JP3403773B2 - ファイバー接続ユニット - Google Patents
ファイバー接続ユニットInfo
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- JP3403773B2 JP3403773B2 JP25292993A JP25292993A JP3403773B2 JP 3403773 B2 JP3403773 B2 JP 3403773B2 JP 25292993 A JP25292993 A JP 25292993A JP 25292993 A JP25292993 A JP 25292993A JP 3403773 B2 JP3403773 B2 JP 3403773B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＹＡＧレーザ光等の加
工用レーザ光をファイバーで伝送する際のファイバーと
ファイバーまたはレーザ発振器とファイバーを光学的に
接続するファイバー接続ユニットに関する。
工用レーザ光をファイバーで伝送する際のファイバーと
ファイバーまたはレーザ発振器とファイバーを光学的に
接続するファイバー接続ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のファイバー接続ユニットを、図５
に示す。図５において、符号１は発振器からのレーザ光
を伝送し終端からレーザ光を出射する出射ファイバー
で、符号２はこの出射ファイバーから出射されるレーザ
光を入射する入射ファイバーである。出射ファイバー１
と入射ファイバー２は直線的に間隔をおいて設置され、
出射ファイバー１と入射ファイバー２の間には、出射フ
ァイバー１から出射されるレーザ光を入射ファイバー２
の入射端面に集光する集光レンズユニット３が設置され
ている。
に示す。図５において、符号１は発振器からのレーザ光
を伝送し終端からレーザ光を出射する出射ファイバー
で、符号２はこの出射ファイバーから出射されるレーザ
光を入射する入射ファイバーである。出射ファイバー１
と入射ファイバー２は直線的に間隔をおいて設置され、
出射ファイバー１と入射ファイバー２の間には、出射フ
ァイバー１から出射されるレーザ光を入射ファイバー２
の入射端面に集光する集光レンズユニット３が設置され
ている。
【０００３】この構成においては、出射ファイバー１と
入射ファイバー２の相互の位置を調整する調整機構がな
く、出射ファイバー１と入射ファイバー２は一定に固定
される。また、出射ファイバー１から出射されるレーザ
光のパワーはこの時点では不明であり、光伝送状態が正
常か異常かも不明である。
入射ファイバー２の相互の位置を調整する調整機構がな
く、出射ファイバー１と入射ファイバー２は一定に固定
される。また、出射ファイバー１から出射されるレーザ
光のパワーはこの時点では不明であり、光伝送状態が正
常か異常かも不明である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記従来
技術においては、次のような問題点があった。 （１）入射ファイバー２端面におけるレーザ光の入射状
態をモニターしながら入射ファイバー２の先端位置を調
整する機構がないので、集光レンズユニット３によるレ
ーザ光の集光点を入射ファイバー２の入射端面の中心に
正確に位置させるのが難しい。 （２）発振器から例えば 200ｍのファイバーでレーザ光
を伝送し、ファイバー接続ユニットを介して次のファイ
バーにレーザ光を伝送する時にこの中間伝送パワーを確
認することができないため、加工点までレーザ光が安定
に伝送されているかどうか不明である。
技術においては、次のような問題点があった。 （１）入射ファイバー２端面におけるレーザ光の入射状
態をモニターしながら入射ファイバー２の先端位置を調
整する機構がないので、集光レンズユニット３によるレ
ーザ光の集光点を入射ファイバー２の入射端面の中心に
正確に位置させるのが難しい。 （２）発振器から例えば 200ｍのファイバーでレーザ光
を伝送し、ファイバー接続ユニットを介して次のファイ
バーにレーザ光を伝送する時にこの中間伝送パワーを確
認することができないため、加工点までレーザ光が安定
に伝送されているかどうか不明である。
【０００５】本発明は係る点に対処してなされたもの
で、ＹＡＧレーザ光等の加工用レーザ光をファイバーで
伝送する際に、ファイバーを良好に接続するとともに、
この接続点でのレーザ光のパワーを確認して加工点まで
安定にレーザ光を伝送することができるファイバー接続
ユニットを提供することを目的とする。
で、ＹＡＧレーザ光等の加工用レーザ光をファイバーで
伝送する際に、ファイバーを良好に接続するとともに、
この接続点でのレーザ光のパワーを確認して加工点まで
安定にレーザ光を伝送することができるファイバー接続
ユニットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、加工
用レーザ光を伝送する第１のファイバーと第２のファイ
バーを光学的に接続するファイバー接続ユニットにおい
て、第１のファイバーの端面から出射されたレーザ光を
第２のファイバーの入射端面に集光する集光レンズユニ
ットと、第１のファイバーの端面から出射されるレーザ
光を反射して第２のファイバーに導くとともに、レーザ
光の一部を透過する半透過ベンダーと、この半透過ベン
ダーを透過したレーザ光を検出し、この検出結果に基づ
いて第１のファイバーの端面から出射されるレーザ光の
パワーを計測する出射光モニター手段と、この出射光モ
ニター手段からの検出結果に基づいてレーザ発振器の電
源を制御しレーザ光の出力を調整するレーザ光調整手段
と、第２のファイバーの入射端面に可視光を照射しその
反射光を半透過ベンダーを介して入力することにより端
面画像およびその輝度を表示する入射端面モニター手段
とを具備することを特徴とする。
用レーザ光を伝送する第１のファイバーと第２のファイ
バーを光学的に接続するファイバー接続ユニットにおい
て、第１のファイバーの端面から出射されたレーザ光を
第２のファイバーの入射端面に集光する集光レンズユニ
ットと、第１のファイバーの端面から出射されるレーザ
光を反射して第２のファイバーに導くとともに、レーザ
光の一部を透過する半透過ベンダーと、この半透過ベン
ダーを透過したレーザ光を検出し、この検出結果に基づ
いて第１のファイバーの端面から出射されるレーザ光の
パワーを計測する出射光モニター手段と、この出射光モ
ニター手段からの検出結果に基づいてレーザ発振器の電
源を制御しレーザ光の出力を調整するレーザ光調整手段
と、第２のファイバーの入射端面に可視光を照射しその
反射光を半透過ベンダーを介して入力することにより端
面画像およびその輝度を表示する入射端面モニター手段
とを具備することを特徴とする。
【０００７】この構成において、好ましくは、第１のフ
ァイバーの出射端部、集光レンズユニットおよび第２の
ファイバーの入射端部をそれぞれ保持する各保持部を冷
却する間接冷却手段と、第２のファイバーの入射端部の
保持部を３軸方向に移動可能に保持する調整テーブル
と、集光レンズユニットおよび半透過性ベンダーの各温
度を検出する温度検出手段をさらに具備する。
ァイバーの出射端部、集光レンズユニットおよび第２の
ファイバーの入射端部をそれぞれ保持する各保持部を冷
却する間接冷却手段と、第２のファイバーの入射端部の
保持部を３軸方向に移動可能に保持する調整テーブル
と、集光レンズユニットおよび半透過性ベンダーの各温
度を検出する温度検出手段をさらに具備する。
【０００８】また、本発明は、加工用レーザ光を発振す
るレーザ発振器と加工用レーザ光を伝送するファイバー
を光学的に接続するファイバー接続ユニットにおいて、
レーザ発振器から出射されたレーザ光をファイバーの入
射端面に集光する集光レンズユニットと、レーザ発振器
から出射されるレーザ光を反射してファイバーに導くと
ともに、レーザ光の一部を透過する半透過ベンダーと、
この半透過ベンダーを透過したレーザ光を検出し、この
検出結果に基づいてレーザ発振器から出射されるレーザ
光のパワーを計測する出射光モニター手段と、この出射
光モニター手段からの検出結果に基づいてレーザ発振器
の電源を制御しレーザ光の出力を調整するレーザ光調整
手段と、ファイバーの入射端面に可視光を照射しその反
射光を半透過ベンダーを介して入力することにより端面
画像およびその輝度を表示する入射端面モニター手段と
を具備することを特徴とする。
るレーザ発振器と加工用レーザ光を伝送するファイバー
を光学的に接続するファイバー接続ユニットにおいて、
レーザ発振器から出射されたレーザ光をファイバーの入
射端面に集光する集光レンズユニットと、レーザ発振器
から出射されるレーザ光を反射してファイバーに導くと
ともに、レーザ光の一部を透過する半透過ベンダーと、
この半透過ベンダーを透過したレーザ光を検出し、この
検出結果に基づいてレーザ発振器から出射されるレーザ
光のパワーを計測する出射光モニター手段と、この出射
光モニター手段からの検出結果に基づいてレーザ発振器
の電源を制御しレーザ光の出力を調整するレーザ光調整
手段と、ファイバーの入射端面に可視光を照射しその反
射光を半透過ベンダーを介して入力することにより端面
画像およびその輝度を表示する入射端面モニター手段と
を具備することを特徴とする。
【０００９】この構成においても、好ましくは、集光レ
ンズユニットおよびファイバーの入射端部をそれぞれ保
持する各保持部を冷却する間接冷却手段と、ファイバー
の入射端部の保持部を３軸方向に移動可能に保持する調
整テーブルと、集光レンズユニットおよび半透過性ベン
ダーの各温度を検出する温度検出手段をさらに具備す
る。
ンズユニットおよびファイバーの入射端部をそれぞれ保
持する各保持部を冷却する間接冷却手段と、ファイバー
の入射端部の保持部を３軸方向に移動可能に保持する調
整テーブルと、集光レンズユニットおよび半透過性ベン
ダーの各温度を検出する温度検出手段をさらに具備す
る。
【００１０】
【作用】上記構成において、半透過ベンダーは、出射端
から出射されるレーザ光のうち大部分を入射ファイバー
に向けて反射し、一部を透過して出射光モニター手段の
レーザ光センサに入射させる。出射光モニター手段は、
レーザ光センサとレーザ光パワー表示計を有し、レーザ
光センサの検出値より出射端から出射されたレーザ光の
パワーを算出してレーザ光パワー表示計に表示する。こ
の出射されたレーザ光のパワーを監視して、発振器の出
力を調整することにより、加工点にレーザ光を安定して
供給することができる。
から出射されるレーザ光のうち大部分を入射ファイバー
に向けて反射し、一部を透過して出射光モニター手段の
レーザ光センサに入射させる。出射光モニター手段は、
レーザ光センサとレーザ光パワー表示計を有し、レーザ
光センサの検出値より出射端から出射されたレーザ光の
パワーを算出してレーザ光パワー表示計に表示する。こ
の出射されたレーザ光のパワーを監視して、発振器の出
力を調整することにより、加工点にレーザ光を安定して
供給することができる。
【００１１】入射端面モニター手段は、ファイバーの入
射端面に可視光を照射する照明ランプと、照明ランプか
らの可視光を入射端面に向けて反射するとともに入射端
面から反射してきた可視光を透過する半透過ミラーと、
入射端面からの反射光を入力して端面の画像を撮像する
カメラと、入射端面からの反射光をカメラに集光させる
結像レンズユニットと、カメラが撮像した端面画像を表
示するＴＶモニターとを有し、照明ランプの照明によ
り、出射端から出射され集光レンズユニットにより集光
され半透過ベンダーにより曲折されたレーザ光を入射す
るファイバーの端面画像を撮像し、ＴＶモニターに表示
する。したがって、ＴＶモニターを見ながら、調整テー
ブルでファイバーの先端位置を調整することにより、レ
ーザ光の集光点をファイバーの入射端面の中心に正確に
位置させることができる。また、加工中には、加工点か
らの反射光の変動を監視することで加工の安定化を図る
ことができる。
射端面に可視光を照射する照明ランプと、照明ランプか
らの可視光を入射端面に向けて反射するとともに入射端
面から反射してきた可視光を透過する半透過ミラーと、
入射端面からの反射光を入力して端面の画像を撮像する
カメラと、入射端面からの反射光をカメラに集光させる
結像レンズユニットと、カメラが撮像した端面画像を表
示するＴＶモニターとを有し、照明ランプの照明によ
り、出射端から出射され集光レンズユニットにより集光
され半透過ベンダーにより曲折されたレーザ光を入射す
るファイバーの端面画像を撮像し、ＴＶモニターに表示
する。したがって、ＴＶモニターを見ながら、調整テー
ブルでファイバーの先端位置を調整することにより、レ
ーザ光の集光点をファイバーの入射端面の中心に正確に
位置させることができる。また、加工中には、加工点か
らの反射光の変動を監視することで加工の安定化を図る
ことができる。
【００１２】また、間接冷却手段により光学部品の周囲
を冷却することにより、レーザ光の大出力化に伴う光学
部品の温度上昇を抑制することができ、さらに光学部品
の温度を温度検出手段により計測することにより、光学
部品の温度変化を監視してフアイバー接続ユニットの信
頼性を高めることができる。
を冷却することにより、レーザ光の大出力化に伴う光学
部品の温度上昇を抑制することができ、さらに光学部品
の温度を温度検出手段により計測することにより、光学
部品の温度変化を監視してフアイバー接続ユニットの信
頼性を高めることができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。なお、従来例と共通する部分には同一符号を付け
て説明する。図１は、本発明のファイバー接続ユニット
の一実施例を示すものである。この実施例においては、
出射ファイバー（第１のファイバー）１と入射ファイバ
ー（第２のファイバー）２はＬ字状に接続される。本実
施例のファイバー接続ユニット１０は、出射ファイバー
１から出射されるレーザ光１１を透過し集光する２枚の
レンズからなる集光レンズユニット３と、この集光レン
ズユニット３を透過したレーザ光１１を集光点手前で９
０度に折り返す石英製などの半透過ベンダー１２と、半
透過ベンダー１２を透過した数％のレーザ光を検出する
レーザ光センサ１３と、レーザ光センサ１３で検出され
計測されたレーザ光パワーを表示するレーザ光パワー表
示計１４と、入射ファイバー２の端面に光をあてるため
の照明ランプ１５および半透過ミラー１６と、入射ファ
イバー２の端面から反射された光１７を入力し端面の画
像を撮像するＣＣＤカメラ１８と、入射ファイバー２の
端面からの反射光１７をＣＣＤカメラ１８に収束するた
めの結像レンズユニット１９と、ＣＣＤカメラ１８から
の画像信号を入力し表示するＴＶモニター２０とで構成
されている。
する。なお、従来例と共通する部分には同一符号を付け
て説明する。図１は、本発明のファイバー接続ユニット
の一実施例を示すものである。この実施例においては、
出射ファイバー（第１のファイバー）１と入射ファイバ
ー（第２のファイバー）２はＬ字状に接続される。本実
施例のファイバー接続ユニット１０は、出射ファイバー
１から出射されるレーザ光１１を透過し集光する２枚の
レンズからなる集光レンズユニット３と、この集光レン
ズユニット３を透過したレーザ光１１を集光点手前で９
０度に折り返す石英製などの半透過ベンダー１２と、半
透過ベンダー１２を透過した数％のレーザ光を検出する
レーザ光センサ１３と、レーザ光センサ１３で検出され
計測されたレーザ光パワーを表示するレーザ光パワー表
示計１４と、入射ファイバー２の端面に光をあてるため
の照明ランプ１５および半透過ミラー１６と、入射ファ
イバー２の端面から反射された光１７を入力し端面の画
像を撮像するＣＣＤカメラ１８と、入射ファイバー２の
端面からの反射光１７をＣＣＤカメラ１８に収束するた
めの結像レンズユニット１９と、ＣＣＤカメラ１８から
の画像信号を入力し表示するＴＶモニター２０とで構成
されている。
【００１４】さらに、このファイバー接続ユニット１０
においては、出射ファイバー１の端面、集光レンズユニ
ット３および入射ファイバー２の端面を間接的に冷却す
る冷却層２１が各側面に形成されている。また、集光レ
ンズユニット３および半透過ベンダー１２の端面にはそ
れぞれ熱伝対２２が取り付けられ、温度計２３によって
温度が計測されるようになっている。さらに入射ファイ
バー２の端面を保持し冷却層２１を有する保持部２４
は、図１（ｂ）に示すようにＸ軸方向に可動のＸ軸テー
ブル２５ａ，Ｙ軸方向に可動のＹ軸テーブル２５ｂ，Ｚ
軸方向に可動のＺ軸テーブル２５ｃからなる３軸方向に
移動調整可能な調整テーブル２５の上に設置され、レー
ザ光の集光点に入射ファイバー２の端面の中心が位置す
るように調整される。また、ファイバー接続ユニット１
０から得られるデータ（温度、端面画像、パワー）は、
図２に示すように各計測器からコンピュータ２６に入力
され、コンピュータ２６は各データに基づいて発振器の
電源２７を制御する。
においては、出射ファイバー１の端面、集光レンズユニ
ット３および入射ファイバー２の端面を間接的に冷却す
る冷却層２１が各側面に形成されている。また、集光レ
ンズユニット３および半透過ベンダー１２の端面にはそ
れぞれ熱伝対２２が取り付けられ、温度計２３によって
温度が計測されるようになっている。さらに入射ファイ
バー２の端面を保持し冷却層２１を有する保持部２４
は、図１（ｂ）に示すようにＸ軸方向に可動のＸ軸テー
ブル２５ａ，Ｙ軸方向に可動のＹ軸テーブル２５ｂ，Ｚ
軸方向に可動のＺ軸テーブル２５ｃからなる３軸方向に
移動調整可能な調整テーブル２５の上に設置され、レー
ザ光の集光点に入射ファイバー２の端面の中心が位置す
るように調整される。また、ファイバー接続ユニット１
０から得られるデータ（温度、端面画像、パワー）は、
図２に示すように各計測器からコンピュータ２６に入力
され、コンピュータ２６は各データに基づいて発振器の
電源２７を制御する。
【００１５】次に上記構成のファイバー接続ユニットの
作用を説明する。発振器からのレーザ光を伝送する出射
ファイバー１から出射されたレーザ光１１は、数枚の集
光レンズからなる集光レンズユニット３で集光され、入
射ファイバー２の端面に集光する前に半透過ベンダー１
２で90度折り返され、出射ファイバーに対して垂直方向
に設置されている入射ファイバー２の端面に集光する。
このとき半透過ベンダー１２を透過した数％のレーザ光
はレーザ光検出センサ１３に入力され、出射ファイバー
１から出射されるレーザ光１１のパワーが計測される。
入射ファイバー２の端面には、照明ランプ１５から半透
過ミラー１６で反射された可視光が照射される。この入
射端面に照射され反射した光１７は、半透過ベンダー１
２を透過し結像レンズユニット１９によりＣＣＤカメラ
１８上に焦点を結ぶ。ＣＣＤカメラ１８は結像レンズユ
ニット１９により収束され半透過ミラー１６を透過した
光１７を入力し、端面画像を撮像する。ＣＣＤカメラ１
８によって撮像された入射端面の画像はＴＶモニター２
０に表示される。
作用を説明する。発振器からのレーザ光を伝送する出射
ファイバー１から出射されたレーザ光１１は、数枚の集
光レンズからなる集光レンズユニット３で集光され、入
射ファイバー２の端面に集光する前に半透過ベンダー１
２で90度折り返され、出射ファイバーに対して垂直方向
に設置されている入射ファイバー２の端面に集光する。
このとき半透過ベンダー１２を透過した数％のレーザ光
はレーザ光検出センサ１３に入力され、出射ファイバー
１から出射されるレーザ光１１のパワーが計測される。
入射ファイバー２の端面には、照明ランプ１５から半透
過ミラー１６で反射された可視光が照射される。この入
射端面に照射され反射した光１７は、半透過ベンダー１
２を透過し結像レンズユニット１９によりＣＣＤカメラ
１８上に焦点を結ぶ。ＣＣＤカメラ１８は結像レンズユ
ニット１９により収束され半透過ミラー１６を透過した
光１７を入力し、端面画像を撮像する。ＣＣＤカメラ１
８によって撮像された入射端面の画像はＴＶモニター２
０に表示される。
【００１６】コンピュータ２６はＴＶモニター２０から
画像処理装置２８を介して端面画像データを入力すると
ともに、温度計２３およびレーザ光パワー表示計１４か
らのデータを入力し、各データの判断を行って発振器の
電源２７等を制御する。
画像処理装置２８を介して端面画像データを入力すると
ともに、温度計２３およびレーザ光パワー表示計１４か
らのデータを入力し、各データの判断を行って発振器の
電源２７等を制御する。
【００１７】具体的には、レーザ光パワー表示計１４か
ら得られるデータをもとに正常なパワーかどうかを判断
し、少ない場合には電源２７の出力を上げてパワーの安
定化を計る光フィードバック制御を行う。また、温度計
２３から得られるデータが正常か異常かを判断し、異常
の場合には電源２７にレーザ発振をストップする。さら
にファイバー端面をモニターするＴＶモニター２０でア
ライメントを調整するが、加工中に発生する可視光の光
がファイバー２を通してこのモニター上に観察される。
この可視光は、異常の場合には大きくその輝度が変動す
る。この輝度の変化量を従来のデータと比較しながら、
コンピュータにより判断してレーザ出力を制御する。
ら得られるデータをもとに正常なパワーかどうかを判断
し、少ない場合には電源２７の出力を上げてパワーの安
定化を計る光フィードバック制御を行う。また、温度計
２３から得られるデータが正常か異常かを判断し、異常
の場合には電源２７にレーザ発振をストップする。さら
にファイバー端面をモニターするＴＶモニター２０でア
ライメントを調整するが、加工中に発生する可視光の光
がファイバー２を通してこのモニター上に観察される。
この可視光は、異常の場合には大きくその輝度が変動す
る。この輝度の変化量を従来のデータと比較しながら、
コンピュータにより判断してレーザ出力を制御する。
【００１８】以上の説明からも明らかなように、本実施
例のファイバー接続ユニットは、以下の効果が得られる
ため、特に高信頼性を要する原子力発電所におけるレー
ザ加工、修理等の際に好適である。 （１）ファイバーの光軸を容易に調整することができ、
簡単にファイバーの交換ができる。 （２）第２段目のファイバーに入射するパワーを計測で
きるため安定した加工が行え、また発振器出力とを比較
することで前段のファイバーや光学部品の劣化を想定す
ることができ、システム全体としての信頼性を高めるこ
とができる。また、電源への光フィードバック制御も容
易にできるため、さらなる安定した加工が行える。 （３）ファイバー接続ユニット内の光学部品の劣化や、
損傷状況も判定できるため、信頼性の高い光伝送システ
ムを構築することができる。
例のファイバー接続ユニットは、以下の効果が得られる
ため、特に高信頼性を要する原子力発電所におけるレー
ザ加工、修理等の際に好適である。 （１）ファイバーの光軸を容易に調整することができ、
簡単にファイバーの交換ができる。 （２）第２段目のファイバーに入射するパワーを計測で
きるため安定した加工が行え、また発振器出力とを比較
することで前段のファイバーや光学部品の劣化を想定す
ることができ、システム全体としての信頼性を高めるこ
とができる。また、電源への光フィードバック制御も容
易にできるため、さらなる安定した加工が行える。 （３）ファイバー接続ユニット内の光学部品の劣化や、
損傷状況も判定できるため、信頼性の高い光伝送システ
ムを構築することができる。
【００１９】図３は、本発明のファイバー接続ユニット
の他の実施例を示すもので、図１に示す実施例とは半透
過ベンダー１２と集光レンズユニット３の配列が異な
り、他はほとんど同じである。すなわち、出射ファイバ
ー１から出射され３たレーザ光は半透過ベンダー１２で
約99％程度反射され、集光レンズユニット３を通過して
入射ファイバー２端面に集光される。半透過ベンダー１
２で透過した一部のレーザ光は、レーザ光用結像レンズ
３１を経てレーザ光センサ１３に入力され出射レーザ光
のパワーを計測されてパワー表示計１４に表示される。
また、入射ファイバー２端面の調整のために、入射ファ
イバー２と同じ光軸上に照明ランプ１５と半透過ミラー
１６および入射ファイバー２端面の像を結像するための
結像レンズユニット１９およびＣＣＤカメラ１８が設置
されている。この実施例と前述の図１に示す実施例との
違いは、この実施例の方が光学設計上難しい点があるだ
けで、機能的にはほぼ同等である。
の他の実施例を示すもので、図１に示す実施例とは半透
過ベンダー１２と集光レンズユニット３の配列が異な
り、他はほとんど同じである。すなわち、出射ファイバ
ー１から出射され３たレーザ光は半透過ベンダー１２で
約99％程度反射され、集光レンズユニット３を通過して
入射ファイバー２端面に集光される。半透過ベンダー１
２で透過した一部のレーザ光は、レーザ光用結像レンズ
３１を経てレーザ光センサ１３に入力され出射レーザ光
のパワーを計測されてパワー表示計１４に表示される。
また、入射ファイバー２端面の調整のために、入射ファ
イバー２と同じ光軸上に照明ランプ１５と半透過ミラー
１６および入射ファイバー２端面の像を結像するための
結像レンズユニット１９およびＣＣＤカメラ１８が設置
されている。この実施例と前述の図１に示す実施例との
違いは、この実施例の方が光学設計上難しい点があるだ
けで、機能的にはほぼ同等である。
【００２０】図４は、本発明のファイバー接続ユニット
のさらに他の実施例を示すもので、ここではレーザ発振
器４１とファイバーを接続する。この実施例において、
直列に数個配置されたレーザ発振器４１から発振したレ
ーザ光４２は、２枚の半透過ベンダー１２ａ、１２ｂで
折り返され集光レンズユニット３で集光され入射ファイ
バー２に入射される。
のさらに他の実施例を示すもので、ここではレーザ発振
器４１とファイバーを接続する。この実施例において、
直列に数個配置されたレーザ発振器４１から発振したレ
ーザ光４２は、２枚の半透過ベンダー１２ａ、１２ｂで
折り返され集光レンズユニット３で集光され入射ファイ
バー２に入射される。
【００２１】この構成において、半透過ベンダー１２ｂ
の裏側に、レーザ光センサ１３が設置され、パワーがモ
ニターされる。また、入射ファイバー２と同じ光軸上に
ファイバー端面モニター用に半透過ミラー１６、照明用
ランプ１５、およびＣＣＤカメラ１８が設置される。
の裏側に、レーザ光センサ１３が設置され、パワーがモ
ニターされる。また、入射ファイバー２と同じ光軸上に
ファイバー端面モニター用に半透過ミラー１６、照明用
ランプ１５、およびＣＣＤカメラ１８が設置される。
【００２２】この構成により、レーザ光センサ１３によ
り常時モニターされたパワーは、コンピュータ２６に入
力されレーザ発振器４１の電源２７にフィードバックさ
れてレーザ加工の安定化が図られる。また、ファイバー
端面モニターにより入射ファイバー２端面のアライメン
トが容易に行われ、かつ加工中にモニターできる可視光
の挙動、変化等を画像処理装置２８を通じてコンピュー
タ２６により発振器４１の制御を行うことができる。
り常時モニターされたパワーは、コンピュータ２６に入
力されレーザ発振器４１の電源２７にフィードバックさ
れてレーザ加工の安定化が図られる。また、ファイバー
端面モニターにより入射ファイバー２端面のアライメン
トが容易に行われ、かつ加工中にモニターできる可視光
の挙動、変化等を画像処理装置２８を通じてコンピュー
タ２６により発振器４１の制御を行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば以下の
効果が得られる。 （１）ファイバーとファイバーの光軸を調整する際に、
入射ファイバーの光軸をモニター画面を観察しながら容
易に調整することができ、さらに簡単にファイバーの交
換ができる。 （２）第２段目のファイバーに入射するパワーを計測す
ることにより、安定した加工が行え、また発振器出力と
を比較することで前段のファイバーや光学部品の劣化を
想定することができ、システム全体としての信頼性を高
めることができる。また、電源への光フィードバック制
御も容易にできるため、さらなる安定した加工が行え
る。 （３）ファイバー接続ユニット内の光学部品の劣化や、
損傷状況も判定できるため、信頼性の高い光伝送システ
ムが構築できる。
効果が得られる。 （１）ファイバーとファイバーの光軸を調整する際に、
入射ファイバーの光軸をモニター画面を観察しながら容
易に調整することができ、さらに簡単にファイバーの交
換ができる。 （２）第２段目のファイバーに入射するパワーを計測す
ることにより、安定した加工が行え、また発振器出力と
を比較することで前段のファイバーや光学部品の劣化を
想定することができ、システム全体としての信頼性を高
めることができる。また、電源への光フィードバック制
御も容易にできるため、さらなる安定した加工が行え
る。 （３）ファイバー接続ユニット内の光学部品の劣化や、
損傷状況も判定できるため、信頼性の高い光伝送システ
ムが構築できる。
【図１】本発明の一実施例のファイバー接続ユニットを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例のファイバー接続ユニットの
信号・データ処理を示すブロック図である。
信号・データ処理を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例のファイバー接続ユニット
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例のファイバー接続ユ
ニットを概略的に示す図である。
ニットを概略的に示す図である。
【図５】従来のファイバー接続ユニットを示す断面図で
ある。
ある。
１………出射ファイバー
２………入射ファイバー
３………集光レンズユニット
１２………半透過ベンダー
１３………レーザ光センサ
１６………半透過ミラー
１８………ＣＣＤカメラ
１９………結像レンズユニット
２０………ＴＶモニター
２１………冷却層
２５………調整テーブル
４１………レーザ発振器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−150145（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−108190（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−111181（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−122784（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−15010（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/32
Claims (8)
- 【請求項１】加工用レーザ光を伝送する第１のファイバ
ーと第２のファイバーを光学的に接続するファイバー接
続ユニットにおいて、 前記第１のファイバーの端面から出射されたレーザ光を
前記第２のファイバーの入射端面に集光する集光レンズ
ユニットと、 前記第１のファイバーの端面から出射されるレーザ光を
反射して前記第２のファイバーに導くとともに、レーザ
光の一部を透過する半透過ベンダーと、 この半透過ベンダーを透過したレーザ光を検出し、この
検出結果に基づいて前記第１のファイバーの端面から出
射されるレーザ光のパワーを計測する出射光モニター手
段と、前記出射光モニター手段からの検出結果に基づいて前記
第１のファイバーに接続されるレーザ発振器の電源を制
御しレーザ光の出力を調整するレーザ光調整手段と、 前記第２のファイバーの前記入射端面に可視光を照射し
その反射光を前記半透過ベンダーを介して入力すること
により端面画像およびその輝度を表示する入射端面モニ
ター手段とを具備することを特徴とするファイバー接続
ユニット。 - 【請求項２】前記第１のファイバーの出射端部、前記集
光レンズユニットおよび前記第２のファイバーの入射端
部をそれぞれ保持する各保持部を冷却する間接冷却手段
を具備することを特徴とする請求項１記載のファイバー
接続ユニット。 - 【請求項３】前記第２のファイバーの入射端部の保持部
を３軸方向に移動可能に保持する調整テーブルを具備す
ることを特徴とする請求項１記載のファイバー接続ユニ
ット。 - 【請求項４】前記集光レンズユニットおよび前記半透過
性ベンダーの各温度を検出する温度検出手段を具備する
ことを特徴とする請求項１記載のファイバー接続ユニッ
ト。 - 【請求項５】加工用レーザ光を発振するレーザ発振器と
加工用レーザ光を伝送するファイバーを光学的に接続す
るファイバー接続ユニットにおいて、 前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を前記ファイ
バーの入射端面に集光する集光レンズユニットと、 前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を反射して前
記ファイバーに導くとともに、レーザ光の一部を透過す
る半透過ベンダーと、 この半透過ベンダーを透過したレーザ光を検出し、この
検出結果に基づいて前記レーザ発振器から出射されるレ
ーザ光のパワーを計測する出射光モニター手段と、 前記出射光モニター手段からの検出結果に基づいて前記
レーザ発振器の電源を制御しレーザ光の出力を調整する
レーザ光調整手段とを 前記ファイバーの前記入射端面に
可視光を照射しその反射光を前記半透過ベンダーを介し
て入力することにより端面画像およびその輝度を表示す
る入射端面モニター手段とを具備することを特徴とする
ファイバー接続ユニット。 - 【請求項６】前記集光レンズユニットおよび前記ファイ
バーの入射端部をそれぞれ保持する各保持部を冷却する
間接冷却手段を具備することを特徴とする請求項５記載
のファイバー接続ユニット。 - 【請求項７】前記ファイバーの入射端部の保持部を３軸
方向に移動可能に保持する調整テーブルを具備すること
を特徴とする請求項５記載のファイバー接続ユニット。 - 【請求項８】前記集光レンズユニットおよび前記半透過
性ベンダーの各温度を検出する温度検出手段を具備する
ことを特徴とする請求項５記載のファイバー接続ユニッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25292993A JP3403773B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ファイバー接続ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25292993A JP3403773B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ファイバー接続ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104147A JPH07104147A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3403773B2 true JP3403773B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17244137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25292993A Expired - Fee Related JP3403773B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | ファイバー接続ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403773B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8908167B2 (en) * | 2010-05-05 | 2014-12-09 | Afl Telecommunications Llc | Fiber optic connector inspection microscope with integral optical power measurement |
| WO2021247754A1 (en) * | 2020-06-03 | 2021-12-09 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Directing light into an optical fiber |
| JP7557683B1 (ja) * | 2024-02-19 | 2024-09-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ装置および伝送ファイバ接続調整方法 |
| JP7554967B1 (ja) * | 2024-02-19 | 2024-09-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 伝送ファイバ角度調整装置及び伝送ファイバ角度調整方法及びレーザ装置 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25292993A patent/JP3403773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104147A (ja) | 1995-04-21 |
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