JPH01209407A - 赤外光ファイバ - Google Patents
赤外光ファイバInfo
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- JPH01209407A JPH01209407A JP63034204A JP3420488A JPH01209407A JP H01209407 A JPH01209407 A JP H01209407A JP 63034204 A JP63034204 A JP 63034204A JP 3420488 A JP3420488 A JP 3420488A JP H01209407 A JPH01209407 A JP H01209407A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03B37/022—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
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- C03B2205/10—Fibre drawing or extruding details pressurised
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は外科用レーザメスや体内挿入型レーザメスの光
伝送路として用いられる赤外光ファイバに関するもので
ある。
伝送路として用いられる赤外光ファイバに関するもので
ある。
従来の技術
近年、レーザメスにおいて炭酸ガスレーザのエネルギ光
を赤外用光ファイバで、目的部位まで導き、手術が行な
われている。例えば、外科的手術の場合には、体表や表
面と見なされる部位に、赤外用光ファイバを収納した光
ケーブルを導き、伝送したレーザ光によって切間・蒸散
が行なわれている。
を赤外用光ファイバで、目的部位まで導き、手術が行な
われている。例えば、外科的手術の場合には、体表や表
面と見なされる部位に、赤外用光ファイバを収納した光
ケーブルを導き、伝送したレーザ光によって切間・蒸散
が行なわれている。
また、最近になって、内視鏡のチャンネルに赤外光ファ
イバを収納した細径の光ケーブルを通して体内患部の治
療を行なう体内挿入型手術の要求が多くなって来ている
。
イバを収納した細径の光ケーブルを通して体内患部の治
療を行なう体内挿入型手術の要求が多くなって来ている
。
光学材料から熱間押出し方法などにより作成した赤外光
ファイバの重要な特性は伝送効率やレーザ光の出射特性
がある。特に、体内挿入型の細径のプローブに収納しレ
ーザ光を出射する場合には、発熱や光学系の問題からレ
ーザ光の出射特性がもっとも重要な赤外光ファイバの条
件である。赤外光ファイバの出射特性を決定する要因と
して、赤外光ファイ４に９作上の不整合、例えば、側面
の傷や内部の応力歪等がある。その為には、最適な押し
出し条件で作成する必要がある。ところが理想的４こ製
作した赤外光ファイバでも、塑性変形するまで曲げると
、出射特性は劣化する。
ファイバの重要な特性は伝送効率やレーザ光の出射特性
がある。特に、体内挿入型の細径のプローブに収納しレ
ーザ光を出射する場合には、発熱や光学系の問題からレ
ーザ光の出射特性がもっとも重要な赤外光ファイバの条
件である。赤外光ファイバの出射特性を決定する要因と
して、赤外光ファイ４に９作上の不整合、例えば、側面
の傷や内部の応力歪等がある。その為には、最適な押し
出し条件で作成する必要がある。ところが理想的４こ製
作した赤外光ファイバでも、塑性変形するまで曲げると
、出射特性は劣化する。
この塑性変形に対しての許容曲げ半径を決定するパラメ
ータは、赤外光ファイバの径と降伏応力があり、径は小
さい程、降伏応力は大きい程、痒外光ファイバの許容曲
げ半径は小さくできる。その為に、体内に挿入する赤外
光ファイバの材料としては降伏応力の大きなものを使う
必要がある。
ータは、赤外光ファイバの径と降伏応力があり、径は小
さい程、降伏応力は大きい程、痒外光ファイバの許容曲
げ半径は小さくできる。その為に、体内に挿入する赤外
光ファイバの材料としては降伏応力の大きなものを使う
必要がある。
ここで用いるレーザ光源として、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ（
λ＝１．０６ａｍ）や、ＣＯ２レーザ（λ＝１０．６μ
ｍ）が挙げられるが、Ｎ ｄ −ＹＡＧレーザは、人体
の主成分である水に対して透過性を示す為に、目的照射
部位より奥の正常部を損傷する可能性があり、内視鏡下
の治療には向いていない。ＣＯ２レーザ光を伝送する赤
外ファイバ材料として、ハロゲン化タリウムやハロゲン
化銀があるがハロゲン化タリウムは毒性がある為に体内
に使用する事は好ましくない。ハロゲン化銀の赤外光フ
ァイバとして特開昭５８−８０６０２号公報にあるよう
に、ＡｇＣｌにＡｇＢｒを、またはＡ ｇ Ｂ ｒにＡ
ｇＣｌを０．０１重量％−１０重量％添加する材料が明
記しである。
λ＝１．０６ａｍ）や、ＣＯ２レーザ（λ＝１０．６μ
ｍ）が挙げられるが、Ｎ ｄ −ＹＡＧレーザは、人体
の主成分である水に対して透過性を示す為に、目的照射
部位より奥の正常部を損傷する可能性があり、内視鏡下
の治療には向いていない。ＣＯ２レーザ光を伝送する赤
外ファイバ材料として、ハロゲン化タリウムやハロゲン
化銀があるがハロゲン化タリウムは毒性がある為に体内
に使用する事は好ましくない。ハロゲン化銀の赤外光フ
ァイバとして特開昭５８−８０６０２号公報にあるよう
に、ＡｇＣｌにＡｇＢｒを、またはＡ ｇ Ｂ ｒにＡ
ｇＣｌを０．０１重量％−１０重量％添加する材料が明
記しである。
発明が解決しようとする課題
この０．０１重量％−１０重量％添加光学材料で作成し
た光ファイバは、破断応力・破断伸び・降伏応力が大き
く、この組成で直径０．３５ｍｍの赤外光ファイバを作
成した所、確かに５ｍｍ程度の円筒に巻つけても折れる
事はないが、すでに塑性変形していて、出射特性が劣化
する事が確認できた。これは、この領域の降伏応力が１
−１．５［ｋ３／ｎｏｗ２］程度であることによる。
た光ファイバは、破断応力・破断伸び・降伏応力が大き
く、この組成で直径０．３５ｍｍの赤外光ファイバを作
成した所、確かに５ｍｍ程度の円筒に巻つけても折れる
事はないが、すでに塑性変形していて、出射特性が劣化
する事が確認できた。これは、この領域の降伏応力が１
−１．５［ｋ３／ｎｏｗ２］程度であることによる。
本発明は上記問題点に鑑み、塑性変形が起しにくい赤外
光ファイバを提供せんとするものである。
光ファイバを提供せんとするものである。
課題を解決する為の手段
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、塩化銀（
ＡｇＣ目）と臭化銀（ＡｇＢｒ）の組成比率が、ＡｇＣ
１３０重這％〜７０重量％であり、ＡｇＢｒ７０．重量
％〜３０重竜％である事を特徴とする赤外光ファイバで
ある。
ＡｇＣ目）と臭化銀（ＡｇＢｒ）の組成比率が、ＡｇＣ
１３０重這％〜７０重量％であり、ＡｇＢｒ７０．重量
％〜３０重竜％である事を特徴とする赤外光ファイバで
ある。
作用
本発明の作用は、組成比をＡｇＣ１３０重量％〜７０重
量％で、ＡｇＢｒ７０重量％〜３０重徹％とじた光学材
料から作成した光ファイバが塑性変形を起こしにくい事
にある。
量％で、ＡｇＢｒ７０重量％〜３０重徹％とじた光学材
料から作成した光ファイバが塑性変形を起こしにくい事
にある。
実施例
本発明の赤外光ファイバの製作方法及びその諸特性につ
いて図面を用いて詳細な説明を行なう。
いて図面を用いて詳細な説明を行なう。
ＡｇＣ１とＡｇＢｒを１ｍｏｌ比（ＡｇＢｒ５７重量％
：ＡｇＣ１４３重量％）で調合し、ブリッジマン法によ
り、混晶を作成する。その後、第１図に示す押出し装置
により、赤外光ファイバｌが製作される。プリフォーム
２は、前記混晶を約ｅ８ｍｍの円筒にした母結晶である
。 ３は加圧用ラム、４はファイバ径を決定するノズ
ルで、今回は、ｅＯ，３５ｍｍのものを用いた。５は、
プリフォームを収納するコンテナ、６は、コンテナ５を
加熱コントロールするヒータである。
：ＡｇＣ１４３重量％）で調合し、ブリッジマン法によ
り、混晶を作成する。その後、第１図に示す押出し装置
により、赤外光ファイバｌが製作される。プリフォーム
２は、前記混晶を約ｅ８ｍｍの円筒にした母結晶である
。 ３は加圧用ラム、４はファイバ径を決定するノズ
ルで、今回は、ｅＯ，３５ｍｍのものを用いた。５は、
プリフォームを収納するコンテナ、６は、コンテナ５を
加熱コントロールするヒータである。
次に、赤外光ファイバの押出し手順について説明する。
押出し温度を１８０℃−２６０”Ｃに設定し、温度が一
定した後に、油圧プレスにより５ｔ。
定した後に、油圧プレスにより５ｔ。
ｎ／ｃｎ＋２〜１０ ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をプリフォ
ーム２に加え、赤外光ファイバｌを製作する。今回使用
したノズル４の直径はｃｏ、 ３５ｍｎ＋であるが、
ｅＯ。
ーム２に加え、赤外光ファイバｌを製作する。今回使用
したノズル４の直径はｃｏ、 ３５ｍｎ＋であるが、
ｅＯ。
ｌｎｕ＋＋〜１ｍｍの任意のノズルを使用すれば、他の
大きさの赤外光ファイバを得る事が出来る。
大きさの赤外光ファイバを得る事が出来る。
第２図は、ＡｇＣｌ−ＡｇＢｒ混晶中のＡｇＢｒ８度（
重量％）に対する降伏応力・破断応力・破断伸びを示し
たものである。中心部に従って降伏応力と破断応力は大
きくなるが、破断伸びは小さくなる。赤外光ファイバの
限界曲げ半径は、この中で主に破断伸びに依存し、特開
昭５８−８０６０２号公報に示されているように０．０
１重量％−１０重量％、９０重量％−９９，９９重量％
が、限界曲げ半径の点から見ると、最適な組成比と考え
られる。ところが、赤外光ファイバｌの出射特性から見
ると、出射特性の劣化は塑性変形が起こった瞬間から始
まるので、曲げと茫性変形の関係から、降、伏応力が大
きな中央部の方が、最適な組成比である事がわかる。
重量％）に対する降伏応力・破断応力・破断伸びを示し
たものである。中心部に従って降伏応力と破断応力は大
きくなるが、破断伸びは小さくなる。赤外光ファイバの
限界曲げ半径は、この中で主に破断伸びに依存し、特開
昭５８−８０６０２号公報に示されているように０．０
１重量％−１０重量％、９０重量％−９９，９９重量％
が、限界曲げ半径の点から見ると、最適な組成比と考え
られる。ところが、赤外光ファイバｌの出射特性から見
ると、出射特性の劣化は塑性変形が起こった瞬間から始
まるので、曲げと茫性変形の関係から、降、伏応力が大
きな中央部の方が、最適な組成比である事がわかる。
第３図は、赤外光ファイバｌの出射特性を示したもので
ある。横軸は赤外光ファイバからのレーザ光の出射角度
（全角）、縦軸は光強度である。
ある。横軸は赤外光ファイバからのレーザ光の出射角度
（全角）、縦軸は光強度である。
製作した赤外光ファイバｌ（長さ１．５ｍ、φ０゜３５
胴、１ｍｏｌ比）に曲げ半径Ｒ＞ ５ ｃｍ、 また
、Ｒ＜１ｃｍの屈曲試験を行なった出射特性を示す。
胴、１ｍｏｌ比）に曲げ半径Ｒ＞ ５ ｃｍ、 また
、Ｒ＜１ｃｍの屈曲試験を行なった出射特性を示す。
図の様に、弾性変形内であるＲ＞５ｃｍのものは出射特
性は初期出射角度１３度（９０％ｄｏｗｎ）そのままで
あるが、塑性変形してしまったＲ＜Ｉｃ１１のものは出
射角度３０度と出射特性の劣化が生じた。内視鏡のチャ
ンネル内の細径ケーブルの赤外光ファイバを覆う空間は
ｅｌ、５ｍｍ程度と小空間であるので、この出射角度３
０度にもなる赤外光ファイバを使用した場合には、使用
するレンズのｆ ｆａやワーキングデイスタンスや先端
の発熱の防出などの設計が困難である。すなわち、体内
に挿入型の赤外光ファイバは出射特性がもつとも重要視
されるべきである。
性は初期出射角度１３度（９０％ｄｏｗｎ）そのままで
あるが、塑性変形してしまったＲ＜Ｉｃ１１のものは出
射角度３０度と出射特性の劣化が生じた。内視鏡のチャ
ンネル内の細径ケーブルの赤外光ファイバを覆う空間は
ｅｌ、５ｍｍ程度と小空間であるので、この出射角度３
０度にもなる赤外光ファイバを使用した場合には、使用
するレンズのｆ ｆａやワーキングデイスタンスや先端
の発熱の防出などの設計が困難である。すなわち、体内
に挿入型の赤外光ファイバは出射特性がもつとも重要視
されるべきである。
これらの事から、塑性変形が起こる曲率半径が小さい、
すなわち、第２図に示す様に降伏応力の大きな中央部で
あるＡｇＣｌ−ＡｇＢ ｒの濃度３０重量％〜７０重量
％が、体内に使用する赤外光ファイバとして最適である
。また、今までの説明は主に曲げによる出射角の劣化に
ついて説明して来たが、赤外光ファイバの押出し時にか
かる赤外光ファイバへの応力に対しても同様に出射角の
劣化や伝送効率の劣化が生じるので、降伏応力の大きな
ＡｇＣｌ −ＡｇＢ ｒの濃度３０重量％〜７０重量％
の領域において、もっとも最適な赤外光ファイバが得ら
れる。
すなわち、第２図に示す様に降伏応力の大きな中央部で
あるＡｇＣｌ−ＡｇＢ ｒの濃度３０重量％〜７０重量
％が、体内に使用する赤外光ファイバとして最適である
。また、今までの説明は主に曲げによる出射角の劣化に
ついて説明して来たが、赤外光ファイバの押出し時にか
かる赤外光ファイバへの応力に対しても同様に出射角の
劣化や伝送効率の劣化が生じるので、降伏応力の大きな
ＡｇＣｌ −ＡｇＢ ｒの濃度３０重量％〜７０重量％
の領域において、もっとも最適な赤外光ファイバが得ら
れる。
発明の詳細
な説明したように、降伏応力の大きなＡｇＣ１−ＡｇＢ
ｒの濃度３０重量％〜７０重量％の赤外材料を用いて製
作すると、レーザ光の出射特性の良好な赤外光ファイバ
が得られ、特に、屈曲に対して特性劣化の少ないものが
得られる。
ｒの濃度３０重量％〜７０重量％の赤外材料を用いて製
作すると、レーザ光の出射特性の良好な赤外光ファイバ
が得られ、特に、屈曲に対して特性劣化の少ないものが
得られる。
第１図は本発明の一実施例における赤外光ファイバの押
出方法を基礎化する押出し装置略断面図、第２図はＡｇ
Ｃｌ−ＡｇＢｒ混晶中のＡｇＢ ｒａ度（重量％）に対
する降伏応力・破断応力・破断伸びを示す特性図、第３
図は本発明の一実施例における赤外光ファイバのレーザ
光の出射特性図である。 １・・・赤外光ファイバ、２・・・プリフォーム。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第 １ 図 第 ２ 図
出方法を基礎化する押出し装置略断面図、第２図はＡｇ
Ｃｌ−ＡｇＢｒ混晶中のＡｇＢ ｒａ度（重量％）に対
する降伏応力・破断応力・破断伸びを示す特性図、第３
図は本発明の一実施例における赤外光ファイバのレーザ
光の出射特性図である。 １・・・赤外光ファイバ、２・・・プリフォーム。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 塩化銀（ＡｇＣｌ）と臭化銀（ＡｇＢｒ）の組成比率が
、ＡｇＣｌ３０重量％〜７０重量％であり、ＡｇＢｒ７
０重量％〜３０重量％である事を特徴とする赤外光ファ
イバ。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034208A JPH01209406A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 赤外光ファイバーの製造方法 |
| JP63034204A JPH07119847B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 多結晶赤外光ファイバ及びその製造方法 |
| PCT/JP1989/000151 WO1989007776A1 (en) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | Infrared optical fiber and method of manufacturing same |
| KR1019890701885A KR920009662B1 (ko) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | 적외광파이버의 그 제조방법 |
| DE68924689T DE68924689T2 (de) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | Infrarotoptische faser und verfahren zur herstellung. |
| EP93113997A EP0581324B1 (en) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | A method of manufacturing an unclad infrared optical fiber |
| DE68927191T DE68927191T2 (de) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | Verfahren zum Herstellen einer optischen Infrarotfaser ohne Mantel |
| EP89902531A EP0357790B1 (en) | 1988-02-17 | 1989-02-15 | Infrared optical fiber and method of manufacturing same |
| US07/568,385 US5076653A (en) | 1988-02-17 | 1990-08-16 | Infrared optical fiber, a method of manufacturing the same, and an optical fiber cable using the same |
| US08/220,408 US5575960A (en) | 1988-02-17 | 1994-03-30 | Method of manufacturing an infrared optical fiber |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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