光缆制造技术

提供一种光缆，其能够防止内侧管和外侧管的损伤。光缆（1）具有：光纤（2），其传输激光；内侧管（3），其收容该光纤（2）的末端部；以及外侧管（4），其配置在内侧管（3）的外侧，并包围内侧管（3）。在光纤（2）和内侧管（3）的内周面之间设有空间部（5）。光纤（2）的端面与端帽（6）光学接触。端帽（6）由与光纤（2）的纤芯（2a）相同的材质形成，并且，具有比纤芯（2a）大的直径。内侧管（3）的内壁面（3a）（包含内周面在内）构成为几乎使射向内壁面（3a）的光全部反射，仅吸收一部分的光。在内侧管（3）和外侧管（4）之间设有用于使冷却水流动的冷却用空间（7）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光缆
本专利技术涉及一种光缆，其具有用于传送例如激光这种高强度光的光纤。
技术介绍
作为具有用于传送高强度光的光纤的光缆，已知例如在专利文献I中记载的光缆。在专利文献I中记载的光缆形成为以下构造，即，具有:内侧管，其收容光纤的末端部；以及金属壳体(外侧管)，其以包围该内侧管的方式设置，使冷却剂在内侧管和金属壳体之间的空间流动。内侧管由透明管或吸收杂散辐射线的金属管构成。专利文献1:日本特表2010 - 530988号公报
技术实现思路
然而，在上述现有技术中，存在以下问题。即，在内侧管为吸收杂散辐射线的金属管的情况下，在没有射入光纤的纤芯中的高功率激光或从光纤的包层射出的高功率激光发生泄漏时，该高功率激光被内侧管吸收，在内侧管中的吸收了高功率激光的部分处局部地引起温度急剧上升，内侧管的该部分有时发生损伤。另外，在内侧管为透明管的情况下，同样地在高功率激光发生泄漏时，该高功率激光透过透明管而被冷却剂吸收。通常作为冷却剂而使用离子交换水，其已将杂质除去。但是，如果在冷却剂中混入杂质而导致纯度下降，则高功率激光被冷却剂吸收。因此，引起冷却剂的温度急剧上升，冷却剂突然沸腾，其结果可能会损伤内侧管和外侧管。本专利技术的目的在于提供一种光缆，其能够防止内侧管和外侧管的损伤。本专利技术的光缆具有光纤，该光缆的特征在于，具有:内侧管，其收容光纤的末端部；以及外侧管，其以包围内侧管的方式设置，内侧管的至少内壁面由具有光反射性且将光的一部分吸收的金属材料形成，在光纤和内侧管之间形成有空间部。如上所述，在本专利技术的光缆中，通过使内侧管的至少内壁面由具有光反射性且将光的一部分吸收的金属材料形成，从而使没有射入光纤的纤芯中的光或从光纤的包层射出的光等泄漏光的大部分在内侧管的内壁面上发生反射，仅泄漏光的一部分被内侧管吸收。并且，由于在光纤和内侧管之间的空间部中，泄漏光的反射在内侧管及光纤上反复发生，因此，泄漏光逐渐地衰减。由此，抑制由于高强度光被内侧管和外侧管吸收而导致内侧管和外侧管的温度急剧上升，因此，能够防止内侧管和外侧管的损伤。在内侧管和外侧管之间形成有用于使冷却介质流通的冷却用空间。在此情况下，通过使冷却介质在冷却用空间中流通，从而内侧管被冷却。因此，进一步抑制由于高强度光被内侧管吸收而导致内侧管的温度急剧上升，因此，能够进一步防止内侧管的损伤。另外，如上所述，通过在光纤和内侧管之间的空间部中，反复发生泄漏光的反射，从而使得泄漏光逐渐衰减，因此，抑制由于高强度光被冷却介质吸收而导致冷却介质的温度急剧上升。因此，由于抑制冷却剂的突然沸腾，因此也能够防止由于冷却剂的突然沸腾引起的内侧管和外侧管的损伤。在光纤的端面上光学连接有端帽，该端帽由与光纤的纤芯相同的材质形成且具有比纤芯大的直径。由于光集中在光纤的端面上，因此如果在光纤的端面上附着有异物等杂质，则杂质可能被高强度光烧焦而损伤光纤的端面。通过将光纤的端面与端帽光学连接，从而光纤的端部处的光的能量密度下降，因此，能够防止由于杂质导致光纤端面的损伤。在内侧管的前端部设有扩径部，该扩径部的直径比内侧管的基端侧大。在此情况下，由于光纤的入射侧的偏射光和光纤的出射侧的反射返回光容易进入内侧管内，因此，能够防止偏射光和反射返回光射向外侧管的端面而损伤外侧管的端面。在内侧管中的扩径部的基端侧设有递变部(taper部)，该递变部形成为随着朝向扩径部，直径变大。例如进入内侧管内的偏射光和反射返回光大多最先射向递变部的内壁面。此时，由于这些光斜射入至递变部的内壁面，因此，能够降低光的能量密度。可以使得外侧管由具有热传导性的金属材料形成，内侧管的外周面和外侧管的内周面直接接触。例如在光纤中传送的光的强度并不很高的情况下，也可以不使冷却介质特别地在内侧管和外侧管之间流通，可以使被内侧管吸收的光所产生的热量通过外侧管进行散热。即使在此情况下，由于不使冷却介质在内侧管和外侧管之间流通，因此，能够使光缆的末端构造简化，实现低成本化。在此，作为具有用于传送高强度光的光纤的光缆，已知下述光缆，其具有:用于包围冷却液(例如冷却水)的壁部，该冷却液包围光纤端部的外表面；以及与光纤的端面光学接触的透明窗。然而，在上述现有技术中，存在以下问题。即，通常冷却液进行循环，必须确保透明窗和壁部之间的密封性，以使得该冷却液不发生泄漏。因此，必须向透明窗施加足够的固定力而将透明窗固定在壁部上，透明窗要承受力。另外，由于冷却液的流动也向透明窗施加力，因此，透明窗发生变形，透明窗的折射率变化。因此，通过透明窗的激光的强度分布发生变化，或激光产生变形等，激光的品质恶化。其结果，引起利用激光进行激光加工中的加工精度的恶化。另一方面，如果为了确保透明窗和壁部之间的密封性而使用橡胶制的O型环，则能够减轻为了将透明窗固定在壁部上所施加的载荷。但是，如果激光泄漏并射向O型环，则有时会损伤O型环。另外，通过透明窗的激光中的没有射入光纤的纤芯中的激光的一部分直接进入冷却液而被吸收。作为冷却液，通常使用离子交换水等纯度高的液体。但是，如上述所示，如果在冷却液中混入杂质，则冷却液的光吸收率变高，因此，冷却液可能突然沸腾，其结果，损伤壁部。即，与上述课题相同地，存在因冷却液的突然沸腾而导致对光缆造成损伤的问题。因此，本专利技术的光缆具有光纤，该光缆的特征在于，具有:管部件，其收容光纤的末端部；外侧透明窗，其与光纤的端面光学接触，并且保持在管部件上；以及内侧透明窗，其在管部件的内部配置于外侧透明窗的内侧，并且，密封固定在管部件及光纤的包层上，管部件的内部中位于内侧透明窗内侧的空间形成用于使冷却液流通的冷却液流通区域，在外侧透明窗和内侧透明窗之间设有空隙部。在使用上述本专利技术的光缆的情况下，在管部件的内部中位于内侧透明窗内侧的空间(冷却液流通区域)中流通有冷却液。此时，冷却液与内侧透明窗接触，但由于内侧透明窗密封固定在管部件及光纤的包层上，因此，通过冷却液而向内侧透明窗施加力，内侧透明窗变形。但是，由于内侧透明窗固定在光纤的包层上，因此，即使内侧透明窗发生变形，也不会对在光纤的纤芯中传播的光造成影响。另一方面，外侧透明窗与光纤的端面光学接触，但由于在外侧透明窗和内侧透明窗之间设有空隙部，因此，内侧透明窗的变形不会传递至外侧透明窗。因此，能够防止与光纤的端面光学接触的外侧透明窗的变形。另外，外侧透明窗的外侧面是与空气之间的界面，在外侧透明窗的内侧面和内侧透明窗的外侧面之间设有空隙部，内侧透明窗的内侧面与冷却液接触。因此，通过外侧透明窗的光中的没有射入光纤的纤芯中的光在外侧透明窗的内侧面、内侧透明窗的外侧面及内侧面上逐渐发生反射。因此，由于被冷却液吸收的光的强度变低，因此，能够防止冷却液的突然沸腾。向包层的外周面实施了用于去除在包层中传播的光的处理。在该情况下，在光纤的包层中传播的光进行散射而易于向光纤的外部射出，因此，在包层中传播的光减少。因此，能够防止例如在光缆的弯曲部分处光从包层射出而使得光缆的外皮断线等问题。内侧透明窗的折射率大于或等于包层的折射率。更优选为内侧透明窗与包层熔接。在此情况下，由于在光纤的包层中传播的光易于导入至内侧透明窗，因此，在包层中传播的光减少。因此，能够防止例如在光缆的弯曲部分处光从包层射出而导致光缆的外皮断线等问题。通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 JP 2011-101665;2011.04.28 JP 2011-101661.一种光缆，其具有光纤， 该光缆的特征在于，具有: 内侧管，其收容所述光纤的末端部；以及 外侧管，其以包围所述内侧管的方式设置， 所述内侧管的至少内壁面由具有光反射性且将光的一部分吸收的金属材料形成， 在所述光纤和所述内侧管之间形成有空间部。2.根据权利要求1所述的光缆，其特征在于， 在所述内侧管和所述外侧管之间形成有用于使冷却介质流通的冷却用空间。3.根据权利要求1或2所述的光缆，其特征在于， 在所述光纤的端面上光学连接有端帽，该端帽由与所述光纤的纤芯相同的材质形成且具有比所述纤芯大的直径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光缆，其特征在于， 在所述内侧管的前端部设有扩径部，该扩径部的直径比所述内侧管的基端侧大。5.根据权利要求4所述的光缆，其特征在于， 在所述内侧管中的所述扩径部的所述基端侧设有递变部，该递变部形成为随着朝向所述扩径部，直径变大。6.根据权利要求1所述的光缆，其特征在于， 所述外侧管由具有热传导性的金属材料形成， 所述内侧管的外周面和...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西一昌，蟹江智彦，高桥健一郎，岛川修，水户濑雄一，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：