JPS60158413A - 光フアイバ - Google Patents

光フアイバ

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Publication number
JPS60158413A
JPS60158413A JP59271070A JP27107084A JPS60158413A JP S60158413 A JPS60158413 A JP S60158413A JP 59271070 A JP59271070 A JP 59271070A JP 27107084 A JP27107084 A JP 27107084A JP S60158413 A JPS60158413 A JP S60158413A
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JP
Japan
Prior art keywords
radiation
cladding
optical fiber
refractive index
layer
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Pending
Application number
JP59271070A
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English (en)
Inventor
ケネツト・ヴイルヘルムソン
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RADEIANSU INNOBA AB
Original Assignee
RADEIANSU INNOBA AB
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Glass Compositions (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】 技術的分野 本発明は、高い光学出力を伝達するだめの光ファイバに
関し、放射を司るために適用されたコアである中心部分
と、コアを取囲むクラッドである層と、前記クラッドを
取囲み、そしてファイバに改善された機械的安定性を与
え且つ散乱した放射を減衰させるために設けた少なくと
も一つの破缶と、よシ成る。
本発明の背景 材料中における光の放射の拡が沙、するいは材料間の境
界面での光の反射は、材料の屈折率で表わされている。
屈折率は実在部分ｎと像の部分にとよシ成る。もし二つ
の材料の間で屈折率の相違が極めて大であるならば、材
料間の境界面においてかなシの反射が存在する。
像の部分には材料内での吸収を表わすので、ｋの大きな
価は強度な吸収性を示す。
低い減衰性（無視し得るｋ）を持つ材料に対しては、も
しその中で放射が拡がる材料が、放射が反射される材料
よシもよシ高い屈折率ｎを持つならば、二つの材料間の
境界面において全反射を得られる。このだめの条件は、
境界面に対する入射角が十分に小さいことである。屈折
率か急には変わらないが、ある程度の距離に亘シ高い水
準から低い水準え変えられる境界層においては、放射は
この境界層の力に向く。この部会においてもまた、中間
層に対して全反射を得られる。
光ファイバにおいては、このことはファイ／４のコアに
限定された放射を維持してゆくのに使わわている。この
ための条件は、コアの屈折率ｎ１にクラッドの屈折率ｎ
２よシ若干高く選ぶこと、即ち、ｎｌ）ｎ、、とするか
、あるいはコアの中心部分において紐高となっている、
変化する屈折率をコアが持つこと、である。
放射がファイバに入るとき、放射はコアに対し集中され
る。しかしながら、放射の一部分は富にり２ツドの中に
漏れ出る。更には、コア材料の不均質性の異る型に起因
するところの、ファイバの全長に亘っての放射の漏洩が
常に存在する。この漏れ放射は情報の伝達には常に不才
１」益であシ、それ故、この漏れ放射をファイバに沿っ
てずつと伝えることは避けねばならない。このことは、
たとえばクラッドの外側のシリコンゴムのごときクラツ
、ドの被覆である、放射を吸収する被覆を適用すること
によシ行うことができる。クラッドの被覆は、いろいろ
な理由によシフラッドに到達するあらゆる漏れ放射を吸
収する。材料の力ロエのために、もしたとえばレザー放
射のごとき高い光学出力の伝達にかかるファイバを使用
しようと試みるならば、クラッド内に漏出した放射はク
ラッド被覆内に吸収され、そして′＄核をとかしそして
（または）強熱する。
今日までは、高出力を伝達するための光学ファイバは、
商業的には医療分野においてのみ使用されていた。これ
らは主として、数ワラ）　（Ｗ）の出力のアルゴンイオ
ンレザーと７００ワツト（匍までの連続的に放射してい
るＮｄ　−ＹＡＧレザーであって、ＹＡＧは化学組成Ｙ
５Ａｔ、　Ｏ□２の結晶を示す。
ある種の場合においては、ファイバ４は末端表面の損傷
を避けるために特別なやシ方で設計されている。それは
例えば末端で直径を増大しているコアを設計することが
知られている。（米国特肝明細壱、第３９ｇグ３．ｇ　
４５号参照）。ファイ／シの品質は今日、非常に高いの
で、末端面の損傷は大きな問題でない。ファイバくが何
等かの特別なやシ方で設計されてない場合は、比較的厚
いファイバ４、メ径で０．　ｌｒ　ｗｎ　％が、ファイ
バくのコアに入るすべての放射を捕え、漏れ放射を最少
にするために使用されている。このことは、よシ薄い７
アイ／９か用いられているときと同様に放射が集中され
ることかできないという欠点を持つ。そのファイ１４は
、また取扱いに困難である。医療用の目的にとっては、
このことは、放射される最大の「大きな」表面Ｃ／１ｒ
ａｎの寸法）のものがあるので、しばしは欠点ではなか
った。
スエーデン国特許明計蒼第弘０６ｇ７６号において、改
善された機械的強度のある光コンダクタが開示されてい
る。その一つの実施例によると、その光コンダクタは三
つの被覆のある液体コアよＩｌｌその被覆では、第一の
被覆の屈折率は第１の（内側の）被覆の屈折率よシも太
きい。鉋コの被＆は強い光吸収材料よシ成る。この光コ
ンダクタは被＆により吸収された漏れ放射が被しをとか
しそして（または）強熱するので高い光出力の伝達には
使うことができない。前記明細書は高い光出力の伝達に
係る問題点は述べていない、しかし、この既知の光コン
ダクタの目的は、機械的強度の増大を提供するだけであ
る。
独国公開公報第コ、ダｌｌハｇｓ９号はある柚の放射を
選択的に取去るための若干の誘電性の層の形をしている
フィルターのある光を伝導するファイバを示している。
これらの層は波長（ｔｈｅ　ｓｉｚｅｗａｖｅ　−ｌｅ
ｎｇｔｈ　）の厚さを持ち、そして、ファイバのコアに
直接取付けられている。かくて、それらの層は従来の光
ファイバにおけるクラッドに代っていると考えることが
できる。その層は高い出力に非常に敏感であシ、そして
、この光伝埠ファイバは高い光学出力を伝動することを
・目的としたものではない。
本発明の目的は、上述し、た種類の光ファイバを提供す
ることであシ、これは高いパルス効率、例えば数マイク
ロ秒の間で１００Ｋ”ｌｉ、数ミリ秒で／　ＯＫＷ　、
及び連続的に数百Ｗの大きさでの使用を可能ならしめる
。
これは、被覆の任氷シの内部部分における放射レベルか
被覆材料を損傷させる限界を越えるのを防止するため、
ファイバの全長の一部にわたって少なくともその入口側
に放射抵抗および放射吸収手段を設け、この手段かクラ
ッドの外側でそれと接触して配列されかつクラッドの屈
折率よシ大きいまたはそれに近い実際の屈折率をもつ放
射抵抗伝送部拐と、一つまたは複数の付加的な材料層と
を備え、最外方層が熱伝導手段から成シ、この最外方の
熱伝導手段において放射を吸収するという事実によって
与えられる。
添付図面を参照して以下本発明の詳細な説明する。
光ファイバＩＯは第７図に図式的に示すような要領で主
として構成され、即ち、ガラス材料、例えは石英から作
られるコア／／、ガラス材料又はプラスチックのクラッ
ド１．２、例えはシリ１コンゴムのクラッド破缶１３及
び光ファイバ／（７に改筈した機械強度を与える例えば
ナイロンの外方被６Ｌ／４から構成される。ファイバ放
射に↓夛高い効率で伝達されるべき場合、クラッドから
被覆への波調は前述したようにこれを損傷してしまう。
被覆における吸収出力密度が高くなるのを防止するため
に、クラッドｌ−には第一図に示すように、少なくとも
ファイバの入口側に放射抵抗材料１６を設は得る。放射
抵抗材料はクラッドの屈折率を超えるかこれとほぼ等し
い屈折率を有し、従ってクラッドにおける放射は放射抵
抗制別／６の外に伝達される。
放射抵抗材料１６は伝導体であるべきである。
発生する熱を外に有効に伝達するために、放射抵抗材料
／Ａは良好な熱伝導体／ｇと熱的に接触すべきである。
放射抵抗材料１６が透明なので、吸収は放射抵抗材料１
６外側の材料の層１７又は１ｇ内で行なわれねばならな
い、放射が放射抵抗材料を通過させるために、その外面
１９は放射がこの表面に向かって拡がるように不均一に
作られるか、又は放射抵抗材料１６に不均質性を導入し
、或は放射抵抗相打の外側に配伽した層ｌりに不均質性
を導入し得る。層／りは放射抵抗材ｑ／４の屈折率に近
。
い屈折率を有し、これら２つの材料間の界面における反
射を小きくする。放射抵抗材料１６から遠くに放射を伝
達する別の方法は吸収性を有するが放射抵抗材料に十分
近い屈折率を有する相別／７を放射抵抗材料の外側に施
すことであシ、かくしてこれら２つのＩＪＩ’１間の界
面における反射を少なくする。
総ての場合において放射か吸収される層は、発生される
熱を外部に伝達するために、良好な熱払触状態にあｐｌ
或は熱伝達手段から成るべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来型の光ファイバの概略縦曲面図、第２図は
この発明によるファイバの一実＃ｉ例の載置面図である
。 図中、ＩＯ＝ファイバ、／ｌ：コア、／コニクラッド、
／、３．／ダニ被缶、／乙：放射抵抗伝送部材、／７，
１ｇ：付加的な材料層。 手続補正書（方式） 昭和６０年１月２９日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和ｂ９年　特許願　第　２７１０’７０号２、発明の
名称 光　フ　ァ　イ　ノぐ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　スアエーテ准、イエーテボリ、ニス−４００３４
゜ホックス、３４０１９ 名　称　ラテイアンス・インツバ・アクチボラグ４、代
理人 〒１０５住所　東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館　電話（５９１）　０２６１タイプ印畳したも
の

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ　放射を導くようにされたコア（ｌ／）を成す中心部
    分と、コア（ｌ／）を包囲するクラッド（７，２）を成
    す層と、クラッド（／２）を包囲しそしてファイバ（１
    ０）の機械的安定性を改善しかつ散乱放射を減衰させる
    ようにした少なくとも一つの被榎（／３．ｉａ）とを有
    する高光出力伝送用光ファイバにおいて、被Ｍ　（／　
    ３　、　／　！　）の任意の内部部分における放射レベ
    ルが被覆材料を損傷させる限界を越えるのを防止するた
    め、ファイバの全長の一部にわたって少なくともその入
    口側に放射抵抗および放射吸収手段を設け、この手段が
    クラッド（ｌコ）の外側でそれと接触して配列されかつ
    クラッド（１２）の屈折率よシ大きいまたはそれに近い
    実際の屈折率（ｎ）をもつ放射抵抗伝送部材（／６）と
    、一つまたは複数の付カロ的な材料層（ｌり、ｉｇ）と
    を備え、最外方層（ｌざ）が熱伝導手段から成シ、この
    最外方の熱伝導手段（１ｇ）において放射を吸収するこ
    とを特徴とする光ファイバ。 ユ　放射抵抗部材（／乙）のクラッド（／２）から離れ
    た側の外表面（ｌ？）が波長またはそれ以上の不均質性
    をもち、上記外表面（１９）に入射する放射がこの外表
    面（ｌｑ）を通って漏出できる特許請求の範囲第１項に
    記載の光ファイバ。 ３　放射抵抗部材（１６）の屈折率に近い屈折率をもち
    放射を散乱させる不均質性を有する材料層（／７）が放
    射抵抗部材（／乙）の外側にそれと接触して配列宴れる
    特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ。 ダ　放射抵抗部材（／６）が放射の散乱を生じさせる不
    均質性をもつ特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ
    。
JP59271070A 1983-12-23 1984-12-24 光フアイバ Pending JPS60158413A (ja)

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