JPH035709A - レーザビーム伝送用光ファイバー - 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】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） この発明は、レーザビーム伝送用光ファイバーの改良に
関する。

（従来の技術） 従来、レーザビーム伝送用光ファイバーとしては、中央
部のコアと、このコアの外周部に被覆されたクラッドと
で構成されている。しかも、クラッドの屈折率は長手方
向に沿ってどの部分でも定であるものが使用されていた
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の光ファイバーの端部をクラッ
ド無し、ずなわら、コアをむき出しにした状態で使用し
た場合には、クラッドの端部で、熱損失が発生し、クラ
ッドを焼損してしまうことが多くあった。

この発明の目的は、クラッドの屈折率を光ファイバーの
長手方向に沿って変化させ、クラッドの端面での熱損失
を広範囲に分散させることによりクラッドの焼損を防止
するようにしたレーザビーム伝送用光ファイバーを提供
ザることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、屈折’ｔａｎ
＋　のコアと、このコアの周囲に被覆した、前記コアの
屈折率ｎ１よりも小さい屈折率０２を有したクラッドと
で構成されているレーザビーム伝送用光ファイバーであ
って、前記クラッドの端部から長手方向に向けて屈折率
ｎ２どなるまでの部分が、屈折率ｎ２より小さい屈折率
により徐々に変化させた複数部で形成されてレーザビー
ム伝送用光ファイバーを構成した。

（作用） この発明のレーザビーム伝送用光ファイバーを採用する
ことにより、レーザビームは光ファイバーで伝送されて
空気中へ進行される。この際、レーザビームの全損失エ
ネルギーは従来のものと比べて同じであるが、クラッド
の屈折率を光ファイバーの長手方向に沿って変化させて
いるから、エネルギー損失（熱損失）を広範囲に分散さ
せることができる。したがって、クラッドの熱集中によ
る焼損が防止される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図を参照するに、レーザビーム伝送用
光ファイバーＦは中央部のコア１と、このコア１の外周
部に被覆したクラッド２などで構成されている。このク
ラッド２には端面からクラッド３，４．５．に−１，Ｋ
が複数に分割して隣接して形成されている。

特に、第２図に示されているように、空気、コア１．ク
ラッド２，３，４．５．に−１およびＫの屈折率を、ｎ
ｏ＋’ｌ＋ｎ２ｔｎ３＋０４・ｎ５　、　ｎｋ−Ｈ、ｎ
ｋとする。しかも、これらの屈折率は、下記（１）式を
満足するものが使用される。

ｎ　１＞ｎ　２　＞ｎｋ＞ｎｋ−１＞・＞ｎ　５　＞ｎ
　４＞ｎ３＞ｎ、）　　　　　　　　　　　　　・・・
０）また、第２図において、θはレーザビームが光ファ
イバーＦ内を進む場合のファイバー軸心からの偏角であ
る。βはレーザビームがコア１（屈折率ｎ＋）から空気
（屈折率ｎｏ）へ進む場合の臨界角であり、β−５ｉｎ
　’　（ｎ　ｏ　／ｎ　＋　）である。

さらに、αｉは各クラッド２，３，４．５．ｋ　−１゜
ｋテ（７）臨界角であり、α１＝ｓｉｎ−冨（ｎｉ／ｎ
＋）である。

上記（１）式から、 α２〉αｋ〉αに−１〉・・・〉α５〉α４〉α３〉β
・・・（２） が成立する。

上記構成から、透過エネルギーは第３図＜Ａ）〜（Ｇ）
に、損失エネルギーは第３図（Ｈ）〜（０）に示されて
いる。

１３図（Ａ）から（Ｆ）までに示された状態は、コア１
から各クラッド２．に、に−１，５，４，３へレーザビ
ームが進行する場合の透過エネルギーを示しているもの
である。

第３図（Ｇ）の状態図はコア１がら空気（屈折率ｎｏ）
ヘレーザビームが進行する場合の透過エネルギー状態を
示しているものである。

また、第３図（Ｈ）から（Ｎ＞までの状態図は各クラッ
ドの端面Ｐ２　、　Ｐｋ　、　Ｐｋ−ｉ　、　Ｐａ　、
　Ｐｓ　、Ｐ４　、Ｐ３での損失エネルギーを示してい
るものである。さらに、第３図（０）の状態は全損失エ
ネルギーを示しているものである。

このように、第３図から理解されるように、特に第３図
（０）に示された全損失エネルギーは従来のクラッドが
分割されていないもの比べて同じであるが、本実施例の
ようにクラッドの長手方向へクラッドを分割し、かつ屈
折率を変化させると、第３図（Ｈ）から（Ｎ）までに示
したごとく、エネルギー損失（熱損失）を広範囲に分散
させることができ、クラッドの熱集中による焼損を防止
することができる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施し
得るものである。例えば本実施例では、各クラッドの屈
折率を上記（１）式を満足させると共に、第４図に示し
たようにステップ状に変化させた例で説明したが、屈折
率を第５図に示したように連続的にかつ滑らかに変化さ
ばるようにしても、同様の効果を発揮することができる
。

［発明の効果］ 以上のごとぎ実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、コアの外周部に被覆したクラッドを長手
方向に分ス１すると共に、各クラッドの屈折率を徐々に
変化させるようにしたので、全損失エネルギーは従来の
ものと比べて同じであるが、エネルギー損失（熱損失）
を広範囲に分散させることができ、クラッドの熱集中に
よる焼損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るレーザビーム伝送用光ファイバ
ーの斜視図、第２図は第１図における■−ｎ線に沿った
拡大断面図、第３図（Ａ）〜（０）は第２図に示された
各状態における透過エネルギーと損失エネルギーを示し
た図、第４図は本実施例に示した各クラッドの屈折率を
ステップ状に変化させた図、第５図は他の実施例となる
各クラッドの屈折率を連続的に変化さゼた図である。 Ｆ・・・レーザビーム伝送用ファイパート・・コア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 屈折率ｎ＿１のコアと、このコアの周囲に被覆した、前
   記コアの屈折率ｎ＿１よりも小さい屈折率ｎ＿２を有し
   たクラッドとで構成されているレーザビーム伝送用光フ
   ァイバーであつて、前記クラッドの端部から長手方向に
   向けて屈折率ｎ＿２となるまでの部分が、屈折率ｎ＿２
   より小さい屈折率により徐々に変化させた複数部で形成
   されていることを特徴とするレーザビーム伝送用光ファ
   イバー。