JPH05288968A - レーザ入力用光ファイバ - Google Patents
レーザ入力用光ファイバInfo
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- JPH05288968A JPH05288968A JP4113059A JP11305992A JPH05288968A JP H05288968 A JPH05288968 A JP H05288968A JP 4113059 A JP4113059 A JP 4113059A JP 11305992 A JP11305992 A JP 11305992A JP H05288968 A JPH05288968 A JP H05288968A
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 互いに外径が等しく、コア部１１Ａ、１２Ａ
の半径が異なる２種類の光ファイバ１１、１２を相互に
直線接続して構成される。レーザ光５が入射する端部側
にコア部１１Ａの半径が大きい光ファイバ１１を配置
し、反対側にレーザ光伝送のための通常の光ファイバと
同径のコア部１２Ａを持つ光ファイバ１２を配置する。
このようなコア径の異なるファイバを相互に接続する
と、その接続部でコアに段差ができるが、この部分を加
熱処理することによりコア部あるいはクラッド部のドー
パントを拡散させて実効的なコア径がテーパ状になるよ
うに処理する。（ｃ）が完成品である。 【効果】 長手方向の外径は均一であるが、コア径が端
部側から出力側に向かって次第に縮径するテーパをもっ
た構成が実現する。
の半径が異なる２種類の光ファイバ１１、１２を相互に
直線接続して構成される。レーザ光５が入射する端部側
にコア部１１Ａの半径が大きい光ファイバ１１を配置
し、反対側にレーザ光伝送のための通常の光ファイバと
同径のコア部１２Ａを持つ光ファイバ１２を配置する。
このようなコア径の異なるファイバを相互に接続する
と、その接続部でコアに段差ができるが、この部分を加
熱処理することによりコア部あるいはクラッド部のドー
パントを拡散させて実効的なコア径がテーパ状になるよ
うに処理する。（ｃ）が完成品である。 【効果】 長手方向の外径は均一であるが、コア径が端
部側から出力側に向かって次第に縮径するテーパをもっ
た構成が実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＹＡＧレーザ等の高出
力レーザ発光装置の出力するレーザ光を効率よくガイド
するためのレーザ入力用光ファイバに関する。
力レーザ発光装置の出力するレーザ光を効率よくガイド
するためのレーザ入力用光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ発光装置
は、切削や機械加工あるいは医療等の分野に広く使用さ
れている。この種のレーザ発光装置の出力するレーザ光
は光ファイバによってカッターやメス等にガイドされ
る。図２に高出力レーザ発光装置を使用した機器の概略
図を示す。図の（ａ）は機器の概略構成図、（ｂ）はレ
ーザ入力用光ファイバの縦断面図、（ｃ）はレーザ入力
用光ファイバ製造方法を示す側面図である。
は、切削や機械加工あるいは医療等の分野に広く使用さ
れている。この種のレーザ発光装置の出力するレーザ光
は光ファイバによってカッターやメス等にガイドされ
る。図２に高出力レーザ発光装置を使用した機器の概略
図を示す。図の（ａ）は機器の概略構成図、（ｂ）はレ
ーザ入力用光ファイバの縦断面図、（ｃ）はレーザ入力
用光ファイバ製造方法を示す側面図である。
【０００３】図において、高出力レーザ発光装置１から
出力されるレーザ光は、処理部２において切削その他の
作業に使用される。この高出力レーザ発光装置１から処
理部２にいたるまで、ガイド用光ファイバ３によりレー
ザ光がガイドされる。この時、高出力レーザ発光装置１
とガイド用光ファイバ３との結合部Ａにおいては、レー
ザ光が効率よく光ファイバ中に集光されて案内されるよ
うに、（ｂ）に示すようなレーザ入力用光ファイバ４が
使用される。このレーザ入力用光ファイバ４は、全体と
してテーパ状に形成されており、中心にコア部４Ａを有
しその周囲にクラッド部４Ｂを備えている。レーザ光５
はこのレーザ入力用光ファイバ４の左側の大径部に入射
し、ここでしぼり込まれて右側の小径部からガイド用光
ファイバ３に入射する。このようなレーザ入力用光ファ
イバ４は、例えば（ｃ）に示すように、コアとクラッド
を有する光ファイバ６をバーナー７等により加熱して軟
化させ、延伸加工することによって製造する。
出力されるレーザ光は、処理部２において切削その他の
作業に使用される。この高出力レーザ発光装置１から処
理部２にいたるまで、ガイド用光ファイバ３によりレー
ザ光がガイドされる。この時、高出力レーザ発光装置１
とガイド用光ファイバ３との結合部Ａにおいては、レー
ザ光が効率よく光ファイバ中に集光されて案内されるよ
うに、（ｂ）に示すようなレーザ入力用光ファイバ４が
使用される。このレーザ入力用光ファイバ４は、全体と
してテーパ状に形成されており、中心にコア部４Ａを有
しその周囲にクラッド部４Ｂを備えている。レーザ光５
はこのレーザ入力用光ファイバ４の左側の大径部に入射
し、ここでしぼり込まれて右側の小径部からガイド用光
ファイバ３に入射する。このようなレーザ入力用光ファ
イバ４は、例えば（ｃ）に示すように、コアとクラッド
を有する光ファイバ６をバーナー７等により加熱して軟
化させ、延伸加工することによって製造する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のレーザ入力用光ファイバは、図２の（ｂ）に示
したように、レーザ光の入力側と出力側とでその外径が
異なる。従って、レーザ入力用光ファイバの保護のため
の被覆を施したり固定をする作業が比較的複雑になると
いう難点がある。また、図２（ｃ）に示すようにプリフ
ォームロッド６を延伸加工して製造する場合、比較的精
密な外径制御を必要とする。従ってそのために高度な加
工技術が要求されるという問題点もあった。本発明は以
上の点に着目してなされたもので、均一な外径を持ち効
率よくレーザ光を受け入れることのできるレーザ入力用
光ファイバを提供することを目的とするものである。
な従来のレーザ入力用光ファイバは、図２の（ｂ）に示
したように、レーザ光の入力側と出力側とでその外径が
異なる。従って、レーザ入力用光ファイバの保護のため
の被覆を施したり固定をする作業が比較的複雑になると
いう難点がある。また、図２（ｃ）に示すようにプリフ
ォームロッド６を延伸加工して製造する場合、比較的精
密な外径制御を必要とする。従ってそのために高度な加
工技術が要求されるという問題点もあった。本発明は以
上の点に着目してなされたもので、均一な外径を持ち効
率よくレーザ光を受け入れることのできるレーザ入力用
光ファイバを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ入力用光
ファイバは互いに外径が等しくコア部の半径が異なる２
種類の光ファイバを相互に直線接続し、レーザ光入力の
ための端部側にコア部の半径が大きい光ファイバを配置
して、前記接続部近傍において前記コア部及び又はクラ
ッド部のドーパントを拡散させて、実効的なコア径が前
記端部側から他方の光ファイバに向かって次第に縮径す
るようにしたことを特徴とするものである。
ファイバは互いに外径が等しくコア部の半径が異なる２
種類の光ファイバを相互に直線接続し、レーザ光入力の
ための端部側にコア部の半径が大きい光ファイバを配置
して、前記接続部近傍において前記コア部及び又はクラ
ッド部のドーパントを拡散させて、実効的なコア径が前
記端部側から他方の光ファイバに向かって次第に縮径す
るようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】このレーザ入力用光ファイバは、互いに外径が
等しくコア部の半径が異なる２種類の光ファイバを相互
に直線接続して構成される。この場合にレーザ光５が入
射する端部側にコア部１１Ａの半径が大きい光ファイバ
１１を配置し、反対側にレーザ光伝送のための通常の光
ファイバと同径のコア部１２Ａを持つ光ファイバ１２を
配置する。このようなコア径の異なるファイバを相互に
接続すると、その接続部でコアに段差ができるが、この
部分を加熱処理することによりコア部あるいはクラッド
部のドーパントを拡散させて実効的なコア径がテーパ状
になるように処理する。これにより、長手方向の外径は
均一であるが、コア径が端部側から出力側に向かって次
第に縮径するテーパをもった構成が実現する。
等しくコア部の半径が異なる２種類の光ファイバを相互
に直線接続して構成される。この場合にレーザ光５が入
射する端部側にコア部１１Ａの半径が大きい光ファイバ
１１を配置し、反対側にレーザ光伝送のための通常の光
ファイバと同径のコア部１２Ａを持つ光ファイバ１２を
配置する。このようなコア径の異なるファイバを相互に
接続すると、その接続部でコアに段差ができるが、この
部分を加熱処理することによりコア部あるいはクラッド
部のドーパントを拡散させて実効的なコア径がテーパ状
になるように処理する。これにより、長手方向の外径は
均一であるが、コア径が端部側から出力側に向かって次
第に縮径するテーパをもった構成が実現する。
【０００７】
【実施例】以下本発明を図の実施例を用いて詳細に説明
する。図１は本発明のレーザ入力用光ファイバ実施例を
示すもので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明
のレーザ入力用光ファイバを製造する工程を順に示す光
ファイバの縦断面図である。図において、まず本発明の
レーザ入力用光ファイバは、図１（ａ）に示すように、
互いに外径が等しくそのコア径が異なる２種類の光ファ
イバ１１、１２を相互に直線接続して構成される。即
ち、光ファイバ１１は比較的大径のコア部１１Ａを有
し、その外周にクラッド部１１Ｂを設けたものである。
また、光ファイバ１２は比較的小径のコア部１２Ａを有
し、その外周にクラッド部１２Ｂを備えたものである。
する。図１は本発明のレーザ入力用光ファイバ実施例を
示すもので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明
のレーザ入力用光ファイバを製造する工程を順に示す光
ファイバの縦断面図である。図において、まず本発明の
レーザ入力用光ファイバは、図１（ａ）に示すように、
互いに外径が等しくそのコア径が異なる２種類の光ファ
イバ１１、１２を相互に直線接続して構成される。即
ち、光ファイバ１１は比較的大径のコア部１１Ａを有
し、その外周にクラッド部１１Ｂを設けたものである。
また、光ファイバ１２は比較的小径のコア部１２Ａを有
し、その外周にクラッド部１２Ｂを備えたものである。
【０００８】これらの光ファイバ１１及び１２は、それ
ぞれその一方の端面１１Ｃ、１２Ｃを突き合わせ加熱融
着されている。この状態で、（ａ）に示す光ファイバ
は、（ｂ）に示すように、軟化温度よりも低い温度で熱
源１３を用いて加熱される。この熱源には光ファイバの
融着処理等に使用するマイクロヒータやマイクロバーナ
等を使用する。なお、マイクロヒータは電気ヒータから
構成され、マイクロバーナはガスヒータから構成され
る。
ぞれその一方の端面１１Ｃ、１２Ｃを突き合わせ加熱融
着されている。この状態で、（ａ）に示す光ファイバ
は、（ｂ）に示すように、軟化温度よりも低い温度で熱
源１３を用いて加熱される。この熱源には光ファイバの
融着処理等に使用するマイクロヒータやマイクロバーナ
等を使用する。なお、マイクロヒータは電気ヒータから
構成され、マイクロバーナはガスヒータから構成され
る。
【０００９】上記光ファイバ１１、１２のクラッド部１
１Ｂ、１２Ｂには、その屈折率を低くするために、フッ
素（Ｆ）やボロン（Ｂ）等のドーパントが添加されてい
る。ここで上記接続部近傍を加熱するとドーパントが相
互に拡散し、図１（ｂ）の破線に示すように、左側の光
ファイバ１１から右側の光ファイバ１２に向かって次第
にコア径が縮径するようにコア部とクラッド部の境界が
形成される。これは例えばコア部の屈折率を高めるため
に、ゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを使用したも
のについても同様のことがいえる。
１Ｂ、１２Ｂには、その屈折率を低くするために、フッ
素（Ｆ）やボロン（Ｂ）等のドーパントが添加されてい
る。ここで上記接続部近傍を加熱するとドーパントが相
互に拡散し、図１（ｂ）の破線に示すように、左側の光
ファイバ１１から右側の光ファイバ１２に向かって次第
にコア径が縮径するようにコア部とクラッド部の境界が
形成される。これは例えばコア部の屈折率を高めるため
に、ゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを使用したも
のについても同様のことがいえる。
【００１０】その結果、図（ｃ）に示すように、左側か
らレーザ光５を入射した場合、そのレーザ光は実効的に
コア径の大きな光ファイバ１４に効率よく入射し、コア
１４Ａがテーパ状に縮径する部分で集光され、図の右方
向に向かってガイドされる。このように大口径の端面か
ら入射したレーザ光をしぼり込んで伝送することによ
り、エネルギー密度が高まり、切削加工等のための強力
なレーザ光を得ることが可能になる。
らレーザ光５を入射した場合、そのレーザ光は実効的に
コア径の大きな光ファイバ１４に効率よく入射し、コア
１４Ａがテーパ状に縮径する部分で集光され、図の右方
向に向かってガイドされる。このように大口径の端面か
ら入射したレーザ光をしぼり込んで伝送することによ
り、エネルギー密度が高まり、切削加工等のための強力
なレーザ光を得ることが可能になる。
【００１１】本発明は以上の実施例に限定されない。上
記実施例においては、いわゆるステップインデックス型
の光ファイバを用いて説明を行なったが、グレードイン
デックス型の光ファイバについても同様の構成にするこ
とが可能である。また、コア部の半径が大きい光ファイ
バと、それより少しコア径が小さい光ファイバとを一組
とし、次第にコア径が小さくなるように何組も本発明の
レーザ入力用光ファイバを接続して、高い率でレーザ光
のしぼり込みを行なうような構成にしてもよい。また、
入力側の光ファイバは実質的にクラッド部の無いコア部
のみで構成されたものであってもよい。
記実施例においては、いわゆるステップインデックス型
の光ファイバを用いて説明を行なったが、グレードイン
デックス型の光ファイバについても同様の構成にするこ
とが可能である。また、コア部の半径が大きい光ファイ
バと、それより少しコア径が小さい光ファイバとを一組
とし、次第にコア径が小さくなるように何組も本発明の
レーザ入力用光ファイバを接続して、高い率でレーザ光
のしぼり込みを行なうような構成にしてもよい。また、
入力側の光ファイバは実質的にクラッド部の無いコア部
のみで構成されたものであってもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明した本発明のレーザ入力用光フ
ァイバは、互いに外径が等しくコア部の半径が異なる２
種類の光ファイバを相互に直線接続して、コア部あるい
はクラッド部のドーパントを拡散させて、実効的なコア
径が入力側から出力側に向かって次第に縮径するように
構成したので、レーザ光を効率よく取り込みしぼり込ん
で、そのエネルギー密度を高めることができる。また、
外径が全体に均一なため被覆や支持、固定等も比較的容
易に行なうことができる。
ァイバは、互いに外径が等しくコア部の半径が異なる２
種類の光ファイバを相互に直線接続して、コア部あるい
はクラッド部のドーパントを拡散させて、実効的なコア
径が入力側から出力側に向かって次第に縮径するように
構成したので、レーザ光を効率よく取り込みしぼり込ん
で、そのエネルギー密度を高めることができる。また、
外径が全体に均一なため被覆や支持、固定等も比較的容
易に行なうことができる。
【図１】本発明のレーザ入力用光ファイバ実施例を示す
もので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の光
ファイバ製造工程における縦断面図である。
もので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の光
ファイバ製造工程における縦断面図である。
【図２】従来一般のレーザ入力用光ファイバを説明する
説明図で、（ａ）は高出力レーザ発光装置を使用した機
器の構成図、（ｂ）はレーザ入力用光ファイバの縦断面
図、（ｃ）はその製造方法を示す側面図である。
説明図で、（ａ）は高出力レーザ発光装置を使用した機
器の構成図、（ｂ）はレーザ入力用光ファイバの縦断面
図、（ｃ）はその製造方法を示す側面図である。
５ レーザ光 １１ コア部の半径が大きい光ファイバ １２ コア部の半径が小さい光ファイバ １１Ａ、１２Ａ コア部 １１Ｂ、１２Ｂ クラッド部 １３ 熱源
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに外径が等しくコア部の半径が異な
る２種類の光ファイバを相互に直線接続し、 レーザ光入力のための端部側にコア部の半径が大きい光
ファイバを配置して、 前記接続部近傍において前記コア部及び又はクラッド部
のドーパントを拡散させて、実効的なコア径が前記端部
側から他方の光ファイバに向かって次第に縮径するよう
にしたことを特徴とするレーザ入力用光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113059A JPH05288968A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | レーザ入力用光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113059A JPH05288968A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | レーザ入力用光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288968A true JPH05288968A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14602463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4113059A Pending JPH05288968A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | レーザ入力用光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288968A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019253A1 (fr) * | 1998-09-29 | 2000-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fibre optique |
| JP2001208924A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | 光ファイバ |
| JP2020150165A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4113059A patent/JPH05288968A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019253A1 (fr) * | 1998-09-29 | 2000-04-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fibre optique |
| US6332053B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-12-18 | The Furukawa Electric Co. Ltd. | Optical fiber |
| JP4297312B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2009-07-15 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ |
| JP2001208924A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | 光ファイバ |
| JP2020150165A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 |
| WO2020184611A1 (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 |
| CN113169508A (zh) * | 2019-03-14 | 2021-07-23 | 株式会社藤仓 | 激光装置和激光装置的制造方法 |
| US11609380B2 (en) | 2019-03-14 | 2023-03-21 | Fujikura Ltd. | Laser device and method for manufacturing laser device |
| CN113169508B (zh) * | 2019-03-14 | 2024-05-10 | 株式会社藤仓 | 激光装置和激光装置的制造方法 |
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