JPS63123005A - 光学繊維ホルダ - Google Patents

光学繊維ホルダ

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JPS63123005A
JPS63123005A JP62265553A JP26555387A JPS63123005A JP S63123005 A JPS63123005 A JP S63123005A JP 62265553 A JP62265553 A JP 62265553A JP 26555387 A JP26555387 A JP 26555387A JP S63123005 A JPS63123005 A JP S63123005A
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optical fiber
cap
fiber holder
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holder
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JP62265553A
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トゥシャー・シャシカント・チャンデ
グレゴリイ・ゲオーガラス
エンジェル・ルイス・オーティズ，ジュニア
マーシャル・ゴードン・ジョーンズ
ジョン・レオ・オーガスト，ジュニア
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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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】 本発明は光学技術に関するものであって、更に詳しく言
えば、光学繊維ホルダに関する。
発明の背景 工業的用途における高出力レーザシステムの使用の増加
に伴い、１台の高出力レーザ装置を用いて複数の仕事を
行いたいという要望が益々高まっている。たとえば、４
００ワツト（平均出力〉のレーザビームを発生する１台
の高出力ネオジムレーザ装置を作業所の設備の一部とし
て使用すれば、単一の工作物において複数の穴あけを同
時に行うことができる。実質的な距離にわたるレーザ装
置の移動を避けるためには、光学繊維を用いてレーザビ
ームを逐次もしくけ多重方式で伝送し、それによって工
作物上の複数の部位にレーザビームを供給すればよい。
その場合、光学繊維とレーザビームとが結合されるよう
な状態で光学繊維をレーザビームに対して配置するため
に光学繊維ホルダが使用される。当業界において認めら
れている通り、レーザビームと光学繊維とを効率的に結
合するためには、光学繊維ホルダを正確に配置すること
（すなわち、光学繊維先端の開口内にレーザビームを正
確に投射すること）が必要である。
典型的な光学繊維ホルダは、低電力光学繊維通信用のコ
ネクタに由来する技術を用いて製造されている。かかる
光学繊維ホルダにおいては、金属製のホルダ内に１本以
上の光学繊維を配置した後、光学繊維とホルダとの間に
樹脂を導入することによって封入（すなわち「ボッティ
ング」）が行われる。元来、かかる光学繊維ホルダは通
信用途の要求条件を満足するように設計されたものであ
るから、上記に記載のごときレーザ作業場において使用
する場合には大きな欠点が見られる。かかる大きな欠点
の１つは、光学繊維を所定の位置に封入してしまうと、
光学繊維ホルダ内におけるそれの調整、交換または補修
が極めて困難なことである。このことは、光学繊維ホル
ダが複数の光学繊維群を支持しており、かつそれらの内
の１本が損傷を受けた場合に特に厄介な問題となる。更
にまた、複数の光学繊維を所定の位置に封入するのに先
立ってそれらが所望の配列状態を成すように正確に整列
させることが困難であるばかりでなく、１本の光学繊維
が所定の位置からずれた場合にそれを再び整列させるこ
とも困難である。
上記のごとき従来の光学繊維ホルダが示す欠点は、高出
力レーザ装置の使用を要求する用途において特に顕著な
ものとなる。なぜなら、光学繊維の位置狂いによって生
じた迷走レーザビームがボッティング材に吸収されてそ
れの損傷を引起こすからである。このような迷走レーザ
ビームに光学繊維ホルダが連続的に暴露されると、ボッ
ティング材は焼けや変形を生じ、そして遂にはその中に
封入された光学繊維が位置狂いのために使用不可能とな
る。更にまた、光学繊維ホルダ内において発生した熱が
光学繊維に損傷をもたらし、そのためにそれらの伝送性
能の低下を引起こすことにもなる。
それ故、高出力のレーザシステムと共に使用するために
特に良く適合した光学繊維ホルダが得られれば望ましい
わけである。かかる光学繊維ホルダは、１本以上の光学
繊維を正確に配置し得るものでなければならない。それ
はまた、残りの健全な光学繊維の位置を実質的に変化さ
せることなく、損傷を受けた光学繊維を容易に交換し得
るようなものでなければならない。それはまた、光学繊
維とレーザ装置との位置狂いから生じる迷走レーザビー
ムがもたらす損傷を受は難いものでなければならない。
更にまた、それは通常の使用期間中において光学繊維の
正確な配置を維持し得るものでなければならない。
発明の目的 本発明の目的の１つは、１本以上の光学繊維を正確に配
置し得る新規で改良された光学繊維ホルダを提供するこ
とにある。
また、光学繊維の遠隔部分が屈曲しても光学繊維先端の
位置が変化しないようにして１本以上の光学繊維を緊密
に保持する光学繊維ホルダを提供することも本発明の目
的の１つである。
更にまた、残りの光学繊維の位置を実質的に乱ずことな
く、損傷を受けた１本の光学繊維を容易に交換し得るよ
うな光学繊維ホルダを提供することも本発明の目的の１
っである。
更にまた、所定波長のレーザビームに対して実質的に透
明な材料から成る結果、高出力のレーザ装置と共に使用
するために特に良く適合した光学繊維ホルダを提供する
ことも本発明の目的の１つである。
発明の要約 本発明に基づく新規で改良された光学繊維ホルダは、基
体、キャップ、およびそれら三者同士を固定するための
手段を含んでいる。上記の基体およびキャップは、所定
波長のレーザビームに対して実質的に透明な材料から成
ることが好ましい。
上記の基体は、概して平坦な基体表面を有すると共に、
その基体表面を横断する少なくとも１つの実質的に真直
ぐな溝を規定している。上記のキャップは、基体表面に
隣接した概して平坦なキャップ表面を有すると共に、そ
のキャップ表面を横断する少なくとも１つの実質的に真
直ぐな溝を規定している。キャップ表面の溝は基体表面
の溝と向かい合って配置されている結果、上記の固定手
段を用いてキャップと基体とを固定した場合、それらの
溝は止りばめの状態で光学繊維を収容し得るような形状
を持った通路を形成する。
本発明の好適な実施の態様に従えば、上記の溝の各々は
半円形またはＶ字形の横断面形状を有する。かかる溝は
、通路中に光学繊維を配置した場合、基体表面とキャッ
プ表面との間に間隙が残存するような距離だけそれぞれ
の表面から陥入している。更にまた、レーザビームに対
して実質的に透明な材料から成る本体がキャップおよび
基体に隣接して配置されかつそれらに固定されているこ
とが好ましい。このような本体には、光学繊維を滑つば
めの状態で収容し得るような形状を有しかつ各々の通路
と同軸的に配置された穴がそれを貫通して設けられてい
る。
新規なものと考えられる本発明の特徴は、前記特許請求
の範囲中に詳しく記載されている。とは言え、添付の図
面を参照しながら以下の説明を考察すれば、本発明は一
層明確に理解されるものと信じられる。
発明の詳細な説明 先ず第１および２図について説明ずれは、その一部分と
して基体２４を含む本体２２と着脱自在のキャップ２６
とから成る光学繊維ホルダ２０が示されている。第１図
には光学繊維ホルダ２０の基体２４からキャップ２６を
取外したところが示されているのに対し、第２図には１
対のねじ２７および対応するねじ穴２９によってキャッ
プ２６を基体２４に固定したところが示されている。第
２図に最も良く示されている通り、本体２２は概してＬ
字形の形状を有していて、基体２４はほぼ矩形のリップ
を成している。キャップ２６が本体２２に固定された場
合（第２図）、光学繊維ホルダ２０は概して矩形の形状
を有する。なお、それの互いに垂直な長さ方向、幅方向
および高さ方向の寸法はそれぞれ３０．３２および３４
によって表わされている。かかる光学繊維ホルダ２０に
は、下記に詳述されるごとくにして３本の光学繊維３５
が保持されている。
本体２２の一部分を成す基体２４は、高さ方向３４に垂
直な平面内に位置する実質的に平坦な基体表面２８を有
している。この基体表面２８には、長さ方向３０に平行
な方向に沿ってそれを横断しかつ半円形の横断面形状を
有する３つの平行な溝３６が設けられている。キャップ
２６も実質的に平坦なキャップ表面３８を有していて、
キャップ２６を基体２４に固定した場合、そのキャップ
表面３８は基体表面２８に隣接して位置する。キャップ
表面３８もまた、それを横断しかつ半円形の横断面形状
を有する３つの平行な溝４０を有している。かかる溝４
０の各々は、溝３６の１つに向かい合って配置されてい
る。
次に第２および３図について説明すれば、キャップ２６
を基体２４に固定した場合、溝３６および４０は互いに
向かい合って３つの通路３９を形成する。第２図には、
かかる通路３９が側面図として示されている。第３図は
光学繊維ホルダ２０の一部分を拡大して示すものであっ
て、表面２８．３８および溝３６．４０の細部を図示す
る１つの通路３９の正面図である。本発明の好適な実施
の一態様に従えば、溝３６および４０の各々は光学繊維
３５の半径に等しい半径Ｒを持った円弧として形成され
ている。溝３６および４０はそれぞれの表面２８および
３８から距離りだけ陥入しているが、Ｌは半径Ｒより小
さい。それ故、キャップ２６が基体２４に固定されかつ
光学繊維３５が通路３９内に配置された場合には、表面
２８および３８の間に間隙５０が残存することになる。
溝３６および４０を形成するためには、たとえば、表面
２８および３８の間に間隙調整板を配置することによっ
てそれらを間隙５０の距離だけ離隔させ、次いで半径Ｒ
の円柱状ドリルビットを用いて通路３９の穴あけを行え
ばよい。
第２図に最も良く示されている通り、本体２２にはまた
３個の穴５２が設けられていて、それらの穴はそれぞれ
の通路３９と同軸的に配置されている。光学繊維を滑り
ばめの状態で収容し得るようにするため、穴５２は光学
繊維３５より僅かに大きい直径を有することが好ましい
。また、このような滑つばめの穴の入口を皿形に削るこ
とにより、光学繊維ホルダ内への光学繊維の挿入を容易
にすることができる。
第１〜３図に示された本発明の好適な実施の態様に従え
ば、基体２４を含む本体２２およびキャップ２６の各々
は所定波長のレーザビームに対して実質的に透明な材料
から成る。たとえば、波長１．０６／ｊｍのレーザビー
ムを放出するネオジムレーザ装置と共に光学繊維ホルダ
２０を使用することが所望される場合には、光学繊維ホ
ルダ２０はそのレーザビームに対して実質的に透明な石
英から成ることが好ましいが、それに限定されるわけで
はない。
使用法について説明すれば、光学繊維ホルダ２０内に光
学繊維３５を挿入するためには、ねじ穴２９内のねじ２
７をゆるめることによってキャップ２６を基体２４から
自由にする。次いで、光学繊維３５を穴５２の中に滑り
込ませ、そして同軸の溝３６の中に配置する。その後、
３本の光学繊維３５を動かないように保持するため、ね
じ穴２９内にねじ２７を締付ける。このようにすれば、
溝３６および４０によって形成された通路３９の内部に
光学繊維３５は緊密に保持されて動かなくなる。たとえ
ば、光学繊維３５の１本が損傷を受けた場合にそれを交
換するためには、ねじ２７を僅かにゆるめることにより
、通路３９内に緊密に保持された状態から光学繊維を解
放する。ねじ２７を僅かにゆるめた状態で、損傷を受け
た光学繊維を通路３９およびそれに対応する穴５２から
抜取る。次いで、新しい光学繊維３５を穴５２および通
路３９の中に正しく滑り込ませる。その後、ねじ２７を
締付けることによって全ての光学繊維を適正な位置に緊
密に保持すればよい。本発明の顕著な利点の１つは、３
本の光学繊維３５の内のいずれについても、残りの光学
繊維の位置を著しく乱すことなく迅速かつ容易に取外し
および（まなは）交換を行い得ることにある。
本発明のもう１つの顕著な利点は、光学繊維ホルダ２０
がレーザビームに対して実質的に透明な材料から成る結
果、光学繊維ホルダ２０に入射した迷走レーザビームが
それを無害に通過することである。それ故に光学繊維ホ
ルダ２０は、レーザビームに対して透明でない光学繊維
ホルダを使用した場合には迷走レーザビームによる損傷
を発生することがある高出力のレーザ装置と共に使用す
るために特に良く適合している。本発明の更に別の特徴
としては、光学繊維ホルダ２０の残部と同じくレーザビ
ームに対して透明な材料でねじ２７を作製し得ることが
挙げられる。
次に第３Ａ図を見ると、光学繊維ホルダ２０の変更態様
例が示されている。この場合には、半円形の溝３６およ
び４０の代りに７字形の溝３６゜および４０′をそれぞ
れ使用することによって、四角形の通路３９“が形成さ
れる。かかる光学繊維ホルダ２０のその他の構成要素は
、いずれも上記のものと同じである。７字形の溝３６”
および４０′は、半円形の溝３６および４０に比べて容
易かつ安価に形成することができる。それ故にこの変更
態様に基づく光学繊維ホルダ２０は、第１〜３図に関連
して記載されたものと同じ特徴および利点を有しながら
、それより容易かつ安価に製造することができるのであ
る。
次に第４図について説明すれば、本発明の第２の実施の
態様に基づく光学繊維ホルダ６０が示されている。かか
る光学繊維ホルダ６０は、本体６２および５個の着脱自
在の矩形キャップ６４を含んでいる。光学繊維ホルダ６
０内には、下記に詳述されるごとくにして、２５木の光
学繊維６６が５×５の配列状態で保持されている。本体
６２が取付板６８に固定されていると共に、所望に応じ
て使用される１対の端板７０および７２も光学繊維ホル
ダ６０の長手方向の両端に隣接しながら同様にして取付
板６８に固定されている。第１〜３図に関連して上記に
記載された通り、本体６２、キャップ６４並びに端板７
０および７２は所定波長のレーザビームに対して実質的
に透明な材料から成ることが好ましい。
次に第５および６図について説明すれば、光学繊維ホル
ダ６０は概して矩形の形状を有することがわかる。なお
、それの互いに垂直な長さ方向、幅方向および高さ方向
の寸法はそれぞれ７４．７６および７８によって表わさ
れている。図示の通り、そしてまた下記のごとき理由に
より、キャップ６４は幅方向７６においては本体６２か
ら僅かな距離だけ突出していることが好ましい。第５図
に最も良く示される通り、本体６２は互いに隣接しかつ
実質的に平坦な５つの本体表面８０を有している。本体
表面８０は別個の平面内に位置しているが、これらの平
面は互いに平行であると共に、高さ方向７８に対して垂
直である。更にまた、本体表面８０は高さ方向７８にお
いては互いに階段状に配置されていて、（第５図におい
て）左から右へ行くほど取付板６８に対して低くなって
いる。
各々のキャップ６４は、対応する本体表面８０に隣接し
た実質的に平坦なキャップ表面８２を有している。やは
り第５図に最も良く示される通り、各々の光学繊維６６
は光学繊維経路８３の中に配置されている。なお、説明
上の目的からただ１個の光学繊維経路のみに番号が付け
られている。
各々の本体表面８０は、長さ方向７４に平行な方向に沿
ってそれを横断する５つの互いに離隔した平行な溝３６
を有しているが、かかる溝３６の構造は第１〜３図に関
連して上記に記載されたものと同じである。同様に、各
々のキャップ表面８２もそれぞれの溝３６と向かい合っ
た５つの溝４０を有しているが、それらの構造も第１〜
３図に関連して上記に記載されたものと同じである。
各々のキャップを本体に個別に固定するため、１対のね
じ８５が各々のキャップ６４を貫通すると共に、それら
に対応する１対のねじ穴８４が本体６２に設けられてい
る。各々の端板７０および７２並びに本体６２は、適宜
に配置されたねじ８６によって取付板６８に個別に固定
されている。
第５図に最も良く示される通り、各々の光学繊維経路８
３は光学繊維ホルダ６０の様々な部分を貫通ずる穴およ
び通路の組合せから成っている。
説明を明快なものにするため、ただ１個の光学繊維経路
８３について詳細な説明を行うことにする。
第４〜６図を考察すれば明らかなごとく、各々の光学繊
維経路８３は第１〜３図中の通路３９と同じく止りばめ
の状態で光学繊維を保持するような寸法および形状を持
った１つのくしかもただ１つの）通路３９を含んでいる
。各々の光学繊維経路８３はまた、通路３９と同軸的に
本体６２を貫通する穴８８、並びに通路３９および穴８
８と同軸的にキャップ６４を貫通する六９０をも含んで
いる。所望に応じて端板７０および７２が使用される場
合には、通路３つ並びに穴８８および９０と同軸的に位
置する穴９２が設けられる。第２図中の穴５２と同じく
、穴８８．９０および９２は円形の横断面形状を有する
と共に、光学繊維６６を滑りばめの状態で収容し得るよ
うにするため光学繊維６６の直径より僅かに大きい直径
を有している。やはり上記の通り、このような滑りばめ
の穴の入口を皿形に削ることにより、光学繊維ホルダ内
への光学繊維の挿入を容易にすることができる。
以上、１個の光学繊維経路８３について詳細な説明を行
ったが、残りの光学繊維６６を保持する光学繊維経路も
同様な構造を有することは当業者にとって容易に理解さ
れよう６ 使用法について説明すれば、光学繊維ホルダ６０内に光
学繊維６６を挿入するためには、１対のねじ８５をゆる
めることにより、光学繊維を緊密に保持するための通路
３９を規定する溝４０を持ったキャップ６４をゆるめる
。たとえば、第５図について述べると、上から３番目の
光学繊維６６を挿入するためには左から３番目のキャッ
プ６４をゆるめればよい。次いで、穴８８．９０および
９２の中、並びに分離した溝３６および４０の間に光学
繊維６６を滑り込ませる。その後、ゆるんだキャップ６
４を本体６２に固定するねじ８５を締付けることにより
、光学繊維経路８３の内部に新たに挿入された光学繊維
６６を緊密に保持すればよい。
たとえば、５×５の配列状態を成す光学繊維６６の内の
１本が損傷を受けた場合にそれを交換するためには、損
傷を受けた光学繊維を通路３９の中に緊密に保持するキ
ャップ６４をゆるめる。なお、ゆるめたキャップ６４を
取外すことはせず、また残りのキャップはいずれもゆる
めないでおく。
次いで、光学繊維経路８３を構成する穴８８．９０およ
び９２の中を滑らせながら、損傷を受けた光学繊維を抜
取る。ゆるめたキャップ６４を取外さないので、光学繊
維ホルダ６０内に保持された残りの健全な光学繊維６６
の位置を著しく乱すことはない。続いて、損傷を受けた
光学繊維が占めていた位置に新しい光学繊維６６を滑り
込ませる。
その後、以前にゆるめたキャップ６４のねじ８５を締付
けることによって新しい光学繊維を適正な位置に緊密に
保持すればよい。随意に使用される端板７０および７２
は光学繊維ホルダ６０内に保持された光学繊維６６に一
層の安定性を付与するが、これらは本発明にとって不可
欠の部材ではない。
第４．５および６図に示された本発明の実施の態様によ
れば、１群の光学繊維を正確な位置に配置し得ると共に
、残りの健全な光学繊維の位置を乱すことなしに損傷を
受けた光学繊維を容易に交換し得るという利点が得られ
る。光学繊維ホルダ６０はまた、上記に詳述された通り
、所定波長のレーザビームに対して透明であるというこ
とに付随する利点をも有している。やはり上記に記載さ
れた通り、取付板６８もレーザビームに対して実質的に
透明な材料から作製することができる。
上記のごとき実施の態様のもう１つの特徴として、各々
のキャップ６４は幅方向７６において本体６２よりも大
きい寸法を有することが好ましい。
そうすれば、キャップ６４をつかまえて取外すことが容
易になる。更にまた、幅方向７６においてキャップ６４
が突出していると、高さ方向７８におけるそれらの位置
を容易に知ることができる。
各々のキャップの下縁はそのキャップが規定する通路３
９の中に配置された水平方向の光学繊維列と整列してい
るから、特定の光学繊維列中の１本を抜取るためにどの
キャップ６４をゆるめなければならないかを容易に決定
することができるわけである。なお、光学繊維ホルダ６
０は第１〜３図中に示されたような半円形の溝３６およ
び４ｏを有するものとして図示されかつ記載されたが、
第３Ａ図中に示されたようなＶ字形の溝を有するものと
してそれを製造することも勿論可能である。
次に第７および８図について説明すれば、本発明の第３
の実施の態様に基づく光学繊維ホルダ１００が示されて
いる。かがる光学繊維ホルダ１００は、基体］０２、キ
ャップ１０４、並びにキャップと基体との間に配置され
た２個の中間部材１０６および１０７を含んでいる。ま
た、所望に応じて使用される端板１０５が光学繊維ホル
ダ１００の長手方向の一端に隣接して配置されている。
光学繊維ホルダ１００内には、下記に詳述されるごとく
にして、９本の光学繊維１０４が３×３の配列状態で保
持されている。なお、光学繊維ホルダ１００の互いに垂
直な長さ方向、幅方向および高さ方向の寸法はそれぞれ
１０８．１１０および１１２によって表わされている。
基体１０２、中間部材１０６および１０７並びにキャッ
プ１０４のそれぞれは概して矩形の形状を有すると共に
、端板１０５の平坦な表面に接触した共通の長手方向側
面１１３を有している。光学繊維ホルダ１００の長さ方
向］０８に沿って測った場合、基体１０２、中間部材１
０６および］０７並びにキャップ１０４の長さは次第に
短くなる結果、光学繊維ホルダ１００は長さ方向に沿っ
て階段状の構造を示す。基体１０２は、適当な固定具（
たとえば、ねじ１１６）によって取付板１１５に固定さ
れた第１の実質的に平坦な基体表面１１４を有している
。基体１０２はまた、第２の実質的に平坦な基体表面１
］８をも有していて、この基体表面１１８にはそれを横
断する３つの実質的に真直ぐで平行な溝３６が設けられ
ている。
かかる溝３６は、第１〜３図中に示された満３６と同じ
構造を有している。
中間部材１．０６は、基体表面］１８に隣接した実質的
に平坦な下部表面１２０を有していて、この下部表面１
２０にはそれぞれの溝３６と向かい合いながらそれを横
断する３つの講４０が設けられている。各々の溝４０は
第１〜３図中に示された溝４０と同じ構造を有しており
、そして各対の講３６および４０は第１〜３図中に示さ
れた通路３９と同じ通路３９を形成する。中間部材１０
６はまた、実質的に平坦な上部表面１２２をも有してい
て、この上部表面１２２は中間部材１０７の実質的に平
坦な下部表面１２４と向かい合っている。中間部材１０
７はまた、実質的に平坦な上部表面１２６をも有してい
て、この上部表面１２６はキャップ１０４の実質的に平
坦なキャップ表面１２８と向かい合っている。互いに隣
接した表面１２２および１２４並びに表面１２６および
１２８には、それぞれ３対の講３６および４０が設けら
れている。このようにして、全部で９つ（ずなわち、基
体１０２と中間部材１０６との間に３つ、中間部材１０
６と中間部材１０７との間に３つ、および中間部材１０
７とキャップ１０４との間に３つ）の通路３つが規定さ
れている。
基体］０２、中間部材１０６および１０７並びにキャッ
プ１０４が階段状を成しているため、表面１１８．１２
２および１２６の各々は露出部分を有している。なお、
説明上の目的のために表面１２６の露出部分が１２６ａ
として示されている。
表面１１８．１２２および１２６の各々の露出部分には
、それぞれの通路３つと同軸的に配置された３つの溝１
３０が設けられている。各々の溝１３０はそれぞれの表
面から深さ１３１にまで陥入しているが、その深さ］３
１は溝１３０がその中を伸びる光学繊維１０９に触れな
いようにするために十分なものとする。
キャップ１０４を中間部材１０７に固定するため、１対
のねじ１３２がキャップ］０４を貫通ずると共に、１対
の対応するねじ穴１３４が中間部材１０７に設けられて
いる。同様に、中間部材１０７を中間部材１０６に固定
しかつ中間部材１０６を基体１０２に固定するため、１
対のねじ１３２が中間部材１０６および１０７のそれぞ
れを貫通すると共に、１対の対応するねじ穴１３４が中
間部材１０６および基体１０２のそれぞれに設けられて
いる。所望に応じて使用される端板１０５には９個の穴
１３６が設けられているが、ががる穴１３６の各々はそ
れぞれの通路３つと同軸的に配置されている。穴］３６
は円形の横断面を有すると共に、滑りばめの状態で光学
繊維１０９を収容し得るような寸法を有している。肱な
、穴１３６の入口を皿形に削ることにより、光学繊維ホ
ルダ内への光学繊維の挿入を容易にすることができる。
端板１０５は、適当な固定具（たとえば、ねし１１６）
によって取付板１１６に固定されている。
光学繊維ホルダ１００の使用法は、光学繊維ホルダ２０
（第１〜３図）および６０（第４〜６図）に関連して上
記に記載された使用法と同様である。
すなわち、光学繊維ホルダ１００内に保持されたいずれ
か１本の光学繊維１０９の交換（抜取りおよび挿入）を
行うためには、その光学繊維を通路３９の中に保持する
ために役立つ１対のねじ１３２だけをゆるめればよい。
次いで、それらのねじ１３２によって固定されていたキ
ャップまたは中間部材をゆるめ（しかし取外しはせず）
、光学繊維ホルダ１００から光学繊維を抜取り、そして
新しい光学繊維を同様に挿入すればよい。更にまた、レ
ーザビームを入射させるための光学繊維１０９の先端が
（第８図において）光学繊維ホルダ１００の左側に位置
する場合、迷走レーザビームによる損傷の可能性は低減
する。なぜなら、光学繊維１０９の先端は光学繊維ホル
ダ１００からかなり大きい距離だけ離隔することになる
からである。
すなわち、レーザビームの出力密度は距離と共に急速に
低下するが、光学繊維ホルダ１００の階段状構造は光学
繊維ホルダとレーザビーム源との距離を増大させるため
に役立つのである。なお、光学繊維ホルダ１００は半円
形の溝３６および４０を有するものとして図示されかつ
記載されたが、上記のごとくにＶ字形の溝を有するもの
としてそれを製造することも勿論可能である。光学繊維
ホルダ１００においてはまた、所定波長のレーザビーム
に対して透明であるということに付随する利点も得られ
る。なお、レーザビームに対して実質的に透明な材料で
取付板１１５を作製することも可能である。
次に第９図について説明すれば、光学繊維１５３を保持
するため本発明に従って製造された光学繊維ホルダ１５
２を組込んだ高出力のレーザシステム１５０の略図が示
されている。システム１５０はまた、高出力レーザビー
ム１５６を発生するためのレーザ装置１５４、および光
学繊維１５３の先端１５５にレーザビームを集束させる
ためのレンズ１５７をも含んでいる。光学繊維ホルダ１
５２は、たとえば上記に記載された本発明の実施の態様
のいずれかに従って製造されたものであり、またレーザ
ビーム１５６に対して実質的に透明な材料から成ってい
る。レーザ装置１５４は、実線で示された第１の位置と
、破線で示されかつ１５４ａとして表わされた第２の位
置との間で移動可能である。レーザビーム１５６ａは、
第２の位置において発生されるものである。各々の光学
繊維１５３の先端１５５は、光学繊維ホルダ１５２とレ
ンズ１５７との間で光学繊維ホルダ１５２に近接した位
置に存在している。
動作について説明すれば、レーザビーム１５６は対応す
るレンズ１５７を通して特定の光学繊維１５３の先端１
５５に向けて選択的に投射される。
当業界において公知のごとく、かかるレーザビームはそ
の光学繊維１５３によって伝送され、そして遠隔の部位
（たとえば、遠隔の作業場における工作物）に供給され
る。本発明に従って製造された光学繊維ホルダ１５２を
組込んだシステム１５０においては、本発明の光学繊維
ホルダ１５２がもたらすものとして上記に記載された全
ての利点が得られることになる。中でも顕著な利点は、
光学繊維１５３中に入射しなかったレーザビーム１５６
の迷走部分が光学繊維ホルダ１５２を無害に通過するこ
とである。
次に、本発明に従って製造された光学繊維ホルダの使用
例を述べるが、本発明がそれのみに限定されるわけでは
ない。すなわち、波長１．０６−のレーザビームを発生
しかつ４００ワツトまでの平均出力、５０ジユール／パ
ルスのピークエネルギーおよび１０キロワツトのピーク
出力で動作するネオジムレーザ装置を使用するレーザシ
ステム内において本発明の光学繊維ホルダを使用した。
かかる光学繊維ホルダは、ネオジムレーザ装置によって
発生されるレーザビームに対して実質的に透明な材料で
ある石英から成っていた。様々な通路および穴の寸法は
、上記の記載に従い、４００〜１０００−の心部直径を
有するガラス材料製の光学繊維を収容し得るように選定
された。このようなレーザシステムを動作させたところ
、本発明の光学繊維ホルダは光学繊維を正確に配置する
と共に、かかる正確な配置は光学繊維群中の１本を交換
する際にも維持されることが判明した。更にまた、上記
のごとくにして光学繊維を緊密に保持する通路の形状は
、光学繊維に損傷を与えることなしに十分な保持力を与
えるものである。光学繊維ホルダに迷走レーザビームが
入射しても、光学繊維の正確な配置が影響を受けること
はなく、また光学繊維や光学繊維ホルダが損傷を受ける
こともなかった。
このように、本発明の様々な実施の態様に基づく光学繊
維ホルダが提供されるが、かかる光学繊維ホルタの各々
はそれのほぼ全体が所定波長のレーザビームに対して実
質的に透明な材料から成ることが好ましい。その場合、
かかる光学繊維ホルダの各々は高出力のレーザシステム
内において使用するために特に良く適合するのであって
、迷走レーザビームが発生してもそれは光学繊維ホルダ
を無害に通過することになる。かかる光学繊維ホルダの
各々は、通常の使用期間中において複数の光学繊維を正
確に配置することが可能である。かかる光学繊維ホルダ
の各々はまた、光学繊維群中の１本が損傷を受けた場合
、残りの光学繊維の位置を乱すことなしにそれを容易に
交換することをも可能にする。
本明細書中に記載されたような高出力のレーザシステム
は、複数の光学繊維先端にレーザビームを集束させるた
めに移動可能なレーザ装置を含んでいる。かかるシステ
ムはまた、レーザ装置を固定状態に保ちながら光学繊維
ホルダを複数の所望位置の間で移動させてレーザビーム
を相異なる光学繊維先端に集束させるように構成するこ
ともできる。
本明細書中に開示された各種の光学繊維ホルダは、複数
の同種光学繊維（すなわち、同じ直径を有する光学繊維
〉を保持し得るものとして記載されている。しかしなが
ら、本発明はそれのみに限定されるわけではない。本発
明に従えば、相異なる直径を持った複数の光学繊維を保
持し得るような光学繊維ホルダを製造することもできる
。その場合には、かかる光学繊維ホルダ内の溝、通路お
よび穴を形成するに際し、上記の要求条件に従って所定
の直径を持った光学繊維を収容し得るようにそれらの寸
法を決定しさえずればよい。
本明細書中に記載された光学繊維ホルダの各種部材を固
定するために使用されるねしもレーザビームに対して透
明な材料から成ることが好ましいが、本発明はそれに限
定されるわけではない。かかるねじは一般に光学繊維に
近接して位置するわけではないから、高出力のレーザビ
ームがねじに入射することはほとんど起こり得ない。そ
れ故、かかるねじは任意適宜の材料（たとえば金属）か
ら成っていてもよい。
以上、好適な実施の態様に関連して本発明を説明したが
、本発明がそれらのみに限定されないことは自明であろ
う。本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、
様々な変更、改変、変形、置換および代用が可能である
ことは言うまでもない。従って、本発明の範囲は前記特
許請求の範囲によってのみ限定されるものと解すべきで
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施の態様に従って製造されか
つ光学繊維を挿入もしくは除去するための状態に配置さ
れた光学繊維ホルダを示す正面図、第２図は光学繊維を
緊密に保持する＝ための状態に配置された第１図の光学
繊維ホルダを示す側面図、第３図は第１および２図中の
通路３９の細部を拡大して示ず正面図、第３Ａ図は通路
の変更態様例を示ず第３図と同様な正面図、第４図は本
発明の第２の実施の態様に従って製造された光学繊維ホ
ルダを示す斜視図、第５図は第６図中の線５−５につい
ての断面図、第６図は第４図中の線６−６についての断
面図、第７図は本発明の第３の実施の態様に従って製造
された光学繊維ホルダを示す正面図、第８図は第７図中
の線８−８についての断面図、そして第９図は本発明に
従って製造された光学繊維ホルダをレーザシステム内に
組込んだところを示す略図である。 図中、２０は光学繊維ホルダ、２２は本体、２４は基体
、２６はキャップ、２７はねじ、２８は基体表面、２９
はねじ穴、３５は光学繊維、３６は溝、３８はキャップ
表面、４０は溝、５０は間隙、５２は穴、６０は光学繊
維ホルダ、６２は本体、６４はキャップ、６６は光学繊
維、６８は取付板、７０および７２は端板、８０は本体
表面、８２はキャップ表面、８３は光学繊維経路、８４
はねじ穴、８５および８６はねじ、８８．９０および９
２は穴、１００は光学繊維ホルダ、１０２は基体、１０
４はキャップ、１０５は端板、］０６および１０７は中
間部材、１０９は光学繊維、１］４は第１の基体表面、
１１５は取付板、１１６はねじ、１１８は第２の基体表
面、１２０および１２４は中間部材の下部表面、１２２
および１２６は中間部材の上部表面、１２８はキヤ・ン
プ表面、１３０は溝、１３２はねじ、１３４はねし穴、
１３６は穴、１５０は高出力レーザシステム、１５２は
光学繊維ホルダ、１５３は光学繊維、１５４はレーザ装
置、１５６はレーザビーム、そして１５７はレンズを表
わす。 ピコ へ、 区

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）概して平坦な基体表面を有し、かつ前記基体
    表面を横断する少なくとも１つの実質的に真直ぐな溝を
    規定する基体、（ｂ）前記基体表面に隣接した概して平
    坦なキャップ表面を有し、かつ前記基体表面の前記溝と
    向かい合いながら前記キャップ表面を横断する少なくと
    も１つの実質的に真直ぐな溝を規定することによって止
    りばめの状態で光学繊維を収容し得るような形状を持っ
    た通路を形成するキャップ、および（ｃ）前記通路中に
    おいて前記光学繊維が動かないように保持するため前記
    キャップを前記基体に固定する手段の諸要素から成るこ
    とを特徴とする、少なくとも１本の光学繊維を保持する
    ための光学繊維ホルダ。 ２、前記基体および前記キャップのそれぞれが所定波長
    のレーザビームに対して実質的に透明な材料から成る特
    許請求の範囲第１項記載の光学繊維ホルダ。 ３、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を持
    った光学繊維を保持するために役立つ場合において、前
    記溝の各々が概して半円形の横断面形状を有しかつ前記
    光学繊維の半径より小さい距離だけそれぞれの表面から
    陥入している結果、前記光学繊維ホルダ内に前記光学繊
    維を配置した場合には前記キャップ表面と前記基体表面
    との間に間隙が残存する特許請求の範囲第２項記載の光
    学繊維ホルダ。 ４、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を持
    った光学繊維を保持するために役立つ場合において、前
    記溝の各々が概してＶ字形の横断面形状を有すると共に
    、前記光学繊維ホルダ内に前記光学繊維を配置した場合
    には前記キャップ表面と前記基体表面との間に間隙が残
    存するような寸法を有する特許請求の範囲第２項記載の
    光学繊維ホルダ。 ５、複数の前記通路を形成して同じ複数の光学繊維を収
    容し得るように配置された同じ複数の前記溝が前記キャ
    ップおよび前記基体のそれぞれに設けられている特許請
    求の範囲第２項記載の光学繊維ホルダ。 ６、複数の前記通路の各々が同種の光学繊維を収容し得
    るように同じ寸法を有する特許請求の範囲第５項記載の
    光学繊維ホルダ。 ７、前記レーザビームに対して透明な材料から成る部材
    が更に設けられていて、前記部材は前記基体に対して固
    定されていると共に、前記光学繊維を滑りばめの状態で
    収容し得るような形状を有しかつ前記通路と同軸的に配
    置された穴が前記部材を貫通して設けられている特許請
    求の範囲第２項記載の光学繊維ホルダ。 ８、（ａ）概して平坦な基体表面を有し、かつ前記基体
    表面を横断する少なくとも１つの実質的に真直ぐな溝を
    規定する基体、（ｂ）概して平坦なキャップ表面を有し
    、かつ前記キャップ表面を横断する少なくとも１つの実
    質的に真直ぐな溝を規定するキャップ、（ｃ）前記キャ
    ップと前記基体との間に配置された少なくとも１個の中
    間部材であつて、前記基体表面に隣接した概して平坦な
    下部表面および前記キャップに隣接した概して平坦な上
    部表面を有し、前記基体表面の前記溝と向かい合いなが
    ら前記下部表面を横断する少なくとも１つの実質的に真
    直ぐな溝を規定することによって止りばめの状態で光学
    繊維を収容し得るような形状を持った通路を形成し、か
    つ前記キャップ表面の前記溝と向かい合いながら前記上
    部表面を横断する少なくとも１つの実質的に真直ぐな溝
    を規定することによって止りばめの状態で別の光学繊維
    を収容し得るような形状を持った別の通路を形成する中
    間部材、並びに（ｄ）前記通路中において前記光学繊維
    が動かないように保持するため前記中間部材を前記基体
    に固定しかつ前記キャップを前記中間部材に固定する手
    段の諸要素から成ることを特徴とする、複数の光学繊維
    を保持するための光学繊維ホルダ。 ９、前記基体、前記キャップおよび前記中間部材のそれ
    ぞれが所定波長のレーザビームに対して実質的に透明な
    材料から成る特許請求の範囲第８項記載の光学繊維ホル
    ダ。 １０、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を
    持った光学繊維を保持するために役立つ場合において、
    前記溝の各々が概して半円形の横断面形状を有しかつそ
    れに対応する光学繊維の半径より小さい距離だけそれぞ
    れの表面から陥入している結果、前記光学繊維ホルダ内
    に光学繊維を配置した場合には前記キャップ表面と前記
    中間部材の前記上部表面との間および前記基体表面と前
    記中間部材の前記下部表面との間にそれぞれ間隙が残存
    する特許請求の範囲第８項記載の光学繊維ホルダ。 １１、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を
    持った光学繊維を保持するために役立つ場合において、
    前記溝の各々が概してＶ字形の横断面形状を有すると共
    に、前記光学繊維ホルダ内に光学繊維を配置した場合に
    は前記キャップ表面と前記中間部材の前記上部表面との
    間および前記基体表面と前記中間部材の前記下部表面と
    の間にそれぞれ間隙が残存するような寸法を有する特許
    請求の範囲第８項記載の光学繊維ホルダ。 １２、前記キャップと前記基体との間に積重ねられた複
    数の前記中間部材が含まれる場合において、各々の中間
    部材の上部表面はそれに隣接した中間部材の下部表面に
    接触しており、かつ互いに接触した１対の上部表面およ
    び下部表面に設けられた前記溝は互いに向かい合うよう
    に配置されて別の前記通路を形成する特許請求の範囲第
    ９項記載の光学繊維ホルダ。 １３、前記光学繊維ホルダが互いに垂直な幅方向、長さ
    方向および高さ方向を有する場合において、前記基体、
    前記中間部材および前記キャップのそれぞれに設けられ
    た前記溝は前記光学繊維ホルダの前記長さ方向にほぼ平
    行に配置されており、前記基体、前記中間部材および前
    記キャップは前記光学繊維ホルダの前記高さ方向に沿っ
    て積重ねられており、前記光学繊維ホルダの前記長さ方
    向に沿って測った場合に前記中間部材の長さは前記基体
    の長さよりも短く、前記光学繊維ホルダの前記長さ方向
    に沿つて測った場合に前記キャップの長さは前記中間部
    材の長さよりも短く、前記基体、前記中間部材および前
    記キャップが互いに階段状を成して配置されている結果
    として前記基体表面の階段部分および前記中間部材の前
    記上部表面の階段部分が露出されており、そして前記基
    体表面の前記階段部分および前記中間部材の前記上部表
    面の前記階段部分には前記通路と軸方向に沿って整列し
    かつ光学繊維を収容するために役立つ溝が設けられてい
    る特許請求の範囲第９項記載の光学繊維ホルダ。 １４、前記固定手段が、前記中間部材を前記基体に固定
    するための第１の手段、および前記キャップを前記中間
    部材に固定するための第２の手段を含む特許請求の範囲
    第１３項記載の光学繊維ホルダ。 １５、前記階段部分の前記溝が概して半円形の横断面形
    状を有し、かつ前記光学繊維より実質的に大きい直径を
    有する特許請求の範囲第１３項記載の光学繊維ホルダ。 １６、前記基体、前記中間部材および前記キャップのそ
    れぞれが概して矩形の形状を有し、かつそれらの端面が
    整列して形成する前記光学繊維ホルダの共通の端面に前
    記通路の終端が存在する場合において、前記レーザビー
    ムに対して透明な材料から成りかつ前記光学繊維ホルダ
    の前記端面に接触した端板が更に設けられ、前記端板は
    前記光学繊維ホルダに対して固定されており、前記端板
    には前記通路の各々と同軸的に配置されかつ前記端板を
    貫通する穴が設けられており、そして前記穴の各々は滑
    りばめの状態で光学繊維を収容し得るような形状を有す
    る特許請求の範囲第１５項記載の光学繊維ホルダ。 １７、前記基体表面、前記キャップ表面、並びに前記中
    間部材の前記上部表面および前記下部表面のそれぞれに
    は、複数の光学繊維を止りばめの状態で収容し得るよう
    な同じ複数の前記通路を形成するように配置された同じ
    複数の前記溝が設けられている特許請求の範囲第１６項
    記載の光学繊維ホルダ。 １８、複数の前記通路の各々が同種の光学繊維を収容し
    得るように同じ寸法を有する特許請求の範囲第１７項記
    載の光学繊維ホルダ。 １９、互いに垂直な長さ方向および高さ方向を有し、実
    質的に平行な平面内に配置された少なくとも２つの実質
    的に平坦な本体表面を有することにより前記高さ方向に
    おいて階段状を成し、かつ前記長さ方向と実質的に平行
    な方向に沿って前記本体表面の各々を横断する少なくと
    も１つの実質的に真直ぐな溝を規定する本体、（ｂ）前
    記本体表面の各々に接触する独立のキャップであって、
    対応する本体表面に隣接した実質的に平坦なキャップ表
    面を有し、かつ対応する本体表面の前記溝と向かい合っ
    て配置された実質的に真直ぐな溝が前記キャップ表面の
    各々に設けられることによって止りばめの状態で光学繊
    維を収容し得るような形状を持った通路を形成するキャ
    ップ、並びに（ｃ）前記通路中に光学繊維を緊密に保持
    するため前記キャップの各々を前記本体に固定する手段
    の諸要素から構成され、前記本体表面の前記溝および前
    記キャップ表面の前記溝によって形成された前記通路と
    、前記通路の各々と軸方向に沿って整列しながら前記本
    体および前記キャップに設けられかつ滑りばめの状態で
    光学繊維を収容し得るような形状を持った穴とによって
    少なくとも２つの光学繊維経路が規定されることを特徴
    とする、少なくとも２本の光学繊維を保持するための光
    学繊維ホルダ。 ２０、前記本体および前記キャップのそれぞれが所定波
    長のレーザビームに対して実質的に透明な材料から成る
    特許請求の範囲第１９項記載の光学繊維ホルダ。 ２１、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を
    持った光学繊維を保持するために役立つ場合において、
    前記溝の各々が概して半円形の横断面形状を有しかつそ
    の中に収容される光学繊維の半径より小さい距離だけそ
    れぞれの表面から陥入している結果、前記光学繊維ホル
    ダ内に前記光学繊維を配置した場合には前記キャップ表
    面と前記本体表面との間に間隙が残存する一方、前記穴
    の各々は概して円形の横断面形状を有し、かつその中に
    収容される光学繊維の直径より僅かに大きい直径を有す
    る特許請求の範囲第２０項記載の光学繊維ホルダ。 ２２、前記光学繊維ホルダが概して円形の横断面形状を
    持った光学繊維を保持するために役立つ場合において、
    前記溝の各々が概してＶ字形の横断面形状を有すると共
    に、前記光学繊維ホルダ内に前記光学繊維を配置した場
    合には前記キャップ表面と前記本体表面との間に間隙が
    残存するような寸法を有する一方、前記穴の各々は概し
    て円形の横断面形状を有し、かつその中に収容される光
    学繊維の直径より僅かに大きい直径を有する特許請求の
    範囲第２０項記載の光学繊維ホルダ。 ２３、前記本体が前記高さ方向において階段状を成す５
    つの前記本体表面を有し、かつ前記本体表面の各々およ
    びそれに対応するキャップ表面がそれぞれ５つの前記溝
    を有することによって５つの前記通路を形成する結果、
    前記光学繊維ホルダが５×５の配列状態で２５本の光学
    繊維を収容し得る特許請求の範囲第２０項記載の光学繊
    維ホルダ。 ２４、前記通路が前記高さ方向および前記幅方向に沿っ
    て整列していることによって前記光学繊維が全体として
    矩形を成すように配列される特許請求の範囲第２３項記
    載の光学繊維ホルダ。 ２５、前記通路が２５本の同種光学繊維を収容し得るよ
    うに同じ寸法を有する特許請求の範囲第２３項記載の光
    学繊維ホルダ。 ２６、（ａ）所定波長のレーザビームを発生し得るレー
    ザ装置、（ｂ）光学繊維ホルダ、（ｃ）前記レーザビー
    ムを受光するための先端を有し、かつ前記先端が前記光
    学繊維ホルダに近接した状態で前記光学繊維ホルダ内に
    配置された光学繊維、並びに（ｄ）前記光学繊維の前記
    先端に前記レーザビームを投射する手段の諸要素から成
    るレーザシステムにおいて、前記光学繊維ホルダが前記
    レーザビームに対して実質的に透明な材料から成る結果
    、前記レーザビームの一部が前記光学繊維ホルダに入射
    した場合にもそれは前記光学繊維ホルダに損傷を与える
    ことなしに前記光学繊維ホルダを通過することを特徴と
    するレーザシステム。 ２７、前記光学繊維ホルダが、（ａ）概して平坦な基体
    表面を有し、かつ前記基体表面を横断する少なくとも１
    つの実質的に真直ぐな溝を規定する基体、（ｂ）前記基
    体表面に隣接した概して平坦なキャップ表面を有し、か
    つ前記基体表面の前記溝と向かい合いながら前記キャッ
    プ表面を横断する少なくとも１つの実質的に真直ぐな溝
    を規定することによって止りばめの状態で光学繊維を収
    容し得るような形状を持った通路を形成するキャップ、
    および（ｃ）前記通路中において前記光学繊維が動かな
    いように保持するため前記キャップを前記基体に固定す
    る手段の諸要素から成る特許請求の範囲第２６項記載の
    レーザシステム。 ２８、前記光学繊維が概して円形の横断面形状を有する
    場合において、前記溝の各々が概して半円形の横断面形
    状を有しかつ前記光学繊維の半径より小さい距離だけそ
    れぞれの表面から陥入している結果、前記光学繊維ホル
    ダ内に前記光学繊維を配置した場合には前記キャップ表
    面と前記基体表面との間に間隙が残存する特許請求の範
    囲第２７項記載のレーザシステム。 ２９、前記光学繊維が概して円形の横断面形状を有する
    場合において、前記溝の各々が概してＶ字形の横断面形
    状を有すると共に、前記光学繊維ホルダ内に前記光学繊
    維を配置した場合には前記キャップ表面と前記基体表面
    との間に間隙が残存するような寸法を有する特許請求の
    範囲第２７項記載のレーザシステム。 ３０、複数の前記通路を形成して同じ複数の光学繊維を
    収容し得るように配置された同じ複数の前記溝が前記キ
    ャップおよび前記基体のそれぞれに設けられている特許
    請求の範囲第２７項記載のレーザシステム。 ３１、複数の前記通路の各々が同種の光学繊維を収容し
    得るように同じ寸法を有する特許請求の範囲第３０項記
    載のレーザシステム。 ３２、前記レーザビームに対して透明な材料から成る部
    材が更に設けられれていて、前記部材は前記基体に対し
    て固定されていると共に、前記光学繊維を滑りばめの状
    態で収容し得るような形状を有しかつ前記通路と同軸的
    に配置された穴が前記部材を貫通して設けられている特
    許請求の範囲第２７項記載のレーザシステム。
JP62265553A 1986-11-03 1987-10-22 光学繊維ホルダ Pending JPS63123005A (ja)

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