JP2542458Y2 - レーザ光伝送装置 - Google Patents
レーザ光伝送装置Info
- Publication number
- JP2542458Y2 JP2542458Y2 JP1988053697U JP5369788U JP2542458Y2 JP 2542458 Y2 JP2542458 Y2 JP 2542458Y2 JP 1988053697 U JP1988053697 U JP 1988053697U JP 5369788 U JP5369788 U JP 5369788U JP 2542458 Y2 JP2542458 Y2 JP 2542458Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- diameter
- laser light
- outer sleeve
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、高出力のレーザ光の伝送に用いるレーザ光
伝送装置の改良に関する。
伝送装置の改良に関する。
（従来の技術） レーザ光を用いて加工を行う場合、レーザ光の伝送に
光ファイバを用いることは従来より広く行われている
が、レーザ光の出力が高くなると、伴って伝送損失も増
大し、この損失エネルギが熱エネルギに変わる結果、光
ファイバの温度が高くなり、特に光ファイバのレーザ光
入射端、出射端においては空気との界面での反射、或は
コアとレーザ光との軸ずれ等のためにエネルギ損失も一
層大きく高温度に加熱され、光ファイバが破損するなど
の危険を伴うことがある。この問題を解決するために、
実開昭60−130404号公報にあっては光ファイバの端部の
少なくとも一方に放熱具を装着することによって、光フ
ァイバ端部の温度上昇を効果的に抑制し得たレーザ光伝
送装置が開示されてある。
光ファイバを用いることは従来より広く行われている
が、レーザ光の出力が高くなると、伴って伝送損失も増
大し、この損失エネルギが熱エネルギに変わる結果、光
ファイバの温度が高くなり、特に光ファイバのレーザ光
入射端、出射端においては空気との界面での反射、或は
コアとレーザ光との軸ずれ等のためにエネルギ損失も一
層大きく高温度に加熱され、光ファイバが破損するなど
の危険を伴うことがある。この問題を解決するために、
実開昭60−130404号公報にあっては光ファイバの端部の
少なくとも一方に放熱具を装着することによって、光フ
ァイバ端部の温度上昇を効果的に抑制し得たレーザ光伝
送装置が開示されてある。
（考案が解決しようとする問題点） ところで上記レーザ光伝送装置の放熱具は、短円筒状
のリングの外周面にその軸長方向寸法に等しい幅寸法を
有する矩形板状のフィンを周方向に複数個放射状に立設
したものであり、あるいは単に短円筒状のリング（スリ
ーブ）を光ファイバ端部に設けて放熱具としたもの等が
存在するが、いずれもエポキシ系の接着剤を用いて放熱
具を光ファイバ端部に接着固定する構造としている。
のリングの外周面にその軸長方向寸法に等しい幅寸法を
有する矩形板状のフィンを周方向に複数個放射状に立設
したものであり、あるいは単に短円筒状のリング（スリ
ーブ）を光ファイバ端部に設けて放熱具としたもの等が
存在するが、いずれもエポキシ系の接着剤を用いて放熱
具を光ファイバ端部に接着固定する構造としている。
ところが、本願出願人が鋭意検討した結果、エポキシ
系の接着剤を使用すると、接着剤が光ファイバ素線最外
層のガラスの屈折率よりも高いために、クラッド層に入
射した光あるいはコアからクラッドに漏洩した光が接着
剤層に漏洩し、接着剤層を伝って放熱具に入射し、光の
持つ熱のために放熱具が破壊するという事態が生じるこ
とがわかった。
系の接着剤を使用すると、接着剤が光ファイバ素線最外
層のガラスの屈折率よりも高いために、クラッド層に入
射した光あるいはコアからクラッドに漏洩した光が接着
剤層に漏洩し、接着剤層を伝って放熱具に入射し、光の
持つ熱のために放熱具が破壊するという事態が生じるこ
とがわかった。
さらに上記のスリーブあるいはフィン方式の放熱具で
は、放熱具と光ファイバとを接着剤で一度に接着固定し
なければならないため、微調整ができず放熱具と光ファ
イバの端面の位置合わせが困難であり、場合によっては
端面を再研磨しなければならないという不都合もあっ
た。
は、放熱具と光ファイバとを接着剤で一度に接着固定し
なければならないため、微調整ができず放熱具と光ファ
イバの端面の位置合わせが困難であり、場合によっては
端面を再研磨しなければならないという不都合もあっ
た。
（問題を解決するための手段） 本考案は上述の問題点を解決するためになされたもの
であり、レーザ光入射端部、又はレーザ光出射端部のう
ちの少なくとも一方に放熱具を装着した光ファイバを具
備するレーザ光伝送装置において、前記放熱具は、光フ
ァイバ端面からその軸長方向の所要長にわたって、光フ
ァイバ素線周面との間に空隙を隔てるべく光ファイバ素
線の直径よりも大きい内径とした大径部、該大径部に連
接され、内径を光ファイバの直径に略等しくした光ファ
イバ支持部、及び該光ファイバ支持部に連接され、内径
を光ファイバの直径よりも大きくした小径部とを有する
外スリーブと、前記外スリーブの小径部の後端側の一部
に内嵌され、光ファイバの直径よりもわずかに大きい内
径とし、外スリーブの小径部の長さよりも短かい長さと
した内スリーブとを具備することを特徴とする。
であり、レーザ光入射端部、又はレーザ光出射端部のう
ちの少なくとも一方に放熱具を装着した光ファイバを具
備するレーザ光伝送装置において、前記放熱具は、光フ
ァイバ端面からその軸長方向の所要長にわたって、光フ
ァイバ素線周面との間に空隙を隔てるべく光ファイバ素
線の直径よりも大きい内径とした大径部、該大径部に連
接され、内径を光ファイバの直径に略等しくした光ファ
イバ支持部、及び該光ファイバ支持部に連接され、内径
を光ファイバの直径よりも大きくした小径部とを有する
外スリーブと、前記外スリーブの小径部の後端側の一部
に内嵌され、光ファイバの直径よりもわずかに大きい内
径とし、外スリーブの小径部の長さよりも短かい長さと
した内スリーブとを具備することを特徴とする。
（作用） 放熱具を、二層構造としたことにより、光ファイバ素
線の周面はガスラより屈折率の低い空気層であり、ガラ
スより屈折率の高い接着剤層がないため、光が光ファイ
バ素線から放熱具へ漏洩して放熱具が高温度に加熱され
ることがなく、従って放熱具及び光ファイバの破壊が防
止される。
線の周面はガスラより屈折率の低い空気層であり、ガラ
スより屈折率の高い接着剤層がないため、光が光ファイ
バ素線から放熱具へ漏洩して放熱具が高温度に加熱され
ることがなく、従って放熱具及び光ファイバの破壊が防
止される。
また、最初に内スリーブと光ファイバとを接着し、続
いて内スリーブと外スリーブとの位置調節をして両者を
ビス止めすることにより光ファイバ端面と放熱具端面と
を揃えることが容易となる。
いて内スリーブと外スリーブとの位置調節をして両者を
ビス止めすることにより光ファイバ端面と放熱具端面と
を揃えることが容易となる。
（実施例） 以下図面を参照して、本考案を詳細に説明する。第１
図は本考案に係るレーザ光伝送装置（以下本案装置とい
う）の使用状態を示す模式的側面図、第２図はレーザ光
入射端部において光ファイバに放熱具を装着した使用形
態における側断面図、第３図及び第４図は、放熱具のそ
れぞれ外スリーブ及び内スリーブの側断面図である。
図は本考案に係るレーザ光伝送装置（以下本案装置とい
う）の使用状態を示す模式的側面図、第２図はレーザ光
入射端部において光ファイバに放熱具を装着した使用形
態における側断面図、第３図及び第４図は、放熱具のそ
れぞれ外スリーブ及び内スリーブの側断面図である。
図において、１は高出力のレーザ装置、２は集光レン
ズ、３は光ファイバ、４は集光レンズ、５は被加工物を
示している。レーザ装置１から発せられたレーザ光は集
光レンズ２を経て光ファイバ３の入射端部におけるコア
端面に入射せしめられ、光ファイバ３内を伝播され、そ
の出射端部を出た後、再び集光レンズ４を経て被加工物
５に投射されるようになっている。
ズ、３は光ファイバ、４は集光レンズ、５は被加工物を
示している。レーザ装置１から発せられたレーザ光は集
光レンズ２を経て光ファイバ３の入射端部におけるコア
端面に入射せしめられ、光ファイバ３内を伝播され、そ
の出射端部を出た後、再び集光レンズ４を経て被加工物
５に投射されるようになっている。
光ファイバ３は、耐熱性に優れた高純度のコア（直径
200〜1000μｍ程度）及び石英系のクラッド層からなる
光ファイバ素線31にシリコン、ナイロンを被覆したもの
であって、両端部周面には放熱具６、６が装着されてい
る。放熱具６、６はいずれも同じ構造であり、熱伝導性
に優れた金属、例えば銅製であり、その一端面を光ファ
イバ３の端面と面一とした状態で光ファイバ３の両端部
に外嵌、固定されている。
200〜1000μｍ程度）及び石英系のクラッド層からなる
光ファイバ素線31にシリコン、ナイロンを被覆したもの
であって、両端部周面には放熱具６、６が装着されてい
る。放熱具６、６はいずれも同じ構造であり、熱伝導性
に優れた金属、例えば銅製であり、その一端面を光ファ
イバ３の端面と面一とした状態で光ファイバ３の両端部
に外嵌、固定されている。
放熱具６は、外スリーブ61と内スリーブ62とからなる
二層構造となっており、外スリーブ61は第３図に示すご
とく、全長にわたって等しい外径を持ち、光ファイバ端
面の位置からその軸長方向の所要長にわたって、光ファ
イバ素線周面との間に空隙を隔てるべく光ファイバ素線
の直径よりも大きい内径とした大径部611と、該大径部
に連接され、内径を光ファイバ素線の直径に略等しくし
た光ファイバ支持部612と、該光ファイバ支持部に連接
され、内径を光ファイバの直径よりも大きくした小径部
613とを有している。
二層構造となっており、外スリーブ61は第３図に示すご
とく、全長にわたって等しい外径を持ち、光ファイバ端
面の位置からその軸長方向の所要長にわたって、光ファ
イバ素線周面との間に空隙を隔てるべく光ファイバ素線
の直径よりも大きい内径とした大径部611と、該大径部
に連接され、内径を光ファイバ素線の直径に略等しくし
た光ファイバ支持部612と、該光ファイバ支持部に連接
され、内径を光ファイバの直径よりも大きくした小径部
613とを有している。
内スリーブ61は、第４図に示すごとく、光ファイバ端
面側（レーザ装置側、被加工物側）を先端部と定義した
場合、外スリーブ62の後端部の一部に内嵌されるべく外
スリーブ小径部613の内径と略等しい外径であり、光フ
ァイバ３を挿通すべく光ファイバの直径よりもわずかに
大きい内径と、外スリーブ小径部613の長さよりも短か
い長さとしてある。
面側（レーザ装置側、被加工物側）を先端部と定義した
場合、外スリーブ62の後端部の一部に内嵌されるべく外
スリーブ小径部613の内径と略等しい外径であり、光フ
ァイバ３を挿通すべく光ファイバの直径よりもわずかに
大きい内径と、外スリーブ小径部613の長さよりも短か
い長さとしてある。
上述した放熱具６は光ファイバ３とを接着固定する方
法としては、まず光ファイバ３先端部の被覆を所定長剥
ぎ取り光ファイバ素線31として端面を研磨し、続いてこ
の被覆を剥ぎ取った光ファイバ素線31以外の、被覆を被
った光ファイバ部分と内スリーブ62とを接着剤７を用い
て接着固定し、次に光ファイバ３端面と放熱具６端面と
を合わせるように内スリーブ62と外スリーブ61とを位置
調整してビス止めにより接合する。
法としては、まず光ファイバ３先端部の被覆を所定長剥
ぎ取り光ファイバ素線31として端面を研磨し、続いてこ
の被覆を剥ぎ取った光ファイバ素線31以外の、被覆を被
った光ファイバ部分と内スリーブ62とを接着剤７を用い
て接着固定し、次に光ファイバ３端面と放熱具６端面と
を合わせるように内スリーブ62と外スリーブ61とを位置
調整してビス止めにより接合する。
内スリーブ62を設けたことは、光ファイバ３端面と放
熱具６端面とを容易に揃えることができるためと、光フ
ァイバ素線31に接着剤をつけないで、内スリーブ62と被
覆を被った光ファイバ部分のみを接着剤７で接着するこ
とが目的であるため、この目的を達成するように内スリ
ーブの内径、外径及び長さは適宜決定することができ
る。その場合、内スリーブ62の外径と外スリーブ小径部
613の内径を合わせることは勿論である。
熱具６端面とを容易に揃えることができるためと、光フ
ァイバ素線31に接着剤をつけないで、内スリーブ62と被
覆を被った光ファイバ部分のみを接着剤７で接着するこ
とが目的であるため、この目的を達成するように内スリ
ーブの内径、外径及び長さは適宜決定することができ
る。その場合、内スリーブ62の外径と外スリーブ小径部
613の内径を合わせることは勿論である。
さらに内スリーブ62を設けたことにより、外スリーブ
小径部613の内径を光ファイバの直径よりも大きな径で
製作すればよく、光ファイバ支持部のみを精密に加工す
ればよいことになるため、放熱具の製作が大幅に容易に
なる。
小径部613の内径を光ファイバの直径よりも大きな径で
製作すればよく、光ファイバ支持部のみを精密に加工す
ればよいことになるため、放熱具の製作が大幅に容易に
なる。
外スリーブ大径部611の空隙部は、研磨屑、微小なゴ
ミ等が光ファイバ素線31に付着するのを防止するのに効
果があり、また、レーザ光が光ファイバの端面から外れ
て入射した場合、レーザ光が集光された状態で直接金属
にあたることがないため、金属の溶融飛散が防止され
る。
ミ等が光ファイバ素線31に付着するのを防止するのに効
果があり、また、レーザ光が光ファイバの端面から外れ
て入射した場合、レーザ光が集光された状態で直接金属
にあたることがないため、金属の溶融飛散が防止され
る。
また、光ファイバ支持部612に、サファイア、ダイア
モンド等の耐熱物を用いると、レーザ光の入射エネルギ
ーが大きい場合、一層効果的である。
モンド等の耐熱物を用いると、レーザ光の入射エネルギ
ーが大きい場合、一層効果的である。
さらに、レーザ光出射端部においてレーザ光を被加工
物５に照射した際、光が被加工物５によって反射し、そ
の反射した光によって放熱具及び光ファイバが破壊され
る現象が起こることがあり、放熱具６をレーザ光出射側
端面に設けると、この反射光対策に有用である。
物５に照射した際、光が被加工物５によって反射し、そ
の反射した光によって放熱具及び光ファイバが破壊され
る現象が起こることがあり、放熱具６をレーザ光出射側
端面に設けると、この反射光対策に有用である。
（効果） 以上の如く本案装置にあっては、放熱具を二層構造と
し、光ファイバ素線に接着剤をつけないようにしたた
め、光ファイバ素線の周面はガラスより屈折率の低い空
気層となり、光が光ファイバ素線から放熱具へ漏洩する
ことがなく、従って高温度に加熱されることがないた
め、放熱具及び光ファイバの破壊が防止できる。また、
初めに内スリーブと光ファイバとを接着し、続いて内ス
リーブと外スリーブとの位置調節をして両者をビス止め
することにより光ファイバ端面と放熱具端面とを容易に
揃えることができる。さらに、放熱具を単層のスリーブ
とした場合、小径部の外径を光ファイバの直径よりわず
かに大きな外径とするよう精密な加工を必要とするが、
二層としたことにより、外スリーブ小径部の外径を光フ
ァイバの直径よりも大きな外径で製作すればよいから、
放熱具の製作が容易となるなど本考案は優れた効果を奏
するものである。
し、光ファイバ素線に接着剤をつけないようにしたた
め、光ファイバ素線の周面はガラスより屈折率の低い空
気層となり、光が光ファイバ素線から放熱具へ漏洩する
ことがなく、従って高温度に加熱されることがないた
め、放熱具及び光ファイバの破壊が防止できる。また、
初めに内スリーブと光ファイバとを接着し、続いて内ス
リーブと外スリーブとの位置調節をして両者をビス止め
することにより光ファイバ端面と放熱具端面とを容易に
揃えることができる。さらに、放熱具を単層のスリーブ
とした場合、小径部の外径を光ファイバの直径よりわず
かに大きな外径とするよう精密な加工を必要とするが、
二層としたことにより、外スリーブ小径部の外径を光フ
ァイバの直径よりも大きな外径で製作すればよいから、
放熱具の製作が容易となるなど本考案は優れた効果を奏
するものである。
第１図は本案装置の模式的側面図、第２図は光ファイバ
に放熱具を装着した使用形態における側断面図、第３図
は外スリーブの側断面図、第４図は内スリーブの側断面
図である。 １…レーザ装置、２…集光レンズ、３…光ファイバ、31
…光ファイバ素線、４…集光レンズ、５…被加工物、６
…放熱具、61…外スリーブ、611…大径部、612…光ファ
イバ支持部、613…小径部、62…内スリーブ、７…接着
剤、８…ビス
に放熱具を装着した使用形態における側断面図、第３図
は外スリーブの側断面図、第４図は内スリーブの側断面
図である。 １…レーザ装置、２…集光レンズ、３…光ファイバ、31
…光ファイバ素線、４…集光レンズ、５…被加工物、６
…放熱具、61…外スリーブ、611…大径部、612…光ファ
イバ支持部、613…小径部、62…内スリーブ、７…接着
剤、８…ビス
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光入射端部、又はレーザ光出射端部
のうちの少なくとも一方に放熱具を装着した光ファイバ
を具備するレーザ光伝送装置において、 前記放熱具は、 光ファイバ端面からその軸長方向の所要長にわたって、
光ファイバ素線周面との間に空隙を隔てるべく光ファイ
バ素線の直径よりも大きい内径とした大径部、該大径部
に連接され、内径を光ファイバ素線の直径に略等しくし
た光ファイバ支持部、及び該光ファイバ支持部に連接さ
れ、内径を光ファイバの直径よりも大きくした小径部と
を有する外スリーブと、 前記外スリーブ小径部の後端側の一部に内嵌され、光フ
ァイバの直径よりもわずかに大きい内径と、外スリーブ
小径部の長さよりも短かい長さとした内スリーブと、 を具備することを特徴とするレーザ光伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988053697U JP2542458Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988053697U JP2542458Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157304U JPH01157304U (ja) | 1989-10-30 |
| JP2542458Y2 true JP2542458Y2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=31279663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988053697U Expired - Lifetime JP2542458Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542458Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6147341B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-06-14 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944251A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-12 | 松下電器産業株式会社 | レ−ザ−加工装置 |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP1988053697U patent/JP2542458Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01157304U (ja) | 1989-10-30 |
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