JPH07120641A - 光ファイバコネクタの先端構造 - Google Patents

光ファイバコネクタの先端構造

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JPH07120641A
JPH07120641A JP5287820A JP28782093A JPH07120641A JP H07120641 A JPH07120641 A JP H07120641A JP 5287820 A JP5287820 A JP 5287820A JP 28782093 A JP28782093 A JP 28782093A JP H07120641 A JPH07120641 A JP H07120641A
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智晶 鳥谷
Kazuo Sanada
和夫 真田
Kouji Tsumanuma
孝司 妻沼
Sadao Chigira
定雄 千吉良
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバやコネクタ自体が損傷することを
より徹底して防止できるように改善する。 【構成】 先端部において光ファイバ12が露出してい
る光ファイバ心線11のその露出した光ファイバ12
を、中子部材をなす金属スリーブ21の先端側に形成さ
れた、光ファイバ12の外径よりも大きな内径を有する
空洞部22に挿入し、光ファイバ12の先端部分の外周
側面に熱伝導性および耐熱性が良好な金属被覆13を設
け、上記光ファイバ12のクラッドと屈折率と同じ屈折
率を有する石英ガラスの支持部材24を上記空洞部22
の奥部に配置して、この支持部材24で上記露出した光
ファイバ12の金属被覆13で覆われていない部分にお
いて光ファイバ12を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバコネクタ
に関し、とくに高出力レーザ用光ファイバコネクタの先
端構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】高出力レーザをレーザ発生器から光ファ
イバに入射する場合、あるいは光ファイバを介して伝送
された高出力レーザを出射して対象物に照射する場合等
においてその光ファイバの端部に装着される光ファイバ
コネクタは、高出力レーザによって光ファイバ自体やそ
のコネクタが損傷しないような対策の施された構造であ
ることが必要である。
【0003】従来このような対策の施された高出力レー
ザ用光ファイバコネクタは、たとえば実公平3−319
24号公報などによって知られている。このコネクタは
先端部分に特徴があり、その先端部の構造は図2に示す
ようになっている。すなわち、光ファイバ心線11の保
護層等が剥離されて光ファイバ(コアとクラッドのみ)
12だけとされた先端部分が、金属スリーブ21の前端
の空洞部22に挿入されており、その空洞部22の奥部
に嵌合された支持部材25で支持されている。
【0004】金属スリーブ21は光ファイバコネクタ
(図では省略している)の中子部材をなす。この金属ス
リーブ21は全体としては円筒形であり、その空洞部2
2も円柱状になっていて、この円柱状空洞部22の内径
は光ファイバ12の外径よりも大きなものとなってい
る。支持部材25はサファイアなどの透明または半透明
の耐熱物質よりなり、しかもこの耐熱物質の屈折率は光
ファイバ12のクラッドよりも高いものとなっている。
【0005】ここで、光ファイバ心線11の先端部の保
護層等が剥離されて光ファイバ12だけとされており、
しかも大きな空洞部22内に配置されていて光ファイバ
12の周囲に空隙が形成されているので、熱により燃焼
し易い物質が光ファイバ12の先端付近から除かれてい
る。そのため、光ファイバ12の先端より高出力レーザ
を出射したり、先端に入射したりする場合に光ファイバ
12の先端周囲の物質が燃焼して高温化することを防ぐ
ことができる。また、この光ファイバ12はサファイア
などの透明または半透明で、且つその屈折率が光ファイ
バ12のクラッドよりも高い耐熱物質よりなる支持部材
25によって支持されているため、レーザ発生器等から
前端方向より支持部材25に入射した光は背後方向に透
過して光ファイバ12のクラッドに侵入することはな
く、さらに光ファイバ12のコアからクラッドに侵入し
た光等のクラッド中の光はそのクラッドにとどまらずに
この支持部材25に侵入するため、光ファイバ12のク
ラッドの温度が高くなることが阻止される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高出力レーザ用光ファイバコネクタの先端構
造でもなお光ファイバの損傷のおそれが十分に除去され
ているとは言えず、さらに改善することが要望されてい
る。
【0007】この発明は、上記に鑑み、光ファイバやコ
ネクタ自体が損傷することをより徹底して防止できるよ
うに改善した高出力レーザ用光ファイバコネクタの先端
構造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による光ファイバコネクタの先端構造にお
いては、先端部において光ファイバが露出している光フ
ァイバ心線のその露出した光ファイバを、中子部材をな
す耐熱性のスリーブの先端側に形成された、上記露出し
た光ファイバの外径よりも大きな空間を有する空洞部に
挿入し、その空洞部の奥部に配置された支持部材で上記
露出した光ファイバを支持することに加えて、上記露出
した光ファイバの先端部分の外周側面に良熱伝導性の耐
熱被覆を設け、且つ上記支持部材として、上記光ファイ
バのクラッドと屈折率と同じ屈折率を有する透光性且つ
耐熱性の支持部材を用い、この支持部材で上記の耐熱被
覆のない部分において光ファイバを支持することが特徴
となっている。
【0009】
【作用】光ファイバ心線の先端部において、その保護層
等が剥離されて光ファイバが露出させられており、この
露出した光ファイバが、それよりも大きな空間を有する
耐熱スリーブの空洞部に配置されているので、露出した
光ファイバの周囲は空気であって可燃性のものは除去さ
れていることから、温度上昇を防いで光ファイバの損傷
を防止することができる点は従来と同じである。これに
加えて、露出した光ファイバの先端部分の外周側面に良
熱伝導性の耐熱被覆を設けているため、光ファイバのク
ラッド中の光によってクラッドで発熱しても、その熱を
被覆での熱伝導によって周囲の空気中に放散することが
でき、クラッドでの温度上昇を抑えることができる。ま
た、この被覆は露出した光ファイバの保護層として機能
し、組み立て時等において光ファイバの先端部を保護す
ることができる。さらに、支持部材の屈折率は光ファイ
バのクラッドの屈折率と同じであるため、クラッド中の
光は容易に支持部材内に入ることができ、この侵入した
光の一部は外周面に接しているスリーブに吸収されて熱
となり、他の一部は反射によってふたたび光ファイバに
入射する。そのため、クラッド中の光による温度上昇
は、スリーブと支持部材と光ファイバのクラッドとにお
ける温度上昇となって分散し、ある特定の部分が高温に
なることを抑えることができて、光ファイバやコネクタ
の損傷を防ぐことができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1にはこの発明
にかかる高出力レーザ用光ファイバコネクタの先端の構
造のみが示されている。この図1に示すように、光ファ
イバ心線11は、その先端部において保護層等が剥離さ
れてコアとクラッドのみの光ファイバ12が露出した状
態とされていて、この先端部分が金属スリーブ21中に
挿入されている。この金属スリーブ21は、光ファイバ
コネクタの先端部分に挿入配置される中子部材をなすも
のである。光ファイバコネクタの他の部分の構成は通常
と同じでよく、とくに説明すべきこともないので、この
説明および図では省略している。
【0011】上記の露出した光ファイバ12の先端部分
の周囲側面には溶融温度が高く熱伝導の良好な金属(た
とえばNi)等をコーティングしてなる金属被覆13が
設けられている。他方、金属スリーブ21は、たとえば
ステンレス(SUS)を材料として全体として円筒形に
形成され、大きな径の先端側空洞部22と、より小さな
径の後端側空洞部23とを有している。この先端側空洞
部22の最奥部には支持部材24が配置されており、先
端側空洞部22と後端側空洞部23の間の段差に係合し
ている。この支持部材24中に光ファイバ12の金属被
覆13のない部分が密着貫通することにより、光ファイ
バ12が支持部材24によって支持される。この支持部
材24は屈折率が光ファイバ12のクラッドの屈折率と
同じ値となっている耐熱性の透明または半透明材料から
構成されており、ここでは石英ガラスにより構成されて
いる。
【0012】ここで露出した光ファイバ12の先端部分
の周囲側面に耐熱性の良熱伝導金属被覆13が設けられ
ているため、光ファイバ12のクラッド中の光によって
クラッドで発熱しても、その熱が金属被覆13での熱伝
導によってその被覆13の表面に伝えられて周囲の空気
中に放散され、その結果、クラッドでの温度上昇を抑え
ることができる。また、このように光ファイバ12の先
端に金属被覆13を設けたことにより、この金属被覆1
3が保護層となり、組み立て時等において光ファイバ1
2の先端部を保護することができ、光ファイバ12の先
端の端面に傷や欠損等が生じることを防止できる。
【0013】また、露出した光ファイバ12の金属被覆
13のない部分が支持部材24に密着して支持されてお
り、この支持部材24の屈折率と光ファイバ12のクラ
ッドの屈折率とが同じであることから、クラッド中の光
は容易に支持部材12内に侵入することができる。そし
て、支持部材12中に侵入した光は、一部は外周面に接
している金属スリーブ21で吸収されて熱となるが、一
部は反射によってふたたび光ファイバ12に入射する。
そのため、クラッド中の光による温度上昇は、金属スリ
ーブ21での温度上昇と、支持部材24中の温度上昇
と、光ファイバ12のクラッドでの温度上昇とに分散す
ることとなり、結果としてある特定の部分が高温になる
ことを抑えることができて、光ファイバ12やコネクタ
(の先端の金属スリーブ21の部分)の損傷を防ぐこと
ができる。
【0014】実際に、光ファイバ12として、コアにG
eをドープしたGI型石英光ファイバ(コア径600μ
m、クラッド径750μm)を有する光ファイバ心線1
1を用い、その先端において光ファイバ12を露出さ
せ、金属被覆13としてNiコートを施し、石英ガラス
のパイプで構成した支持部材24により光ファイバ12
の被覆13のない部分を支持するという先端構造を有す
る光ファイバコネクタを作ってみて、YAGレーザの照
射試験を行なった。すると、出力110mJ、パルス幅
8nsecでレーザを光ファイバ12の先端に照射した
ところ、光ファイバ12の端面に垂直に入射した場合と
15°の軸ずれ状態で入射した場合とのいずれにおいて
も光ファイバ12の破損は観測できなかったが、同じ構
造で金属被覆13を施さないものは出力100mJのレ
ーザ照射で光ファイバ12が破壊に至った。
【0015】なお、上記の実施例においては金属被覆1
3としてNiを用いているが、被覆材料としては耐熱性
があって熱伝導の良好な材質であれば、Niの他にC
r、Au、Cuなどを用いることもでき、さらには金属
でなくてもよくたとえばカーボンなどを用いることもで
きる。また、支持部材24の材料として石英ガラスを用
いたが、これについても屈折率が光ファイバ12のクラ
ッドの屈折率と同じ値となっている耐熱性の透明または
半透明の材料であれば他の材料を用いることができる。
金属スリーブ21についても同様でSUS以外に耐熱性
の金属材料を採用できる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の高出力
レーザ用光ファイバコネクタの先端構造によれば、露出
した光ファイバの先端周囲側面に耐熱性の良熱伝導材料
の被覆を設け、且つこの被覆のない部分を、屈折率が光
ファイバのクラッドと同じ透光性且つ耐熱性の支持部材
で密着包囲することにより光ファイバをスリーブ中に支
持しているため、高出力レーザによって光ファイバやコ
ネクタが損傷したり、あるいは組み立て時等において光
ファイバが傷付いたりすることを、従来に比較してより
確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の模式的な断面図。
【図2】従来例の模式的な断面図。
【符号の説明】 11 光ファイバ心線 12 光ファイバ 13 金属被覆 21 金属スリーブ 22、23 空洞部 24、25 支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千吉良 定雄 千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジク ラ佐倉工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部において光ファイバが露出してい
    る光ファイバ心線と、該露出した光ファイバの外径より
    も大きな空間を有する空洞部が先端側に形成されてい
    て、上記露出した光ファイバがこの空洞部内に挿入され
    ている、中子部材をなす耐熱性のスリーブと、上記露出
    した光ファイバの先端部分の外周側面に形成された良熱
    伝導性の耐熱被覆と、上記スリーブの上記空洞部の奥部
    に配置され、上記露出した光ファイバの耐熱被覆に覆わ
    れていない部分の周囲に密着して該光ファイバを支持す
    る、該光ファイバのクラッドと屈折率と同じ屈折率を有
    する透光性且つ耐熱性の支持部材とを備えることを特徴
    とする光ファイバコネクタの先端構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003107294A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Mitsubishi Cable Ind Ltd レーザ用光コネクタ及びレーザガイド
WO2007116792A1 (ja) * 2006-03-29 2007-10-18 The Furukawa Electric Co., Ltd. 光学部品の光入出力端およびビーム変換装置

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US8064742B2 (en) 2006-03-29 2011-11-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Light input/output terminal module of the optical components and beam converting apparatus

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