JPS604906A - 光フアイバ−ケ−ブル - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、レーザーメス装置及びレーザー加工機等に用
いられる光フアイバーケーブルに関するものである。

従来例の構成とその問題点 たとえばＣ０２レーザー光の光ファイバーの材料として
ＫＲＳ−５等があるが、この光ファイバーにＣＯ２レー
ザー光線を透過させると、吸収その他の要因で光ファイ
バーは発熱し、熱膨張により長手方向に伸びが発生する
。この開門を第１図で説明すると、レーザー光１は第１
の集光レンズ２や反射ミラー３等で集束されながら光フ
ァイバー４の端面に導かれ入射する。入射したレーザー
光１は光ファイバー４の他端から出射されそのレーザー
光１は第２の集光レンズ６で集束され照射部６に照射さ
れる。

この時光ファイバー４は前述した如く発熱し長手方向に
伸びを発生する。この伸びは光ファイバー４の入出射端
を固定した状態だと固定されていない部分で伸び量だけ
うねりを発生し、伝送効率袋化等を起こす。又入出射端
とちらか一方を固定にし、他方をフリーの状態にすると
、そのフＩＪ　−の状態の端面が伸びにより位置ずれを
起こすため、第１の集光レンズ２丑たは第２の集光レン
ズ５の光学的位置が変化し、それによる、伝送効率低下
によるパワーの減少や、集束最小径が得られないことに
よるパワー密度の低下等の問題が発生する。

この対策として光ファイバー４の入射端面位置を他のレ
ーザー光（Ｈｅ−Ｎｅレーザー等）で測定し入射光学系
を移動させてレーザー光焦点位置を制御する方法等か考
えられているが、構成的に複雑なものである。この様に
光ファイバーの発熱はいろいろな問題を発生するが、こ
れを防止するために冷却流体を使用することが考えられ
るが、発熱による光ファイバーの焼損や劣化の防止、つ
まりある程度の発熱防止には有効であるが、流量が光フ
アイバーケーブルの大きさや、照射部への噴き出しによ
る影響等から制限され、発熱による伸びをなくすには不
十分である。更に光ファイバーが長くなればなるほど、
わずかな発熱により伸びが大きくなりいずれも有効的な
手段ではなかった。

発明の目的 本発明は、上記問題点に鑑み、光ファイバーの伸びに対
応できる光学系を簡単な構成とするとともに、小型化で
内視鏡応用も可能な光フアイバーケーブルを提供するこ
とを目的とするものである。

発明の構成 本発明は光ファイバーの出射端近傍の光学系保持部材を
、光ファイバーの熱膨張に対応して伸縮可能な構成とし
たものである。

実施例の説明 本発明の実施例について第２図、第３図、第４図を用い
て説明する。

第２図は本発明の光フアイバーケーブル７を用いたレー
ザー照射装置８の全体図である。レーザー照射装置８の
内部にはレーザー光を発振させるレーザー光発振器（図
示せず）が組み込まれている。光フアイバーケーブル７
はフレキシブルチューブ９と本体ジヨイント部１０と・
・ンドピース１１で概略構成されている。第３図はファ
イバーケーブル７の側断面を示す図で、光ファイバー４
はアルミニウム、金、銅等の膨張係数の高い材料で製造
されたパイプ１２に挿入され、入射端側では、光ファイ
バー４とパイプ１２は第２図のジヨイント部１０に固定
されている。（図示せず）−刃出射端側は、光ファイバ
ー４、パイプ１２はフリーの状態で、発熱による光ファ
イバー４の伸びは出射側に発生する様構成している。パ
イプ４の出射側には第２の集光レンズ６を保持する保持
部材１３が接着、もしくは圧入等で固定されている。こ
こで光ファイバー４にレーザー光１が入射しだ時発熱に
より光ファイバー４は矢印１４の方向に伸びていく。し
かしこの時パイプ１２も光ファイバー４の熱や、レーザ
ー光１の漏れ光等の影響で発熱し、矢印１４方向に伸び
ていく。当然パイプ１２に固定された第２の集光レンズ
５も矢印１４方向へ移動し、その結果、光ファイバー４
の出射端面と第２集光レンズ６の距離１６はあまシ変化
せず、光学位置関係はずれない。

又、保持部材１３だけを光ファイバー４の膨張係数に対
し充分大きな材料（プラスチック等）を使用すれば、パ
イプ１２は膨張係数の高い材料でなくても良い。

第４図は本発明の他の実施例における光フアイバーケー
ブルを示ず側断面図で、保持部材１３′を蛇腹形状に構
成し、短い範囲で保持部材１３′の長さを長くすること
で膨張係数に対して余裕かもてる様に構成することも可
能である。

発明の効果 以上のように本発明は、保持部拐を光ファイバーの熱膨
張と対応して伸縮可能にしたことにより、光ファイバー
の発熱によって発生した伸びに対し、常に光フアイバー
出射端と第２の集光レンズの光学的位置関係を保ち、レ
ーザー光の伝送効率を低下させることなく、２光ファイ
バー劣化、焼損等をなくすことができる。更に冷却流体
を用いることなく使用できることから、照射部に冷却流
体をあまシ使用できない人体内部の使用に対しても有効
であシ、かつ小型であるためその価値は大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

泥１図は従来の光フアイバーケーブルを示す断面図、第
２図は本発明の光フアイバーケーブルを用いたレーザー
照射装置の斜視図、第３図は本発明の一実施例における
光フアイバーケーブル出射部の断面図、第４図は本発明
の別の一実施例における光フアイバーケーブル出射部の
断面図である。 １・・・・・・レーザー光、４・・・・・・フフイハー
、７・・・・・・光フアイバーケーブル、１２・・・・
・・パイプ、１３・・・・・・保持部材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ０ ＠３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバーの出射端近傍に設けられたレーザー
   光集光レンズと、前記集光レンズを保持する保持部材と
   、前記保持部材を前記光ファイバーの熱膨張と対応して
   伸縮可能にしたことを特徴とする光フアイバーケーブル
   。
2. （２）保持部材が高膨張率材料からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光フアイバーケーブル。
3. （３）光ファイバーが、前記光ファイバーの外径と概略
   等しい内径を有するパイプに挿入され、保持部材が前記
   パイプに固定され、前記パイプが前記光ファイバーの膨
   張係数と近似した材料からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光フアイバーケーブル。