JP2003107294A - レーザ用光コネクタ及びレーザガイド - Google Patents
レーザ用光コネクタ及びレーザガイドInfo
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- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 レーザ発振装置からの高出力レーザ光をレー
ザガイドＧを介して被加工物に出力して被加工部を溶接
加工や切断加工等する場合、被加工物からの反射レーザ
光や光コネクタＣ１，Ｃ２とレーザ発振装置側とのミス
アラインメントによる入射レーザ光が、スリーブ７のフ
ァイバ挿通孔１０周辺部分を照射して損傷したり、スリ
ーブ７内に侵入してジャケット２を損傷したりするのを
確実に防止する。 【解決手段】 スリーブ７先端部にファイバ挿通孔１０
が開口するサファイアからなるチップ部９を設ける。ま
た、スリーブ７内に、ファイバ心線１の露出部３が挿通
されるファイバ嵌挿孔１５を有する遮蔽部材１４を設け
る。さらに、スリーブ７内でファイバ心線１の露出部３
に、ファイバ心線１のクラッド１ｂを伝達されるレーザ
光をファイバ心線外に散乱させる石英パイプからなる散
乱部材１８を取り付ける。
ザガイドＧを介して被加工物に出力して被加工部を溶接
加工や切断加工等する場合、被加工物からの反射レーザ
光や光コネクタＣ１，Ｃ２とレーザ発振装置側とのミス
アラインメントによる入射レーザ光が、スリーブ７のフ
ァイバ挿通孔１０周辺部分を照射して損傷したり、スリ
ーブ７内に侵入してジャケット２を損傷したりするのを
確実に防止する。 【解決手段】 スリーブ７先端部にファイバ挿通孔１０
が開口するサファイアからなるチップ部９を設ける。ま
た、スリーブ７内に、ファイバ心線１の露出部３が挿通
されるファイバ嵌挿孔１５を有する遮蔽部材１４を設け
る。さらに、スリーブ７内でファイバ心線１の露出部３
に、ファイバ心線１のクラッド１ｂを伝達されるレーザ
光をファイバ心線外に散乱させる石英パイプからなる散
乱部材１８を取り付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光伝送用の
光ファイバの入射端及び出射端に装着されるレーザ用光
コネクタ及びそれらを組み合わせたレーザガイドに関す
る技術分野に属する。
光ファイバの入射端及び出射端に装着されるレーザ用光
コネクタ及びそれらを組み合わせたレーザガイドに関す
る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＹＡＧレーザ等により高出力
のレーザ光を用いて金属を溶接や切断する等、被加工物
に対し各種の加工を行うようにしたレーザ加工装置は一
般によく知られている。このようなレーザ加工装置で
は、レーザ光を発振増幅するレーザ発振装置の出力部に
レーザガイドを入射側レンズ部を介して接続し、レーザ
発振装置から出力されたレーザ光をレンズ部の集光レン
ズで集光した後にレーザガイドの光ファイバに入射端部
から入射させてそのコア内を伝送させ、この光ファイバ
の出射端部から出射させて出射側レンズ部の集光レンズ
で集光した後に被加工物に照射することにより、その被
加工部を加工するようにしている。
のレーザ光を用いて金属を溶接や切断する等、被加工物
に対し各種の加工を行うようにしたレーザ加工装置は一
般によく知られている。このようなレーザ加工装置で
は、レーザ光を発振増幅するレーザ発振装置の出力部に
レーザガイドを入射側レンズ部を介して接続し、レーザ
発振装置から出力されたレーザ光をレンズ部の集光レン
ズで集光した後にレーザガイドの光ファイバに入射端部
から入射させてそのコア内を伝送させ、この光ファイバ
の出射端部から出射させて出射側レンズ部の集光レンズ
で集光した後に被加工物に照射することにより、その被
加工部を加工するようにしている。
【０００３】そして、上記レーザガイドには、その光フ
ァイバの入射端部及び出射端部にレンズ部との接続を行
うための光コネクタが装着されている。このレーザ用光
コネクタは、例えば先端部にファイバ挿通孔が開口され
た金属製スリーブを備え、このスリーブ内に光ファイバ
の端部が嵌挿される。光ファイバの端部には、その先端
から保護層を除去してコア及びクラッドからなるファイ
バ心線を露出させた露出部が形成されており、このファ
イバ心線の露出部及びそれに続く保護層に亘って光ファ
イバ端部がスリーブ内に嵌挿される。そして、このスリ
ーブ内に嵌挿された光ファイバのうち、ファイバ心線の
露出部先端がスリーブのファイバ挿通孔に挿通され、保
護層がスリーブ内に設けたチャック機構等の固定部によ
りスリーブに固定保持されている。
ァイバの入射端部及び出射端部にレンズ部との接続を行
うための光コネクタが装着されている。このレーザ用光
コネクタは、例えば先端部にファイバ挿通孔が開口され
た金属製スリーブを備え、このスリーブ内に光ファイバ
の端部が嵌挿される。光ファイバの端部には、その先端
から保護層を除去してコア及びクラッドからなるファイ
バ心線を露出させた露出部が形成されており、このファ
イバ心線の露出部及びそれに続く保護層に亘って光ファ
イバ端部がスリーブ内に嵌挿される。そして、このスリ
ーブ内に嵌挿された光ファイバのうち、ファイバ心線の
露出部先端がスリーブのファイバ挿通孔に挿通され、保
護層がスリーブ内に設けたチャック機構等の固定部によ
りスリーブに固定保持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高出力のレ
ーザ光を光ファイバにより伝送して被加工物を加工する
とき、その被加工物が反射し易い種類の材料、例えばア
ルミニウムや亜鉛メッキされた金属等であると、光ファ
イバから出射した後に集光レンズで集光されたレーザ光
の一部が被加工物で反射し、その反射レーザ光が集光レ
ンズを通ってコネクタ側に戻って、その反射レーザ光に
よりスリーブのファイバ挿通孔近傍が損傷するという問
題がある。尚、集光レンズの周りは遮蔽材で覆われてお
り、反射レーザ光のうち集光レンズに入射されないもの
は遮蔽材で反射されるので、集光レンズに入射された反
射レーザ光のみが集光されてスリーブのファイバ挿通孔
近傍に戻る。
ーザ光を光ファイバにより伝送して被加工物を加工する
とき、その被加工物が反射し易い種類の材料、例えばア
ルミニウムや亜鉛メッキされた金属等であると、光ファ
イバから出射した後に集光レンズで集光されたレーザ光
の一部が被加工物で反射し、その反射レーザ光が集光レ
ンズを通ってコネクタ側に戻って、その反射レーザ光に
よりスリーブのファイバ挿通孔近傍が損傷するという問
題がある。尚、集光レンズの周りは遮蔽材で覆われてお
り、反射レーザ光のうち集光レンズに入射されないもの
は遮蔽材で反射されるので、集光レンズに入射された反
射レーザ光のみが集光されてスリーブのファイバ挿通孔
近傍に戻る。
【０００５】また、光ファイバの入射側の端部において
も、レーザ発振装置側の集光レンズと光コネクタとの光
軸のミスアラインメント（調整不良）があると、同様に
入射レーザ光がスリーブのファイバ挿通孔近傍を損傷す
ることとなる。
も、レーザ発振装置側の集光レンズと光コネクタとの光
軸のミスアラインメント（調整不良）があると、同様に
入射レーザ光がスリーブのファイバ挿通孔近傍を損傷す
ることとなる。
【０００６】一方、上記反射レーザ光や入射レーザ光が
スリーブのファイバ挿通孔近傍に当たらない状態であっ
ても、例えばスリーブのファイバ挿通孔と光ファイバの
ファイバ心線との間に生じている挿通のための隙間や、
ファイバ心線のクラッド等を通ってスリーブ内に侵入す
ることもあり、その場合はスリーブ内に侵入したレーザ
光により光ファイバの保護層が損傷を受けるという問題
が生じる。
スリーブのファイバ挿通孔近傍に当たらない状態であっ
ても、例えばスリーブのファイバ挿通孔と光ファイバの
ファイバ心線との間に生じている挿通のための隙間や、
ファイバ心線のクラッド等を通ってスリーブ内に侵入す
ることもあり、その場合はスリーブ内に侵入したレーザ
光により光ファイバの保護層が損傷を受けるという問題
が生じる。
【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、レーザ用光コネクタに対し所定の改良
を施すことにより、被加工物からの反射レーザ光やミス
アラインメントによる入射レーザ光の照射により、スリ
ーブのファイバ挿通孔周辺部分やスリーブ内の光ファイ
バ保護層の損傷を確実に防止しようとすることにある。
で、その目的は、レーザ用光コネクタに対し所定の改良
を施すことにより、被加工物からの反射レーザ光やミス
アラインメントによる入射レーザ光の照射により、スリ
ーブのファイバ挿通孔周辺部分やスリーブ内の光ファイ
バ保護層の損傷を確実に防止しようとすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、レーザ用光コネクタのスリーブにお
いて被加工物からの反射レーザ光やミスアラインメント
による入射レーザ光が照射される部分を耐光強度の高い
材料からなるチップ部とするとともに、スリーブ内に、
その内部に侵入したレーザ光を遮蔽する遮蔽部材と、ク
ラッドに侵入して伝達されるレーザ光を外部に散乱させ
る散乱部材とを設けることとした。
く、この発明では、レーザ用光コネクタのスリーブにお
いて被加工物からの反射レーザ光やミスアラインメント
による入射レーザ光が照射される部分を耐光強度の高い
材料からなるチップ部とするとともに、スリーブ内に、
その内部に侵入したレーザ光を遮蔽する遮蔽部材と、ク
ラッドに侵入して伝達されるレーザ光を外部に散乱させ
る散乱部材とを設けることとした。
【０００９】具体的には、請求項１の発明では、コア及
びクラッドからなるファイバ心線を保護層で被覆してな
り、レーザ光を伝送するレーザ用光ファイバの端部に取
り付けられるレーザ用光コネクタとして、先端から保護
層が除去されてファイバ心線の露出部が形成された光フ
ァイバの端部が該露出部及び保護層に亘って嵌挿され、
先端部に、上記ファイバ心線の露出部先端を挿通するフ
ァイバ挿通孔が開口されかつレーザ光に対する耐光強度
の高い材料（耐エネルギー密度の高い材料）からなるチ
ップ部を有するスリーブと、このスリーブ内に設けら
れ、ファイバ心線の露出部が挿通されるファイバ嵌挿孔
を有する少なくとも１つの遮蔽部材と、上記スリーブ内
でファイバ心線の露出部に該露出部を取り囲むように取
り付けられ、ファイバ心線のクラッドを伝達されるレー
ザ光をファイバ心線外に散乱させる少なくとも１つの散
乱部材とを備えたものとする。
びクラッドからなるファイバ心線を保護層で被覆してな
り、レーザ光を伝送するレーザ用光ファイバの端部に取
り付けられるレーザ用光コネクタとして、先端から保護
層が除去されてファイバ心線の露出部が形成された光フ
ァイバの端部が該露出部及び保護層に亘って嵌挿され、
先端部に、上記ファイバ心線の露出部先端を挿通するフ
ァイバ挿通孔が開口されかつレーザ光に対する耐光強度
の高い材料（耐エネルギー密度の高い材料）からなるチ
ップ部を有するスリーブと、このスリーブ内に設けら
れ、ファイバ心線の露出部が挿通されるファイバ嵌挿孔
を有する少なくとも１つの遮蔽部材と、上記スリーブ内
でファイバ心線の露出部に該露出部を取り囲むように取
り付けられ、ファイバ心線のクラッドを伝達されるレー
ザ光をファイバ心線外に散乱させる少なくとも１つの散
乱部材とを備えたものとする。
【００１０】上記の構成によると、レーザ用光コネクタ
のスリーブ内に、先端から保護層が除去されてファイバ
心線が露出した露出部を有する光ファイバの端部が該露
出部及び保護層に亘って嵌挿され、この光ファイバのフ
ァイバ心線の露出部先端がスリーブのチップ部のファイ
バ挿通孔に挿通され、このことで光ファイバの端部にレ
ーザ用光コネクタが装着される。
のスリーブ内に、先端から保護層が除去されてファイバ
心線が露出した露出部を有する光ファイバの端部が該露
出部及び保護層に亘って嵌挿され、この光ファイバのフ
ァイバ心線の露出部先端がスリーブのチップ部のファイ
バ挿通孔に挿通され、このことで光ファイバの端部にレ
ーザ用光コネクタが装着される。
【００１１】そして、上記光ファイバによりレーザ光を
伝送して被加工物を加工する際、その被加工物が反射し
易い種類の材料であると、光ファイバから出射したレー
ザ光の一部が被加工物で反射してコネクタ側に戻り、そ
の反射レーザ光はスリーブの先端部のチップ部のファイ
バ挿通孔近傍に当たるが、このチップ部は、レーザ光に
対する耐光強度の高い材料（耐エネルギー密度の高い材
料）からなるであるので、スリーブのファイバ挿通孔近
傍の損傷が確実に防止される。
伝送して被加工物を加工する際、その被加工物が反射し
易い種類の材料であると、光ファイバから出射したレー
ザ光の一部が被加工物で反射してコネクタ側に戻り、そ
の反射レーザ光はスリーブの先端部のチップ部のファイ
バ挿通孔近傍に当たるが、このチップ部は、レーザ光に
対する耐光強度の高い材料（耐エネルギー密度の高い材
料）からなるであるので、スリーブのファイバ挿通孔近
傍の損傷が確実に防止される。
【００１２】一方、スリーブ内においてチップ部のファ
イバ挿通孔と光ファイバの保護層との間にある光ファイ
バのファイバ心線に散乱部材が取り付けられているの
で、上記反射レーザ光や入射レーザ光が光ファイバのフ
ァイバ心線のクラッドを通ってスリーブ内に侵入したと
しても、その侵入したレーザ光は、散乱部材の取付位置
でクラッドからその外面を透過して散乱部材に侵入し、
その散乱部材で散乱する。
イバ挿通孔と光ファイバの保護層との間にある光ファイ
バのファイバ心線に散乱部材が取り付けられているの
で、上記反射レーザ光や入射レーザ光が光ファイバのフ
ァイバ心線のクラッドを通ってスリーブ内に侵入したと
しても、その侵入したレーザ光は、散乱部材の取付位置
でクラッドからその外面を透過して散乱部材に侵入し、
その散乱部材で散乱する。
【００１３】しかも、スリーブ内においてチップ部のフ
ァイバ挿通孔と光ファイバの保護層との間においてファ
イバ心線の露出部に遮蔽部材が挿通されているので、上
記反射レーザ光や入射レーザ光が透明なチップ部や、そ
のチップ部のファイバ挿通孔と光ファイバのファイバ心
線との間の隙間を通ってスリーブ内に侵入したとして
も、そのレーザ光は遮蔽部材により遮蔽される。
ァイバ挿通孔と光ファイバの保護層との間においてファ
イバ心線の露出部に遮蔽部材が挿通されているので、上
記反射レーザ光や入射レーザ光が透明なチップ部や、そ
のチップ部のファイバ挿通孔と光ファイバのファイバ心
線との間の隙間を通ってスリーブ内に侵入したとして
も、そのレーザ光は遮蔽部材により遮蔽される。
【００１４】これらによって、スリーブ内に侵入したレ
ーザ光が光ファイバの保護層に当たることはなく、よっ
てその光ファイバの保護層の損傷を確実に防止すること
ができる。
ーザ光が光ファイバの保護層に当たることはなく、よっ
てその光ファイバの保護層の損傷を確実に防止すること
ができる。
【００１５】請求項２の発明では、上記散乱部材を遮蔽
部材よりも光ファイバの先端側に配置する。一方、請求
項３の発明では、逆に、遮蔽部材を散乱部材よりも光フ
ァイバの先端側に配置する。これらにより、散乱部材及
び遮蔽部材のスリーブ内での好ましい配置を具体化する
ことができる。
部材よりも光ファイバの先端側に配置する。一方、請求
項３の発明では、逆に、遮蔽部材を散乱部材よりも光フ
ァイバの先端側に配置する。これらにより、散乱部材及
び遮蔽部材のスリーブ内での好ましい配置を具体化する
ことができる。
【００１６】請求項４の発明では、上記散乱部材は、光
ファイバのファイバ心線のクラッドと同じかそれよりも
大きい屈折率を有するものとする。そして、請求項５の
発明では、散乱部材はパイプ状の石英とする。こうすれ
ば、光ファイバのクラッドに侵入して伝達されるレーザ
光を光ファイバ外部に散乱させる散乱部材の具体的構造
が得られる。
ファイバのファイバ心線のクラッドと同じかそれよりも
大きい屈折率を有するものとする。そして、請求項５の
発明では、散乱部材はパイプ状の石英とする。こうすれ
ば、光ファイバのクラッドに侵入して伝達されるレーザ
光を光ファイバ外部に散乱させる散乱部材の具体的構造
が得られる。
【００１７】請求項６の発明では、チップ部はサファイ
アとする。このことで、レーザ光に対する耐光強度の高
い材料を具体化することができる。
アとする。このことで、レーザ光に対する耐光強度の高
い材料を具体化することができる。
【００１８】請求項７の発明では、遮蔽部材の先端側表
面にレーザ光を反射する反射面を設ける。こうすれば、
ファイバ挿通孔や透明なチップ部等からスリーブ内に侵
入したレーザ光が遮蔽部材に当たっても、その遮蔽部材
の反射面に反射されて拡散するようになり、遮蔽部材自
体の損傷を未然に防いで、光ファイバの保護層の損傷を
安定して確実に防止することができる。
面にレーザ光を反射する反射面を設ける。こうすれば、
ファイバ挿通孔や透明なチップ部等からスリーブ内に侵
入したレーザ光が遮蔽部材に当たっても、その遮蔽部材
の反射面に反射されて拡散するようになり、遮蔽部材自
体の損傷を未然に防いで、光ファイバの保護層の損傷を
安定して確実に防止することができる。
【００１９】請求項７の発明では、上記レーザ光は高出
力レーザ光とする。このことで、本発明の効果が有効に
発揮される。
力レーザ光とする。このことで、本発明の効果が有効に
発揮される。
【００２０】請求項８の発明では、以上のいずれか１つ
のレーザ用光コネクタが、レーザ用光ファイバの端部に
取り付けられてなるレーザガイドを設ける。このこと
で、レーザ光による損傷を確実に防止できるレーザガイ
ドが得られる。
のレーザ用光コネクタが、レーザ用光ファイバの端部に
取り付けられてなるレーザガイドを設ける。このこと
で、レーザ光による損傷を確実に防止できるレーザガイ
ドが得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係るレ
ーザガイドＧを示し、このレーザガイドＧは、レーザ用
光ファイバＦと、その光ファイバＦにおけるレーザ光の
入射側及び出射側の各端部にそれぞれ取付固定されたレ
ーザ用光コネクタＣ１，Ｃ２とを備えている。図示しな
いが、入射側のコネクタＣ１は、ＹＡＧレーザ等の高出
力のレーザ光を出力するレーザ発振装置に対し入射側集
光レンズを介して接続される一方、出射側のコネクタＣ
２は被加工物に対向するように配置せしめた出射側集光
レンズに接続されている。
ーザガイドＧを示し、このレーザガイドＧは、レーザ用
光ファイバＦと、その光ファイバＦにおけるレーザ光の
入射側及び出射側の各端部にそれぞれ取付固定されたレ
ーザ用光コネクタＣ１，Ｃ２とを備えている。図示しな
いが、入射側のコネクタＣ１は、ＹＡＧレーザ等の高出
力のレーザ光を出力するレーザ発振装置に対し入射側集
光レンズを介して接続される一方、出射側のコネクタＣ
２は被加工物に対向するように配置せしめた出射側集光
レンズに接続されている。
【００２２】図１に拡大して示すように、上記レーザ用
光ファイバＦは、レーザ発振装置からの高出力のレーザ
光を伝送するもので、コア１ａとその周りに位置するク
ラッド１ｂとからなる例えば外径２００μｍ〜１０００
μｍの石英ガラス系のファイバ心線１と、このファイバ
心線１に被覆された保護層としての樹脂製のジャケット
２とを有し、ファイバ心線１のコア１ａ内でレーザ光を
反射させながら伝送する。
光ファイバＦは、レーザ発振装置からの高出力のレーザ
光を伝送するもので、コア１ａとその周りに位置するク
ラッド１ｂとからなる例えば外径２００μｍ〜１０００
μｍの石英ガラス系のファイバ心線１と、このファイバ
心線１に被覆された保護層としての樹脂製のジャケット
２とを有し、ファイバ心線１のコア１ａ内でレーザ光を
反射させながら伝送する。
【００２３】上記レーザ用光ファイバＦの端部には、そ
のジャケット２を先端側から所定寸法だけ除去すること
で、ファイバ心線１が剥き出しになった露出部３が形成
されている。
のジャケット２を先端側から所定寸法だけ除去すること
で、ファイバ心線１が剥き出しになった露出部３が形成
されている。
【００２４】一方、レーザ用光ファイバＦの入射側及び
出射側端部にそれぞれ取り付けられているレーザ用光コ
ネクタＣ１，Ｃ２は本実施形態ではいずれも同様の構造
（異なる構造にしてもよい）のもので、図１に拡大して
示すように、光ファイバＦの外径よりも大径の円筒状の
金属製スリーブ７を備えている。このスリーブ７の先端
部（図１で右端部）にはレーザ光に対する耐光強度の高
い（耐エネルギー密度の高い）材料、例えばサファイア
等からなるチップ部９が嵌合固定されている。このチッ
プ部９は円筒状のもので、その内部には上記ファイバ心
線１の露出部３を挿通させるための円筒孔からなるファ
イバ挿通孔１０が開口されている。そして、スリーブ７
内に基端側（図１で左側）の開口からレーザ用光ファイ
バＦの端部が、ファイバ心線１の露出部３及びそれに連
続するジャケット２の先端部に亘って嵌挿されており、
その露出部３の先端部はスリーブ７の先端部におけるチ
ップ部９のファイバ挿通孔１０に露出部３先端がチップ
部９の外面から突出した状態で挿通されている。
出射側端部にそれぞれ取り付けられているレーザ用光コ
ネクタＣ１，Ｃ２は本実施形態ではいずれも同様の構造
（異なる構造にしてもよい）のもので、図１に拡大して
示すように、光ファイバＦの外径よりも大径の円筒状の
金属製スリーブ７を備えている。このスリーブ７の先端
部（図１で右端部）にはレーザ光に対する耐光強度の高
い（耐エネルギー密度の高い）材料、例えばサファイア
等からなるチップ部９が嵌合固定されている。このチッ
プ部９は円筒状のもので、その内部には上記ファイバ心
線１の露出部３を挿通させるための円筒孔からなるファ
イバ挿通孔１０が開口されている。そして、スリーブ７
内に基端側（図１で左側）の開口からレーザ用光ファイ
バＦの端部が、ファイバ心線１の露出部３及びそれに連
続するジャケット２の先端部に亘って嵌挿されており、
その露出部３の先端部はスリーブ７の先端部におけるチ
ップ部９のファイバ挿通孔１０に露出部３先端がチップ
部９の外面から突出した状態で挿通されている。
【００２５】また、スリーブ７内の基端側部分にはスリ
ーブ７内に光ファイバＦの端部をジャケット２にて固定
保持する固定部１２が設けられている。この固定部１２
は、図示しないが、スリーブ７内に位置する光ファイバ
Ｆのジャケット２を抱持するように固定するチャック
と、このチャックをスリーブ７の内面に固定するチャッ
ク保持部とを有する。
ーブ７内に光ファイバＦの端部をジャケット２にて固定
保持する固定部１２が設けられている。この固定部１２
は、図示しないが、スリーブ７内に位置する光ファイバ
Ｆのジャケット２を抱持するように固定するチャック
と、このチャックをスリーブ７の内面に固定するチャッ
ク保持部とを有する。
【００２６】そして、上記各レーザ用光コネクタＣ１，
Ｃ２におけるスリーブ７の内部にはファイバ心線１の露
出部３のジャケット２寄り部分に例えば真鍮等の金属か
らなる１つの遮蔽部材１４が嵌装されている。この遮蔽
部材１４は円板状のもので、その中心位置には、チップ
部９のファイバ挿通孔１０と同様の円筒孔からなるファ
イバ嵌挿孔１５が貫通形成され、このファイバ嵌挿孔１
５にファイバ心線１の露出部３が挿通され、その状態で
遮蔽部材１４はスリーブ７内に嵌挿されて外周縁部がス
リーブ７内周面に固定支持されている。
Ｃ２におけるスリーブ７の内部にはファイバ心線１の露
出部３のジャケット２寄り部分に例えば真鍮等の金属か
らなる１つの遮蔽部材１４が嵌装されている。この遮蔽
部材１４は円板状のもので、その中心位置には、チップ
部９のファイバ挿通孔１０と同様の円筒孔からなるファ
イバ嵌挿孔１５が貫通形成され、このファイバ嵌挿孔１
５にファイバ心線１の露出部３が挿通され、その状態で
遮蔽部材１４はスリーブ７内に嵌挿されて外周縁部がス
リーブ７内周面に固定支持されている。
【００２７】また、上記遮蔽部材１４の両面のうちチッ
プ部９のファイバ挿通孔１０に対向する側の先端側表面
には、レーザ光を反射する反射面１６が金メッキ等によ
り形成されている。この反射面１６はレーザ光を全反射
する全反射面であることが好ましい（尚、遮蔽部材１４
自体を金で構成してその表面を研磨等により全反射面と
してもよい）。
プ部９のファイバ挿通孔１０に対向する側の先端側表面
には、レーザ光を反射する反射面１６が金メッキ等によ
り形成されている。この反射面１６はレーザ光を全反射
する全反射面であることが好ましい（尚、遮蔽部材１４
自体を金で構成してその表面を研磨等により全反射面と
してもよい）。
【００２８】また、上記スリーブ７内において上記遮蔽
部材１４よりも光ファイバＦの先端側にあるファイバ心
線１の露出部３には、ファイバ心線１のクラッド１ｂを
伝達されるレーザ光をファイバ心線１外に散乱させるた
めの散乱部材１８が露出部３を取り囲むように光学的に
接触した状態で取付固定されている。この散乱部材１８
は、光ファイバＦのファイバ心線１のクラッド１ｂと同
じかそれよりも大きい屈折率を有するもので、具体的に
は例えばパイプ状の石英からなる。
部材１４よりも光ファイバＦの先端側にあるファイバ心
線１の露出部３には、ファイバ心線１のクラッド１ｂを
伝達されるレーザ光をファイバ心線１外に散乱させるた
めの散乱部材１８が露出部３を取り囲むように光学的に
接触した状態で取付固定されている。この散乱部材１８
は、光ファイバＦのファイバ心線１のクラッド１ｂと同
じかそれよりも大きい屈折率を有するもので、具体的に
は例えばパイプ状の石英からなる。
【００２９】したがって、上記実施形態においては、高
出力のレーザ光をレーザガイドＧの光ファイバＦにより
伝送して被加工物を加工する際、レーザ発振装置から出
力されたレーザ光が入射側集光レンズで集光された後に
光ファイバＦにおけるファイバ心線１のコア１ａ内に入
射端部から入射され、このレーザ光はファイバ心線１の
コア１ａ内で反射しながら伝送されて光ファイバＦの出
射端部から出射し、出射側集光レンズで集光された後に
被加工物に照射される。このことにより、その被加工部
に対し溶接や切断等の加工が行われる。
出力のレーザ光をレーザガイドＧの光ファイバＦにより
伝送して被加工物を加工する際、レーザ発振装置から出
力されたレーザ光が入射側集光レンズで集光された後に
光ファイバＦにおけるファイバ心線１のコア１ａ内に入
射端部から入射され、このレーザ光はファイバ心線１の
コア１ａ内で反射しながら伝送されて光ファイバＦの出
射端部から出射し、出射側集光レンズで集光された後に
被加工物に照射される。このことにより、その被加工部
に対し溶接や切断等の加工が行われる。
【００３０】そして、上記被加工物が例えばアルミニウ
ムや亜鉛メッキされた金属等の反射し易い種類の材料で
あると、光ファイバＦから出射したレーザ光の一部が被
加工物で反射し、その反射レーザ光が集光レンズを通っ
て出射側コネクタＣ２側に戻り、そのスリーブ７先端部
のチップ部９（ファイバ挿通孔１０近傍）に当たる。し
かし、このチップ部９にはサファイア等、レーザ光に対
する耐光強度の高い材料（耐エネルギー密度の高い材
料）からなっているので、このチップ部９が損傷するこ
とはなく、このことによってスリーブ７のファイバ挿通
孔１０近傍の損傷が確実に防止される。
ムや亜鉛メッキされた金属等の反射し易い種類の材料で
あると、光ファイバＦから出射したレーザ光の一部が被
加工物で反射し、その反射レーザ光が集光レンズを通っ
て出射側コネクタＣ２側に戻り、そのスリーブ７先端部
のチップ部９（ファイバ挿通孔１０近傍）に当たる。し
かし、このチップ部９にはサファイア等、レーザ光に対
する耐光強度の高い材料（耐エネルギー密度の高い材
料）からなっているので、このチップ部９が損傷するこ
とはなく、このことによってスリーブ７のファイバ挿通
孔１０近傍の損傷が確実に防止される。
【００３１】また、レーザガイドＧ（光ファイバＦ）の
入射側端部にある入射側光コネクタＣ１においては、そ
のレーザ発振装置側の集光レンズとの間に光軸のミスア
ラインメントがあると、その集光レンズにより集光され
た入射レーザ光がスリーブ７のチップ部９外面に当たる
が、その場合であっても、その入射レーザ光によるチッ
プ部９の損傷を確実に防止できる。
入射側端部にある入射側光コネクタＣ１においては、そ
のレーザ発振装置側の集光レンズとの間に光軸のミスア
ラインメントがあると、その集光レンズにより集光され
た入射レーザ光がスリーブ７のチップ部９外面に当たる
が、その場合であっても、その入射レーザ光によるチッ
プ部９の損傷を確実に防止できる。
【００３２】一方、被加工物からの反射レーザ光やミス
アラインメントによる入射レーザ光が、コネクタＣ１，
Ｃ２におけるスリーブ７のファイバ挿通孔１０とそれに
挿通されている光ファイバＦのファイバ心線１との間の
隙間を通ってスリーブ７内に侵入したとしても、その侵
入したレーザ光は、スリーブ７のファイバ挿通孔１０と
光ファイバＦのジャケット２との間にあってファイバ心
線１の露出部３に挿通されている遮蔽部材１４に遮蔽さ
れることとなる。それ故、入射したレーザ光がジャケッ
ト２に当たって損傷することはなく、その光ファイバＦ
のジャケット２の損傷を確実に防止することができる。
アラインメントによる入射レーザ光が、コネクタＣ１，
Ｃ２におけるスリーブ７のファイバ挿通孔１０とそれに
挿通されている光ファイバＦのファイバ心線１との間の
隙間を通ってスリーブ７内に侵入したとしても、その侵
入したレーザ光は、スリーブ７のファイバ挿通孔１０と
光ファイバＦのジャケット２との間にあってファイバ心
線１の露出部３に挿通されている遮蔽部材１４に遮蔽さ
れることとなる。それ故、入射したレーザ光がジャケッ
ト２に当たって損傷することはなく、その光ファイバＦ
のジャケット２の損傷を確実に防止することができる。
【００３３】そのとき、上記遮蔽部材１４の先端側表面
にレーザ光の反射面１６が形成されているので、上記フ
ァイバ挿通孔１０からスリーブ７内に侵入したレーザ光
が遮蔽部材１４に当たっても、そのレーザ光は遮蔽部材
１４の反射面１６に反射されて拡散する。このため、遮
蔽部材１４自体の損傷を未然に防いで、光ファイバＦの
ジャケット２の損傷を安定して確実に防止することがで
きる。
にレーザ光の反射面１６が形成されているので、上記フ
ァイバ挿通孔１０からスリーブ７内に侵入したレーザ光
が遮蔽部材１４に当たっても、そのレーザ光は遮蔽部材
１４の反射面１６に反射されて拡散する。このため、遮
蔽部材１４自体の損傷を未然に防いで、光ファイバＦの
ジャケット２の損傷を安定して確実に防止することがで
きる。
【００３４】また、スリーブ７内においてチップ部９の
ファイバ挿通孔１０と光ファイバＦのジャケット２との
間にある光ファイバＦのファイバ心線１に散乱部材１８
が取り付けられ、この散乱部材１８は、光ファイバＦの
ファイバ心線１のクラッド１ｂと同じかそれよりも大き
い屈折率を有する石英パイプであるので、上記反射レー
ザ光や入射レーザ光が光ファイバＦのファイバ心線１の
端部からクラッド１ｂを通ってスリーブ７内に侵入した
としても、その侵入したレーザ光を、散乱部材１８の取
付位置でクラッド１ｂからその外面を透過させて散乱部
材１８に侵入させ、その散乱部材１８でレーザ光を散乱
させることができる。このことで、スリーブ７内への侵
入レーザ光による光ファイバＦのジャケット２の損傷を
より一層確実に防止することができる。
ファイバ挿通孔１０と光ファイバＦのジャケット２との
間にある光ファイバＦのファイバ心線１に散乱部材１８
が取り付けられ、この散乱部材１８は、光ファイバＦの
ファイバ心線１のクラッド１ｂと同じかそれよりも大き
い屈折率を有する石英パイプであるので、上記反射レー
ザ光や入射レーザ光が光ファイバＦのファイバ心線１の
端部からクラッド１ｂを通ってスリーブ７内に侵入した
としても、その侵入したレーザ光を、散乱部材１８の取
付位置でクラッド１ｂからその外面を透過させて散乱部
材１８に侵入させ、その散乱部材１８でレーザ光を散乱
させることができる。このことで、スリーブ７内への侵
入レーザ光による光ファイバＦのジャケット２の損傷を
より一層確実に防止することができる。
【００３５】（他の実施形態）尚、上記実施形態では、
散乱部材１８を遮蔽部材１４よりも光ファイバＦの先端
側に配置しているが、逆に、遮蔽部材１４を散乱部材１
８よりも光ファイバＦの先端側に配置してもよく、上記
実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
散乱部材１８を遮蔽部材１４よりも光ファイバＦの先端
側に配置しているが、逆に、遮蔽部材１４を散乱部材１
８よりも光ファイバＦの先端側に配置してもよく、上記
実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３６】また、上記実施形態では、散乱部材１８及
び遮蔽部材１４をそれぞれ１つずつ設けているが、これ
らの各々を複数設けることもできる。
び遮蔽部材１４をそれぞれ１つずつ設けているが、これ
らの各々を複数設けることもできる。
【００３７】また、上記実施形態では、光ファイバＦの
両端部に接続される光コネクタＣ１，Ｃ２を同じものと
して説明しているが、両光コネクタが互いに異なってい
てもよい。さらに、本発明は、光ファイバＦのいずれか
一方の端部のみに光コネクタが接続されたレーザガイド
に対しても適用することができるのは勿論である。
両端部に接続される光コネクタＣ１，Ｃ２を同じものと
して説明しているが、両光コネクタが互いに異なってい
てもよい。さらに、本発明は、光ファイバＦのいずれか
一方の端部のみに光コネクタが接続されたレーザガイド
に対しても適用することができるのは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、レーザ光伝送用ファイバの端部に取り付けられ
るレーザ用光コネクタとして、先端から保護層が除去さ
れてファイバ心線の露出部が形成された光ファイバの端
部が該露出部及び保護層に亘って嵌挿され、先端部にフ
ァイバ心線の露出部先端を挿通するファイバ挿通孔が開
口された高い耐光強度材料からなるチップ部を有するス
リーブと、このスリーブ内に設けられ、ファイバ心線の
露出部が挿通されるファイバ嵌挿孔を有する少なくとも
１つの遮蔽部材と、このスリーブ内でファイバ心線の露
出部に取り付けられ、ファイバ心線のクラッドを伝達さ
れるレーザ光をファイバ心線外に散乱させる少なくとも
１つの散乱部材とを備えたものとしたことにより、光フ
ァイバから出射した後に被加工物で反射した反射レーザ
光や、光ファイバの入射側端部にある光コネクタとレー
ザ発振装置側との光軸のミスアラインメントによる入射
レーザ光がコネクタにおけるスリーブのファイバ挿通孔
近傍に当たったり、或いはスリーブ内に侵入したりして
も、そのレーザ光が光ファイバの保護層に当たるのを防
いで、光ファイバの保護層の損傷を確実に防止すること
ができる。
よると、レーザ光伝送用ファイバの端部に取り付けられ
るレーザ用光コネクタとして、先端から保護層が除去さ
れてファイバ心線の露出部が形成された光ファイバの端
部が該露出部及び保護層に亘って嵌挿され、先端部にフ
ァイバ心線の露出部先端を挿通するファイバ挿通孔が開
口された高い耐光強度材料からなるチップ部を有するス
リーブと、このスリーブ内に設けられ、ファイバ心線の
露出部が挿通されるファイバ嵌挿孔を有する少なくとも
１つの遮蔽部材と、このスリーブ内でファイバ心線の露
出部に取り付けられ、ファイバ心線のクラッドを伝達さ
れるレーザ光をファイバ心線外に散乱させる少なくとも
１つの散乱部材とを備えたものとしたことにより、光フ
ァイバから出射した後に被加工物で反射した反射レーザ
光や、光ファイバの入射側端部にある光コネクタとレー
ザ発振装置側との光軸のミスアラインメントによる入射
レーザ光がコネクタにおけるスリーブのファイバ挿通孔
近傍に当たったり、或いはスリーブ内に侵入したりして
も、そのレーザ光が光ファイバの保護層に当たるのを防
いで、光ファイバの保護層の損傷を確実に防止すること
ができる。
【００３９】請求項２の発明では、上記散乱部材を遮蔽
部材よりも光ファイバの先端側に配置した。また、請求
項３の発明では、遮蔽部材を散乱部材よりも光ファイバ
の先端側に配置した。従って、これら発明によると、ス
リーブ内での散乱部材及び遮蔽部材の好ましい配置を具
体化することができる。
部材よりも光ファイバの先端側に配置した。また、請求
項３の発明では、遮蔽部材を散乱部材よりも光ファイバ
の先端側に配置した。従って、これら発明によると、ス
リーブ内での散乱部材及び遮蔽部材の好ましい配置を具
体化することができる。
【００４０】請求項４の発明では、散乱部材は、光ファ
イバのファイバ心線のクラッドと同じかそれよりも大き
い屈折率を有するものとする。また、請求項５の発明で
は、散乱部材はパイプ状の石英とする。これらの発明に
よれば、光ファイバのクラッドを伝達されるレーザ光を
散乱させる散乱部材の具体的構造が得られる。
イバのファイバ心線のクラッドと同じかそれよりも大き
い屈折率を有するものとする。また、請求項５の発明で
は、散乱部材はパイプ状の石英とする。これらの発明に
よれば、光ファイバのクラッドを伝達されるレーザ光を
散乱させる散乱部材の具体的構造が得られる。
【００４１】請求項６の発明によると、チップ部はサフ
ァイアとしたことにより、レーザ光に対する耐光強度の
高い材料からなるチップ部を具体化することができる。
ァイアとしたことにより、レーザ光に対する耐光強度の
高い材料からなるチップ部を具体化することができる。
【００４２】請求項７の発明によれば、遮蔽部材の先端
側表面にレーザ光を反射する反射面を設けたことによ
り、ファイバ挿通孔からスリーブ内に侵入したレーザ光
により遮蔽部材自体が損傷するのを未然に防いで、光フ
ァイバの保護層の損傷を安定して確実に防止することが
できる。
側表面にレーザ光を反射する反射面を設けたことによ
り、ファイバ挿通孔からスリーブ内に侵入したレーザ光
により遮蔽部材自体が損傷するのを未然に防いで、光フ
ァイバの保護層の損傷を安定して確実に防止することが
できる。
【００４３】請求項８の発明によれば、レーザ光は高出
力レーザ光としたことにより、本発明の効果が有効に発
揮される。
力レーザ光としたことにより、本発明の効果が有効に発
揮される。
【００４４】請求項９の発明によると、上記各レーザ用
光コネクタを、レーザ用光ファイバの端部に取り付けら
れてレーザガイドを設けたことにより、レーザ光による
損傷を確実に防止できるレーザガイドが得られる。
光コネクタを、レーザ用光ファイバの端部に取り付けら
れてレーザガイドを設けたことにより、レーザ光による
損傷を確実に防止できるレーザガイドが得られる。
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザ用光コネクタ
を拡大して示す断面図である。
を拡大して示す断面図である。
【図２】レーザガイドの全体構成を示す図である。
Ｇ レーザガイド
Ｆ 光ファイバ
Ｃ１，Ｃ２ レーザ用光コネクタ
１ ファイバ心線
１ｂ クラッド
２ ジャケット（保護層）
３ 露出部
７ スリーブ
９ チップ部
１０ ファイバ挿通孔
１４ 遮蔽部材
１５ ファイバ嵌挿孔
１６ 反射面
１８ 散乱部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山崎 元彦
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
Ｆターム(参考） 2H036 QA12 QA22 QA59
2H037 BA02 DA04 DA06 DA15
Claims (9)
- 【請求項１】 コア及びクラッドからなるファイバ心線
を保護層で被覆してなり、レーザ光を伝送するレーザ用
光ファイバの端部に取り付けられるレーザ用光コネクタ
であって、 先端から保護層が除去されてファイバ心線の露出部が形
成された光ファイバの端部が該露出部及び保護層に亘っ
て嵌挿され、先端部に、上記ファイバ心線の露出部先端
を挿通するファイバ挿通孔が開口されかつレーザ光に対
する耐光強度の高い材料からなるチップ部を有するスリ
ーブと、 上記スリーブ内に設けられ、ファイバ心線の露出部が挿
通されるファイバ嵌挿孔を有する少なくとも１つの遮蔽
部材と、 上記スリーブ内でファイバ心線の露出部に該露出部を取
り囲むように取り付けられ、ファイバ心線のクラッドを
伝達されるレーザ光をファイバ心線外に散乱させる少な
くとも１つの散乱部材とを備えたことを特徴とするレー
ザ用光コネクタ。 - 【請求項２】 請求項１のレーザ用光コネクタにおい
て、 散乱部材が遮蔽部材よりも光ファイバの先端側に配置さ
れていることを特徴とするレーザ用光コネクタ。 - 【請求項３】 請求項１のレーザ用光コネクタにおい
て、 遮蔽部材が散乱部材よりも光ファイバの先端側に配置さ
れていることを特徴とするレーザ用光コネクタ。 - 【請求項４】 請求項１のレーザ用光コネクタにおい
て、 散乱部材は、光ファイバのファイバ心線のクラッドと同
じかそれよりも大きい屈折率を有するものであることを
特徴とするレーザ用光コネクタ。 - 【請求項５】 請求項４のレーザ用光コネクタにおい
て、 散乱部材は、パイプ状の石英からなることを特徴とする
レーザ用光コネクタ。 - 【請求項６】 請求項１のレーザ用光コネクタにおい
て、 チップ部は、サファイアからなることを特徴とするレー
ザ用光コネクタ。 - 【請求項７】 請求項１のレーザ用光コネクタにおい
て、 遮蔽部材の先端側表面にレーザ光を反射する反射面が設
けられていることを特徴とするレーザ用光コネクタ。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１つのレーザ用
光コネクタにおいて、 レーザ光は高出力レーザ光であることを特徴とするレー
ザ用光コネクタ。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１つのレーザ用
光コネクタが、レーザ用光ファイバの端部に取り付けら
れてなることを特徴とするレーザガイド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297743A JP2003107294A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | レーザ用光コネクタ及びレーザガイド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297743A JP2003107294A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | レーザ用光コネクタ及びレーザガイド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003107294A true JP2003107294A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19118762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297743A Pending JP2003107294A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | レーザ用光コネクタ及びレーザガイド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003107294A (ja) |
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2001
- 2001-09-27 JP JP2001297743A patent/JP2003107294A/ja active Pending
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