JP3798052B2

JP3798052B2 - 光ファイバの出射端の構造および光ファイバの出射端の形成方法

Info

Publication number: JP3798052B2
Application number: JP00687696A
Authority: JP
Inventors: 孝司妻沼; 智晶鳥谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: JPH09197155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用レーザー照射装置や、レーザー溶接装置に用いられる光ファイバの出射端の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば血管等の細径の管状体の内壁の所定部分に、疾病治療等を目的としてレーザー光などの光を照射することがある。この場合、この管状体内に光ファイバを挿入し、この光ファイバの先端部からレーザー光などの光を上記管状体の内壁に照射する。ここで用いられる光ファイバの先端部近傍には、光ファイバ内を伝搬する光の方向を変え、この光を管状体の内壁方向へ出射させるための出射端が設けられている。
【０００３】
このような光ファイバの出射端の構造として、従来より図８に示すものが知られている。この図に示す光ファイバ４２の出射端４１は、この光ファイバ４２の先端に三角プリズムからなる反射鏡４８が接合されたものである。
【０００４】
このような構造の光ファイバ４２の出射端４１においては、光ファイバ４２のコア４３中を伝搬して先端部へ向かう光は、反射鏡４８で反射した後、光ファイバ４２の側方に向かって出射光４６として出射する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の光ファイバの出射端にあっては、反射鏡４８と光ファイバ４２の先端との接合部が機械的な衝撃に弱く、このため反射鏡４８が衝撃によって外れやすいという問題点を有していた。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、機械的な衝撃に対する耐久性が良好な光ファイバの出射端の構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる光ファイバの出射端の構造は、光ファイバの先端を加熱し、先端面が前記光ファイバの側方を向くように屈曲して形成され、その先端面から光が出射する屈曲部を有し、先端部の光ファイバ周面からの張り出し量がその光ファイバの直径以下であることを特徴とする。
本発明の請求項２にかかる光ファイバの出射端の構造は、請求項１において、前記屈曲部の曲率半径が前記光ファイバの直径以上で、かつ該光ファイバの直径の２倍以下とされていることを特徴とする。
本発明の請求項３にかかる光ファイバの出射端の形成方法は、請求項１または２に記載の光ファイバの出射端を製造する方法であって、直線状の光ファイバを加熱により軟化させ、その先端を側方に向けることによって前記屈曲部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項４にかかる光ファイバの出射端の形成方法は、請求項３において、前記屈曲部の形成にあたって、前記光ファイバを曲げ半径規定治具に沿って屈曲させることによって、曲率半径が前記光ファイバの直径以上、かつ該光ファイバの直径の２倍以下とされた屈曲部を形成することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の光ファイバの出射端の構造の一実施例が採用された光ファイバを示すものである。この図に示される光ファイバ２は、光の伝搬路となるコア３と、このコア３の外周に形成されたクラッド４とから構成されたものである。この光ファイバ２のコア３の径は、４００μｍとされ、クラッド４の厚みは、５０μｍとされている。
【０００８】
この光ファイバ２の出射端１は、先端面７Ａが光ファイバ２の側方を向くように屈曲して形成され、その先端面から光が出射する屈曲部５を有する。この屈曲部５は、コア３内を伝搬する光の方向を変えるためのものであり、加熱によって成形される。
【０００９】
この光ファイバ２の直線部２Ａの周面に対する光ファイバ２の先端部７の張り出し量、即ち図２に示す長さａは、光ファイバ２の直径以下とされる。この長さａが光ファイバ２の直径を越えると、この光ファイバ２を細径の管状体に挿入する際に、先端部７が邪魔になって前記管状体に光ファイバ２を挿入しにくくなるため好ましくない。
【００１０】
また、上記屈曲部５の曲率半径、即ち図２に示す長さｂが光ファイバ２の直径未満であると、屈曲部５において、コア３内を伝搬する光の一部が光ファイバ２の先端部７近傍の内周面に当たって出射できなくなるため、好ましくない。またこの長さｂが光ファイバ２の直径の２倍を越える場合、光ファイバ２の先端部７から出射する光が広い範囲に分散してしまうため、好ましくない。
よって、この長さｂは光ファイバ２の直径以上で、かつ光ファイバ２の直径の２倍以下とされる。
また、この屈曲部５の曲率半径を適宜設定することによってこの光ファイバ２の先端部７から出射される出射光６の出射角度が調整される。
【００１１】
この光ファイバ２のコア３内を先端部７に向けて伝搬する光は、屈曲部５を通過する際に、その方向が先端部７方向に変えられ、先端面７Ａから出射光６として放射状に広がりつつ出射する。
【００１２】
上記のように構成された光ファイバ２の出射端１の構造においては、従来例で示した光ファイバの出射端に設けられた反射鏡のような衝撃によって外れやすい部材を取り付ける必要がない。従って機械的衝撃に対する耐久性が良好である。また、光ファイバ２の直線部２Ａに対する先端部７の張り出し量を光ファイバ２の直径以下としたので、この構造を採用した光ファイバ２は、より細径の管状体に挿入することが可能となる。
【００１３】
上記のような光ファイバの出射端の構造は、医療用のレーザー照射だけでなく、工業用のレーザー溶接、ハンダ付けなど、多くの分野に適用することができる。
【００１４】
続いて、上記のように構成された光ファイバの出射端の製造方法の一例を説明する。
図３に示す直線状の光ファイバ１２を、図９に示すように光ファイバ固定治具５１で固定した後、光ファイバ１２の出射端１１を、酸水素バーナー等を用いて１６００℃程度に加熱して軟化させる。次いで、回転ステージ（図示略）に設置した屈曲治具５２を、光ファイバ１２の先端に取り付け、この屈曲治具５２を図９中矢印で示すように光ファイバ１２の側方に移動させることで光ファイバ１２を屈曲させ、図４に示す屈曲部１５を形成する。
またこの際、光ファイバ１２に所定形状の曲げ半径規定治具５３を当接させ、この曲げ半径規定治具５３に沿って光ファイバ１２を屈曲させて、屈曲部１５の曲率半径が光ファイバ１２の直径以上で、かつ直径の２倍以下となるようにする。
【００１５】
次いで、図５に示すように、この光ファイバ１２の直線部１２Ａに対する先端部１７の張り出し量が光ファイバ１２の直径以下となるように、余長部分１８を光ファイバカッタで切除する。続いて、先端部１７の切断面を光学研磨機を用いて研磨処理する。
【００１６】
また、本発明の光ファイバの出射端の構造は、図６および図７に示すようなものとしてもよい。図６に示す光ファイバ２２の出射端２１の構造は、図１および図２に示したものにおいて、先端部の張り出し量、即ち長さａをゼロとしたものである。
このような構造の光ファイバ２２の出射端２１においては、光ファイバの先端部２７が光ファイバ２２の直線部２２Ａに対して張り出していないので、この構造の出射端を有する光ファイバ２２は、より細径の管状体内に挿入することが可能である。
【００１７】
また、図７に示す光ファイバ３２の出射端３１においては、光ファイバ３２の先端面３７Ａが、光ファイバ３２の軸方向に対してやや傾斜して形成されている。このような構造によれば、先端面の面積をより小さくすることができ、出射光が広い範囲に分散してしまうことを防ぐことができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバの出射端の構造は、従来例で示した反射鏡のような衝撃によって外れやすい部材を取り付ける必要がなく、機械的衝撃に対する耐久性が良好である。
【００１９】
さらに、本発明の光ファイバの出射端の構造は単純であるので、このような構造の出射端を有する光ファイバの製造が容易となり、上記光ファイバの製造コストの削減をも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の光ファイバの出射端の構造を採用した光ファイバを示す構成図である。
【図２】図１に示す光ファイバの要部拡大図である。
【図３】図１に示す光ファイバの製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に続く工程を示す工程図である。
【図５】図４に続く工程を示す工程図である。
【図６】本発明の他の実施例の光ファイバの出射端の構造を採用した光ファイバを示す構成図である。
【図７】本発明の他の実施例の光ファイバの出射端の構造を採用した光ファイバを示す構成図である。
【図８】従来の光ファイバの出射端の構造の一例を採用した光ファイバを示す構成図である。
【図９】本発明の実施例の光ファイバの出射端の構造を採用した光ファイバを製造する方法を示す構成図である。
【符号の説明】
１・・・出射端、２・・・光ファイバ、５・・・屈曲部、７・・・先端部、７Ａ・・・先端面

Claims

光ファイバの先端を加熱し、先端面が前記光ファイバの側方を向くように屈曲して形成され、その先端面から光が出射する屈曲部を有し、先端部の光ファイバ周面からの張り出し量がその光ファイバの直径以下であることを特徴とする光ファイバの出射端の構造。
前記屈曲部の曲率半径が前記光ファイバの直径以上で、かつ該光ファイバの直径の２倍以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの出射端の構造。
請求項１または２に記載の光ファイバの出射端を製造する方法であって、直線状の光ファイバを加熱により軟化させ、その先端を側方に向けることによって前記屈曲部を形成することを特徴とする光ファイバの出射端の形成方法。
前記屈曲部の形成にあたって、前記光ファイバを曲げ半径規定治具に沿って屈曲させることによって、曲率半径が前記光ファイバの直径以上、かつ該光ファイバの直径の２倍以下とされた屈曲部を形成することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバの出射端の形成方法。