JPH022908A - 光ファイバ破損検出装置 - Google Patents

光ファイバ破損検出装置

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JPH022908A
JPH022908A JP63309002A JP30900288A JPH022908A JP H022908 A JPH022908 A JP H022908A JP 63309002 A JP63309002 A JP 63309002A JP 30900288 A JP30900288 A JP 30900288A JP H022908 A JPH022908 A JP H022908A
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optical
break
optical fiber
conductor
detection device
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JP63309002A
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English (en)
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Terry A Fuller
テリー エイ.フューラ
John G Kwasegroch
ジョン ジー.クワセグロク
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Fuller Research Corp
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Fuller Research Corp
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/31Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter and a light receiver being disposed at the same side of a fibre or waveguide end-face, e.g. reflectometers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439Auxiliary devices
    • G02B6/4469Security aspects

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  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ伝達に用いられる形式の光ファイバに
おける破損、すなわち切断を検出するための装置に関す
る。
レーザ、特に赤外線及び赤外線レーザに近い高出力のも
のが、ますます外科手術に用いられている。これらの手
術を行なう際に、レーザエネルギを搬送する光ファイバ
から使用地点までレーザ放射の漏れがないことが極めて
重要である。そのような漏れは、例えば、光ファイバの
破損の結果。
起こり得るものである。患者及び外科医の両者に対し傷
つけるのを防ぐため、そして高価な機器に対する損傷を
防ぐために、そのような漏れは直ちに検出されることが
絶対的に必要なことである。
漏れを検出すると、可視的あるいは可聴的な表示が外科
医に与えられるべきか、あるいはその代りにファイバに
対するレーザ入力が漏れの検出時に自動的に中止される
べきである。
本発明の目的は、信頼でき、しかも操作が簡単であると
いう目的を達成するための装置を提供することである。
これまでの試みは、そのような装置を提供するために成
されてきたが、しかし、これらの試みは、現実には、う
まく作動できないということがわかっている。米国特許
第4.311.142号は、そのような試みの1つであ
る。
この特許は、ワイヤすなわち導体を使用しているレーザ
案内部が切れることによるレーザビームの漏れ、及び溶
融によって、あるいは温度上昇によるワイヤ抵抗の変化
によって、もしくはワイヤの短絡によって、ワイヤの切
断を電気的に検出するための装置を開示している。この
特許では、作動するために起こるべきいくつかの事象を
必要としている。すなわち、第1に石英ガラス案内部の
切断;第2にこの案内部を伝わるレーザビームの伝送;
第3にレーザビームの(ワイヤに対する)照射:そして
第4にこれを流れる電流を変えること、あるいは前記電
気路に妨害物を形成するためにレーザビームが漏れるこ
とによって衝突するときに(ワイヤを)溶かすことであ
る。かくして、3つの基本的なメカニズムが含まれてい
るように見える。すなわち、(1)ワイヤすなわち導体
を溶融し、そして照射するレーザビームによって引き起
こされる導電率に生じる変化を感知すること、(2)2
つの導体の間の誘電体を溶融し、そして結果として生じ
る短絡を検知すること、(3)温度感知ワイヤを加熱し
、そして電流の変化を感知すること、である。
上記米国特許は、いくつかの限定を持っている。第1の
メカニズム、すなわちワイヤを溶融することを考えてみ
る。ワイヤすなわち導体は、このメカニズムを働かせる
ために、少なくともその溶融点まで加熱されなければな
らない、しかし、上記米国特許は、ワイヤすなわち導体
への゛°レーザビーム°゛の照射を記載しており、ワイ
ヤすなわちファイバを取囲んでいるプラスチックすなわ
ち誘電体によるビームの吸収ではない、このことは、プ
ラスチックすなわち誘電体がプラスチックに作用してい
る光の波長に対して透過性でなければならないというこ
とを意味している。もし、このメカニズムが有効であれ
ば、ワイヤすなわち導体はエネルギが逃げて、患者、使
用者、あるいは機器に害を与える前に、好適にレーザを
中断するように反応するはずである。したがって、ワイ
ヤすなわち導体は低温で溶融する材料でなければならな
い、しかし、導体がプラスチック内にあるこの実施例に
対する製造上の問題は、導体の溶融点をプラスチックの
処理温度以上の温度に制限することである。これらの問
題は、お互いに相入れないもののようであり、そして上
記米国特許のこの態様が、実際上において、作動を困難
にしている。上記米国特許の例示として用いられている
材料は、銅ワイヤ及びファイバ上に被覆されている金あ
るいは銅を含んでいる  そのようなワイヤは、非常に
高い溶融点を有しており、そしてその構造が銅の溶融点
に達するまで有効的でない、それまでに、患者に対する
害は、すでに与えられているであろう。
上記米国特許の第2のメカニズム、すなわち誘電体の溶
融を考えてみる。この実施例は、ポリマ内の光ファイバ
に配置される導体、及びポリマの周囲外側の導体を必要
としている。もし、破損が起こるならば、この構造は、
導体の短絡になる誘電体の溶融を必要としている(なぜ
ならば、導体の溶融点は非常に高いからである。)、こ
れが起こるときには、゛レーザビームの漏れ”によって
発生する熱及びその後の温度上昇は、導体それ自身の溶
融点よりも低く、かつ誘電体の溶融点以上であるような
状態でなければならないであろう。
さらに、内側及び外側の導体の短絡を確実にするために
、あるメカニズムが必要とされるであろう、しかし、何
も記載されていない、さらに、もし、その温度が誘電体
の溶融点以上であり、しかも誘電体の劣化温度以上であ
るならば、2つの導体の間の連続性は、とてもあり得な
い。
第3のメカニズム、すなわちワイヤの加熱、及び電流の
変化を感知することによる感知温度を考えて見る。この
実施例では、温度感知導体はファイバプラスチック内あ
るいはファイバプラスチック上に配置される。破損が起
こると、モしてレーザエネルギが存在していると、結果
として生じるエネルギの漏れは温度の上昇を引き起こす
、コレは、温度感知ワイヤによって検出され、そしてそ
の温度に比例した′itt気信号全信号るであろう。
例として、上記米国特許は、ニクロム線を記載している
。ここでは、  ・命・レーザビームのわずかな漏れ・
・・がワイヤによって感知されるe゛と述べられている
。そのような例は、感知がわずかの漏れ、あるいはファ
イバ光学もしくは取囲んでいるプラスチックにおける小
さい温度上昇に限定されるならば、使用される電子部品
は感度が良いことが必要である。さらに、局部的な温度
あるいは周囲の温度の変化は、混乱、あるいはこの実施
例から得られる信号を間違って判読させることがある。
本発明は、対照的に、これらの問題に対して簡単でしか
も効果的な解決を与えるものである。
免豆立1遺 広い形態では、本発明は、レーザエネルギのような光学
エネルギを搬送するようにされた光ファイバの破損を検
出するための装置に向けられてb%る。この装置は、コ
ア、このコアと同心円的でかつこれを取囲んでいるクラ
ッド手段及びこのクラッド手段と同心円的でかつこれを
取囲んでいるシース手段を有している光ファイバを備え
ている。検出装置手段は、シース手段内に配置され、か
つクラッド手段に接するシース手段の一部分を有してい
る。検出装置手段は、ファイバの破損の結果としてクラ
ッド手段に接する一部分の破損。
及びこの接する部分の付随的な破損なしに、ファイバの
破損から生じる光学エネルギの伝達性の変化を検出し、
そしてファイバの破損を表わす信号を与えるようにされ
ている。
特に、本発明は、レーザエネルギのような光学エネルギ
を搬送するようにされた光ファイバの破損を検出するた
めの装置に向けられており、そしてコア、このコアと同
心円的でかつこれを取囲んでいるクラッド手段及びこの
クラッド手段′と同心円的でかつこれを取囲んでいるシ
ース手段を有している光ファイバ:シース手段の導電性
ポリマであって、このポリマは、ファイバによって搬送
される形式の光学エネルギの吸収に応答して変化する少
なくとも1つの特性を有するポリマ;ファイへの破損の
結果として導電性ポリマの物理的破損、及び導電性ポリ
マの付随的な破損なしに。
ファイバの破損から生じる導電性ポリマへの光学エネル
ギの照射による前記少なくとも1つの特性の変化を監視
するための監視手段と:ファイバの破損を表わす信号を
与えるために監視手段に応答する信号手段を備えている
さらに、本発明は、レーザエネルギのような光学エネル
ギを搬送するようにされた光ファイバの破損を検出する
ための装置に向けられており、そして光ファイバと、こ
のファイバの末梢端部に隣接する第1の光学検出装置子
゛段と、このファイバの基部端部に隣接する第2の光学
検出装置手段と、第1及び第2の光学検出装置の出力を
比較すると共に、通常の作動を表わす信号及びファイバ
の破損を表わす信号を発生するための比較手段とを備え
ている。
さらに5本発明は、レーザエネルギのような光学エネル
ギを搬送するようにされた光ファイバの破損を検出する
ための装置に向けられており、そして使用点までレーザ
エネルギを搬送するための第1の光学導体と、この第1
の光学導体に隣接して配置される第2の光学導体であっ
て、この第2の光学導体の末梢端部は、第1の光学導体
の末梢端部に隣接していると共に実質的に反射的である
第2の光学導体と、光学エネルギを第2の光学導体に入
力するために第2の光学導体の基部端部に隣接する第2
の光学エネルギ源と、第2の光学導体の末梢端部から反
射される光学エネルギを検出するために第2の光学導体
の基部端部に隣接する光学検出装置手段と、光学検出装
置手段の出力を予め決められた基準と比較すると共に1
通常の作動を表わす信号及びファイバの破損を表わす信
号を発生するための比較手段とを備えている。
11旌立亙1 本発明は、光ファイバの破損を検出することについて3
つの広いカテゴリを網羅するものである、破損検出の第
1のカテゴリは、第1に性質が機械的なものであると共
に、光ファイバの破損を感知するための手段として電気
的導体を頼ることである。典型的な光ファイバは、光源
から使用点まで光エネルギを搬送するコア、このコアと
同心円的なりラッド及び“強度部材”すなわちコア及び
クラッドと同心円的なシースを備えている。さらに、典
型的な光ファイバは、また、クラッドとシースとの間に
薄いポリマifを有している。光ファイバは、もちろん
、良く知られたものであり、ここでこと細かく述べる必
要はないであろう、検出の第1カテゴリは、電気的導体
の付随的な破損と共に光ファイバの直接的な破損によっ
て(これは、ファイバに放射エネルギの存在の有無にか
かわらずファイバの破損を示すことができる)、あるい
は導体において熱的に誘起される機械的破損になる放射
エネルギの存在を有する光学導体の破損によって、引き
起こされる機械的な力により光ファイバの破損を電気的
に検出するものである。
破損検出の第2カテゴリは、電気−光学的検出として述
べることができる。このカテゴリでは、光学検出装置は
、光ファイバの末梢端部に配置される(この中で用いる
とき、光あるいは光学”という用語は、赤外線から紫外
線までの電磁気スペクトルの部分を称するもので、周波
数あるいは波長について何らの限定を意味することを意
図しない、)、この末梢端部の検出装置は1通常は、フ
ァイバを通って伝送される光学エネルギに比例する電気
的信号を与える。この光学検出装置は、光ファイバから
の光学エネルギの通常の散乱に応答する。必要ではない
が、第2の光学検出装置を、光ファイバのノふ部端部に
配置しても良い、光ファイバの破損は、末梢部の光学検
出装置によって感知される通常の散乱を、その出力に変
化を生じて、妨げるであろう、この末梢端部の検出装置
の出力は、固定の基準値か、あるいは基部の検出装置が
使用されているところでは基部検出装置の出力と比較さ
れる。末梢部検出装置の出力と固定基準値あるいは基部
検出装置の出力との間の関係における変化は、光ファイ
バの破損の結果として光ファイバからの光学放射の漏れ
を表わす。
破損検出の第3カテゴリは、光学的検出として述べるこ
とができる。このカテゴリでは、光ファイバは、レーザ
エネルギを光源から使用点まで搬送するために用いられ
る第1の光学導体すなわちコアに隣接して配置される、
すなわちそれと同芯円的に配置される第2の光学導体を
備えている。
この第2の光学導体は、第1の光学導体に比べて低い溶
融点を有しており、かつその末梢端部にて実質的な反射
表面が備えられている。第1の光学導体によって搬送さ
れるレーザ放射と著しくことなる第2の、別の光学放射
源は、fJ42の光学導体に供給される。第2の光学導
体に対する光学放射入力は、第2の光学導体の実質的な
反射的末梢端部から反射され、そしてこの反射した放射
は、第2の光学導体の入力端部にある光学検出装置によ
って感知される。第2の光学導体の物理的な破壊になる
第1の光学導体と第2の光学導体の両方における破損は
、光学検出装置に対する反射光の減少を生じ、これは光
ファイバの破損を示す、もし、第1の光学導体は破損す
るが、しかし第2の光学導体が破損しない場合には、第
1の光学導体における破損から散乱するエネルギは、第
2の光学導体に対して熱的に誘起されるダメージを引き
起こす熱に変換され、これは、また、光ファイバの破損
を示す、光学検出装置への反射光の減少あるいは停止を
生じるものである。
本発明のどのような実施例においても、検出装置の出力
は、外科医に可視的あるいは可聴的な破損表示を与える
ように使用することができるか、あるいは1例えば、外
科医を介入させることなく、シャッタを作動させること
によって、もしくはレーザへの電力を遮断することによ
って、光ファイバに対する光学エネルギの入力を自動的
に終了させるように使用することができる信号を生じる
ように処理することができる。
さて、図面を参照すると、ここでは、同一番号は同一要
素を指しており、第1図には、レーザ(Uf4示せず)
のような光源から使用点まで放射工ネルギを搬送するた
めの光ファイバlOが示されている。光ファイバ10は
、光学導体すなわちコア14を備えており、これは、従
来の方法で、同心円的なりラッド16内に含まれている
。コア14及びクラッド16は、強化ポリマ、すなわち
シース20によって被覆された薄いポリマfi1g内に
含まれている。光ファイバ10の構成の多くは従来のも
のであり、かつ当業者によって良く知られている。
第1図及び第2図の両方に見られるように、シース20
内には、光ファイバlOのポリマ層18上に直接、ある
いはこのポリマ層に非常に近接して配設される薄い電気
的導体22が配置されている。電気的導体22は、好ま
しくは1例えばマイラー(商標)のような非導電性ポリ
マ材料のlい基板28上に蒸着された一対の導電性トレ
ース24及び26の形をしている。トレース24及び2
6は、光ファイバ10の抹消端部30の近くで一諸に接
続されて、閉ループを形成している。トレース24及び
26の電気的連続性は、光ファイバ10の基部端部32
にて検出することができる。
この目的のために、電気信号源34が、連続性検出装置
i!136を介してトレース24及び26の基部端部に
接続されている。連続性検出装置36の出力は、ファイ
八lOの破損によるトレース24と26との間の連続性
の破損の結果として変化させられ得る。連続性検出装置
36の出力における変化は破損信号を備えている。この
破損信号は、第1図に示されているように、制御回路3
8に送出され得る。この制御回路は、それから、可聴的
なもしくは可視的な警報を作動するのに用いられ得る警
報信号40か、あるいは光学エネルギL2のファイバl
O内への入力を自動的に終了させるのに用いられ得る遮
断信号42を発生することができる。遮断信号42は、
第1図に示されるように、シャ7タ44を閉じるのに用
いることができ、あるいはレーザそれ自身への電力を終
了させるのに用いることができる。この制御回路は、警
報信号40.遮断信号42あるいは両方を選択的に発生
するように設計することができる。
当業者が認めるように、破損検出装置の応答時間が非常
に早いということは重要であり、その結果、破損ファイ
バに対するエネルギ入力は、ダメジが患者に与えられる
前に終了させることができる。さらに、高エネルギの光
学放射を光ファイバに供給する前に、光ファイバがその
中に破損を有しているかどうかを決定することができる
のは望ましいことである。これらの目的は、真空蒸着あ
るいはマイラー(商標)もしくは他の好適な基板上にe
段される他の薄膜金属技術によって製造される薄膜導体
の形の導電性トレース24及び26をつくることにより
本発明において達成される。しかし、好ましくは、導電
性トレース24及び26は金属粒子を含む熱可塑性、あ
るいは熱硬化性の導電性インクから製造される。導体ト
レース24及び26の特別な材料に対する選択基準は、
′i!気的インピーダンス、伸び特性及び製造と作動温
度を考慮しなければならない。
受容することができる電気的インピーダンスの決定は、
光ファイバの長さ及び使用される電気的検出テーマに基
づいている。典型的には、10゜000オーム以下の抵
抗インピーダンスは容易に検出可能であり、それ故、好
ましいものである。
数十刃オームのインピーダンスは、標準の電子装とを使
用して検出することができるが、より一層大きなインピ
ーダンス(数メガオームのオーダ)では、もっとコスト
がかかり、しかも実際的でない。
導電性トレースの引張り強さ、すなわち伸び率も、また
1重要な変数である。このパラメータは、光ファイバの
破損及び曲げ半径のシビアリテイのような機能的な特徴
に対する検出装置の感度を決める。非常に低い伸び率(
例えば、0.05乃至1.0%の範囲)を有している導
体は、光ファイバの微小破損及びきびしい曲げにすぐ応
答する。対照的に、高い伸び率の材料(例えばl乃至5
%の範囲)は、微小破損及び過度な曲げを許容するが、
光ファイバが破損するときには、やはり、破損するよう
に設計することができる0例えば、1族a群のハロゲン
化物から作られるもののような脆い光ファイバに対して
は、低い伸び率を有する導体が必要とされる。対照的に
、l族す群のハロゲン化物から作られた光ファイバに対
しては、高い伸び率の導体が、41能的な曲げ半径ある
いはファイバの伸びを制限することなしに、受容され得
る。
温度に関して2つの大きな問題がある。この温度を扱わ
なければならない第1の問題は、光ファイバが製造及び
処理中に受ける温度である。大部分の光ファイバは1例
えばテフゼル(商標)のようなフルオロポリマーで出来
たシース20を有している。この例では、600’F(
約315.6’C)のオーダの処理温度に出合う、導電
性トレース24及び26を具備する光ファイバを製造す
る場合には、導電性トレー・ス24と26の材料は、そ
れ故、ダメージなしに、800’F C約315.6°
C)の温度に耐えることができなければならない、第2
の問題は、光ファイバが使用中に曝される局部的温度及
び周囲温度を扱わなければならないことである。レーザ
手術では、ファイへの先端近くの局部温度は、ファイバ
の基部乃至熱的な処理領域に依って、華氏、数百面ぐら
いであろう0例えば工業的な意味における他の用途では
、周囲温度が400’F(約204.4°C)を越える
であろう。
導電性トレース24と26は、そのような高い処理温度
及び動作温度に耐えなければならないので、光学破損検
出装置は導電性トレースの溶融に頼ることができない、
かわりに、導電性トレース24と26の連続性は、機械
的な分離の結果として破損されるに違いない、導電性ト
レース24と26の機械的分離は、ファイバの破損及び
導電性トレースの付随的な破損の結果として直接的に。
あるいは導電性トレース24と26の付随的な破損なし
に、光ファイバの破損の結果として間接的に生ぜしめる
ことができる。第2の例では、光学放射は、ファイバの
破損によって引き起こされるコア14(第1図参照)の
境界面46から反射されるであろう、この放射は、境界
面46から反射されてシース20に入り、シース20に
おいて非常に急速な温度上昇、及び導電性トレース24
と26が配置されている基板28において非常に急速な
温度上昇を生じる。この急速な膨張は、導体22及び基
板28に作用する機械的な力を発生し、これは、導電性
トレース24と26の熱的に誘起される機械的な分gI
責生じる。
導電性トレース24と26は、機械的な力の直接的な適
用、あるいは熱的に誘起される機械的破損の結果として
の物理的な分離に依存するので、光ファイバlOの破損
は、光学エネルギが光ファイバ10に供給されているか
どうかの第1の例において検出され得る。これは、潜在
的に有害な高エネルギの光学放射を光ファイバに入力す
る前に、外科医に、光ファイバの破損をチエツクさせる
ことができる。
第3図を参照すると、本発明の第2の実施例が記載され
ている。第3図の実施例では、光学検出装置48は、シ
ース20内の光ファイバ10の末梢端部30に配置され
ているか、あるいは、もし、このシースがファイバ10
によって搬送される光学エネルギに対して充分に透過性
があるならば、シース20のすぐ外側に配置される。コ
ア14からの光学エネルギの通常の散乱により、光学検
出装置48は、ファイバ10を伝達される光学エネルギ
に比例する電気的な出力信号を与える。
末梢部の検出装?148からの出力信号は、比較回路5
0において、入力された放射エネルギ12を表わす固定
の基準と比較されるか、あるいは第3図に示されるよう
に、光ファイバ10の基部端部に配置される第2の基部
の光学検出袋′I!i52の出力と比較される。理解さ
れるように、基部の検出装El 52の電気的な出力信
号は、光ファイバ10に入力される光学エネルギに比例
する。比較回路50の出力は、光ファイバIOが適正に
作動しているときには、第1の電圧であるようにされる
ファイバlOに破損が起こると、透過性が瞬時に降下し
て、末梢部の検出装置48の出力に変化を生じる。末梢
部の検出装?!48の出力が変化すると、比較回路50
は、破損が起こったということを表わす第2の電圧を出
力するようにされてぃる、この破損信号は、第1の実施
例と同様に、制御回路38に送出され得る。
第4図を参照すると、第3の実施例が図示されている。
第4図において、光ファイバ10は、光ファイバ10の
コア14のまわりに、隣接して、あるいは好ましくは同
心円的に配設される第2の光学導体54を備えている。
第2の光学導体54の末梢端部56は、その端部表面に
塗布される反射塗料を含む任意のいくつかの手段によっ
て、あるいはそのような表面上に、例えば金、銀等のよ
うな反射的金属の真空蒸着によって、実質的に反射的に
されている。高エネルギの光学放射12と著しく異なる
第2の光学エネルギ源58は、第2の光学導体54の基
部端部60に隣接して配設されている。第2の光学エネ
ルギは、第2の光学導体54に沿って末梢端部56まで
伝わり、そして基部端部に反射して戻り、ここで反射エ
ネルギは、第2の光学導体54の基部端部60に隣接し
、かつ直径的にエネルギ源58の反対側に配置される光
学検出装置62によって検出される。光学検出装置62
の出力は、比較回路64に送出され、ここでそれは固定
の基準電圧66と比較される。
もし、ファイバ10の破損が起こると、破損部から散乱
する光学エネルギは、シース20によって息速に熱に変
換され、第2の光学導体54に対するダメージを引き起
こし、これは、検出装5!162への反射エネルギの減
少あるいは停止を生じる。この変化は、比較回路64に
よって感知され、そして回路64の出力は、ファイバl
Oの破損を表わす破損信号である。この破損信号は、始
めの2つの実施例ど同様に、31gg回路に送出され得
る。
もし、コア14の破損が、また、第2の光学導体54の
破損も生じるならば、この実施例は、始めのものと同じ
ように、高エネルギの放射12を入力することなく、フ
ァイバlOの破損を検出することができるということに
注目するべきである。
本発明は、上記に述べた実施例に限定されることなく1
本発明は、本発明の精神あるいはその本質的な事柄から
離れることなしに、他の特定の形態にても具体化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、光ファイバの破損を監視するための手段とし
て電気的導体を使用している本発明の一実施例を図示し
ている概略図である。 第2図は、第1図の2−2線に沿う断面図である。 第3図は、感知要素として電気−光学検出装置を使用し
ている本発明の一実施例を図示している概略図である。 14ri4は、光ファイバの破損を検出するために光学
手段を使用している本発明の一実施例を図示している概
略図である。 18:ポリマ層 20:シース 22:電気的導体 24.26:導電性トレーサ 28:基板 30.56:末梢端部 32.60:基部端部 36.48.52.62:検出装置 38:制御回路 40:警報信号 42:遮断信号 44:シャッタ 50.64:比較手段 58:エネルギ源 66:基準電圧 10:光ファイバ 14:コア 16:クラッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)レーザエネルギのような光学エネルギを搬送するよ
    うにされた光ファイバの破損を検出するための装置にお
    いて、 コア、このコアと同心円的で、かつこれを取囲んでいる
    クラッド手段及びこのクラッド手段と同心円的で、かつ
    これを取囲んでいるシース手段を有する光ファイバと、 前記シース手段内にあり、かつクラッド手段に接するシ
    ース手段の一部分を有する検出装置手段であって、この
    検出装置手段は、光ファイバの破損の結果としてクラッ
    ド手段に接する一部分の破損、及び前記一部分の付随的
    な破損なしに、光ファイバの破損から生じる光学エネル
    ギの伝達性の変化を検出するようにされており、この検
    出装置手段は、光ファイバの破損を表わす破損信号を与
    える、検出装置手段とを特徴とする光ファイバの破損を
    検出するための装置。 2)光ファイバの破損が検出された後、光ファイバへの
    光学エネルギの一層の入力を防止するために破損信号に
    応答する制御手段を、さらに特徴とする請求項1に記載
    の装置。 3)破損が検出された後、光ファイバ破損の操作者検出
    可能表示を発生するために破損信号に応答する手段を、
    さらに特徴とする請求項1に記載の装置。 4)検出装置手段は、電気的導体を備えている請求項1
    に記載の装置。 5)電気的導体は、導電性インクを備えている請求項4
    に記載の装置。 6)導電性インクは、熱可塑性導電性ポリマ及び熱硬化
    性導電性ポリマを備える群からのものである請求項5に
    記載の装置。 7)シース手段に導電性ポリマを具備する検出装置手段
    であって、このポリマは、光ファイバによって搬送され
    る形式の光学エネルギの吸収に応答して変化する少なく
    とも1つの特性を有する、検出装置手段と、 光ファイバの破損の結果として導電性ポリマの物理的破
    損、及び導電性ポリマの付随的な破損なしに、光ファイ
    バの破損から生じる導電性ポリマへの光学エネルギの照
    射による前記少なくとも1つの特性の変化を監視するた
    めの監視手段と、光ファイバの破損を表わす破損信号を
    与えるために監視手段に応答する信号手段とを、さらに
    特徴とする請求項1に記載の装置。 8)光ファイバの破損が検出された後、光ファイバへの
    光学エネルギの一層の入力を防止するために破損信号に
    応答する制御手段を、さらに備えている請求項7に記載
    の装置。 9)破損が検出された後、光ファイバ破損の操作者検出
    可能表示を発生するために破損信号に応答する手段を、
    さらに備えている請求項7に記載の装置。 10)前記検出装置手段は、光ファイバの末梢端部に隣
    接する第1の光学検出装置手段及び光ファイバの基部端
    部に隣接する第2の光学検出装置手段を備え、 第1及び第2の光学検出装置の出力を比較し、かつ通常
    の作動を表わす信号及び光ファイバの破損を表わす信号
    を発生する比較手段とを、さらに特徴とする請求項1に
    記載の装置。 11)光ファイバの破損が検出された後、光ファイバへ
    の光学エネルギの一層の入力を防止するために破損信号
    に応答する制御手段を、さらに備える請求項10に記載
    の装置。 12)破損が検出された後、光ファイバ破損の操作者検
    出可能表示を発生するために破損信号に応答する手段を
    、さらに備える請求項10に記載の装置。 13)前記検出装置手段は、レーザエネルギを使用点ま
    で搬送するための第1の光学導体と、この第1の光学導
    体に隣接して配置される第2の光学導体であって、この
    第2の光学導体の末梢端部は、第1の光学導体の末梢端
    部に隣接すると共に、実質的に反射的である第2の光学
    導体と、光学エネルギを第2の導体に入力するための第
    2光学導体の基部端部に隣接する第2の光学エネルギ源
    と、第2の導体の末梢端部から反射される光学エネルギ
    を検出するための第2の光学導体の基部端部に隣接する
    光学検出装置手段とを備え、光学検出装置手段の出力を
    予め決められた基準と比較し、かつ通常の作動を表わす
    信号及び光ファイバの破損を表わす破損信号を発生する
    比較手段とを、さらに特徴とする請求項1に記載の装置
    。 14)光ファイバの破損が検出された後、光ファイバへ
    の光学エネルギの一層の入力を防止するために破損信号
    に応答する制御手段を、さらに備える請求項13に記載
    の装置。 15)破損が検出された後、光ファイバ破損の操作者検
    出可能表示を発生するために破損信号に応答する手段を
    、さらに備える請求項13に記載の装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003014579A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd レーザガイド装置
JP2010514108A (ja) * 2006-12-22 2010-04-30 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 発光装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5012087A (en) * 1989-04-13 1991-04-30 General Electric Company Fiber optic safety system
US5104391A (en) * 1990-10-30 1992-04-14 Advanced Cardiovascular Systems Optical fiber breakage detection system
GB9106874D0 (en) * 1991-04-02 1991-05-22 Lumonics Ltd Optical fibre assembly for a laser system
US6115154A (en) * 1998-09-18 2000-09-05 Telcordia Technologies, Inc. Method and system for detecting loss of signal in wavelength division multiplexed systems
US6119527A (en) * 1998-09-21 2000-09-19 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for proof testing optical fibers
DE10217029A1 (de) * 2002-04-11 2003-11-06 Fraunhofer Ges Forschung Schutzeinrichtung für eine mit Licht hoher Leistung beaufschlagte Faserleitung
US6932809B2 (en) * 2002-05-14 2005-08-23 Cardiofocus, Inc. Safety shut-off device for laser surgical instruments employing blackbody emitters
EP1378778B1 (de) * 2002-07-03 2007-01-17 Witzenmann GmbH Schutzummantelung eines Glasfaserkabels für Laseranwendungen
GB0217273D0 (en) * 2002-07-25 2002-09-04 Diomed Ltd Laser system
US7204137B1 (en) * 2003-08-20 2007-04-17 Essex, Inc. Thread breakage detection systems and methods
US7135973B2 (en) * 2004-02-13 2006-11-14 Avery Dennison Corporation Tamper monitoring article, system and method
US7280189B2 (en) * 2004-07-08 2007-10-09 Weller Whitney T Method and apparatus for testing optical fiber based networks
US7146073B2 (en) * 2004-07-19 2006-12-05 Quantronix Corporation Fiber delivery system with enhanced passive fiber protection and active monitoring
ATE413618T1 (de) * 2004-11-24 2008-11-15 Highyag Lasertechnologie Gmbh Schutzeinrichtung für lichtleitfasern
US7212127B2 (en) * 2004-12-20 2007-05-01 Avery Dennison Corp. RFID tag and label
US20070049911A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Brown Joe D Endovascular method and apparatus with feedback
DE102006029203B9 (de) 2006-06-26 2023-06-22 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Lichtemittierende Vorrichtung
DE102006029204A1 (de) * 2006-06-26 2008-01-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anordnung mit einem Lichtleiter
US7869016B2 (en) * 2007-05-17 2011-01-11 Ams Research Corporation Fiber damage detection and protection device
US9011509B2 (en) * 2007-11-30 2015-04-21 Lockheed Martin Corporation Individually optimized performance of optically stimulating cochlear implants
US20090177191A1 (en) * 2007-12-11 2009-07-09 Brown Joe D Laser surgery methods and apparatus
CN102014780B (zh) * 2008-03-04 2014-04-16 科威中公司 组织的接触式激光消融
US20090259220A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Angiodynamics, Inc. Treatment Devices and Methods
US9345543B2 (en) * 2008-07-02 2016-05-24 Joe Denton Brown Laser delivery apparatus for endovascular applications
US9267330B2 (en) * 2008-08-20 2016-02-23 Foro Energy, Inc. Long distance high power optical laser fiber break detection and continuity monitoring systems and methods
EP2349048B1 (en) * 2008-11-07 2017-04-26 Joe D. Brown Apparatus for detecting overheating during laser surgery
US9314303B2 (en) * 2010-03-23 2016-04-19 Joe Denton Brown Laser surgery controller with variable time delay and feedback detector sensitivity control
US8638428B2 (en) 2010-06-01 2014-01-28 Joe Denton Brown Method and apparatus for using optical feedback to detect fiber breakdown during surgical laser procedures
US8467041B2 (en) * 2010-12-01 2013-06-18 Mark A. Dinjian Fiber optic port signature applicator
DE102011009996B4 (de) * 2011-02-01 2016-11-03 Roland Berger Faserbruchüberwachung für einen Lichtwellenleiter
DE102011089482A1 (de) 2011-12-21 2013-06-27 Jenoptik Laser Gmbh Laser mit überwachter Lichtleitfaserstrecke
EP2789289B1 (en) * 2012-10-11 2016-09-07 Olympus Corporation Endoscope device and treatment device
US9244046B2 (en) 2012-12-03 2016-01-26 International Business Machines Corporation System for preventing undue bending of cables
WO2015036045A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Lightguide tamper seal
JP6309356B2 (ja) * 2014-06-10 2018-04-11 オリンパス株式会社 光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置
CN107024336A (zh) * 2016-01-29 2017-08-08 波士顿科学国际有限公司 医疗装置及使用方法
JP6363680B2 (ja) * 2016-11-16 2018-07-25 ファナック株式会社 レーザ装置
US10495490B2 (en) 2017-01-02 2019-12-03 Lumenis Ltd. Apparatus and method for improved optical fiber transmission
EP3343258A1 (en) * 2017-01-02 2018-07-04 Lumenis Ltd. Apparatus and method for detecting leakage in optical fibers
DE102017104628B4 (de) * 2017-03-06 2023-06-22 J-Fiber Gmbh Lichtleiter und Verfahren zum Erkennen eines zu stark gekrümmten Lichtleiters
CN106872143B (zh) * 2017-03-21 2018-10-30 精微视达医疗科技(武汉)有限公司 共聚焦显微内窥镜系统探头断丝监测方法
DE102019103168A1 (de) 2018-02-15 2019-08-22 Highyag Lasertechnologie Gmbh System zur datenübertragung in optischen systemen
JP7335875B2 (ja) * 2018-06-01 2023-08-30 古河電気工業株式会社 検知システム、カテーテル装置、およびレーザ焼灼装置
US11947166B2 (en) * 2019-02-21 2024-04-02 Fujikura Ltd. Optical fiber cable, optical combiner unit using optical fiber cable, and laser device
US20220291262A1 (en) * 2019-08-13 2022-09-15 Nec Corporation Optical fiber sensing system, optical fiber sensing equipment, and power outage detection method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58140623A (ja) * 1982-02-16 1983-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外光導波装置
JPS5954937A (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 Toshiba Corp パワ−伝送用フアイバ−破損検出装置
JPS5968702A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Fujikura Ltd 光フアイバ
JPS5968701A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Fujikura Ltd 光フアイバ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884585A (en) * 1974-02-25 1975-05-20 Us Navy Fiber break detection methods for cables using multi-fiber optical bundles
US4174149A (en) * 1976-08-19 1979-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Secure fiber optics communication system
JPS54103098U (ja) * 1977-12-29 1979-07-20
DE2800123A1 (de) * 1978-01-03 1979-07-12 Bosch Gmbh Robert Sicherheitseinrichtung bei einer anlage mit strahlungserzeuger und faserleitung
ATE4472T1 (de) * 1978-06-20 1983-09-15 Bicc Public Limited Company Optisches kabel.
JPS5640737A (en) * 1979-09-11 1981-04-17 Asahi Optical Co Ltd Damage detector for optical fiber for laser power transmission
JPS5777936A (en) * 1980-11-01 1982-05-15 Asahi Optical Co Ltd Safety device for detecting transmission fiber trouble
US4482890A (en) * 1981-01-22 1984-11-13 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Weight responsive intrusion detector using dual optical fibers
US4450434A (en) * 1981-05-19 1984-05-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus for determining break locations in fencing
US4525702A (en) * 1981-10-09 1985-06-25 Tadao Kitagawa Flexible tying member for theftproof device
JPS58159501U (ja) * 1982-04-19 1983-10-24 旭光学工業株式会社 伝送用フアイバ−のトラブル検出安全装置
JPS5979137A (ja) * 1982-10-28 1984-05-08 Agency Of Ind Science & Technol 光フアイバの断線検出方法
EP0145343B1 (en) * 1983-11-18 1988-05-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical fibre test method and apparatus for performing the method
JPS61110025A (ja) * 1984-11-05 1986-05-28 Toray Ind Inc 光フアイバの側面漏光集光装置
US4726676A (en) * 1986-02-06 1988-02-23 General Signal Corporation Optical signal power measurement method and apparatus
CA1264568A (en) * 1986-04-23 1990-01-23 Bell Canada Method of determining optical fiber splice loss

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58140623A (ja) * 1982-02-16 1983-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外光導波装置
JPS5954937A (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 Toshiba Corp パワ−伝送用フアイバ−破損検出装置
JPS5968702A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Fujikura Ltd 光フアイバ
JPS5968701A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Fujikura Ltd 光フアイバ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003014579A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Mitsubishi Cable Ind Ltd レーザガイド装置
JP2010514108A (ja) * 2006-12-22 2010-04-30 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0320108B1 (en) 1994-06-01
EP0320108A2 (en) 1989-06-14
EP0320108A3 (en) 1990-08-29
DE3889876D1 (de) 1994-07-07
CA1311284C (en) 1992-12-08
DE3889876T2 (de) 1995-01-12
US4883054A (en) 1989-11-28

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