JP3093797B2 - 出力源を光ファイバに結合する装置及びその光学系 - Google Patents

出力源を光ファイバに結合する装置及びその光学系

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JP3093797B2 JP08502456A JP50245696A JP3093797B2 JP 3093797 B2 JP3093797 B2 JP 3093797B2 JP 08502456 A JP08502456 A JP 08502456A JP 50245696 A JP50245696 A JP 50245696A JP 3093797 B2 JP3093797 B2 JP 3093797B2
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    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （１）発明の分野 本発明は光学的伝達システムの分野に関し、さらに詳
細には光源と光ファイバ間で光を結合するのに用いられ
る光ファイバ結合装置及びその光学系に関する。
（２）従来技術 光ファイバの分野において、高パワー光源を用いて光
を光ファイバに結合させると、光ファイバの周辺部に熱
損傷をもたらす場合がある。光ファイバに入力される光
ビームは光ファイバの軸心に対して許容角を有し、その
許容角を越える角度で光ファイバに入射する光は光ファ
イバ内に伝達されず、光ファイバの入力端を囲むハウジ
ングの表面を照射する。もし、収束された光の焦点にお
けるエネルギー密度が大きくかつ十分な量の光が許容さ
れない角度で入射されると、ハウジングの近接面は光フ
ァイバとハウジング間の接触点において光ファイバの周
辺部を溶融するに十分なまで熱くなる。
光ファイバの熱的加熱を減少させるために、従来の結
合システムの中には、光源のハウジング内に挿入される
コネクタの端部から光ファイバの入力端を突出させるよ
うに設計されているものがある。このような構成によっ
て、光ファイバの入力端、従って、光ファイバの収束面
における光の焦点は、最も放射されやすいハウジングの
表面から距離を隔てられることになる。しかし、このよ
うな構成でも、収束された光の焦点が約30ワット/mm2の
エネルギー密度を有するような高パワー光源（500ワッ
ト）の結合システムを用いた場合には熱損傷を防止する
のに十分ではない。なお、この構成はさらに、光ファイ
バの入力端がコネクタの端部から延出するような光ファ
イバコネクタを用いる必要があるので、光ファイバの入
力端をコネクタの偶発的な落下または不適切な扱いによ
る物理的損傷にさらすおそれがある。
また、従来の結合システムの中には、入力端における
光ファイバを、光ファイバとその周辺部を光源のハウジ
ングの接触面から熱的に隔離する絶縁体によって包囲す
ることによって熱的加熱を減少させるように設計された
ものがある。代表的には、この試みは光ファイバの周囲
に絶縁体（例えば、セラミックなどからなる管部材）を
ポリマー、ゴム、またはエポキシ樹脂などの絶縁性接着
剤によって固着することによって構成される。この構成
はハウジングから光ファイバの周辺部への熱エネルギー
の伝達を阻止するのに効果的ではあるが、用いられる絶
縁性接着剤が高温にさらされたときに膨張かつ溶触する
傾向にあり、それによって、応力の存在下で絶縁体に亀
裂が生じ、さらに絶縁体内の光ファイバとコネクタ間に
心ずれが生じるという重大な欠点がある。
発明の要約 従って、光源のハウジングの放射面と光ファイバの周
辺部間に生じる熱エネルギーを、亀裂が生じやすい絶縁
体および／または高温下で膨張かつ溶融しやすい絶縁性
接着剤を用いずに、放散する手段を設けるのが望まし
い。
本発明の目的は、それゆえ、光ファイバの周辺部から
離れる方向に熱エネルギーを導くように設計された熱伝
導性構成要素を介して発生する熱エネルギーを放散する
ことが可能な光ファイバを高パワー光源に結合する装置
を設けることにある。
また、本発明の他の目的は、受容ブロックとブッシン
グの組合せを介して光ファイバを高パワー光源に結合さ
せる装置であって、さらに光ファイバを包囲してブッシ
ング内に生じる熱エネルギーを放散する金属ファイバ支
持管を備えることを特徴とする装置を提供することにあ
る。
さらに、本発明の他の目的は、受容ブロックとブッシ
ングの組合せを介して光ファイバを高パワー光源に結合
する装置であって、ブッシングが光ファイバの入力端の
許容角度を外れた光線を反射させるための傾斜された光
入力面を与える円錐形状の外面を備えることを特徴とす
る装置を提供することにある。
これらの目的および他の目的を達成するために、本発
明は、光ファイバと光源の結合において光ファイバへの
熱損傷を防止する手段を有する光ファイバ結合装置を提
供する。好適な実施例において、光源からの光を光ファ
イバに結合するために、遮蔽装置を有する光ファイバコ
ネクタが光源のハウジング内に挿入される。このコネク
タをハウジングに固着するために、高熱伝導性金属から
なる受容ブロックがハウジングの壁の１つに取り付けら
れるかまたは一体に形成される。受容ブロックは、第
１、第２端部と、コネクタを受容するための第１、第２
端部間を通る貫通孔、さらにコネクタの遮蔽装置を適切
な位置に案内するブッシングを備えている。
ブッシングは、アルミニウムまたは銅合金のような高
熱伝導性金属から作製され、かつ、第１、第２端部と、
受容ブロックの貫通孔と同軸に形成されて光ファイバの
露出された端部をハウジングの内部空洞に通す貫通孔を
有している。光源の光学的結合システムから伝達された
収束光に向き合っている端部であるブッシングの第２入
力端部は、光ファイバの直径よりも大きい直径を有する
光ビームの周辺の光に加えて許容角を越える角度で光フ
ァイバに入射される光を反射するための円錐状の外面を
備えている。円錐形の外面の反射率を最大にするため
に、この外面はニッケルメッキ、金メッキまたは強化ア
ルミ皮膜で被覆されるのが好ましい。
ブッシングは、光ファイバの端部が自動的に露出され
て正確にハウジングの内部空洞内に挿入されるように、
コネクタの遮蔽装置をブッシング内の適切な位置に案内
する。遮蔽装置は、光ファイバが内部に挿入される細長
の銅部と、胴部を受容する管状コレットと、コレットを
受容する保護スリーブを備えている。遮蔽装置のこれら
の要素は、光ファイバの端部を装置内に覆うかまたはそ
の端部を露出させて光源の受容ブロック内に挿入させる
か、そのいずれかを達成させるように作動される。
コネクタが受容ブロックに挿入されたとき、スリーブ
がストップワッシャと接触して後方に押されることによ
って、光ファイバの端部は露出され、実質的に、光源の
ハウジングの内部空洞内に突出される。光ファイバをブ
ッシングの貫通孔内に位置決めするために、コレットの
ピンは、貫通孔と同心になるようにブッシングの側壁に
形成された環状溝内に案内される。いったん位置決めさ
れると、金属製のファイバ支持管がブッシングの貫通孔
に沿って延長し、側壁に近接するブッシンヅの内面と接
触する。この構成によって、ブッシングの外面に発生す
る熱エネルギーはブッシングの本体を介してファイバ支
持管に伝達され、臨界表面接触部における熱エネルギー
を分散し、その熱を支持管の全長に渡って再び導く。さ
らに、ブッシングは側壁および環状溝に貫通してブッシ
ング内に生じる熱エネルギーの分散を促進させる通気孔
を有する。
図面の簡単な説明 図１は、冷熱源である受容ブロックと、本発明の光フ
ァイバコネクタの入力端部が挿入されるブッシングを有
する壁を備える光源ハウジングの概略図である。
図２は、受容ブロックのブッシング内に挿入される前
の本発明の光ファイバコネクタの入力端部を示す詳細図
である。
図３は、受容ブロックのブッシング内に挿入された本
発明の光ファイバのコネクタの入力端部を示す詳細図で
ある。
発明の詳細な説明 本発明は、ファイバと光源の結合時における光ファイ
バの熱損傷を防止する手段を有する光ファイバ結合装置
を提供する。以下、本発明の詳細な理解のために特定の
寸法、数、光学的装置など具体的な細部について述べる
が、それらは単なる例示であって、本発明を限定するも
のではない。本発明がこれらの具体的な細部と異なる他
の実施例で行えることは当業者にとっては明らかであ
る。また、公知の装置、特性および技術の詳細な説明
は、不必要な細部によって本発明の説明が不明瞭になる
のを避けるために省略する。
本発明によれば、高温用プラスチック、アルミニウム
または他の金属などの耐熱性材料からなる本体を有する
光ファイバコネクタ８が光ファイバ２の入力端部４を支
持するために設けられている。光ファイバコネクタ８
は、第１、第２端部を有する細長の本体を備え、第２端
部は非使用時の光ファイバ２の入力端部４を保護する遮
蔽装置１を有している。
図１に示されるように、光ファイバコネクタ８は、ラ
ンプ（図示せず）が配置される内部空洞33を形成する壁
を有するハウジング10を備える高パワー光源に挿入され
ている。好適な実施例において、光源は、光ファイバに
入力される光の束密度を向上させる軸外凹面鏡を有する
改善された集光・収束光学系から構成されている。本明
細書において引例されているクロス等に付与された米国
特許第４、757、431号にさらに詳細に記載されているよ
うに、軸外光学系は反射光の光軸に対して横方向にずれ
て配置されたランプと光軸に対してランプと略対称的な
位置に配置された光ファイバの入力端を有している。ラ
ンプとしては、非球面ガラス封入容器に内蔵された1mm
のアーク長を有する小形のキセノンアークランプが好ま
しい。本発明の光結合に用いられる光ファイバ２は、0.
1mmから1.0mmの範囲内に直径を有する石英コアと、テト
ラフルオロエテンと１、３−ジオキソル−４、５−ジフ
ルオロ−２、２−ビス（トリフルオロメチル）ポリマか
らなる非晶質フルオロカーボンからなる周辺部（クラッ
ディング）と、シリコン緩衝体から構成されるのが好ま
しい。しかし、0.1mmから10.0mmの範囲内の直径を有す
る他の従来材料からなる光ファイバまたはファイバ束も
本発明の精神から逸脱することなく用いてもよい。
ハウジング10に光ファイバコネクタ８を固着するため
の高熱伝導性金属（例えば、アルミニウム）からなる受
容ブロック６がハウジング10の壁の１つに取り付けられ
るかまたは一体に形成されている。受容ブロック６は、
第１、第２端部6a、6bと、光ファイバコネクタ８を受容
するための端部6a、6b間を通る貫通孔を備え、さらに受
容ブロック６内に光ファイバコネクタ８を固着するロッ
ク機構11を備えている。好適な実施例において、ロック
機構11は受容ブロック６の貫通孔内に配置され、受容ブ
ロック６の弧状シート内にバネで懸架されたボールベア
リングを有し、光ファイバコネクタ８がブロック６内に
挿入されると、このボールベアリングが光ファイバコネ
クタ８の本体内に形成されたボールベアリングに対応す
る弧状凹部に係合される。
図１を再び参照して、ハウジング10はさらに、受容ブ
ロック６の第２端部6bに固着される、アルミニウムまた
は銅合金などの高熱伝導性金属からなるブッシング９を
備えている。ブッシング９は、第１、第２端部9a、9b
と、受容ブロック６の貫通孔と同軸に形成されて光ファ
イバの露出された入力端部４をハウジング10の内部空洞
内に通す貫通孔29を有している。ブッシング９は、受容
ブロック６の凹部内にバネで懸架されたストップワッシ
ャ62にねじ込まれることによって受容ブロック６に固着
される。軸外光結合系から伝達された収束光ビームと向
き合っている端部であるブッシング９の第２端部9bは、
許容角を越えた角度で光ファイバに入射される光を反射
するための傾斜された入力面を構成する略円錐形の外面
63を備えている。円錐形の外面63の反射率を最大にする
ために、この外面63はニッケルメッキまたは金メッキを
施されるのが好ましい。
ブッシングの内部は、光ファイバコネクタ８の遮蔽装
置１を受容するための空洞64を構成している。ブッシン
グ９は、光ファイバの入力端部４が自動的に露出されて
正確に貫通孔29およびハウジング10の内部空洞33内に挿
入されるように、光ファイバコネクタ８の遮蔽装置１を
ブッシング９内の適切な位置に案内する。好適な実施例
においては、光源のハウジング10、受容ブロック６、お
よびブッシング９は、それらの製造と保守を簡単にする
ために互いに分離されているが、これらの要素がハウジ
ング内に一体に形成されていても、本発明は同様の機能
を発揮することができる。
遮蔽装置１は、細長の胴部３、コレット５、および保
護スリーブ７を備えている。胴部３は、第１、第２端部
3a、3bと、光ファイバ２を受容するための端部3a、3bを
通る貫通孔を備えている。コレット５は、第１、第２端
部5a、5bと、第２端部5aに配置されたピン13と、細長の
胴部３を移動可能に受容するための第１、第２端部5a、
5b間を通る貫通孔を備える管状体から構成されている。
同様に、保護スリーブ７は、第１、第２端部7a、7bと、
コレット５を移動可能に受容するための第１、第２端部
7a、7b間を通る貫通孔を備えている。
一実施例によれば、細長の胴部３は、第１端部3aの直
径と長さを光ファイバ２を固着しかつ受容ブロック６内
に挿入されるのに適した直径と長さに拡張することによ
って、光ファイバコネクタ８と一体化してもよい。しか
し、図２、３に示される好適な実施例において、銅部３
は、第１端部3aの近傍に配置されて光ファイバコネクタ
８の着脱可能なカラー21内に挿入される外部フランジ31
によって光ファイバコネクタ８内に固着されている。第
２端部3bにおいて、胴部３にいったん挿入された光ファ
イバの入力端部４を接触状態で支持するための高熱伝導
性金属からなるファイバ支持管66が胴部３の貫通孔内に
摩擦係合されている。
なお、光ファイバコネクタ８内に、従って、胴部３内
に光ファイバ２を固着するために、光ファイバの入力端
部４がファイバ支持管66から所定の長さだけ延長するよ
うにして、金属受容管（図示せず）が光ファイバ２の周
囲に締めつけられて光ファイバコネクタ８の後端部内に
圧着される。このようにすれば、受容される構成要素を
互いに固着させるのに接着剤を用いる必要がなく、構成
要素に亀裂や、がたつきおよび／または心ずれを起こし
がちな接着剤の溶融および／または膨張を避けることが
できる。胴部３内に光ファイバ２が固着され、コレット
５内に胴部３が挿入され、保護スリーブ７内にコレット
５が挿入された状態の遮蔽装置１は、以下の２つのモー
ドのいずれかのモードになるように操作可能である。
（１）第１保護モード（図２）：コレット５を胴部３の
第２端部3bに向かって移動させてから保護スリーブ７を
コレット５の第２端部5bに向かって移動させて、コレッ
ト５のピン13をスリーブ７で覆いかつ光ファイバの入力
端部４を保護する位置でロックすることによって、光フ
ァイバの入力端部４をコレット５の貫通孔内に後退させ
る。
（２）第２非保護モード（図３）：保護スリーブ７をコ
レット５の第１端部5aに向かって移動させてピン13を露
出させ、コレット５を胴部３の第１端部3aに向かって移
動させて光ファイバの入力端部４を露出させることによ
って、光ファイバの端部４をコレット５から突出させ
る。
本発明の好適な実施例において、遮蔽装置１はさら
に、光ファイバコネクタ８がハウジング10の受容ブロッ
ク６内に挿入されるまでは自動的に保護モードに維持さ
れるように設計されている。これは、図２、図３にしめ
されるように、胴部３とコレット５間およびコレット５
と保護スリーブ７間にバネ40、42を設けることによって
達成される。それらのバネは、胴部３をコレット５内に
後退させ、スリーブ７をコレット５のピン13を囲むよう
に配置させるように集合的に作用し、コレット５の第２
端部5bに衝突する物が保護スリーブ７に覆われたピン13
によって保護された光ファイバの入力端部４と接触する
のを防止することができる。
光ファイバコネクタ８が受容ブロック６内に挿入され
ると、保護スリーブ７がストップワッシャ62と接触して
後方に押されることによって、光ファイバの入力端部４
は露出され、実質的に、光源のハウジング10の内部空洞
33内に突出される。光ファイバ２をブッシング９の貫通
孔29内に位置決めするために、コレット５のピン13は、
貫通孔29と同心になるようにブッシング９の側壁43に形
成された環状溝30内に案内される。
いったん位置決めされると、金属製のファイバ支持管
66がブッシング９の貫通孔29に沿って延出し（但し、ハ
ウジング10の内部空洞33内にまでは延出しない）、側壁
43のブッシング９の内面（例えば、ブッシング９の円錐
部）と接触する。
ブッシング９の外面63において生じる熱エネルギーは
ブッシング９の伝導性材料内を介して２つの方向に伝達
される。１つは受容ブロック６の大きな冷熱源に向かっ
て、他の１つはファイバ支持管66に向かって流れる。光
ファイバの入力端部４に向かって流れる熱エネルギーは
ファイバ支持管66を構成する熱伝導性材料によって遮断
吸収され、光ファイバの周辺部が溶融に対しても最も傷
つきやすい光ファイバ２とブッシング９の第２端部9b間
の臨界加熱領域から離れて、ファイバ支持管66の長手方
向に沿って放射される。
なお、ブシング９は、そのブッシング９の空洞64内に
生じた熱エネルギーを分散促進するために、側壁43を貫
通して環状溝30に至る複数の通気孔を有している。以
上、本発明を具体的に説明してきたが、本発明は、ここ
に開示された内容の精神または基本的な構成要素から逸
脱することなく、他の具体的な構成で実施可能であり、
また（遮蔽装置を所有しているかまた所有していない）
複数のファイバコネクタ）と複数の光源に対しても適用
可能であることは言うまでもない。従って、本発明は前
記の詳細な例示に限定されず、むしろ添付の請求範囲に
よって定義されるべきであることが理解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャン・デイビッド・デー アメリカ合衆国、91316 カリフォルニ ア州、エン シーノ、ガービン ドライ ブ 16455 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/24 - 6/42

Claims (27)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光源とハウジングとから成る高パワー照明
    系からの光を、光ファイバと照明系との結合部における
    光ファイバの熱損傷を防止しながら、光ファイバの入力
    端部に結合する光ファイバ結合装置において、光ファイ
    バを受容する貫通孔を形成する内面を備え、高熱伝導性
    金属から作製され、かつファイバ入力構造に入射される
    浮遊光を反射するために光ファイバ入力端近傍に設けら
    れ、ハウジング内を延長する反射可能に被覆された傾斜
    面を有する外面を備えたファイバ入力構造と、ファイバ
    入力構造の内面と光ファイバ間に設けられてファイバ入
    力構造の傾斜面に入射された光によって生じる熱エネル
    ギーを熱伝導性媒体の長手方向に沿ってファイバ入力構
    造の外壁から離れるように導くための熱伝導性媒体とか
    ら構成されてなることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】光源とハウジングとから成る高パワー照明
    系からの光を、光ファイバと照明系との結合部における
    光ファイバの熱損傷を防止しながら、光ファイバの入力
    端部に結合する光ファイバ結合装置において、光ファイ
    バを受容する貫通孔を形成する内面を備え、ファイバ入
    力構造の対称軸が実質的に光ファイバに入力される光と
    一致するようにハウジング内を延長する実質的にファイ
    バ入力構造の円錐形状を形成する入力構造の外面によっ
    て光ファイバの入力端部をエンクローズするための入力
    端部を備え、高熱伝導性材料から作製され、かつファイ
    バ入力構造に入射された浮遊光を反射するために反射性
    の被覆が施された外面を有するファイバ入力構造と、支
    持管内に挿入された光ファイバを受容して、光ファイバ
    をファイバ入力構造の内面から隔離するために少なくと
    も部分的にファイバ入力構造の貫通孔内に配置され、か
    つ高熱伝導性材料から作製されてファイバ入力構造の外
    面に生じた熱エネルギーを支持管の長手方向に沿ってフ
    ァイバ入力構造の入力端部から離れるように導くための
    ファイバ支持管とから構成されてなることを特徴とする
    装置。
  3. 【請求項３】ファイバ入力構造は、アルミニウムおよび
    銅合金の１つからなる高熱伝導性金属から作製される受
    容ブロックおよびブッシングからなり、受容ブロックは
    照明系のハウジングの壁に固着される第１端部とブッシ
    ングを受容するための第２端部と光ファイバをブッシン
    グに通過させるための端部間を通る貫通孔とを有し、ブ
    ッシングは光ファイバ入力端を照明系のハウジング内に
    通過させる開口が形成された円錐形状の入力端面を有す
    ることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】ブッシングはさらに内部空洞を形成する壁
    を備え、ファイバ支持管が、光ファイバを覆ってブッシ
    ングの内部空洞内で伝導媒体を形成してブッシングの入
    力端面から離れる方向に熱エネルギーを導くように、ブ
    ッシングの内部空洞と入力端面の開口内に挿入されるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】ブッシングの内部空洞を通気するいくつか
    の開口がブッシングの入力端面を貫いて形成されること
    を特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】受容ブロックは、ブッシングの入力端面か
    ら離れるように熱エネルギーを導いて放散する冷熱源と
    して作用することを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】ブッシングの入力端面は、ニッケルメッ
    キ、金メッキおよび強化アルミ皮膜から構成される群か
    ら選択される１つの反射性皮膜によって被覆されること
    を特徴とする請求項３に記載の装置。
  8. 【請求項８】光ファイバ結合器と高パワー照明系の組合
    せにおいて、照明系によって生じる光を光ファイバと照
    明系の結合部における光ファイバの熱損傷を防止しなが
    ら光ファイバに結合する装置を設け、照明系は光源を含
    むハウジングを備え、ハウジングは光ファイバを受容す
    る貫通孔を形成する内面を備えるファイバ入力構造を有
    し、ファイバ入力構造はファイバ入力構造の対称軸が実
    質的に光ファイバに入力される光と一致するようにハウ
    ジング内を延長する実質的に円錐形状の外面を有する入
    力端部を備え、光ファイバコネクタは光ファイバを受容
    する貫通孔と光ファイバを照明系のファイバ入力構造内
    に受容・案内する細長のファイバ支持管を有する入力端
    部を備え、光ファイバが支持管内に挿入されることによ
    ってファイバ入力構造の内面から隔離され、支持管は高
    熱伝導性材料から作製されてファイバ入力構造の外面か
    ら生じる熱エネルギーを支持管の長手方向に沿ってファ
    イバ入力入力構造の端部から離れるように導くことを特
    徴とする装置。
  9. 【請求項９】ファイバ入力構造は高熱伝導材料から作製
    され、ファイバ入力構造の外面はニッケルメッキ、金メ
    ッキおよび強化アルミ皮膜から構成される群から選択さ
    れる１つの反射性皮膜によって被覆されることを特徴と
    する請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】ファイバ入力構造は、アルミニウムおよ
    び銅合金の一種からなる高熱伝導性金属から作製される
    受容ブロックおよびブッシングからなり、受容ブロック
    は照明系のハウジングの壁に固着される第１端部とブッ
    シングを受容するための第２端部と光ファイバをブッシ
    ングに通過させるための端部間を通る貫通孔とを有し、
    ブッシングは光ファイバ入力端を照明系のハウジング内
    に通過させる開口が形成された円錐形状の入力端面を有
    することを特徴とする請求項８に記載の装置。
  11. 【請求項１１】ブッシングはさらに内部空洞を形成する
    壁を備え、ファイバ支持管が、光ファイバを覆ってブッ
    シングの内部空洞内で伝導媒体を形成してブッシングの
    入力端面から離れる方向に熱エネルギーを導くように、
    ブッシングの内部空洞と入力端面の開口内に挿入される
    ことを特徴とする請求項10に記載の装置。
  12. 【請求項１２】ブッシングの内部空洞を通気する複数の
    開口がブッシングの入力端面を貫いて形成されることを
    特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項１３】受容ブロックは、ブッシングの入力端面
    から離れるように熱エネルギーを導いて放散する冷熱源
    として作用することを特徴とする請求項12に記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】ハウジングの内壁に固着されてかつ光フ
    ァイバを通すための通路を有する受容ブロックを有する
    ハウジングを備える高パワー照明系からの光を、光ファ
    イバと照明系の結合部における光ファイバへの熱損傷を
    防止しながら、光ファイバに結合する光ファイバ結合装
    置において、光ファイバを受容する通路を有する本体と
    光ファイバの入力端部を通過させる開口を有する実質的
    に円錐形状の入力端面を備えるブッシングが受容ブロッ
    クの貫通孔内に固着され、入力端面はその対称軸が実質
    的に光ファイバに入力される光と一致するように照明系
    のハウジング内に延長し、ブッシングは入力端面に入射
    される光を分散させる熱伝導性金属から作製され、光フ
    ァイバコネクタは、光ファイバを受容する貫通孔と光フ
    ァイバの入力端部をブッシングの開口を介して受容・案
    内する細長の支持管を有する入力端を備え、光ファイバ
    が照明系のハウジング内に挿入されたときにファイバ支
    持管が光ファイバとブッシング間に介入され、ファイバ
    支持管はブッシングの通路内を自在に延長可能でかつ熱
    エネルギーをブッシングの入力端部から離れる方向に導
    く熱伝導性金属から作製されることを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】受容ブロックとブッシングは、各々アル
    ミニウムと銅合金の１つからなる高熱伝導性金属から作
    製されることを特徴とする請求項14に記載の装置。
  16. 【請求項１６】入力端面に入射される光を反射するため
    に、ブッシングの円錐形状の入力端面はニッケルメッ
    キ、金メッキおよび強化アルミ皮膜からなる群から選択
    された反射性皮膜によって被覆されることを特徴とする
    請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項１７】ブッシングの内部空洞を通気するため
    に、いくつかの開口がブッシングの入力端面を貫いて形
    成されることを特徴とする請求項15に記載の装置。
  18. 【請求項１８】受容ブロックは、ブッシングの入力端面
    から離れるように熱エネルギーを導いて放散する冷熱源
    として作用することを特徴とする請求項14に記載の装
    置。
  19. 【請求項１９】ハウジングと、このハウジング内に設け
    られた高パワー照明系と、光ファイバとこの高パワー照
    明系との結合部における光ファイバの熱損傷を防止しな
    がら、高パワー照明系からの光を光ファイバの入力端部
    に結合するためのものであって、上記光ファイバを受容
    するための貫通孔を形成する内面を備え高熱伝導性金属
    からなりかつファイバ入力構造に入射される浮遊光を反
    射するために当該ハウジング内に延出している反射可能
    に被覆された傾斜面を備えたファイバ入力構造と、ファ
    イバ入力構造の内面と光ファイバとの間に設けられて、
    ファイバ入力構造の傾斜面上の入射光によって生じしめ
    られる熱エネルギーをファイバ入力構造の外壁から離れ
    るように導出するある長さの伝導媒体に沿って送る熱伝
    導媒体とを有する光ファイバ結合装置とから構成されて
    なることを特徴とする光学系。
  20. 【請求項２０】ハウジングと、このハウジング内に設け
    られた高パワー照明系と、光ファイバ結合装置とからな
    り、光ファイバ結合装置は、光ファイバと高パワー照明
    系との結合部における光ファイバの熱損傷を防止しなが
    ら、高パワー照明系からの光を光ファイバの入力端部に
    結合するためのものであって、光ファイバを受容するた
    めの貫通孔を形成する内面を備えたファイバ入力構造を
    有し、このファイバ入力構造は、ファイバ入力構造の対
    称軸が当該光ファイバへの光入力と実質的に一致するよ
    うにハウジング内に延長している構造の実質的に円錐形
    状を形成する外面を備えた入力端部を有し、かつ高熱伝
    導材料からなり、さらにファイバ入力構造への入射する
    浮遊光を反射するために外面に施された反射被覆を有
    し、上記光ファイバ結合装置は、ファイバ入力構造の内
    面から光ファイバを隔離するために支持管内に挿入され
    た光ファイバを受けるためにファイバ入力構造の貫通孔
    内に少なくとも一部が設けられており、ファイバ入力構
    造の外面に生じしめられた熱エネルギーを支持管の長手
    方向に沿ってかつファイバ入力構造の入力端から離れる
    方向に導くための高熱導電材料からなるファイバ支持管
    を有してなることを特徴とする光学系。
  21. 【請求項２１】ファイバ入力構造はアルミニウムおよび
    銅の合金の１つから構成されてなる高熱電導性金属から
    作製される受容ブロックとブッシングとから構成されて
    なり、受容ブロックはハウジングの壁に固設された第１
    端部と、ブッシングを受容するための第２端部と、およ
    びブッシング内への光ファイバの通路のための受容ブロ
    ックの端部間に形成された貫通孔とを有し、ブッシング
    は光ファイバ入力端のハウジングへの空洞のためにその
    中に形成された開口を有するファイバ入力構造の円錐形
    状を形成する入力端面を有してなることを特徴とする請
    求項20に記載の光学系。
  22. 【請求項２２】ブッシングはさらに内部空洞を形成する
    壁からなり、かつファイバ支持管は、それが光ファイバ
    を包んで熱エネルギーをブッシングの入力端面から離れ
    る方向に導出するためにブッシングの空洞において伝導
    媒体を提供することを特徴とする請求項21に記載の光学
    系。
  23. 【請求項２３】いくつかの開口がブッシングの内部空洞
    を通気するためにブッシングの入力端面を貫通して形成
    されてなることを特徴とする請求項22に記載の光学系。
  24. 【請求項２４】受容ブロックは、ブッシングの入力端面
    から生じる熱エネルギーを放散する冷熱源として作用す
    ることを特徴とする請求項20に記載の光学系。
  25. 【請求項２５】ブッシングの入力端面がニッケルメッ
    キ、金メッキ、および強化アルミニウム被覆の群から選
    択された反射被覆によって被覆されてなることを特徴と
    する請求項22に記載の光学系。
  26. 【請求項２６】光源とハウジングとから成る高パワー照
    明系からの光を、光ファイバと照明系との結合部におけ
    る光ファイバの熱損傷を防止しながら、光ファイバの入
    力端部に結合する光ファイバ結合装置において、光ファ
    イバを受容する貫通孔を形成する内面を備え、高熱伝導
    性金属から作製され、かつファイバ入力構造に入射され
    る浮遊光を反射するために光ファイバ入力端近傍に設け
    られ、ハウジング内を延長する反射可能に被覆された傾
    斜面を有する外面を備えたファイバ入力構造と、ファイ
    バ入力構造の内面と光ファイバ間に設けられてファイバ
    入力構造の傾斜面に入射された光によって生じる熱エネ
    ルギーを熱伝導性媒体の長手方向に沿ってファイバ入力
    構造の外壁から離れるように導くための熱伝導性媒体と
    からなり、さらに光ファイバに設けられた光ファイバコ
    ネクタを摺動可能に収納しかつ固定するためのロック機
    構から構成されてなることを特徴とする装置。
  27. 【請求項２７】ロック機構は上記コネクタ内の対応する
    アーチ状凹みと係合するためのアーチ状シート内にバネ
    によって付勢されたボールベアリングを含んでなること
    を特徴とする請求項26に記載の装置。
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