JPS6110738A - 光フアイバの状態監視装置 - Google Patents
光フアイバの状態監視装置Info
- Publication number
- JPS6110738A JPS6110738A JP59131380A JP13138084A JPS6110738A JP S6110738 A JPS6110738 A JP S6110738A JP 59131380 A JP59131380 A JP 59131380A JP 13138084 A JP13138084 A JP 13138084A JP S6110738 A JPS6110738 A JP S6110738A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- scattered light
- condenser lens
- optical
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Laser Beam Processing (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。
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、レーザ光線を光ファイバにて加工部あるいは
患部に導き、溶接、切断あるいは患部の切開、蒸散等を
行なうレーザ加工装置等に組み込まれる光ファイバの状
態監視装置に関するものである。
患部に導き、溶接、切断あるいは患部の切開、蒸散等を
行なうレーザ加工装置等に組み込まれる光ファイバの状
態監視装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
ＹＡＧレーザ光、あるいはＣＯ２レーザ光を用いるレー
ザ加工装置またはレーザ手術装置には、加工部位あるい
は手術部位にレーザ光を導く方法として、複数個の反射
鏡によりレーザ光線を導くいわゆるミラー関節方式と、
現在実用化されつつある光フアイバ方式とがある。ミラ
ー関節方式は加工または手術に対する操作性とかミラー
角度の振動によるズレなどが問題であシ、これらの欠点
を解決するために、導波路として光ファイバの実用化が
望まれてきている。
ザ加工装置またはレーザ手術装置には、加工部位あるい
は手術部位にレーザ光を導く方法として、複数個の反射
鏡によりレーザ光線を導くいわゆるミラー関節方式と、
現在実用化されつつある光フアイバ方式とがある。ミラ
ー関節方式は加工または手術に対する操作性とかミラー
角度の振動によるズレなどが問題であシ、これらの欠点
を解決するために、導波路として光ファイバの実用化が
望まれてきている。
Ｃｏ２ レーザ光に対しては沃化タリウムと臭化タリウ
ムとの混晶物ＫＲＳ−６等が挙げられている。
ムとの混晶物ＫＲＳ−６等が挙げられている。
ＫＲ８−５は、ある曲率以上に曲げると折れるという欠
点をもつため、曲率制限をして慎重に使わなければいけ
ない。
点をもつため、曲率制限をして慎重に使わなければいけ
ない。
曲率制限にもかかわらずファイバが折損した９部分的な
熱集中によシ溶融したような場合には、高出力のレーザ
光線が外被′を貫通し、患者あるいは術者に、照射され
るという危険がおこる可能性がある。
熱集中によシ溶融したような場合には、高出力のレーザ
光線が外被′を貫通し、患者あるいは術者に、照射され
るという危険がおこる可能性がある。
また、ＫＲＳ−５が溶融する時に生じる蒸気は人体にと
って何らかの影響を与える可能性があるため、先に述べ
たファイバ破損を防ぐとともに、光ファイバの劣化状態
を、常時監視する事は、ファイバを使用する上で絶対必
要であった。
って何らかの影響を与える可能性があるため、先に述べ
たファイバ破損を防ぐとともに、光ファイバの劣化状態
を、常時監視する事は、ファイバを使用する上で絶対必
要であった。
ところが、監視の手段として従来から種々のものが試み
られてきたが、いろいろな欠点を持ち、完全であるもの
はなかった。
られてきたが、いろいろな欠点を持ち、完全であるもの
はなかった。
例えば、光フアイバ全長に電気抵抗が温度によって変化
する樹脂テープを巻き付けて、溶融または破損による急
激な温度上昇を樹脂テープを通して監視する手段がある
が、これは、樹脂テープにより光ファイバの利点である
可撓性を損なったり樹脂テープの接触により、光ファイ
バの光透過特性に影響を及ぼしたりして、光ファイバの
特性に悪影響を与えた。また、光ファイバの出射側に光
ファイバから出射される光エネルギの数チを光検出器で
検出する事によって、ファイバの状態を監視する手段が
あるが、出射側の構成が複雑になり、小型化してゆくハ
ンドピースに対して対応できなかった。
する樹脂テープを巻き付けて、溶融または破損による急
激な温度上昇を樹脂テープを通して監視する手段がある
が、これは、樹脂テープにより光ファイバの利点である
可撓性を損なったり樹脂テープの接触により、光ファイ
バの光透過特性に影響を及ぼしたりして、光ファイバの
特性に悪影響を与えた。また、光ファイバの出射側に光
ファイバから出射される光エネルギの数チを光検出器で
検出する事によって、ファイバの状態を監視する手段が
あるが、出射側の構成が複雑になり、小型化してゆくハ
ンドピースに対して対応できなかった。
発明の目的
本発明は、上述した従来の欠点に鑑みてなされたもので
あり、光ファイバの劣化状態あるいは損傷状態を確実に
監視するとともに、いろいろなタイプのハンドピースに
対しても対応できるようにすることを目的とする。
あり、光ファイバの劣化状態あるいは損傷状態を確実に
監視するとともに、いろいろなタイプのハンドピースに
対しても対応できるようにすることを目的とする。
発明の構成
本発明は、光エネルギ発生手段とこの光エネルイバに入
射させる集光レンズと、前記光ファイバの一部分に平行
かつ同軸に設置され、前記光ファイバからの散乱光を受
光検知する光検出素子と前記光検出素子の出力を電気出
力に変換する変換器とを備えた光ファイバの状態監視装
置である。
射させる集光レンズと、前記光ファイバの一部分に平行
かつ同軸に設置され、前記光ファイバからの散乱光を受
光検知する光検出素子と前記光検出素子の出力を電気出
力に変換する変換器とを備えた光ファイバの状態監視装
置である。
実施例の説明
本発明の実施例を第１図〜第２図を参照して説明する。
第１図は本発明による光ファイバの状態監視装置を組み
込んだレーザ本体１と、光ケーブル２からなる炭酸ガス
レーザメス装置の構成図である。炭酸ガスレーザ発振器
３から出射された破線で表わされた炭酸ガスレーザ光４
は、ミラー５によシ、曲げられ、集光レンズ６によって
集光される。
込んだレーザ本体１と、光ケーブル２からなる炭酸ガス
レーザメス装置の構成図である。炭酸ガスレーザ発振器
３から出射された破線で表わされた炭酸ガスレーザ光４
は、ミラー５によシ、曲げられ、集光レンズ６によって
集光される。
集光されたレーザ光は光ケーブルの入射部６にあるウィ
ンドウ７を通過して、炭酸ガスレーザ光を伝送するＫＲ
Ｓ−ｔｓ等の赤外光学材料からなる光フアイバ８０入射
端よシ、入射する。伝送されたレーザ光は、ハンドピー
ス部９に設けられた出射側集光レンズ１０により集光さ
れ患部１１に導ひかれ、切開、蒸散、止血などの手術を
行う。
ンドウ７を通過して、炭酸ガスレーザ光を伝送するＫＲ
Ｓ−ｔｓ等の赤外光学材料からなる光フアイバ８０入射
端よシ、入射する。伝送されたレーザ光は、ハンドピー
ス部９に設けられた出射側集光レンズ１０により集光さ
れ患部１１に導ひかれ、切開、蒸散、止血などの手術を
行う。
また、光フアイバ入射部６に設けられたチャック部１１
により、固定され、ステンレス等の金属からなる保護チ
ューブ１２によって被覆される。
により、固定され、ステンレス等の金属からなる保護チ
ューブ１２によって被覆される。
ハンドピース部９の出射部の光ファイバは、全長におけ
る光フ、フィバの熱膨張を吸収する為に、チャックされ
ず、フリーな構成となっている。
る光フ、フィバの熱膨張を吸収する為に、チャックされ
ず、フリーな構成となっている。
１３は、光検出器であり、光ファイバ８から散乱される
散乱光１４を検出する。
散乱光１４を検出する。
光検出器１３は、第２図に示す様にサーミスタからなる
熱感応素子１５と光吸収体を内面に塗布したセラミック
からなり、熱感応素子が密着させられた薄肉の円筒部１
６と金属チューブ１２と接合する円筒部１６と同一部材
の円筒の接合部１７と、熱感応素子１６の両端から引き
出されたリード線１８からなる。
熱感応素子１５と光吸収体を内面に塗布したセラミック
からなり、熱感応素子が密着させられた薄肉の円筒部１
６と金属チューブ１２と接合する円筒部１６と同一部材
の円筒の接合部１７と、熱感応素子１６の両端から引き
出されたリード線１８からなる。
増幅変換器１９は、熱感応素子の抵抗値をそれに応じた
電気出力に増幅変換するものであり、散乱光が円筒部１
６に照射されてない場合は零になる。
電気出力に増幅変換するものであり、散乱光が円筒部１
６に照射されてない場合は零になる。
次に動作を説明する。
光ファイバにレーザ光が伝送されると、光ファイバから
入射されるレーザ光のエネルギに応じた散乱光が、光フ
ァイバの出射端付近にも生じる。
入射されるレーザ光のエネルギに応じた散乱光が、光フ
ァイバの出射端付近にも生じる。
生じた散乱光は薄肉の円筒部１６に吸収され、円筒部１
６の温度を上昇させ、円筒部１６の内側にある薄膜状の
サーミスタによって散乱光のエネルギに応じた抵抗値に
変換され、増幅変換器によシミ気信号に変えられる。す
なわち、この電気徊号を常時検出する事によって光ファ
イバに伝送されるレーザのエネルギを検知できる。
６の温度を上昇させ、円筒部１６の内側にある薄膜状の
サーミスタによって散乱光のエネルギに応じた抵抗値に
変換され、増幅変換器によシミ気信号に変えられる。す
なわち、この電気徊号を常時検出する事によって光ファ
イバに伝送されるレーザのエネルギを検知できる。
第３図は、光ファイバの状態と電気信号の関係を示すも
のである。■の領域は、光ファイバが正常な場合であシ
、先に述べた様に、入射するレーザ光のエネルギに応じ
た電気信号を示す。
のである。■の領域は、光ファイバが正常な場合であシ
、先に述べた様に、入射するレーザ光のエネルギに応じ
た電気信号を示す。
ところが、光ファイバに何らかの原因で、傷が生じた場
合ｎ、その部分からの乱反射により高次モードへの変換
が生じ、散乱光が増加し、電気信号は増大する。また、
光ファイバが溶断した場合■、光検出器までレーザ光は
伝播されなくなり、電気信号は零になる。
合ｎ、その部分からの乱反射により高次モードへの変換
が生じ、散乱光が増加し、電気信号は増大する。また、
光ファイバが溶断した場合■、光検出器までレーザ光は
伝播されなくなり、電気信号は零になる。
以上の動作の説明の通９、増幅変換器の電気信号を検出
する事によって、ｎ、ｍｉ光ファイバの傷の発生や溶断
を検知することが可能である。
する事によって、ｎ、ｍｉ光ファイバの傷の発生や溶断
を検知することが可能である。
また、■の領域の電気信号を検出する事によって、光フ
ァイバに伝送されるレーザ光エネルギを知る事も出来る
。
ァイバに伝送されるレーザ光エネルギを知る事も出来る
。
尚、実施例では出射側近傍に光検出素子を設けたが、光
ファイバの途中に設けても、光ファイバの状態を監視す
ることは可能である。
ファイバの途中に設けても、光ファイバの状態を監視す
ることは可能である。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、光ファイバの出射端
近傍の散乱光を、熱感応素子によって検出する事によっ
て、光ファイバの状態を常時また確実に監視が出来る。
近傍の散乱光を、熱感応素子によって検出する事によっ
て、光ファイバの状態を常時また確実に監視が出来る。
また、光ファイバの一部分に平行かつ同軸に光検出器を
配置する事によって、光ファイバの出射側の構成は簡単
なものとなり、いろいろなタイプのハンドピースに対し
て対応することが出来る。
配置する事によって、光ファイバの出射側の構成は簡単
なものとなり、いろいろなタイプのハンドピースに対し
て対応することが出来る。
第１図は本発明の一実施例における光ファイバの状態監
視装置を含むレーザメス装置の一部分を断面にて示す構
成図、第２図は同装置の光検出素子の拡大断面図、第３
図は同装置説明の為の特性図である。 ３・・・・・レーザ発振器、４・・・・・・レーザ光、
６・・・・・・集光レンズ、８・・・・・・光ファイバ
、１２・・・・・・保護チューブ、１３・・・・・・光
検出器、１７・・・・・・増幅変換器。
視装置を含むレーザメス装置の一部分を断面にて示す構
成図、第２図は同装置の光検出素子の拡大断面図、第３
図は同装置説明の為の特性図である。 ３・・・・・レーザ発振器、４・・・・・・レーザ光、
６・・・・・・集光レンズ、８・・・・・・光ファイバ
、１２・・・・・・保護チューブ、１３・・・・・・光
検出器、１７・・・・・・増幅変換器。
Claims (2)
- （１）光エネルギ発生手段と、この光エネルギ発生手段
より発生する光エネルギを伝送する光ファイバと、前記
光エネルギを集光して前記光ファイバに入射させる集光
レンズと、前記光ファイバの一部分に平行かつ同軸に設
置され、前記光ファイバからの散乱光を受光検知する光
検出素子と、この光検出素子の出力を電気出力に変換す
る変換器とを備えた光ファイバの状態監視装置。 - （２）光ファイバは、金属または樹脂からなる保護チュ
ーブにより被覆されている事を特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光ファイバの状態監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131380A JPS6110738A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光フアイバの状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131380A JPS6110738A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光フアイバの状態監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110738A true JPS6110738A (ja) | 1986-01-18 |
Family
ID=15056593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131380A Pending JPS6110738A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 光フアイバの状態監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110738A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63123928A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| US4864088A (en) * | 1987-07-03 | 1989-09-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electronically controlled cooking apparatus for controlling heating of food using a humidity sensor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729346A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-17 | Medos Kenkyusho Kk | Detection safety device for trouble of fiber for transmitting laser power |
| JPS5892838A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | 光損失測定装置 |
| JPS5968641A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | エネルギ−伝送用フアイバの損傷検出方法 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131380A patent/JPS6110738A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729346A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-17 | Medos Kenkyusho Kk | Detection safety device for trouble of fiber for transmitting laser power |
| JPS5892838A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | 光損失測定装置 |
| JPS5968641A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | エネルギ−伝送用フアイバの損傷検出方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63123928A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| US4864088A (en) * | 1987-07-03 | 1989-09-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electronically controlled cooking apparatus for controlling heating of food using a humidity sensor |
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