JPH09152519A - Optical fiber for laser beam transmission - Google Patents

Optical fiber for laser beam transmission

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Publication number
JPH09152519A
JPH09152519A JP7334069A JP33406995A JPH09152519A JP H09152519 A JPH09152519 A JP H09152519A JP 7334069 A JP7334069 A JP 7334069A JP 33406995 A JP33406995 A JP 33406995A JP H09152519 A JPH09152519 A JP H09152519A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
fiber
laser beam
diameter
tapered
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7334069A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Kamito
好美 上戸
Takayuki Kono
隆之 河野
Kobo Inoue
弘法 井上
Hozumi Goda
穂積 郷田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09152519A publication Critical patent/JPH09152519A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size and diameter of the overall-length range of an optical fiber for multiplexing and improve the economy of a laser beam transmission system by providing the projection optical system connection part of an optical fiber or the beam reception part of the optical fiber for multiplexing with a tapered fiber end part with gnarls. SOLUTION: The optical fiber is constituted by coating the periphery of a reflective coating part 12 with a coating part 13, and the tapered fiber end part 14 with gnarls is formed at the tip part and is connected to a projection optical head 16 by a connector part 15. Further, a converging lens 18 which converges a laser beam 17 is put in the projection optical head 16. Thus, the tip part of the optical fiber 11 is formed into the tapered fiber end part 14 with the boss and becomes wide toward the end, so the area rate of the beam diameter to the fiber exit diameter becomes small and even when the connector part 15 is made thin, sufficient cooling capability is obtained, so that the connector part 15 can be made small in sized and compact.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザービーム伝送
用光ファイバーに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical fiber for transmitting a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の例えばYAGレーザー溶接用ヘッ
ドは、図3縦断面図に示すように、基部がレーザー発振
器に接続されている光ファイバー31の先端部が、コネ
クター部32によって出射光学ヘッド33に接続され、
出射光学ヘッド33内の収束レンズ35から収束された
レーザービーム34が照射されるようになっており、上
記光ファイバー31の先端部はストレートな石英ガラス
端面が露出した構造で、紡糸法により溶融ガラスを徐々
にローラー引抜き加工した例えば1.0 mmφの均一径に形
成されている。しかしながら、このような光ファイバー
31の出射光学ヘッド33への接続先端部ではレーザー
ビームが拡がる傾向にあり、ビーム放出による熱の発生
が大きいので、ビームの拡がり角を規制する必要がある
とともにコネクター部32の冷却のためこの部分を厚肉
にする必要があり、従ってコネクター部32の構造が大
がかりとなり、自動化や小型コンパクト化の障害となっ
ている。
2. Description of the Related Art In a conventional YAG laser welding head, for example, as shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3, a tip of an optical fiber 31 whose base is connected to a laser oscillator is connected to a light emitting optical head 33 by a connector 32. Connected,
A laser beam 34 converged from a converging lens 35 in the emission optical head 33 is irradiated, and a straight quartz glass end face is exposed at the tip of the optical fiber 31. The molten glass is spun by a spinning method. It is formed into a uniform diameter of, for example, 1.0 mmφ which is gradually drawn by a roller. However, since the laser beam tends to spread at the tip of the connection of the optical fiber 31 to the emission optical head 33, and the heat generated by the beam emission is large, it is necessary to control the spread angle of the beam and the connector portion 32. It is necessary to thicken this portion for cooling, and therefore the structure of the connector portion 32 becomes large, which is an obstacle to automation and miniaturization.

【0003】また複数の光ファイバーで伝送して来たレ
ーザービームを合成する合成用光ファイバーにおいて
は、合成用光ファイバー側のファイバー径は、送出側の
複数のファイバー径を合わせた太さにする必要があり、
従って合成用光ファイバーの大型化が免れないととも
に、合成用レンズ径も大型化となる不都合がある。
Further, in a synthetic optical fiber for synthesizing laser beams transmitted by a plurality of optical fibers, it is necessary to make the fiber diameter on the synthetic optical fiber side a sum of the plural fiber diameters on the sending side. ,
Therefore, there is an inevitable increase in the size of the synthesizing optical fiber and an increase in the diameter of the synthesizing lens.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、レーザービームを伝送
する単一の光ファイバーの出射光学系接続部又は複数の
レーザービームを合成する合成用光ファイバーの全長域
を小型,小径化し、レーザービーム伝送系の経済性を図
ることができるレーザービーム伝送用光ファイバーを提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and it is a combination of a single optical fiber for transmitting a laser beam, an outgoing optical system connecting portion, or a combination of a plurality of laser beams. It is an object of the present invention to provide an optical fiber for laser beam transmission, which can reduce the total length of the optical fiber for use in a laser beam and reduce the diameter of the optical fiber, thereby making the laser beam transmission system economical.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、レ
ーザービームを伝送する単一の光ファイバーの出射光学
系接続部又は複数のレーザービームを合成する合成用光
ファイバーのビーム受け部にテーパー状こぶ付きファイ
バー端部を設けたことを特徴とする。
To this end, the present invention provides a taper-shaped hump in the exit optical system connecting portion of a single optical fiber for transmitting a laser beam or the beam receiving portion of a combining optical fiber for combining a plurality of laser beams. It is characterized in that a fiber end is provided.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明レーザービーム伝送用光フ
ァイバーの実施形態を図面について説明すると、図1は
出射光学系と接続する単一の光ファイバーに適用した第
1実施形態の縦断面図、図2は2本のレーザービームを
合成する合成用光ファイバーに適用した第2実施形態の
正面図である。まず図1の第1実施形態において、光フ
ァイバー11は反射コーティング部12の周りに被覆部
13が被覆された構成をとるとともに、先端部にテーパ
ー状こぶ付きファイバー端部14が形成されており、こ
のテーパー状こぶ付きファイバー端部14はコネクター
部15により出射光学ヘッド16に接続されている。ま
た出射光学ヘッド16内にはレーザービーム17を収束
する収束レンズ18が収蔵されている。このように光フ
ァイバー11の先端部はテーパー状こぶ付きファイバー
端部14に形成され未拡がり形状を呈しているので、フ
ァイバー出口径に対してのビーム径の面積割合が小さく
なり、コネクター部15を薄くしても十分な冷却能力が
とれ、従ってコネクター部15の小型コンパクト化が可
能となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical fiber for transmitting a laser beam according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment applied to a single optical fiber connected to an emission optical system. FIG. 7 is a front view of a second embodiment applied to a combining optical fiber that combines two laser beams. First, in the first embodiment of FIG. 1, the optical fiber 11 has a configuration in which a coating 13 is coated around a reflective coating 12, and a tapered humped fiber end 14 is formed at the tip. The tapered humped fiber end 14 is connected to the output optical head 16 by a connector 15. A converging lens 18 for converging the laser beam 17 is housed in the emitting optical head 16. As described above, since the tip of the optical fiber 11 is formed in the tapered humped fiber end 14 and has an unexpanded shape, the area ratio of the beam diameter to the fiber outlet diameter is small, and the connector portion 15 is thin. Even then, a sufficient cooling capacity can be obtained, so that the connector portion 15 can be made compact and compact.

【0007】次に図2の第2実施形態において、平行な
2本の光ファイバー21,22で伝送されて来るレーザ
ービーム23,24は合成用レンズ25で合成されて、
合成収束されたビーム26となり、合成用光ファイバー
28の元拡がり形状を呈しているテーパー状こぶ付きフ
ァイバー端部27に受け入れられる。このような合成用
光ファイバー28においては、従来は1.0 mmφの光ファ
イバー21,22で送出するとき、合成用光ファイバー
28径は1.0 mmφ×2=2.0 mmφであったが、テーパー
状こぶ付きファイバー端部27を設けたことで、このテ
ーパー状こぶ付きファイバー端部27の入口のみを2.0
mmφとし、合成用光ファイバー28の全長域は送出側光
ファイバー21,22と同じ1.0 mmφとすれば良く経済
的であるとともに、ファイバー径が小さくても高出力ビ
ーム伝送が可能である。また当然これにより合成用レン
ズ25の径も小型化が可能となる。
Next, in the second embodiment of FIG. 2, the laser beams 23 and 24 transmitted by the two parallel optical fibers 21 and 22 are combined by a combining lens 25,
The synthetically converged beam 26 is received by the tapered, humped fiber end 27 of the synthetic optical fiber 28, which has the original divergent shape. In the conventional synthetic optical fiber 28, when the optical fibers 21 and 22 having a diameter of 1.0 mmφ were used, the diameter of the synthetic optical fiber 28 was 1.0 mmφ × 2 = 2.0 mmφ, but the tapered humped fiber end portion 27 was used. With the provision of 2.0, only the inlet of this tapered humped fiber end 27 is 2.0.
mmφ and the total length of the synthesizing optical fiber 28 may be 1.0 mmφ, which is the same as that of the sending optical fibers 21 and 22, and it is economical, and high output beam transmission is possible even if the fiber diameter is small. Further, naturally, the diameter of the synthesizing lens 25 can be reduced.

【0008】[0008]

【発明の効果】要するに本発明によれば、レーザービー
ムを伝送する単一の光ファイバーの出射光学系接続部又
は複数のレーザービームを合成する合成用光ファイバー
のビーム受け部にテーパー状こぶ付きファイバー端部を
設けたことにより、レーザービームを伝送する単一の光
ファイバーの出射光学系接続部又は複数のレーザービー
ムを合成する合成用光ファイバーの全長域を小型,小径
化し、レーザービーム伝送系の経済性を図ることができ
るレーザービーム伝送用光ファイバーを得るから、本発
明は産業上極めて有益なものである。
In summary, according to the present invention, a tapered humped fiber end portion is provided at the exit optical system connecting portion of a single optical fiber for transmitting a laser beam or the beam receiving portion of a combining optical fiber for combining a plurality of laser beams. By providing the laser beam transmission system, it is possible to reduce the size and diameter of the output optical system connection part of a single optical fiber that transmits a laser beam or the total length of a synthetic optical fiber that synthesizes multiple laser beams, and to improve the economic efficiency of the laser beam transmission system. The present invention is extremely useful industrially because it can obtain an optical fiber for transmitting a laser beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明レーザービーム伝送用光ファイバーを出
射光学系と接続する単一の光ファイバーに適用した第1
実施形態の縦断面図である。
FIG. 1 is a first example in which the laser beam transmission optical fiber of the present invention is applied to a single optical fiber connected to an emission optical system.
It is a longitudinal cross-sectional view of an embodiment.

【図2】2本のレーザービームを合成する合成用光ファ
イバーに適用した第2実施形態の正面図である。
FIG. 2 is a front view of a second embodiment applied to a combining optical fiber that combines two laser beams.

【図3】従来の出射光学系と接続する単一の光ファイバ
ーの縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a single optical fiber connected to a conventional output optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光ファイバー 12 反射コーティング部 13 被覆部 14 テーパー状こぶ付きファイバー端部 15 コネクター部 16 出射光学ヘッド 17 レーザービーム 18 収束レンズ 21, 22 光ファイバー 23, 24 レーザービーム 25 合成用レンズ 26 合成されたビーム 27 テーパー状こぶ付きファイバー端部 28 合成用光ファイバー 11 Optical fiber 12 Reflective coating 13 Cover 14 Fiber end with tapered hump 15 Connector 16 Output optical head 17 Laser beam 18 Converging lens 21, 22 Optical fiber 23, 24 Laser beam 25 Synthetic lens 26 Synthetic beam 27 Taper Fiber end with hump 28 Optical fiber for synthesis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郷田 穂積 長崎市深堀町5丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hozumi Gota 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki City Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Nagasaki Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザービームを伝送する単一の光ファ
イバーの出射光学系接続部又は複数のレーザービームを
合成する合成用光ファイバーのビーム受け部にテーパー
状こぶ付きファイバー端部を設けたことを特徴とするレ
ーザービーム伝送用光ファイバー。
1. A tapered humped fiber end portion is provided at a connecting portion of an emission optical system of a single optical fiber for transmitting a laser beam or a beam receiving portion of a combining optical fiber for combining a plurality of laser beams. Optical fiber for laser beam transmission.
JP7334069A 1995-11-29 1995-11-29 Optical fiber for laser beam transmission Withdrawn JPH09152519A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009526265A (en) * 2006-02-08 2009-07-16 オプトスカンド エービー Fiber optic connector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009526265A (en) * 2006-02-08 2009-07-16 オプトスカンド エービー Fiber optic connector

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Effective date: 20030204