JPH03141307A - 光フアイバ用のプラグ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的に有効な心と、この心を覆う重合体外
皮と、その回りに配置された、高エネルギーレーザ光を
放射する電偏光学構成部拐に取外し可能に結合するため
の外側被覆とを持つ、光ファイバ用のプラグに関する。

〔従来の技術〕

光ファイバは最近、地上の情報伝送のために、そして例
えば顕微外科手術のためにもますます使用されるように
なっている。この場合、光ファイバはしばしば１ノ一ザ
光用導体として使われ、このレーザ光は適当に集束せし
められて光ファイバへ移送される。

既にこのことから、できるだけ完全なエネルギー伝送を
達成するために、光ファイバの端面が適当なレンズ系の
焦点に配置されなければならないことが分かる。この目
的のために史に、散乱放射及び反射をできる限り防止す
るために、光ファイバの全く平らな端面を持つことが必
要である。

そのために、光ファイバが配置されている、中心の軸線
方向貫通路を持つプラグが知られている。繊維の製造後
に、その自由端面はプラグ先端の端面と一緒に平面研削
される。

特に、例えばミリワットないしワットの範囲のエネルギ
ーが伝送されなければならない材料加工又は医療におけ
る高エネルギー使用例のために光ファイバを使用する場
合は、上述のプラグの使用の際に、斜めに入射する先部
分又は反射によって、高い伝送エネルギーによる、集束
されたレーザ光から光ファイバへの移行個所における焼
損が起こる危険がある。これらの焼損は特に、繊維の光
学的に有効な心を覆う重合体外皮の範囲に起こり、この
重合体外皮は通常外側被覆により包囲されており、それ
により、例えば内視鏡検査法の適用範囲に必要であるよ
うな所定の可撓性を全体として繊維に与えることができ
る。このような焼損の結果、確実なエネルギー伝送をも
はや保証することができずかつ光ファイバを接続された
プラグを交換しなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、上述の欠点を防止することができる、
冒頭に挙げた適用範囲用のプラグを提供することである
。この場合、プラグはなるべく、付属の内視鏡が手術後
に衛生的理由から捨てられる医療においてしばしば生ず
るような使い捨ての場合にも使用され得るように、構成
されていなければならない。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、プラグハウジングの中に軸線方向貫通路と
、場合によっては光ファイバの支持及び固定のための位
置決め手段とが配置されており、光ファイバがプラグ先
端の範囲にまで延びておりかつ自由端において外側被覆
なしに構成されかつ貫通路の壁に対して間隔を置いて配
置されあるいは貫通路又は位置決め手段より突き出てい
ることによって解決される。

本発明の基礎になっている認識は、光ファイバの外皮の
範囲における上述の焼損が特に、公知のプラグにある光
ファイバの［閉じられた組み込みｊにより十分な放熱が
できず、従って繊維の冷却が行なわれなければならない
ことによって引き起こされるということである。この場
合、本発明は更に、例えば冷却装置を介した、外部冷却
が技術的理由から実際上問題外であることを認識してい
る。なぜならば例えば０．　５ｍｍの直径及び数ミリメ
ートルの長さを持つ光ファイバの冷却されるべき部分は
、冷却装置によって所望の冷却を実現するには小さすぎ
るからである。

繊維の自由端部範囲が被覆を取り除かれかつ光・ア的に
ｆｊ効な心とこの心を覆う薄い外皮とだけから成りかつ
この自由端部分がプラグの貫通路又はこのプラグの端部
と直接接触しないように配置されることによって所望の
冷却が驚くほど簡単に達成できることが確、認されたこ
とは、それだけいよいよ驚くべきことである。換言すれ
ば、繊維の自由端部範囲は１１通路又は光ファイバの位
置決めのための部分より露出して前方へ突き出なければ
ならない。

この場合驚くべきことに、上述の焼損を完全に防止する
ために約１ｍｍの光ファイバの露出した突出部分でもう
十分であることが分かった。

なぜならば光ファイバの露出している端部により重合体
外皮から周囲への光波、従って又エネルギーの妨げられ
ない放射が可能になるからである。

最も簡単な場合において、本発明によるプラグは公知の
プラグと、付属の外皮を持つ、光学的に有効な心の自由
端がプラグ先端の端面より突き出ていることで異なる。

このような実施例により本発明の中心思想は実現される
が、しかしこのようなプラグの使用の際に光ファイバの
突出した先端が破損する危険がある。

この理由から、有利な実施例によれば、光ファイバを、
この光ファイバの端面が自由端においてプラグ先端の端
部と−Ｔａ線をなし又は僅かな間隔を置いて後方へずら
されて終わるように、配置することが提案されている。

以上の説明に基づき、このことから、この実施例では繊
維の自由端の周面と貫通路の壁との間に環状通路のよう
な空所が残っていなければならないことが暗黙のうちに
明らかになる。この空所は、光ファイバの然るべき部分
が外側被覆を持っていないことによって既に難なく実現
される。しかし貫通路の然るべき端面部分に一層大きい
開口を形成することも、特にこの範囲に元ファイバ用心
合わせ素子が配置ぺされる場合に、ｑ利である。

従ってこのような心合わせ素子は、プラグ内のｌａ維の
確実かつ正確な位置決め及び吸収されるべきレーザ光の
焦点における繊維の端面の正確な対応を保証するために
好ましい。

心合オ〕せ素子はプラグ先端の自由端部に対してずらし
て配置されており、他方、繊維先端はそれより突き出て
おり又はプラグ先端の端面と一直線をなしている。こう
して、プラグ先端の端部を同時に電気光学構成部材にお
けるプラグの位置決めのために利用することができる。

この場合、心合わせ素子により捕捉される光ファイバの
部分も外側被覆なしに構成することができ、他方、その
後ろにプラグの貫通路にはめ込まれている光ファイバの
部分は通常のやり方で構成されている。この実施例にお
いて、心合わせ素子は同時に光ファイバの前側部分の付
加的冷却のために使われかつこの目的のために熱を長く
伝えるｔ３料から成るのが好ましい。

例えば内視鏡検査のような医療の使用例では、光ファイ
バの光学的に有効な心は０．５＋ｎｍより小さい直径を
持っている。特に重合体から成る、しかし又他の材料、
例えばガラスからも成ることができる、心を覆う外皮は
、厚さが僅か数１１ｆｆｌである。外側被覆と合わせて
、約１ミリメートルの全直径が生ずる。この場合には、
光ファイバの自由端部分を上述のやり方で約１ミリメー
トル突出させれば十分である。これによって、比較釣魚
な角度をなして入射する光波は妨げられずに外皮を通っ
て自由周囲空間へ放射することができ、他方、比較的ゆ
るやかな角度をなして入射する光波は光ファイバの後方
範囲において、光学的に有効な心と覆う重合体外皮との
間の境界面範囲で難なく完全に反射することができる。

このことに、結局は、光ファイバの原理が基づいている
。

プラグ自体はなるべく金属から成るのが好ましく、光フ
ァイバは例えば収縮によりプラグハウジングに固定され
、その際、収縮個所は、導体が外側被覆を持っている範
囲に設けられなければならず、それにより重合体外皮又
は光学的にイｊ効な心の変形を防■ヒすることができる
。

元ファイバの自由端の端面はこの場合にも、散乱放射を
防止するために、できるだけ完全に平らでなければなら
ないことは言うまでもない。

プラグ光信１°シの端面と一緒に平面研削することはこ
の場合間頭夕（であり、もろい導体は付属のプラグ構成
部材より露出して突き出ておりかつ破損する。しかし驚
くべきことに、全く平らな端部が簡単な破断により得ら
れることが分かった。

本発明のそれ以外の特徴は従属特許請求の範囲の特徴及
びその他の出Ｐ逍資料から明らかになる。

〔実施例〕

図面に示された実施例について本発明を以下に詳細に説
明する。

分かりやすくするために、プラグｌＯのここでは興味を
引かない後部は示されていない。プラグ１０の図面では
石側の前部は金属から成りかつ内側へ延びる端面孔１２
を持っており、この孔にプラグ先端１４が固定的にはめ
込まれている。

プラグｌＯ及びプラグ先端１４には中心縦軸線Ｍに対し
て同軸的に、円形断面を持つ貫通路１６が配置されてい
る。この貫通路は直径ｄを持っている。図面では右側の
前端に、拡大された内径りを持つ貫通路１６が形成され
ている。かくして、プラグ１０はプラグ先端１４の自由
端１４ａの範囲に壷状凹所１８を持っている。

貫通路１６に光ファイバ２０が配置されている。

この光ファイバは、約０．５ｍｍの直径を持つ、光学的
に有効なガラス繊維心２２と、この心２２を覆う薄い重
合体外皮２４と、その回りに配置された、例えばプラス
チック製の、被覆２６とから成る。

光ファイバ２０は、図面に示されていないプラグ１０の
左側端部においてプラグハウジングに収縮されて固定さ
れておりかつ貫通路１６に沿ってプラグ先端１４の端面
１４ｂの範囲にまで延びている。

図面から分かるように、壷状凹所１８内に延びる光ファ
イバの自由端部分２０ａは外側被覆２６を取り除かれて
いる。

壷状凹所１８の範囲に心合わせ素子２８が配置されてお
り、この心合わせ素子はそこに同一面上にはまっており
かつ光ファイバ２０の自由端部範囲２０ａを、一部の範
囲ではあるが、包囲しているので、光ファイバ２０の先
端２０ｂは心合わせ素子２８の端部２８ａより突き出て
いる。図面から更に分かるように、心合わせ素子２８の
後面は壷状凹所１８の範囲において段部３０に接触して
いる。この場合には、心合わせ素子２８が凹所１８に接
首されている。

プラグの本質的な特徴は、光ファイバ２０の先端２０ｂ
が貫通路１６又は凹所１８の壁と面接触せずかつ貫通路
１６又は心合わせ素子２８より露出して突き出ているの
で、先端２０ｂと凹所１８の壁との間に空所３２が形成
されることに存する。

光ファイバ２０の端面２０ｃは中心縦軸線Ｍに対して直
角に、この個所における光学的に有効な心２２の破断に
より、全く平らに形成されておりかつその他の点ではプ
ラグ先端１４の端面１４ｂと一直線をなしている。

これによって、プラグｌＯの不適切な使用の際にも、プ
ラグ先端１４により保護される先端２０ｂが破損するこ
とが防止される。同時にプラグ先端１４の端面１４ｂは
電気光学構成部材におけるプラグの位置決めのために役
立つ。この場合、プラグは、構成部材から放射されかつ
集束されたレーザ光の焦点が光ファイバ２０の端部２０
ｃの中心に位置するように、位置決めされる。

装置の使用の際に光波が比較釣魚な角度をなして光ファ
イバ２０の先端２０ｂに侵入するような場合は、この光
波は妨げられずに空所３２へ放射される。反射による過
熱は防止される。それによって、抑制できない反射及び
外皮の範囲における熱Ｋ　Ｎ４による焼損は防止される
。

【図面の簡単な説明】

図面は光ファイバがはめ込まれているプラグの概略断面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プラグハウジング（１０、１４）の中に軸線方向貫
   通路（１６）と、場合によつては光ファイバ（２０）の
   支持及び固定のための位置決め手段（２８）とが配置さ
   れており、光ファイバ（２０）がプラグ先端（１４）の
   範囲にまで延びておりかつ自由端（２０ｂ）において外
   側被覆（２６）なしに構成されかつ貫通路（１６）の壁
   に対して間隔を置いて配置されあるいは貫通路（１６）
   又は位置決め手段（２８）より突き出ていることを特徴
   とする、光学的に有効な心（２２）と、この心を覆う外
   皮（２４）と、その回りに配置された、高エネルギーレ
   ーザ光を放射する電気光学構成部材に取外し可能に結合
   するための外側被覆 （２６）とを持つ、光ファイバ用のプラグ。 ２　光ファイバ（２０）が、その端面（２０ｃ）が自由
   端においてプラグ先端（１４）の端面（１４ｂ）と一直
   線をなすように、配置されていることを特徴とする、請
   求項１に記載のプラグ。 ３　光ファイバが、その端面が自由端においてプラグ先
   端の端面よりほんの少しだけ突き出るように、配置され
   ていることを特徴とする、請求項１に記載のプラグ。 ４　光ファイバ（２０）がプラグ先端（１４）の範囲に
   おいて心合わせ素子（２８）により位置決めされること
   を特徴とする、請求項１ないし３のうち１つに記載のプ
   ラグ。 ５　心合わせ素子（２８）が高強度の、そして熱を良く
   伝える材料から成ることを特徴とする、請求項４に記載
   のプラグ。 ６　心合わせ素子（２８）が、プラグ先端（１４）の端
   面（１４ｂ）へ開いている貫通路（１６）の拡大された
   部分（１８）に、光ファイバ（２０）の露出して突き出
   ている端部（２０ｂ）のすぐ前に配置されていることを
   特徴とする、請求項４又は５に記載のプラグ。 ７　光ファイバ（２０）の露出して突き出た端部（２０
   ｂ）が光ファイバ（２０）の光学的心（２２）の直径の
   １ないし５倍の長さであることを特徴とする、請求項１
   ないし６のうち１つに記載のプラグ。 ８　心合わせ素子（２８）がルビーから成ることを特徴
   とする、請求項１ないし７のうち１つに記載のプラグ。 ９　心合わせ素子（２８）が洋銀合金から成ることを特
   徴とする、請求項１ないし７のうち１つに記載のプラグ
   。 １０　プラグ先端（１４）がセラミックから成ることを
   特徴とする、請求項１ないし９のうち１つに記載のプラ
   グ。