JPS587366Y2 - 冷却装置を備えるレ−ザ−光導光ファイバ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷却装置を備えるレーザー光導光ファイバーに
関するものである。

光学ファイバーによる導光技術は各分野で活用されてい
る。

光学ファイバーでレーザー光を導光することも種々研究
されているが、これには多くの問題がある。

その一つは、ファイバ一端面ニおけるレーザー光のフラ
ッシュバンクによる発熱である。

本考案の目的はレーザー光導光によるファイバーの発熱
、特に端面におけるレーザー光のフラッシュバックによ
る発熱を効果的に冷却する冷却装置付レーザー光導光フ
ァイバーを提供するにある。

本考案による冷却装置を備えるレーザー光導光ファイバ
ーは、コア部を囲むクラッド部に冷却空気通路を設け、
コア部の入口側及び出口側の両端部をクラッド部より露
出せしめ、該コア部の露出部を空間を隔てて熱電冷却素
子群にて囲み、該熱電冷却素子群の内側で前記空間を通
してコア部の両端部を冷却し、前記入口側コア部を囲み
前記クラッド部に向げ上空気を送出し、その一部で前記
入口側熱電冷却素子群の外側を冷却すると共に、入口側
熱電冷却素子群と入口側コア部の間の空間に導入された
空気を前記クラッド部の空気通路を通って出口側熱電冷
却素子群の列側に導き該素子群の外側を冷却するように
しであることを特徴とするレーザー光導光ファイバーで
ある。

以↑、本妻案による冷却装置付レーザー光導光ファイバ
ーを実施例の第１〜４図に基づいて説明する。

図面において、１はレーザー光を導光するコア部で、２
はコア部１を囲み補助のガス、水等を導通するクラッド
部で、３は列層被覆である。

ｉが入口側、０が出口側である。

クラット部２には４本の冷却空気通路４が設けられであ
る。

コア部１０入口ｉ側及び出口０側はクラット部２より露
出せしめられ空間５が形成されている。

尚、コア部１０両端部では、ファイバーが金属チップ６
で固定されている。

コア部１の露出部を空間５を隔てて、湾曲片のＰ型半導
体ＰとＮ型半導体Ｎよりなる熱電冷却素子７の群（図示
の実施例においては４対。

）の円筒体で覆われている。

各半導体片間は樹脂が充填されている。

８は冷却素子７を支える麦稈である。第５図に熱電装置
の原理図を示す。

周知の如く、異種の導体を接合し直流電流を通すと接合
点と反対側で温度変化が生じ、一方の端で発生する熱量
は他方の端で失われる熱量と等しく、これをＱとすれば
、Ｑは電流Ｉに比例し、 Ｑ＝π・■ という関係があり、πはベルティエ係数と呼ばれている
。

第５図に示すように、ｎ型半導体ｎとｐ型半導体ｐの一
端を接合板９を介して、又は直接に接合し、他端に電極
片１０を接合し、両電極片１０間に矢印のように直流通
電すると、接合板９側が冷却され電極片１０側が加温さ
れる。

Ｂｉ２Ｔｅ３系化合物は熱漬物質として優れているので
、熱電冷却素子群の材料として広く使用される。

単一の熱電冷却素子の出力は小さく、本来、低電圧、大
電流で動作するものであるから、一般に多数の素子対を
電気的に直列に接続して内部抵抗を増し、あるいは出力
を増大して使用される。

第１〜４図に示される熱電冷却素子７群は列側と内側で
接合動９及び１０で直列に接続され両端の半導体ｐとｎ
のの側の接合板（この場合は電極片である。

）は導線１１により直流電源に接続される。これにより
、コア部１０両端部は熱電冷却素子７により冷却される
。

マ？、−１入ロ側コア部１を囲み、クランド部２に向け
て図示せざる駆動源より矢印方向に空気が送出される。

その空気の一部は熱電冷却素子７の列側を冷却し放出さ
れる。

また、空間５に送入された空気は、熱電冷却素子７に冷
却され、コア部１人口側端部を冷却し、更に冷却空気通
路４を通過し、コア部重量体を冷却する。

コア部１の出口側を囲む熱電冷却素子７との間の空間５
は出口側が隔板１２で閉鎖され、列層被覆３が出口側で
拡径されて、出口側の熱電冷却素子７を一部囲むように
延伸され、空気出口１３が形成されている。

従って、通路４を通過した冷却空気は、出口１３より放
出され、出口側の熱電冷却素子７の列側を冷却する。

本考案のレーザー光導光ファイバーは以上の如く構成さ
れているので、コア全体が冷却空気で冷却されると共に
、ファイバーにレーザー光が入出射する場合に発熱で問
題となる両端面部が熱電冷却素子により強制冷却され、
端面が熱により膨張してくずれたり、損傷をおこすこと
がなく、効率よく安全にファイバーを使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案のレーザー光導光ファイバーの
実施例を示すもので、第１図は細心を通る断面図、第２
図、第３図及び第４図は第１図におけるＡ−Ａ線、Ｂ
−Ｂ線及びＣ−Ｃ線断面図、第５図は熱電冷却素子の原
理図である。 １・・・コア部、２・・・クラッド部、３・・・ｎ層被
覆、４・・・冷却空気通路、５・・・空間、７・・・熱
電冷却素子、９・・・接合板、１０・・・電極片、１３
・・・空気出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コア部を囲むクラッド部に冷却空気通路を設け、コア部
   の入口側及び出口側の両端部をクラツ□ド部より露出せ
   しめ、該コア部め露出部を空間を隔てて熱電冷却素子群
   にて囲み、該熱電冷却素子群の内側で前記空間を通して
   コア部の両端部を冷却し、前記入口側コア部を囲み前記
   クラッド部に向けて空気を送出し、その一部で前記入口
   側熱電冷却素子群の外側を冷却すると共に、入口側熱電
   冷却素子群と入口側コア部の間との空間に導入された空
   気を前記クラッド部の空気通路を通して出口側熱電冷却
   素子群の外側に導き該素子群の外側を冷却するようにし
   であることを特徴とする冷却装置を備えるレーザー光導
   光ファイバー。