく流通するため、境界位置の被覆部を含む光コネクタの各部を効率よく冷却することができる。

本開示に係る光コネクタにおいて、前記内部スリーブの内周面には、前記軸線に沿って延びる溝（２２）が形成されている構成としてもよい。
本構成の光コネクタによれば、内部スリーブの内周面に軸線に沿って延びる溝部が形成されているため、流入空間へ流入した冷却媒体が軸線に沿って連通穴に向けて流通するように適切に調整することができる。

本開示に係る光コネクタにおいては、前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置を通過した前記冷却媒体の温度を検出する温度検出部（８０）と、前記温度検出部が検出する前記冷却媒体の温度に応じて前記供給機構から前記流入空間へ供給される前記冷却媒体の供給量を調整する供給量調整部（５５）と、を備える構成としてもよい。
本構成の光コネクタによれば、発熱量が大きい被覆領域と非被覆領域との境界位置の被覆部を冷却した冷却媒体の温度に応じて供給機構から流入空間へ供給される冷却媒体の供給量を調整することにより、発熱量に応じて境界位置の被覆部を適切に冷却することができる。

本開示に係る光コネクタにおいては、前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置を通過した前記冷却媒体の温度を検出する温度検出部（８０）と、前記温度検出部（８０）が検出する前記冷却媒体の温度に応じて前記光源から出射される前記レーザ光の出力を調整する出力調整部（９０）と、を備える構成としてもよい。
本構成の光コネクタによれば、発熱量が大きい被覆領域と非被覆領域との境界位置の被覆部を冷却した冷却媒体の温度に応じて光源から出力されるレーザ光の出力を調整することにより、発熱量に応じて境界位置の被覆部を適切に冷却することができる。

本開示に係る光コネクタにおいては、前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置と、前記供給機構が前記冷却媒体を前記流入空間へ流入させる流入位置との前記軸線に沿った距離をＬとし、前記芯部の外径をＤとした場合、１≦Ｌ／Ｄ≦２００を満たす構成としてもよい。１０≦Ｌ／Ｄ≦１００を満たす構成とするのが更に好ましい。
１≦Ｌ／Ｄ≦２００（より好ましくは１０≦Ｌ／Ｄ≦１００）を満たすように距離Ｌおよび外径Ｄを設定することにより、非被覆領域と被覆領域との境界位置の近傍に冷却媒体が流入するため、被覆部の冷却効率が改善する。

１０ 光ファイバ
１０ａ 入射端面
１１ 芯部
１２ 被覆部
２０ 内部スリーブ
２１ 連通穴
２２ 溝部
３０ 外部スリーブ
４０ 導光部材
４０ａ 第１端面
４０ｂ 第２端面
４１ 第１部材
４２ 第２部材
５０ 供給機構
５５ 流量調整弁
６０ 排出機構
７０ 保持部材
７２ 前部固定スリーブ
７２ａ 本体部
７２ｂ 窓部材
７２ｃ 固定部材
７４ 後部固定スリーブ
７４ａ シール材
８０ 温度センサ
９０ 制御部
１００ 光コネクタ
ＣＡ ファイバケーブル
Ｄ 外径
Ｌ 距離
ＬＳ 光源
Ｒ１ 被覆領域
Ｒ２ 非被覆領域
Ｓ１ 流入空間
Ｓ２ 流出空間
Ｘ 軸線
Ｘ１ 境界位置
Ｘ２ 流入位置

Claims (8)

1. 軸線に沿って配置される光ファイバと、
   前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記光ファイバを内周側に保持する内部スリーブと、
   前記軸線に沿って円筒状に形成されるとともに前記内部スリーブを内周側に保持する外部スリーブと、
   光源から出射されたレーザ光が入射する第１端面と前記光ファイバの入射端面に接合された第２端面とを有するとともに前記第１端面から前記第２端面へ前記レーザ光を導く導光部材と、
   前記内部スリーブの内側の流入空間に冷却媒体を供給する供給機構と、
   前記内部スリーブと前記外部スリーブとの間の流出空間から前記冷却媒体を排出する排出機構と、を備え、
   前記光ファイバは、前記レーザ光を伝送する芯部と、前記芯部を被覆する被覆部と、を有し、
   前記芯部は、前記軸線に沿った被覆領域において前記被覆部により被覆されるとともに前記被覆領域と前記入射端面との間の非被覆領域において前記被覆部により被覆されておらず、
   前記供給機構は、前記被覆領域において前記流入空間に前記冷却媒体を供給し、
   前記内部スリーブは、前記流入空間と前記流出空間とを連通させる連通穴を前記非被覆領域に有する光コネクタ。
2. 前記内部スリーブの一端側の内周面には前記軸線に沿って円柱状に形成される前記導光部材の外周面が接合されており、
   前記内部スリーブの他端側の内周面には前記軸線に沿って円柱状に形成されるとともに前記光ファイバを保持する保持部材の外周面が接合されており、
   前記流入空間は、前記導光部材および前記保持部材により密閉された空間である請求項１に記載の光コネクタ。
3. 前記排出機構は、前記被覆領域において前記流出空間から前記冷却媒体を排出する請求項１または請求項２に記載の光コネクタ。
4. 前記内部スリーブの内周面には、前記軸線に沿って延びる溝が形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光コネクタ。
5. 前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置を通過した前記冷却媒体の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部が検出する前記冷却媒体の温度に応じて前記供給機構から前記流入空間へ供給される前記冷却媒体の供給量を調整する供給量調整部と、を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光コネクタ。
6. 前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置を通過した前記冷却媒体の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部が検出する前記冷却媒体の温度に応じて前記光源から出射される前記レーザ光の出力を調整する出力調整部と、を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光コネクタ。
7. 前記被覆領域と前記非被覆領域との境界位置と、前記供給機構が前記冷却媒体を前記流入空間へ流入させる流入位置との前記軸線に沿った距離をＬとし、前記芯部の外径をＤとした場合、１≦Ｌ／Ｄ≦２００を満たす請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光コネクタ。
8. １０≦Ｌ／Ｄ≦１００を満たす請求項７に記載の光コネクタ。
   

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