JPS614938A - Optical fiber condition monitoring device - Google Patents
Optical fiber condition monitoring deviceInfo
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- JPS614938A JPS614938A JP59125904A JP12590484A JPS614938A JP S614938 A JPS614938 A JP S614938A JP 59125904 A JP59125904 A JP 59125904A JP 12590484 A JP12590484 A JP 12590484A JP S614938 A JPS614938 A JP S614938A
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- 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
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- G—PHYSICS
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- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is for processing a laser beam using an optical fiber.
従来例の構成とその問題点
YAGレーザ光、あるいはCo2t/−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ァイバ方式とがある。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り、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
リムと臭化タリウムとの混晶物KR8−5等が挙げられ
ている。KH2−5d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。曲率制限にもかかわらずファイバが折損し
たり部分的な熱集中により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。Conventional configurations and their problems Laser processing devices or laser surgery devices that use YAG laser light or Co2t/- laser light have laser beams that use a plurality of reflecting mirrors to guide the laser light to the processing site or surgical site. There is a so-called mirror joint method that guides light beams, and an optical fiber method that is currently being put into practical use. The mirror joint method has problems such as operability during processing or surgery and misalignment of the mirror angle due to vibration, and to solve these drawbacks, it has been desired to put optical fiber into practical use as a waveguide. For Co2 laser light, KR8-5, a mixed crystal of thallium iodide and thallium bromide, is listed. KH2-5d has the disadvantage that it will break if bent beyond a certain curvature, so it must be used carefully by limiting the curvature. If the fiber breaks or melts due to localized heat concentration despite the curvature limitations, there is a risk that the high-power laser beam will penetrate the outer sheath and irradiate the patient or operator. there is a possibility.
また、KH2−5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、光ファイバを使用する上で絶対
必要であった。In addition, the vapor generated when KH2-5 melts may have some effect on the human body, so it is important to prevent the fiber damage mentioned above and constantly monitor the deterioration state of the optical fiber. It was absolutely necessary for use.
ところが、監視の手段として、従来から種々のものが試
みられて来たが、いずれも、問題があった。例えば、光
ファイバ全長に電気抵抗か温度によって変化する樹脂テ
ープを巻きつけて、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という手段が考えられ
た。しかしこの場合には樹脂テープ等により光ファイバ
の大きな利点である可撓性を損ったり、ファイバの光透
過特性に影響を及ぼしたりして、ファイバの特性に悪影
響を与えた。However, various monitoring methods have been tried in the past, but all of them have had problems. For example, a method has been considered in which a resin tape whose electrical resistance changes depending on the temperature is wrapped around the entire length of the optical fiber and a rapid temperature rise due to melting or breakage is monitored through the resin tape. However, in this case, the resin tape or the like impairs the flexibility, which is a major advantage of optical fibers, and affects the light transmission characteristics of the fiber, thereby adversely affecting the characteristics of the fiber.
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、光エネルギを伝送する光ファイバを安全に使用する
為に必要条件である密封構造を利用し、確実に光ファイ
バの状態を光エネルギ出射時にも監視できるようにする
ことを目的とする。Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and utilizes a sealed structure, which is a necessary condition for safely using an optical fiber that transmits optical energy, to ensure that the condition of the optical fiber is maintained. The purpose is to enable monitoring even when light energy is emitted.
発明の構成
本発明は、光エネルギを伝送する光フッ4バと前記光フ
ァイバの全体を密封する密封構造体と、この密封構造体
に設けられた内部圧力を検出する検出器とを備えた光フ
ァイバ状態監視装置である。Structure of the Invention The present invention provides an optical fiber including an optical fiber for transmitting optical energy, a sealing structure for sealing the entire optical fiber, and a detector provided in the sealing structure for detecting internal pressure. This is a fiber condition monitoring device.
実施例の説明 以下本発明の一実施例を図を参照して説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図は、本発明の一実施例におけるCo2レーザメスの光
ケーブルの構成図である01の波線は、炭酸ガスレーザ
光線でありコネクタ一部2にあるウィンドウ3を通過し
、光エネルギ伝送用の光ファイバ4に入射される。The figure is a configuration diagram of a Co2 laser female optical cable in an embodiment of the present invention. The wavy line 01 is a carbon dioxide laser beam, which passes through the window 3 in the connector part 2 and connects to the optical fiber 4 for optical energy transmission. It is incident.
光ファイバを伝送し、出射されたレーザ光線5は、ハン
ドピース部6にある雷光レンズ7によって集光され、患
部8に覇舷、治療される。The emitted laser beam 5 is transmitted through the optical fiber and is focused by a lightning lens 7 in the handpiece section 6, and is applied to the affected area 8 for treatment.
光ファイバは、曲率制限ケーブル9と、金属4ユープ1
0により機械的に保護される曲率制限ケーブルは、樹脂
被覆11により、被覆されている。The optical fiber consists of a curvature-limited cable 9 and a metal 4-up 1
The curvature-limited cable mechanically protected by 0 is coated with a resin coating 11.
光ファイバは、ウィンドウ12と、コネクタ一部2と、
金属チューブ1C>、、:、ハンドピース部6と、集光
レンズ7により、12,13,14.15のパツキンを
使って、外気と遮断され、光ケーブルは、密封構造にな
っている。The optical fiber has a window 12, a connector part 2,
The metal tube 1C>, . . . The optical cable is sealed from the outside air by the hand piece 6 and the condenser lens 7 using gaskets 12, 13, 14, and 15.
この密封構造は、光エネルギ伝送に光ファイバ等を用い
た場合には、必要な構造であり、特に、レーザメス等の
様に手術室などのクリーンな所で、使われる場合、何等
かの原因で光ファイバか溶融した時に、蒸気をまき散ら
さない様絶対必要な構造である。!、た、光ファイバが
内視鏡に用いられる場合には、必要不可欠な構造である
。This sealed structure is necessary when optical fibers are used for optical energy transmission, and especially when used in a clean area such as an operating room like a laser scalpel, etc. This is an absolutely necessary structure to prevent the release of steam when the optical fiber melts. ! In addition, this is an essential structure when optical fibers are used in endoscopes.
我々は、この密封・構造を利用してファイバの状態を監
視する装置を発明した。We have invented a device that utilizes this sealing/structure to monitor the condition of the fiber.
16は、ダイヤフラム型圧力検出器であり、密封構造側
の通孔17と、外気へめ通孔18と、内部と外部の圧力
の違いによって変位するダイヤフラム19と、対向する
二つの電極20と、前記電極から引き出されるコネクタ
電極21の構造を持つ圧力検出器である。16 is a diaphragm type pressure detector, which includes a through hole 17 on the side of the sealed structure, a through hole 18 into the outside air, a diaphragm 19 that is displaced due to the difference in internal and external pressure, and two opposing electrodes 20. This pressure detector has a structure in which a connector electrode 21 is drawn out from the electrode.
次に圧力検出器の動作を説明する。Next, the operation of the pressure detector will be explained.
光ファイバにレーザ光線が伝送されると、レーザエネル
ギの吸収や光散乱によシ光ファイバと前記金属チューブ
等の密封構造は熱せられ、内部の空気の温度が上昇し、
そのため、内部空気が膨張し、内部圧力は増加する。こ
の内部圧力増加によって前記ダイヤフラムは、内部圧力
増加に応じて変位し、その変位量を前記対向する電極株
間の容量変化として電気出力に変換される。When a laser beam is transmitted through an optical fiber, the optical fiber and the sealed structure such as the metal tube are heated due to absorption of laser energy and light scattering, and the temperature of the air inside increases.
Therefore, the internal air expands and the internal pressure increases. Due to this increase in internal pressure, the diaphragm is displaced in accordance with the increase in internal pressure, and the amount of displacement is converted into electrical output as a capacitance change between the opposing electrodes.
ファイバが正常な場合には、内部圧力はレーザエネルギ
に比例するので、変換された電気出方を測定することに
よってリアルタイムのレーザエネルギのモニタリングが
出来る。When the fiber is normal, the internal pressure is proportional to the laser energy, so real-time laser energy monitoring is possible by measuring the converted electrical output.
ところが光ファイバに何らかの損傷が生じ吸収が増加し
た場合には、光ファイバの温度が増加し、それによって
、内部圧力が増加し、変換された電気出力の増加によっ
て異常を検知出来る。However, if some damage occurs to the optical fiber and absorption increases, the temperature of the optical fiber increases, thereby increasing the internal pressure, and an abnormality can be detected by increasing the converted electrical power.
また、光ファイバが完全に溶断した場合には、入射され
たレーザエネルギがすべて内部圧力を激増させる熱源と
なり、異常な電気出力の増大により異常を検知出来る。Furthermore, if the optical fiber is completely fused, all of the incident laser energy becomes a heat source that drastically increases the internal pressure, and an abnormality can be detected by the abnormal increase in electrical output.
内部圧力検出は、変位板の変化をひずみゲージ圧電素子
、光を利用した光変位検出器等を利用しても、可能であ
る。The internal pressure can also be detected by using a strain gauge piezoelectric element, an optical displacement detector using light, or the like to detect changes in the displacement plate.
発明の効果
以上説明した様に本発明は、光ファイバを使用した光ケ
ーブルに必要である密封構造と利用したものであり、フ
ァイバの状態を常時監視元来るものである。1だ、検出
の為に光ファイバの特性を変化させることがなく、確実
に光ファイバの劣化状態を検出出来るものである。Effects of the Invention As explained above, the present invention utilizes a sealed structure necessary for an optical cable using an optical fiber, and constantly monitors the condition of the fiber. No. 1, the deterioration state of the optical fiber can be reliably detected without changing the characteristics of the optical fiber for detection.
図は、本発明の一実施例における光ファイバ状態監視装
置を含む光ケーブルの断正面図である。
2 ・・入射コネクタ部、3・・・・・ウィンドウ、4
・ ・光ファイバ、6・・・・ハンドピース部、7・・
・・集光レンズ、1o・・・・・・金属チューブ、16
・・・ダイヤフラム型圧力検出器。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名へThe figure is a sectional front view of an optical cable including an optical fiber condition monitoring device according to an embodiment of the present invention. 2...Incidence connector part, 3...Window, 4
・ ・Optical fiber, 6...Handpiece part, 7...
...Condensing lens, 1o...Metal tube, 16
...Diaphragm type pressure detector. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person
Claims (2)
イバの全体を密封する密封構造体と、この密封構造体に
設けられた内部圧力を検出する検出器とを備えた光ファ
イバ状態監視装置。(1) An optical fiber condition monitoring device that includes an optical fiber that transmits optical energy, a sealing structure that seals the entire optical fiber, and a detector that detects internal pressure provided in the sealing structure.
成した特許請求の範囲第1項記載の光ファイバ状態監視
装置。(2) The optical fiber condition monitoring device according to claim 1, wherein the detector for detecting internal pressure is constituted by a diaphragm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125904A JPS614938A (en) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | Optical fiber condition monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59125904A JPS614938A (en) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | Optical fiber condition monitoring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614938A true JPS614938A (en) | 1986-01-10 |
Family
ID=14921783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125904A Pending JPS614938A (en) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | Optical fiber condition monitoring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614938A (en) |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59125904A patent/JPS614938A/en active Pending
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