(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア及びクラッドを含む光ファイバと、前記光ファイバを被覆するジャケットとを有する光ファイバ心線と、
前記光ファイバ心線の端部に取り付けられた光コネクタと、
を備えた光コネクタ構造であって、
前記光ファイバ心線は、前記光コネクタ内において、前記ジャケットを有さずに前記光ファイバが露出した先端側のファイバ露出部分と、前記ファイバ露出部分の後方側に連続した前記ジャケットを有するジャケット被覆部分とが構成されていると共に、前記ファイバ露出部分の外周面にモードストリッパが設けられており、
前記光ファイバ心線の前記ファイバ露出部分における前記モードストリッパが先端側に配置される部分を囲うと共に、前記モードストリッパから除去された除去光が、その先端側の端面から入射して進入するように設けられ、前記先端側の端面から入射して進入した除去光の光路を外向きに変更する透明管状部材を更に備えた光コネクタ構造。
【請求項２】
請求項１に記載された光コネクタ構造において、
前記光コネクタは、前記光ファイバ心線の前記ファイバ露出部分における前記モードストリッパが設けられている部分を囲う空間を形成するファイバ収容部を有し、前記ファイバ収容部における前記モードストリッパが対向する内側面が光吸収性を高める色に着色されている光コネクタ構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光コネクタ構造において、
前記光ファイバ心線の前記ジャケット被覆部分を外嵌めすると共に、前記光コネクタに内嵌めされ、且つ前記光コネクタとの接触面に熱伝導性を高める高熱伝導層が設けられた心線固定部材を更に備えた光コネクタ構造。
【請求項４】
請求項３に記載された光コネクタ構造において、
前記光コネクタにおける前記心線固定部材との接触面が光吸収性を高める色に着色されている光コネクタ構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記光ファイバ心線の前記ジャケットが、ＪＩＳ Ｋ７３６１に基づいて測定される全光線透過率が７０％以上である樹脂で形成されている光コネクタ構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材の先端側の端面が、前記モードストリッパの先端よりも後方側に位置付けられている光コネクタ構造。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材が、前記光ファイバ心線の前記ファイバ露出部分を外嵌めすると共に、前記光コネクタに内嵌めするように設けられている光コネクタ構造。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材の外周面が粗面に形成されている光コネクタ構造。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材の外周面に溝が設けられている光コネクタ構造。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材の先端側の端面が無反射コート層で被覆されている光コネクタ構造。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材の後方側の端面が粗面に形成されている光コネクタ構造。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材は、先端側から後方側に向かうに従って内径が大きくなるように形成されている光コネクタ構造。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材は、先端側から後方側に向かうに従って外径が大きくなるように形成されている光コネクタ構造。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材は、先端側の一部分が後方に向かうに従って外径が大きくなり、且つ後方側の一部分が後方に向かうに従って外径が小さくなるように形成されている光コネクタ構造。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材は、厚さ方向に外周側に行くに従って屈折率が高くなるように形成されている光コネクタ構造。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材が前記モードストリッパの後方の一部分を囲うように設けられている光コネクタ構造。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載された光コネクタ構造において、
前記透明管状部材が前記ファイバ露出部分の長さ方向に沿って複数設けられている光コネクタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光コネクタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光伝送用の光ファイバケーブルでは、伝送するレーザ光が非常に高いエネルギーを有するので、入射端側の光コネクタでは、光源からのレーザ光のうち光ファイバのコアに入射されないものによる損傷を回避する必要がある。また、出射端側の光コネクタでは、被照射物からの反射光による損傷を回避する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、光コネクタ内において、先端部に光ファイバが接続されたロッドが設けられていると共に、その後方に光ファイバに外嵌めされるように毛細管が設けられ、更にその後方に銅製の反射器が設けられた構造であって、ロッドを通過して光ファイバのコア及びクラッドに入射しないレーザ光を直接的に反射器に導き、クラッドに入射するレーザ光、つまり、クラッドモード光を毛細管で取り出して反射器に導くことが開示されている。
【０００４】
また、光コネクタ内でクラッドモード光を除去する構造として、光ファイバ心線の先端部のジャケットを除去して露出させた光ファイバの外周面を粗面に形成したモードストリッパが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１８７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光コネクタ内でモードストリッパから除去されたクラッドモード光の除去光は、光コネクタ内を伝搬して減衰するものの、ある程度のパワーが残存し、例えば、大きなパワーが残存した状態で光ファイバ心線のジャケットに達したような場合、ジャケットを焼損させて光コネクタの破損を招く虞がある。
【０００７】
本発明の課題は、モードストリッパから除去されたクラッドモード光の除去光を効率的に光コネクタに導いて熱に変換して外部に放出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コア及びクラッドを含む光ファイバと、前記光ファイバを被覆するジャケットとを有する光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の端部に取り付けられた光コネクタとを備えた光コネクタ構造であって、前記光ファイバ心線は、前記光コネクタ内において、前記ジャケットを有さずに前記光ファイバが露出した先端側のファイバ露出部分と、前記ファイバ露出部分の後方側に連続した前記ジャケットを有するジャケット被覆部分とが構成されていると共に、前記ファイバ露出部分の外周面にモードストリッパが設けられており、前記光ファイバ心線の前記ファイバ露出部分における前記モードストリッパが先端側に配置される部分を囲うと共に、前記モードストリッパから除去された除去光が、その先端側の端面から入射して進入するように設けられ、前記先端側の端面から入射して進入した除去光の光路を外向きに変更する透明管状部材を更に備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光コネクタ内でモードストリッパから除去されたクラッドモード光の除去光が、モードストリッパが先端側に配置される部分を囲うように設けられた管状部材の先端側から入射すると、その光路が外向きに変更されて外周面から出射された後、管状部材の外側の光コネクタに達して吸収されるので、これによりモードストリッパから除去された除去光を効率的に光コネクタに導いて熱に変換して外部に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る光コネクタ構造の縦断面図である。
【図２】光ファイバ心線の斜視図である。
【図３Ａ】光ファイバ心線の第１の変形例の斜視図である。
【図３Ｂ】光ファイバ心線の第２の変形例の斜視図である。
【図４】光コネクタの変形例の部分縦断面図である。
【図５Ａ】心線固定部材の正面図である。
【図５Ｂ】心線固定部材の側面図である。
【図５Ｃ】図５ＡにおけるVC-VC断面図である。
【図６Ａ】心線固定部材の第１の変形例における配設態様の縦断面図である。
【図６Ｂ】心線固定部材の第２の変形例における配設態様の縦断面図である。
【図６Ｃ】心線固定部材の第３の変形例における配設態様の縦断面図である。
【図７Ａ】透明管状部材の一例の正面図である。
【図７Ｂ】図７ＡにおけるVIIB-VIIB断面図である。
【図８Ａ】透明管状部材の第１の変形例の縦断面図である。
【図８Ｂ】透明管状部材の第２の変形例の縦断面図である。
【図９Ａ】透明管状部材の第３の変形例の縦断面図である。
【図９Ｂ】透明管状部材の第４の変形例の縦断面図である。
【図１０Ａ】透明管状部材の第５の変形例の縦断面図である。
【図１０Ｂ】透明管状部材の第６の変形例の縦断面図である。
【図１０Ｃ】透明管状部材の第７の変形例の縦断面図である。
【図１１Ａ】透明管状部材の第８の変形例の縦断面図である。
【図１１Ｂ】透明管状部材の第９の変形例の縦断面図である。
【図１１Ｃ】透明管状部材の第１０の変形例の縦断面図である。
【図１２Ａ】透明管状部材の配設態様の第１の変形例の縦断面図である。
【図１２Ｂ】透明管状部材の配設態様の第２の変形例の縦断面図である。
【図１３Ａ】クラッドモード光の除去光の熱への変換及び熱の外部への放出を示す第１の説明図である。
【図１３Ｂ】クラッドモード光の除去光の熱への変換及び熱の外部への放出を示す第２の説明図である。
【図１３Ｃ】クラッドモード光の除去光の熱への変換及び熱の外部への放出を示す第３の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る光コネクタ構造Ｃを示す。実施形態に係る光コネクタ構造Ｃは、例えば、レーザ加工機等におけるレーザ光伝送用の光ファイバケーブルの入射端部及び／又は出射端部に構成されるものであり、また、いわゆるクラッドモード光の除去光を効率的に熱に変換して外部に放出することができるものである。
【００１３】
実施形態に係る光コネクタ構造Ｃは、光ファイバ心線１０と、その端部に取り付けられた光コネクタ２０と、それらの間に介設された心線固定部材３０と、光ファイバ心線１０に設けられた透明管状部材４０とを備えている。
【００１４】
図２は光ファイバ心線１０を示す。
【００１５】
光ファイバ心線１０は、光ファイバ１１とそれを被覆するジャケット１２とを有する。光ファイバ心線１０の外径は例えば１．３ｍｍである。
【００１６】
光ファイバ１１は、相対的に高屈折率なコア１１ａとそれを被覆する相対的に低屈折率のクラッド１１ｂとを有する。光ファイバ１１は、例えば、コア１１ａが純粋石英ガラスで形成されており、クラッド１１ｂが、フッ素等の屈折率を低下させるドーパントがドープされた石英ガラスで形成されている。光ファイバ１１の外径は例えば５００μｍである。コア１１ａの直径は例えば１００μｍである。コア１１ａの開口数（ＮＡ）は例えば０．２０である。なお、光ファイバ１１は、クラッド１１ｂの外側を更に被覆するサポート層を有していてもよい。
【００１７】
ジャケット１２は例えば樹脂等で形成されている。ジャケット１２は、光が入射して伝搬したときの光吸収及びそれによる発熱を抑制する観点から、ＪＩＳＫ７３６１に基づいて測定される全光線透過率が、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上の樹脂で形成されていることが好ましい。ジャケット１２は、光が入射して伝搬したときの光吸収による発熱及びそれに伴う変形による光ファイバ１１への応力の作用を抑制する観点から、耐熱温度が１５０℃以上の樹脂で形成されていることが好ましい。ジャケット１２は、単一層で構成されていてもよく、また、内側の第１被覆層と外側の第２被覆層との二層で構成されていてもよい。単一層のジャケット１２を形成する樹脂としては、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が挙げられる。二層のジャケット１２の内側の第１被覆層を形成する樹脂としては、例えば全光線透過率が９０％以上で且つ耐熱温度が１５０℃のシリコーン樹脂が挙げられる。二層のジャケット１２の外側の第２被覆層を形成する樹脂としては、例えばナイロン樹脂やフッ素系樹脂が挙げられる。これらのうちフッ素系樹脂が好ましい。かかるフッ素系樹脂としては、例えば、全光線透過率が９０％以上で且つ耐熱温度が１５０℃のエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）、全光線透過率が９０％以上で且つ耐熱温度が２００℃の四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、全光線透過率が９０％以上で且つ耐熱温度が２６０℃のペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、及び全光線透過率が９０％以上で且つ耐熱温度が２８０℃のポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。ジャケット１２の厚さは例えば０．１〜０．３ｍｍである。
【００１８】
光ファイバ心線１０は、光コネクタ２０内において、ジャケット１２を有さずに光ファイバ１１が露出した先端側のファイバ露出部分１０ａと、ファイバ露出部分１０ａの後方側に連続したジャケット１２を有するジャケット被覆部分１０ｂとが構成されている。
【００１９】
ファイバ露出部分１０ａにおける露出した光ファイバ１１の外周面にはモードストリッパ１３が設けられている。ここで、モードストリッパ１３とは、光ファイバ１１のクラッド１１ｂを伝搬する光を光ファイバ１１外に放出するための加工形状を意味する。
【００２０】
モードストリッパ１３は、光ファイバ１１の外周面に対して研磨や切断などの機械加工、化学エッチング、レーザ加工により加工された形状やシリカなどの微粒子の堆積溶融等して形成された粗面で構成されていてもよい。モードストリッパ１３には、図３Ａ及びＢに示すように、光ファイバ１１の外周面に対してレーザ加工などにより溝１４が形成されていてもよい。溝１４は、図３Ａに示すように、光ファイバ１１の外周面を周方向に延びるように形成された環状溝であってもよい。この環状溝は、光ファイバ１１の長さ方向に間隔をおいて周期的又は非周期的に複数設けられていてもよい。溝１４は、図３Ｂに示すように、光ファイバ１１の外周面を長さ方向に螺旋状に延びるように形成された螺旋溝であってもよい。なお、光ファイバ１１がサポート層を有する場合には、サポート層を含めてモードストリッパ１３の加工を行なう。
【００２１】
光コネクタ２０は筒状部材により構成されている。光コネクタ２０は、本体部が例えばステンレスなどの金属等で形成されている。光コネクタ２０の内部には、中間部に長さ方向に延びるように形成された円筒孔状空間で構成されたファイバ収容部２１が設けられている。ファイバ収容部２１の内側面は、光の吸収効率を高める観点から、研磨や切断などの機械加工、化学エッチング、レーザ加工等により粗面２１ａに形成されていてもよい。同様の観点から、図４に示すように、ファイバ収容部２１の内側面には、研磨や切断などの機械加工、レーザ加工等により溝２１ｂが形成されていてもよい。ファイバ収容部２１の先端部には環状の封止部材２２が内嵌めされている。
【００２２】
光コネクタ２０の内部のファイバ収容部２１の後方には、それに連続して内径が漸次拡大した円錐孔状空間で構成された固定部材収容部２３が設けられている。光コネクタ２０の内部のファイバ収容部２１よりも先端側には、それに連続するように形成された開口空間で構成されたブロック収容部２４が設けられている。ブロック収容部２４には石英ブロック２５が収容されている。光コネクタ２０のファイバ収容部２１の外側には、ファイバ収容部２１を囲うように形成された冷却水路２６が設けられている。冷却水路２６は、光コネクタ２０の外周部に設けられた冷却水導入口２６ａ及び冷却水排出口２６ｂに連通している。
【００２３】
光コネクタ２０におけるファイバ収容部２１の内側面及び／又は固定部材収容部２３の内側面は、光吸収性を高める色の高光吸収着色層２７で被覆されて着色されていることが好ましい。高光吸収着色層２７は、光コネクタ２０における冷却水路２６内の表面を含む露出表面全体を被覆していてもよい。高光吸収着色層２７は、高い光吸収性能を有する観点から、黒色であることが好ましい。高光吸収着色層２７は、表面酸化による金属酸化膜、メッキによる金属膜、蒸着による金属蒸着膜等により構成することができる。具体的には、例えば、光コネクタ２０がステンレスで形成されている場合、高光吸収着色層２７は、化学発色法や電解発色法により形成される黒色の酸化被膜で構成することができる。この黒色の酸化被膜は、密着性及び粗面や溝等微細な凹凸の表面への被覆性が優れる。黒色の酸化被膜の厚さは例えば１μｍ以下、耐熱温度は３００℃以上、光吸収率は９０％以上である。また、光コネクタ２０がステンレス、アルミニウム、銅、又はこれらの合金で形成されている場合、高光吸収着色層２７は、電解メッキや無電解メッキで形成される黒色クロムメッキ又は黒色ニッケルメッキで構成することができる。これらの黒色メッキは、耐熱性が優れると共に、処理条件により厚さを制御することができる。メッキの厚さは例えば１〜３０μｍ、耐熱温度は５００℃以上、光吸収率は９０％以上である。更に、光コネクタ２０がアルミニウムで形成されている場合、高光吸収着色層２７は、アルミニウムのアルマイト処理（陽極酸化）の後に含浸させる黒色塗料による黒色被膜で構成することができる。この黒色被膜の厚さは約３０μｍ、耐熱温度は１００℃前後、光吸収率は９０％以上である。
【００２４】
図５Ａ〜Ｃは心線固定部材３０を示す。
【００２５】
心線固定部材３０は、外形が円錐形状の筒状部材により構成されている。心線固定部材３０は、本体部が例えばリン青銅、銅、アルミニウムなどの金属等で形成されている。心線固定部材３０の内部には心線挿通孔３１が設けられている。心線固定部材３０の先端側部分には、正面視において十字状のすり割り３２が設けられている。
【００２６】
心線固定部材３０における心線挿通孔３１の内側面及び／又は外側面は、熱伝導性を高める高熱伝導層３３で被覆されていることが好ましい。高熱伝導層３３は、心線固定部材３０の全体を被覆していてもよい。高熱伝導層３３は、熱伝導性が優れることに加え、用いるレーザ光の波長を含み、それよりも長波長側の広い波長範囲において光反射率が高いことが好ましい。高熱伝導層３３としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等が挙げられ、腐食性が低いことから金が好ましい。高熱伝導層３３の厚さは、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、また、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下である。高熱伝導層３３は、電解メッキ法や無電解メッキ法で形成することができる。また、高熱伝導層３３は、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング蒸着法、イオンビーム蒸着法によっても形成することができる。これらのうち高熱伝導層３３の膜厚を厚く形成することができると共に、心線固定部材３０の内部まで高熱伝導層３３で被覆することができるという観点からは、電解メッキ法及び無電解メッキ法が好ましく、電解メッキ法がより好ましい。メッキの密着力を高める観点からは、メッキ下地層としてニッケルメッキ、又は、高熱伝導層３３が金メッキ若しくは銀メッキの場合には銅メッキを設けることが好ましい。
【００２７】
心線固定部材３０の心線挿通孔３１の内側面は、図６Ａ示すような周方向に延びる断面台形状の突条が長さ方向に連設された凹凸面３１ａ、図６Ｂに示すような周方向に延びる断面三角形状の突条が長さ方向に連設された凹凸面３１ａ、図６Ｃに示すような周方向に延びる断面半円乃至半楕円形状の突条が長さ方向に連設された凹凸面３１ａに構成されていてもよい。このような構成によれば、ジャケット１２に対して凹凸面３１ａが食い込んでジャケット１２に対する把持力が向上するのに加え、心線固定部材３０とジャケット１２との接触面積が広くなるので、放熱性を向上させることができる。高熱伝導層３３が設けられている場合には、放熱性をより高める観点から、高熱伝導層３３がこれらの凹凸面３１ａに沿うように設けられていることが好ましい。
【００２８】
図７Ａ及びＢは透明管状部材４０の一例を示す。
【００２９】
透明管状部材４０は、小径の透明な筒状部材により構成されている。透明管状部材４０は、例えばレーザ光に対する吸収が少ない石英ガラス等で形成されている。透明管状部材４０の内部にはファイバ挿通孔４１が設けられている。透明管状部材４０は、先端側から入射する光の光路を外向きに変更するように構成されている。
【００３０】
透明管状部材４０は、外周面からの除去光の出射を促進する観点から、外周面が研磨や切断などの機械加工、化学エッチング、レーザ加工、シリカなどの微粒子の堆積溶融等により粗面４２に形成されていてもよい。
【００３１】
透明管状部材４０は、外周面からの除去光の出射を促進する観点から、図８Ａ及びＢに示すように、透明管状部材４０の外周面に、レーザ加工等によって形成された溝４３が設けられていてもよい。溝４３は、図８Ａに示すように、透明管状部材４０の外周面を周方向に延びるように形成された環状溝であってもよい。環状溝は、透明管状部材４０の長さ方向に間隔をおいて周期的又は非周期的に複数設けられていてもよい。溝４３は、図８Ｂに示すように、透明管状部材４０の外周面を長さ方向に螺旋状に延びるように形成された螺旋溝であってもよい。
【００３２】
透明管状部材４０は、除去光の反射を抑制して透明管状部材４０への入射を容易化することにより効率的な除去光の光路の変更を可能にする観点から、図９Ａに示すように、先端側の端面が真空蒸着法やスパッタリング蒸着法により形成された酸化タンタル、酸化珪素、酸化チタン、フッ化マグネシウム膜等から成る無反射コート層４４で被覆されていてもよい。透明管状部材４０は、光路が変更されない除去光が後方側の端面から出射されるのを抑制する観点から、図９Ｂに示すように、後方側の端面が研磨や切断などの機械加工、化学エッチング、レーザ加工、シリカなどの微粒子の堆積溶融等により光を散乱させる粗面４５に形成されていてもよい。
【００３３】
透明管状部材４０は、先端側から入射する光の光路を外向きに変更する観点から、図１０Ａに示すように、先端側から後方側に向かうに従って内径が大きくなるように、従って、厚さが薄くなるように形成され、ファイバ挿通孔４１の内側面が先端側から入射する光の光路を外向きに変更する反射面に構成されていてもよい。透明管状部材４０は、同様の観点から、図１０Ｂに示すように、先端側から後方側に向かうに従って外径が大きくなるように、従って、厚さが厚くなるように形成され、外周面が先端側から入射する光の光路を外向きに変更する反射面に構成されていてもよい。透明管状部材４０は、同様の観点から、図１０Ｃに示すように、先端側の一部分が後方に向かうに従って外径が大きくなるように、従って、厚さが厚くなるように形成され、また、後端側の一部分が後方に向かうに従って外径が小さくなるように、従って、厚さが薄くなるように形成されていてもよい。
【００３４】
透明管状部材４０は、先端側から入射する光の光路を外向きに変更する観点から、厚さ方向に外周側に行くに従って屈折率が高くなるように形成されていてもよい。かかる構成は、石英ガラス製の透明管状部材４０において、厚さ方向に外周側に行くに従って屈折率が高くなる屈折率分布を有するように、ゲルマニウム等の屈折率を高めるドーパントを厚さ方向に外周側に行くに従って濃くなる濃度分布を有するようにドープすることにより得ることができる。
【００３５】
透明管状部材４０は、外周面の粗面４２、外周面の溝４３、先端側の端面の無反射コート層４４での被覆、後方側の端面の粗面４５、厚さ、及び屈折率分布のうちの２種以上が組み合わされて構成されていてもよい。例えば、透明管状部材４０は、図１１Ａに示すように、外周面の溝４３、先端側の端面の無反射コート層４４での被覆、及び後方側の端面の粗面４５が組み合わされた構成であってもよく、また、図１１Ｂに示すように、外周面の粗面４２及び厚さが組み合わされた構成であってもよく、更に、図１１Ｃに示すように、外周面の溝４３及び厚さが組み合わされた構成であってもよい。
【００３６】
実施形態に係る光コネクタ構造Ｃでは、光ファイバ心線１０の端部が、透明管状部材４０、心線固定部材３０、及び光コネクタ２０の後方から順に挿通され、そして、ファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１がファイバ収容部２１の中心軸位置を延びるように設けられると共に、その先端部が封止部材２２に挿通され、且つその先端がブロック収容部２４に収容された石英ブロック２５に融着接続されている。
【００３７】
心線固定部材３０は、その先端が光ファイバ心線１０のジャケット被覆部分１０ｂの先端に一致するように配置されると共に、光コネクタ２０の固定部材収容部２３に内嵌めされてすり割り３２によるかしめによりジャケット被覆部分１０ｂを外嵌めして光コネクタ２０に固定している。
【００３８】
透明管状部材４０は、ファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１の基端部、つまり、ファイバ露出部分１０ａにおけるモードストリッパ１３が先端側に配置される部分を囲うように設けられていると共に、光コネクタ２０内においてはファイバ収容部２１の後方部に配置されている。透明管状部材４０は、モードストリッパ１３の直ぐ後方の部分、又は、モードストリッパ１３から間隔をおいた部分を囲うように設けられていてもよく、また、モードストリッパ１３の後方の一部分を囲うように設けられていてもよい。透明管状部材４０は、ファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１を外嵌めするように設けられていてもよく、また、非接触に設けられていてもよい。透明管状部材４０は、光コネクタ２０に内嵌めするように設けられていてもよく、また、非接触に設けられていてもよい。透明管状部材４０は、図１２Ａ及びＢに示すように、ファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１の長さ方向に沿って複数設けられていてもよい。複数の透明管状部材４０は、図１２Ａに示すように、同一構成であってもよく、また、図１２Ｂに示すように、異なる構成であってもよい。なお、透明管状部材４０は、光コネクタ２０内において、表面に金メッキ等を施して光吸収を規制したスプリング等で固定されていてもよい。
【００３９】
実施形態に係る光コネクタ構造Ｃでは、入射端側の光コネクタ２０の場合には光源からのレーザ光が、また、出射端側の光コネクタ２０の場合には被照射物からの反射光が、石英ブロック２５を介して光ファイバ１１のクラッド１１ｂにも入射してクラッドモード光として伝搬する。そのクラッドモード光は、光コネクタ２０内において、大部分が光ファイバ心線１０のファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１の外周面に設けられたモードストリッパ１３で除去される。
【００４０】
光コネクタ２０のファイバ収容部２１は、ファイバ露出部分１０ａの光ファイバ１１におけるモードストリッパ１３が設けられている部分を囲う空間を形成するが、図１３Ａに示すように、モードストリッパ１３から除去されたクラッドモード光の除去光は、そのファイバ収容部２１を伝搬し、一部がファイバ収容部２１におけるモードストリッパ１３が対向する内側面に達して吸収される。このとき、ファイバ収容部２１の内側面が高光吸収着色層２７で被覆されていれば、このファイバ収容部２１の内側面に達した除去光を高光吸収着色層２７を介して光コネクタ２０により効率的に吸収させることができる。光コネクタ２０に吸収された除去光は熱に変換され、光コネクタ２０の外部の大気及び冷却水路２６を流れる冷却水に赤外線として放出される。このときも、光コネクタ２０における冷却水路２６の表面を含む露出表面全体が高光吸収着色層２７で被覆されていれば、この赤外線を高光吸収着色層２７を介して大気や冷却水により効率的に放出させることができる。
【００４１】
また、図１３Ｂに示すように、モードストリッパ１３から除去されて、ファイバ収容部２１の内側面で吸収されなかった除去光は、透明管状部材４０に先端側から入射した後、光路が変更されて透明管状部材４０の外周面から出射され、更にファイバ収容部２１の内側面で吸収される。なお、透明管状部材４０がモードストリッパ１３の後方の一部分を囲うように設けられていれば、モードストリッパ１３の透明管状部材４０で囲われた部分から除去されたクラッドモード光の除去光が透明管状部材４０に入射し、これも透明管状部材４０の外周面から出射され、更にファイバ収容部２１の内側面で吸収される。このとき、ファイバ収容部２１の内側面が高光吸収着色層２７で被覆されていれば、このファイバ収容部２１の内側面に達した除去光を、高光吸収着色層２７を介して光コネクタ２０により効率的に吸収させることができる。光コネクタ２０に吸収された除去光は熱に変換され、光コネクタ２０の外部の大気及び冷却水路２６を流れる冷却水に赤外線として放出される。このときも、光コネクタ２０における冷却水路２６の表面を含む露出表面全体が高光吸収着色層２７で被覆されていれば、この赤外線を高光吸収着色層２７を介して大気や冷却水により効率的に放出させることができる。従って、このように実施形態に係る光コネクタ構造Ｃによれば、光コネクタ２０内でモードストリッパ１３から除去されたクラッドモード光の除去光が、モードストリッパ１３が先端側に配置される部分を囲うように設けられた透明管状部材４０の先端側から入射すると、その光路が外向きに変更されて外周面から出射された後、透明管状部材４０の外側の光コネクタに達して吸収されるので、これによりモードストリッパ１３から除去された除去光を効率的に光コネクタ２０に導いて熱に変換して外部に放出することができる。
【００４２】
更に、図１３Ｃに示すように、モードストリッパ１３から除去された除去光の一部は、ジャケット被覆部分１０ｂのジャケット１２の端面から入射してジャケット１２を伝搬する。加えて、クラッドモード光のうちモードストリッパ１３で除去されなかったものの一部は、ジャケット被覆部分１０ｂにおいてクラッド１１ｂからジャケット１２に出射して除去される。このとき、ジャケット１２が全光線透過率の高い樹脂で形成されていれば、クラッドモード光及び／又はその除去光が入射して伝搬したときの光吸収及びそれによる発熱を抑制することができる。ジャケット１２が耐熱温度の高い樹脂で形成されていれば、クラッドモード光及び／又はその除去光が伝搬したときの光吸収による発熱及びそれに伴う変形による光ファイバ１１への応力の作用を抑制することができる。また、心線固定部材３０が、用いるレーザ光の波長を含み、それよりも長波長側の広い波長範囲において光反射率が高い高熱伝導層３３で覆われていれば、モードストリッパ１３で除去されたクラッドモード光の除去光、ジャケット１２を透過してきたクラッドモード光、及び高光吸収着色層２７から放出された赤外線の吸収が抑えられるので、心線固定部材３０自体の発熱を抑制することができる。また、心線固定部材３０におけるジャケット被覆部分１０ｂとの接触面である心線挿通孔３１の内側面が、赤外線の反射率の高い金や銀や銅やアルミニウム等の高熱伝導層３３で被覆されていれば、ジャケット被覆部分１０ｂと心線挿通孔３１の内側面との間の接触熱抵抗が低く抑えられ、ジャケット１２がクラッドモード光及び／又はその除去光を吸収して僅かに発熱が生じても、速やかに放熱することができる。高熱伝導層３３としては、特に金は波長５００ｎｍ以上の電磁波に対する反射率が高く、また、銀や銅に比べて耐蝕性が優れるため好ましい。
【００４３】
以上の構成の実施形態に係る光コネクタ構造Ｃでは、例えば１ｋＷ以上のハイパワーのレーザ光の伝送を行う場合において、同等のパワーのクラッドモード光が発生して長時間伝搬しても、それをモードストリッパ１３で除去し、その除去光を効率的に熱に変換して外部に放出することができるので、除去光によって光ファイバ心線１０のジャケット１２が焼損等して光コネクタ２０が損傷を受けるのを回避することができる。
【００４４】
上記実施形態では、冷却水路２６に冷却水を流動させて光コネクタ２０を放熱させる構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば光コネクタ２０が小型のような場合、光コネクタ２０の外周面にフィンを設けて放熱させる構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は光コネクタ構造の技術分野について有用である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｃ  光コネクタ構造
１０  光ファイバ心線
１０ａ  ファイバ露出部分
１０ｂ  ジャケット被覆部分
１１  光ファイバ
１１ａ  コア
１１ｂ  クラッド
１２  ジャケット
１３  モードストリッパ
２０  光コネクタ
２１  ファイバ収容部
２７  高光吸収着色層
３０  心線固定部材
３３  高熱伝導層
４０  透明管状部材
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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