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 - Google Patents
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Description
【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 (4)
- 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。
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