JPS59121301A - 赤外パワ−伝送用フアイバ - Google Patents

赤外パワ−伝送用フアイバ

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JPS59121301A
JPS59121301A JP57227809A JP22780982A JPS59121301A JP S59121301 A JPS59121301 A JP S59121301A JP 57227809 A JP57227809 A JP 57227809A JP 22780982 A JP22780982 A JP 22780982A JP S59121301 A JPS59121301 A JP S59121301A
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JP
Japan
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fiber
core fiber
filament
refractive index
power transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP57227809A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Anzai
安斎 和雄
Hiroshi Imagawa
今川 宏
Hironori Maki
牧 博憲
Kazuo Shinozaki
和夫 篠崎
Yoshihiro Akasaka
芳浩 赤坂
Takeshi Takano
高野 武止
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は赤外パワー伝送用ファイバに関し、更に詳しく
は、光損失が少なく、かつ曲げ特性が優れた赤外パワー
伝送用ファイバに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、医療器械の分野において、各種のレーザが利用さ
れており、今後その応用範囲は増加するものと思われる
Nd 、 YAGレーザ、 Arガスレーザにおいては
、外径が100μmから1000μm程度の石英、多成
分ガラス、プラスチック等のファイバを用いたレーザ元
の伝送が行われてお9、又CO2ガスレーザにおいては
、現在、ミラーの反射を利用した伝送が行なわれている
が、ハロゲン化物ファイバを用いたパワーの伝送も試み
られている。
レーザ尤をファイバで伝送し、ファイバ先端での出射尤
エネルギーを利用する装置においては、入射した元パワ
ーのパワー伝送体中での損失をできるだけ抑制する必要
がある。パワー伝送体中に入射したレーザ尤がIW程度
の小さいパワーであるときには問題は少ないが、これよ
りもパワーが太きくなると、ファイバと外装管の接点か
ら元が散乱し、光損失が生ずるばかりでなく、発熱や発
火(発煙)が起きる等の欠点があられれる。
これらの欠点を改良すべく、本発明者等は、第1図に示
したように、アルカリハライド、質パワー伝送体コアフ
ァイバlと外装管20間隙に、該コアファイバよりも屈
折率が小芒いアルカリハライド質の円筒管3を設置して
成る赤外パワー伝送用ファイバを開発し、特許出願を行
なった(特願昭57−169782)。このファイバに
よれば、コアファイバと外装管との接触が防止されるた
め、入射した元パワーの損失が抑制され、かつ、接触面
における発熱や発火(発煙)等も防止できる。しかしな
がら、アルカリハライド質円筒管は100〜・300μ
mの厚みを有するため、曲率半径が100肋以下の折曲
を繰り返す七破損し易く、このためパワー伝送体コアフ
ァイバの破損が起るという欠点を有している。したがっ
て、パワー伝送損失が小さいことはもちろん11曲げ特
性にも優れた赤外パワー伝送用ファイバの開発が望まれ
ていた。
〔発明の目的j 本発明は、元損失が少なく、かつ曲は特性にも優れた赤
外パワー伝送用ファイバを提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、赤外線透過性材イ・トから成る赤外バ1ノー
伝送体コアファイバと該コアファイバを被覆する外装管
とから構成される赤外パワー伝送用ファイバにおいて、 コアファイバと外装管との間に、該コアファイバよりも
屈折率が小さい赤外線透過性材料から成る繊条体を1本
もしくは複数本介在せしめ、もってコアファイバと外装
管との接触を防止したことを特徴とする。
以下、本発明を図面に基づき更に詳細に説明する。本発
明にあっては、コアファイバと外装管との接触を防止で
きるのであれば、両者間に繊条体を介在せしめる形態は
格別限定されない。
第2図及び第3図は、本発明の赤外パワー伝送用ファイ
バの一例を示した図であり、第2図1−j:斜視図、第
3図は断面図である。図中、1は赤外ノくワー伝送体コ
アファイバ、2はテフロン等から成る外装管、4はコア
ファイバlを螺旋状に巻回し、該フナ・fバ1と外装管
2との接触を防止している繊条体である。
コアファイバ1は、通常、100〜2000μ7nの直
径を有する赤外線透過性材料から成る1、該材料として
は、従来から赤外パワー伝送体として用いられている材
料であれば、いかなるものも使用可能である。具体的に
は、例えばK(J? 、 KBr 、 CsBr 。
CsI及びC8(I + Br )固溶体等のアルカリ
ノ・ライド;AgC/? 、 AgB r 、 TIJ
Ci及びTl1Br 等の金属″¥: % ’x’tt
ハライドがあけられる。
繊条体4il−i′、コアファイバを螺旋状に巻回する
場合にあっては、コアファイバより直径が小きいことが
好ましく、1/3以下の直径であることが更に好ましい
。このため、通常、50〜1 (10011mの直径を
有する。
繊条体の材料としては、コアファイバよりも屈折率が小
きく、赤外光の透過性が優れ、かつコアファイバとfビ
学的反応を起こさない赤外線透過性材料であれば、いか
なるものも使用可能である。
具体的には、コアファイバの材料と同様のものが例示さ
れる。コアファイバとの組合せ例としては、コアファイ
バがCsIから成る場合はCsBr等が使用され、また
コアファイバがCsBrから成る場合はKBr 、 K
Cl等が使用される。
繊条体を螺旋状に巻回する場合の巻回密度は、上記の例
示のように密であってもよいが、第4図のように、疎で
あってもよく、ファイバを折り 1111ばてもコアフ
ァイバ1と外装管2とが接触しない程度であれば許容さ
れる。また、繊条体を数本(j?状にして螺旋状に巻回
してもよい。
以上のように線状体を螺旋状に巻回し/ζ場合は、繊条
体はその長さ方向に折り曲げられることはないので、直
径を小さくすることが可能とfr、り 、その結果、得
られるファイバ自体の外径も小さくなる。
また、本発明にあっては、例えば、第5図及び第6図に
示したように、複数本の繊条体4をコアファイバ1の長
さ方向に沿って介在せしめてもよい。この場合に用いる
繊条体の数は格別限定されないが、通常4〜10本であ
る。また繊条体の直径は、通常、100〜1500μm
である。尚、繊条体をコアファイバの長さ方向に沿って
介在させた場合にあっては、前記の如く繊条体を螺旋状
に巻回したほどには繊条体の直径?小さくすることがで
きないものの、本発明に係る効果は得られる。
(発明の効果j 本発明の赤外パワー伝送用ファイバは、赤外パワー伝送
トドコアファイバと外装管との間に、該コアファイバよ
りも屈折率の小さな繊条体を介在せしめた構造をイjし
でいるため、コアファイバと外装管とがi自接接触する
處れはない。このため、両者の接触に起因して、接点か
らの尤の散乱によジ惹起される局部的発熱や発火(発煙
)等が起きることはない。
首だ、繊条体の屈す[率は、コアファイバの屈折今上り
も小さいため、元パワーの損失が抑制される。史には、
曲は特性にも優れているため、コアファイバの折損等が
防止芒れる。
一方、繊条体を螺旋状に巻回して成るファイバにあって
は、繊条体をコアファイバの長さ方向に泊って介在せし
めた場合よりも、折9曲は時に繊条体に加わる歪が少な
いため、曲は特性が優れてお夕、また、ファイバ自体の
外径を小さくすることができることから、−j、;A好
ましいものとなる。
尚、本発明のファイバは、コアファイバと夕1佐管との
間隙に円筒管を介在させたものではなく、繊条体を介在
させたものであるから、必然的に若干のmJ隙が残在し
た構造を有している。このため、該間隙内にAr等の冷
却ガスをfj人することによって、コアファイバの発熱
を防IFすることができるという利点が生じる。
(発明の英M例〕 実施例1 1本の:J、条陣4をコアファイバ1の周囲にゆるく螺
旋状に巻回せしめて、第2図及び第3図にボした赤外パ
ワー伝送用ファイバを製造した。
コアファイバlは、外径約1000μmのCF、I質フ
ァイバである。繊条体4は、外径約200μmであって
、屈折率がCsIよりも小さいCsBr質アルカリハラ
イド線である。外装管2は、厚さ0.25順、内径1.
5誌のテノロンテユーブである。外装管内径に対するコ
アファイバ外径の比は1.5であった。
この赤外パワー伝送用ファイバを用いて、以下の試験を
行なった。該ファイバに約30WのCO2レーザ元を入
射させたが、外装管に局所的な発熱、発火(発煙)は認
められなかった。さらに曲は特性を調べるために該赤外
伝送用ファイバに半径LOOMの曲率半径となるような
繰返し曲げ試験(す、下「曲げ試験」と記す)を100
回行った後、CO2レーザ元の透過率を測定したところ
、曲げ試験前と同じ透過率値が得られ、曲は試験による
劣化は認められなかった。
実施例2〜実施例3 実施例1と同様に、第1表に記載した拐料を用いて、繊
条体をコアファイバの周囲に螺旋状に巻回させた赤外パ
ワー伝送用ファイバを製−遺した。
面、実施例2は、10本1組を横一列の帯状とした繊条
体束を、コアファイバに巻回したものである。i!、た
、実施例3は、第4図に示したように、繊条体の巻き数
を1w当91回としたコアイノ(である。第1野中の外
径比とは、外装管内径に対するコアファイバ外径の比を
表わす。
これらのファイバを用いて、実施例1と同様の試験を?
工なつ/こところ、+7jlじ結果が祷られた1゜実施
例4 繊条に4′?L・コアファイバlの長さ方向に沿って介
在ぜしめ、第5図及び第6図の如き態様であって、繊条
体の斂が6本の赤外パワー伝送用ファイバを製造した。
コアファイバlは、外径約1000μmのCsI  質
7アイバである。繊条体4は、外径約1100μmであ
って、屈彷率がCsIよりも小さいCsBr質アルカリ
・・ライド線で、外装管1の長さ方向に6本設置されて
いる。外装管2は、厚さl、0Bill、内径3.3w
Lのテフロンチューブである。
該ファイバを用いて、実施例1と同様の試験を行なった
ところ、同じ結果が伶られた。
実施例5〜実施V′すi。
実施例4と同様に、第2災に記載した材料を用いて、繊
条体をコアファイバの長さ方向に介在させた赤外パワー
伝送用ファイバを製造した。尚、繊条体の屈折率は、い
ずれの実施例においても、コアファイバの屈折率よジも
小さい。また、実施例30において、外装管内径に対す
るコアファイバ外径の比は、2であった。
これらの赤外パワー伝送用ファイノくを用いて、実施例
1と同様の試験を行なったが、いずれの7アイバにも局
所的な発熱、発火及び発煙は認められず、また、透過率
の低下も認められなかった。
比較例1 外径約1000μmのCsI質コアファイノ(が、内径
3.3m、、厚き1mのテフロン製外装管内に挿入され
た赤外パワー伝送用ファイノ々を製造した。
該ファイバを用いて、実施例1と同様の曲は試験を行な
ったところ、コアファイ/くと外装管との接点から発煙
した。
比較例2 外径約1000μmのCsI質コアファイノ々1と、内
径4m、厚さ1℃のテフロン製外装管2とのll」隙に
、内径2.5aIk、外径3.1鯖のCsBr質アルカ
リハライド円筒管を挿入して、第1図に示した赤外パワ
ー伝送用ファイノくを製造した。
該ファイバを用いて、実施例1と同様の試験を行なった
が、発熱、発火及び発煙は認められな751つた。しか
し、曲げ試験については、円筒管の−部に折4’Aが認
められ、更に、この折損に起因すると思われる赤外パワ
ー伝送体ファイバの断想が認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図は円筒管を介在させた従来の赤外パワー伝送用フ
ァイバの斜視図、第2図は繊条体を螺旋状に巻回した本
発明赤外パワー伝送用ファイバの斜視図、第3図は第2
図の断面図、第4図は繊条体を疎密に巻回した本発明赤
外パワー伝送用ファイバの断面図、第5図は繊条体をコ
アファイバの長さ方向に沿って介在させた本発明赤外パ
ワー伝送用ファイバの斜視図、第6図は第5図の縦断面
図である。 1・・赤外パワー伝送体ファイバ、2・・・外装管、3
・・円筒管、4・・繊条体。。 第2ト1 第3図 第4回 第1頁の続き ■発 明 者 高野武止 川崎市幸区小向東芝町1番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 赤外線透過性材料から成る赤外パワー伝送体コアファイ
    バと該コアファイバを被覆する外装管とから構成烙れる
    赤外パワー伝送用ファイバにおいて、 コアファイバと外装管との間に、該コアファイバよりも
    屈折率が小さい赤外線透過性材料から成る繊条体を1本
    もしくは複数本介在せしめ、もってコアファイバと外装
    管との接触を防止したことを特徴とする赤外パワー伝送
    用ファイバ1.
JP57227809A 1982-12-28 1982-12-28 赤外パワ−伝送用フアイバ Pending JPS59121301A (ja)

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JP57227809A JPS59121301A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 赤外パワ−伝送用フアイバ

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JP57227809A JPS59121301A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 赤外パワ−伝送用フアイバ

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JP57227809A Pending JPS59121301A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 赤外パワ−伝送用フアイバ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7424193B2 (en) 2004-07-14 2008-09-09 The Regents Of The University Of Michigan Composite waveguide
CN107771367A (zh) * 2015-05-14 2018-03-06 At&T知识产权部有限合伙公司 具有非导电材料的波导以及与其一起使用的方法

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