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JP4408589B2 - Optical fiber and laser apparatus including the same - Google Patents

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JP4408589B2
JP4408589B2 JP2001155978A JP2001155978A JP4408589B2 JP 4408589 B2 JP4408589 B2 JP 4408589B2 JP 2001155978 A JP2001155978 A JP 2001155978A JP 2001155978 A JP2001155978 A JP 2001155978A JP 4408589 B2 JP4408589 B2 JP 4408589B2
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optical fiber
coating layer
conductive coating
conductive
fiber according
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山 博 隆 小
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Shibaura Mechatronics Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を伝送する光ファイバに係り、とりわけ、破断の有無や位置等を容易にかつ安価に検出することができる光ファイバおよびそれを備えたレーザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、レーザ出力装置から出力されたレーザ光を伝送するための伝送路として、光ファイバが広く用いられている。このような光ファイバは、光通信等のための伝送路として長い距離に亘って敷設されることが多く、その場合には、光ファイバがその途中の位置で何らかの外力により機械的に破断される可能性が高くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光ファイバでは、光ファイバが破断された場合に、その破断の有無を検出することが困難であり、また破断の位置を推定することも困難である、という問題がある。
【0004】
なお、特開平9−66384号公報では、光ファイバを備えたレーザ加工装置において、光ファイバとともに破断検出用の電線や保護管等を付設する方法が提案されているが、この方法では、コスト等の面から見て、レーザ加工装置等で用いられるような長さの短い光ファイバには適用することができるものの、長さの長い光ファイバには適用することが困難である、という問題がある。また、破断の有無について検出することはできるものの、破断の位置については検出することができない、という問題がある。
【0005】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、破断の有無あるいは位置等を容易にかつ安価に検出することができる光ファイバおよびそれを備えたレーザ装置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】
本発明は、その第1の解決手段として、レーザ光を伝送する光ファイバ本体と、前記光ファイバ本体の外周面を覆うように設けられた導電性被覆層とを備えたことを特徴とする光ファイバを提供する。
【0007】
なお、上述した第1の解決手段においては、前記導電性被覆層の外周面を覆うように設けられた絶縁性被覆層をさらに備えることが好ましい。
【0008】
本発明は、その第2の解決手段として、レーザ光を伝送する光ファイバ本体と、前記光ファイバ本体の外周面を覆うように設けられた複数の導電性被覆層とを備え、前記複数の導電性被覆層は絶縁性被覆層を介して積層され、前記各導電性被覆層は、前記光ファイバ本体の一方の終端部側で他の導電性被覆層と電気的に短絡されるとともに他方の終端部側で他の導電性被覆層と電気的に開放されていることを特徴とする光ファイバを提供する。
【0009】
なお、上述した第2の解決手段においては、前記複数の導電性被覆層として少なくとも3つの導電性被覆層を備え、前記少なくとも3つの導電性被覆層のうち隣り合った任意の組の導電性被覆層間での電気的な接続位置は、前記光ファイバ本体の長さ方向に関して互いに異なることが好ましい。また、前記複数の導電性被覆層のうちの最外層の導電性被覆層の外周面を覆うように設けられた絶縁性被覆層をさらに備えることが好ましい。
【0010】
なお、上述した第1および第2の解決手段において、前記導電性被覆層は、熱によって溶融する材料、または熱によってその物理特性が変化する材料から形成されていることが好ましい。また、前記導電性被覆層は、前記光ファイバ本体内を伝送するレーザ光を吸収することによって溶融する材料、または前記光ファイバ本体内を伝送するレーザ光を吸収することによってその物理特性が変化する材料から形成されていることが好ましい。さらに、前記導電性被覆層および/または前記絶縁性被覆層は、帯状物を貼付すること、または塗料を塗布することにより形成されていることが好ましい。さらに、前記光ファイバ本体の途中に設けられ、前記導電性被覆層を外部に露出させる露出部材をさらに備えることが好ましい。さらにまた、前記導電性被覆層および/または絶縁性被覆層は、前記光ファイバ本体の屈曲に対応することが可能な伸縮性を有することが好ましい。
【0011】
本発明は、その第3の解決手段として、上述した第1および第2の解決手段に係る光ファイバと、前記光ファイバに対してレーザ光を出力するレーザ出力装置と、前記光ファイバの前記導電性被覆層の導通状態を検出することにより前記光ファイバの状態を検知する検出装置とを備え、前記検出装置により前記光ファイバが異常状態にあることが検知されたときに前記レーザ出力装置によるレーザ光の出力を停止することを特徴とするレーザ装置を提供する。
【0012】
本発明の第1および第2の解決手段によれば、光ファイバ本体の外周面を覆うように導電性被覆層を設けたものであるため、破断の有無あるいは位置等を容易に検出することが可能な光ファイバを簡便かつ安価に製作することができる。
【0013】
また、本発明の第3の解決手段によれば、光ファイバ本体の外周面を覆うように導電性被覆層を設け、導電性被覆層の導通状態を検出することにより光ファイバの状態を検出しているので、光ファイバ本体の破断の有無あるいは位置等を容易かつ安価に検出することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0015】
図1(a)(b)は本発明による光ファイバの一実施の形態を示す図である。
【0016】
まず、図6により、図1(a)(b)に示す光ファイバが組み込まれて用いられるレーザ装置について説明する。図6に示すように、光ファイバ10の両端部には絶縁性のコネクタ22,23が取り付けられている。このうち、一方のコネクタ22には、入射機構24を介してレーザ出力装置21が連結され、他方のコネクタ23には、光ファイバ10を介して伝送されたレーザ光を各種の応用に利用するためのレンズ等の出射機構25が連結されている。なお、出射機構25の代わりに、他の光ファイバを接続するための光ファイバ中継機構等が連結されていてもよい。
【0017】
ここで、光ファイバ10の両端部には検出装置26が接続されており、検出装置26において、光ファイバ10の導電性被覆層(図1(a)(b)の符号12参照)の導通状態を検出することにより光ファイバ10の状態を検知し、光ファイバ10が異常状態にあることが検知されたときにレーザ出力装置21によるレーザ光の出力を停止することができるようになっている。
【0018】
図1(a)(b)に示すように、光ファイバ10は、レーザ光を伝送する光ファイバ本体11と、光ファイバ本体11の外周面を覆うように設けられた導電性被覆層12とを備えている。このうち、光ファイバ本体11は、コアおよびクラッドからなる単一の光ファイバ素線や、複数の光ファイバ素線の集合体からなっている。また、導電性被覆層12は、金属微粉末含有塗料や導電性ポリマ含有塗料等からなる導電性塗料を光ファイバ本体11の外周面に塗布することにより形成されている。なお、導電性被覆層12は、光ファイバ本体11の屈曲に対応することが可能な伸縮性を有し、熱によって溶融する材料から形成されていることが好ましい。
【0019】
なお、図1(a)(b)に示す光ファイバ10は、光ファイバ本体11の外周面に導電性被覆層のみを設けているが、光ファイバ10の設置場所によっては光ファイバ10の途中部分が保持機構等により電気的に短絡されてしまうこともある。このため、図2(a)(b)に示すように、導電性被覆層12の外周面を覆うように絶縁性被覆層13をさらに設けるようにしてもよい。ここで、絶縁性被覆層13はアクリル塗料やウレタン塗料等からなる絶縁性塗料を導電性被覆層12の外周面に塗布することにより形成されている。なお、絶縁性被覆層13は、光ファイバ本体11の屈曲に対応することが可能な伸縮性を有することが好ましい。
【0020】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【0021】
光ファイバ10の両端部が接続された検出装置26において、光ファイバ10の導電性被覆層12の導通状態が検出される。検出装置26は、光ファイバ本体11が機械的に破断されて導電性被覆層12の導通がなくなったり、光ファイバ本体11の発熱により導電性被覆層12が溶融して導通がなくなったりした場合に、光ファイバ10が異常状態にあることを検知し、その検知結果に基づいてレーザ出力装置21に搭載された安全装置(図示せず)を介してレーザ出力装置21によるレーザ光の出力を安全に停止する。
【0022】
このように本実施の形態によれば、光ファイバ本体11の外周面を覆うように導電性被覆層12を設け、導電性被覆層12の導通状態を検出することにより光ファイバ10の状態を検知しているので、光ファイバ本体11の破断の有無を容易に検出することができる。
【0023】
また、本実施の形態によれば、光ファイバ本体11の外周面に設けられる導電性被覆層12を、塗料を塗布することにより形成しているので、破断の有無を容易に検出することが可能な光ファイバ10をきわめて簡便かつ安価に製作することができる。
【0024】
なお、上述した実施の形態においては、導電性被覆層12および絶縁性被覆層13を導電性塗料または絶縁性塗料を塗布することにより形成しているが、これに限らず、金属製や樹脂製の導電性テープ(帯状物)や、樹脂製の絶縁性テープ(帯状物)を貼付することにより形成するようにしてもよい。
【0025】
また、上述した実施の形態においては、導電性被覆層12を、熱によって溶融する材料から形成しているが、これに限らず、導電性被覆層12を、光ファイバ本体11内を伝送するレーザ光を吸収することによって溶融する材料から形成してもよい。なお、このような材料としては、炭素が添加された導電性樹脂等を用いることができる。
【0026】
さらに、上述した実施の形態においては、導電性被覆層12を、熱またはレーザ光の吸収によって溶融する材料から形成し、光ファイバ本体11の破断に伴って漏れ出るレーザ光により導電性被覆層12を完全に断線させるようにしているが、これに限らず、導電性被覆層12または絶縁性被覆層13を、熱に伴う温度変化やレーザ光の吸収に伴う化学変化等によってその物理特性(例えば電気抵抗や静電容量(図3(a)(b)に示すような複数の導電性被覆層12,14間の静電容量))が変化する材料から形成し、その状態の変化を検出することにより光ファイバ10の状態を検知するようにしてもよい。また、導電性被覆層12および絶縁性被覆層13を、熱またはレーザ光の吸収によって溶融するとともに互いに混合することによってその物理特性(例えば電気抵抗)が変化する材料から形成し、その状態の変化を検出することにより光ファイバ10の状態を検知するようにしてもよい。
【0027】
さらに、上述した実施の形態においては、導通がなくなったりした場合に、光ファイバが異常状態にあると検知するものであったが、正常な状態では導通がなく、異常状態になったときに導通状態となるように構成してもよい。これは例えば、絶縁性被覆層を熱溶融材料で形成するとともに、この絶縁性被覆層を介在させた状態で、少なくとも絶縁性被覆層よりは溶融温度の高い、2つの導電性被覆層をちょうど図3(b)の断面図に示されるように形成し、そして2つの導電性被覆層間での導通状態を検知するもので、光ファイバが正常な状態では導電性被覆層間での導通はないが、光ファイバが異常状態となって導電性被覆層間を絶縁していた絶縁性被覆層が熱溶融等して欠落し、その結果、それまで絶縁状態とされていた導電性被覆層間で導通が生じたことを検知するもので、この状態変化を検出することにより光ファイバの状態を検知することができる。
【0028】
さらにまた、上述した実施の形態においては、光ファイバ10の両端部で導電性被覆層12の導通状態を検出するようにしているが、図1(a)(b)に示すように最外層の外周面が導電性被覆層12であるような光ファイバ10であれば、光ファイバ10の途中の任意の部分の間で導電性被覆層12の導通状態を検出することが可能となり、これにより破断の位置を容易かつ安価に検出することができる。なお、図2(a)(b)に示すように最外層の外周面が絶縁性被覆層13であるような光ファイバ10でも、光ファイバ本体11の途中に導電性被覆層12を外部に露出させるコネクタ(露出部材)をさらに設けることにより、光ファイバ10の途中の任意の部分の間で導電性被覆層12の導通状態を検出することが可能となり、これにより破断の位置を容易かつ安価に検出することができる。
【0029】
なお、上述した実施の形態においては、光ファイバ10の両端部で導電性被覆層12の導通状態を検出するようにしているが、図3(a)(b)に示すように、2つの導電性被覆層12,14を絶縁性被覆層13を介して積層し、導電性被覆層12,14を光ファイバ本体11の一方の終端部側で電気的に短絡するとともに他方の終端部側で電気的に開放するようにしてもよく、これにより光ファイバ本体11の一方の端部側のみで導電性被覆層12,14の導通状態を検出することが可能となる。なお、図3(a)(b)に示す光ファイバ10では、導電性被覆層12,14を絶縁性被覆層13を介して同心状に配置しているが、これに限らず、図4(a)(b)に示すように、導電性被覆層12,14を絶縁性被覆層13を介して同一の半径位置で配置するようにしてもよい。
【0030】
また、上述した実施の形態においては、光ファイバ本体11の外周面を覆うように1つまたは2つの導電性被覆層12,14を設けているが、図5に示すように、複数の導電性被覆層として少なくとも3つの導電性被覆層12,14,16,18を設け、これらの導電性被覆層12,14,16,18のうち隣り合った任意の組の導電性被覆層間での電気的な接続位置が、光ファイバ本体11の長さ方向に関して互いに異なるようにしてもよい。これにより、導電性被覆層12,14,16,18のうちの任意の組の導電性被覆層間の導通状態を検出することが可能となり、これにより破断の位置を容易かつ安価に検出することができる。具体的には例えば、図5において、符号A,B,Cのそれぞれの位置で破断が生じた場合を想定すると、導電性被覆層12,14間、導電性被覆層14,16間および導電性被覆層16,18間の導通状態は次表のとおりとなり、その導通状態のパターンから破断のおおよその位置を検出することができる。
【0031】
【表1】

Figure 0004408589
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光ファイバ本体の破断の有無あるいは位置等を容易にかつ安価に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ファイバの一実施の形態を示す図。
【図2】本発明による光ファイバの他の実施の形態を示す図。
【図3】本発明による光ファイバのさらに他の実施の形態を示す図。
【図4】図3に示す光ファイバの変形例を示す図。
【図5】本発明による光ファイバのさらに他の実施の形態を示す図。
【図6】本発明による光ファイバが組み込まれて用いられるレーザ装置の一実施の形態を示す図。
【符号の説明】
10 光ファイバ
11 光ファイバ本体
12,14,16,18 導電性被覆層
13,15,17,19 絶縁性被覆層
21 レーザ出力装置
22,23 コネクタ
24 入射機構
25 出射機構
26 検出装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber that transmits laser light, and more particularly, to an optical fiber that can easily and inexpensively detect the presence or absence of breakage and the position thereof, and a laser apparatus including the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical fibers have been widely used as transmission paths for transmitting laser light output from laser output devices. Such an optical fiber is often laid over a long distance as a transmission line for optical communication or the like. In that case, the optical fiber is mechanically broken by some external force at a position in the middle of the optical fiber. The possibility increases.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional optical fiber described above has a problem that when the optical fiber is broken, it is difficult to detect the presence or absence of the break, and it is difficult to estimate the position of the break.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-66384 proposes a method for attaching a breakage detection wire, a protective tube, and the like together with an optical fiber in a laser processing apparatus provided with the optical fiber. However, it is difficult to apply to an optical fiber having a long length, although it can be applied to an optical fiber having a short length as used in a laser processing apparatus. . Further, there is a problem that although the presence or absence of breakage can be detected, the position of breakage cannot be detected.
[0005]
The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide an optical fiber that can easily and inexpensively detect the presence / absence or position of breakage, and a laser device including the same. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a first solution, the present invention includes an optical fiber body that transmits laser light, and a conductive coating layer provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber body. Provide fiber.
[0007]
In addition, in the 1st solution means mentioned above, it is preferable to further provide the insulating coating layer provided so that the outer peripheral surface of the said conductive coating layer might be covered.
[0008]
As a second solution, the present invention includes an optical fiber main body for transmitting laser light, and a plurality of conductive coating layers provided so as to cover an outer peripheral surface of the optical fiber main body. The conductive coating layer is laminated via an insulating coating layer, and each of the conductive coating layers is electrically short-circuited with the other conductive coating layer on one end portion side of the optical fiber body and the other end Provided is an optical fiber characterized in that it is electrically open to another conductive coating layer on the part side.
[0009]
In the second solution described above, at least three conductive coating layers are provided as the plurality of conductive coating layers, and any set of adjacent conductive coatings among the at least three conductive coating layers. The electrical connection positions between the layers are preferably different from each other with respect to the length direction of the optical fiber body. Moreover, it is preferable to further comprise an insulating coating layer provided so as to cover the outer peripheral surface of the outermost conductive coating layer of the plurality of conductive coating layers.
[0010]
In the first and second solving means described above, the conductive coating layer is preferably formed of a material that melts by heat or a material whose physical characteristics change by heat. In addition, the conductive coating layer changes its physical characteristics by absorbing a material that melts by absorbing laser light transmitted through the optical fiber body or by absorbing laser light transmitted through the optical fiber body. It is preferably formed from a material. Furthermore, it is preferable that the conductive coating layer and / or the insulating coating layer be formed by applying a strip or applying a paint. Furthermore, it is preferable to further include an exposure member provided in the middle of the optical fiber body and exposing the conductive coating layer to the outside. Furthermore, it is preferable that the conductive coating layer and / or the insulating coating layer have elasticity that can cope with the bending of the optical fiber body.
[0011]
As a third solution, the present invention provides an optical fiber according to the first and second solutions described above, a laser output device that outputs laser light to the optical fiber, and the conductivity of the optical fiber. A detecting device for detecting the state of the optical fiber by detecting a conductive state of the conductive coating layer, and when the detecting device detects that the optical fiber is in an abnormal state, the laser by the laser output device Provided is a laser device characterized in that output of light is stopped.
[0012]
According to the first and second solving means of the present invention, since the conductive coating layer is provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber body, it is possible to easily detect the presence / absence or position of breakage. Possible optical fibers can be manufactured easily and inexpensively.
[0013]
Further, according to the third solving means of the present invention, the state of the optical fiber is detected by providing a conductive coating layer so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber body and detecting the conductive state of the conductive coating layer. Therefore, it is possible to easily and inexpensively detect the presence / absence or position of the optical fiber body.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of an optical fiber according to the present invention.
[0016]
First, referring to FIG. 6, a laser apparatus in which the optical fiber shown in FIGS. As shown in FIG. 6, insulating connectors 22 and 23 are attached to both ends of the optical fiber 10. Among these, the laser output device 21 is connected to one connector 22 via an incident mechanism 24, and the laser beam transmitted via the optical fiber 10 is used for the other connector 23 for various applications. The emission mechanism 25 such as a lens is connected. Instead of the emission mechanism 25, an optical fiber relay mechanism or the like for connecting other optical fibers may be connected.
[0017]
Here, the detection device 26 is connected to both ends of the optical fiber 10, and in the detection device 26, the conductive state of the conductive coating layer of the optical fiber 10 (see reference numeral 12 in FIGS. 1A and 1B). By detecting this, the state of the optical fiber 10 is detected, and when it is detected that the optical fiber 10 is in an abnormal state, the output of the laser beam by the laser output device 21 can be stopped.
[0018]
As shown in FIGS. 1A and 1B, an optical fiber 10 includes an optical fiber main body 11 that transmits laser light and a conductive coating layer 12 that is provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber main body 11. I have. Among these, the optical fiber main body 11 is composed of a single optical fiber strand composed of a core and a clad, or an assembly of a plurality of optical fiber strands. The conductive coating layer 12 is formed by applying a conductive paint made of a metal fine powder-containing paint, a conductive polymer-containing paint, or the like to the outer peripheral surface of the optical fiber body 11. In addition, it is preferable that the conductive coating layer 12 has a stretchability that can correspond to the bending of the optical fiber body 11 and is made of a material that melts by heat.
[0019]
The optical fiber 10 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) is provided with only a conductive coating layer on the outer peripheral surface of the optical fiber main body 11. However, depending on the installation location of the optical fiber 10, an intermediate portion of the optical fiber 10 is provided. May be electrically short-circuited by a holding mechanism or the like. Therefore, as shown in FIGS. 2A and 2B, an insulating coating layer 13 may be further provided so as to cover the outer peripheral surface of the conductive coating layer 12. Here, the insulating coating layer 13 is formed by applying an insulating coating material such as an acrylic coating material or a urethane coating to the outer peripheral surface of the conductive coating layer 12. The insulating coating layer 13 preferably has stretchability that can cope with the bending of the optical fiber body 11.
[0020]
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
[0021]
In the detection device 26 to which both ends of the optical fiber 10 are connected, the conduction state of the conductive coating layer 12 of the optical fiber 10 is detected. The detection device 26 is used when the optical fiber body 11 is mechanically broken and the conductive coating layer 12 is not conductive, or when the conductive coating layer 12 is melted by the heat generation of the optical fiber main body 11 and is not conductive. Detecting that the optical fiber 10 is in an abnormal state, and safely outputting the laser beam by the laser output device 21 via a safety device (not shown) mounted on the laser output device 21 based on the detection result Stop.
[0022]
As described above, according to the present embodiment, the conductive coating layer 12 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber body 11, and the state of the optical fiber 10 is detected by detecting the conductive state of the conductive coating layer 12. Therefore, it is possible to easily detect whether or not the optical fiber body 11 is broken.
[0023]
Moreover, according to this Embodiment, since the electroconductive coating layer 12 provided in the outer peripheral surface of the optical fiber main body 11 is formed by apply | coating a coating material, it can detect the presence or absence of a fracture | rupture easily. A simple optical fiber 10 can be manufactured very simply and inexpensively.
[0024]
In the above-described embodiment, the conductive coating layer 12 and the insulating coating layer 13 are formed by applying a conductive paint or an insulating paint. However, the present invention is not limited to this, and is made of metal or resin. You may make it form by affixing the conductive tape (band-like material) of this, and resin-made insulating tapes (band-like material).
[0025]
In the above-described embodiment, the conductive coating layer 12 is formed from a material that melts by heat. However, the present invention is not limited to this, and the laser that transmits the conductive coating layer 12 through the optical fiber body 11. You may form from the material which fuse | melts by absorbing light. Note that as such a material, a conductive resin to which carbon is added can be used.
[0026]
Furthermore, in the above-described embodiment, the conductive coating layer 12 is formed from a material that melts by absorption of heat or laser light, and the conductive coating layer 12 is emitted by laser light that leaks when the optical fiber body 11 breaks. However, the present invention is not limited to this, and the conductive coating layer 12 or the insulating coating layer 13 may have a physical property (for example, a temperature change caused by heat or a chemical change caused by absorption of laser light). It is made of a material whose electrical resistance and electrostatic capacity (capacitance between a plurality of conductive coating layers 12 and 14 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b)) change, and changes in the state are detected. Thus, the state of the optical fiber 10 may be detected. Further, the conductive coating layer 12 and the insulating coating layer 13 are formed from a material whose physical properties (for example, electrical resistance) are changed by melting and mixing with each other by absorption of heat or laser light, and the change in the state thereof. The state of the optical fiber 10 may be detected by detecting.
[0027]
Further, in the above-described embodiment, when the continuity is lost, it is detected that the optical fiber is in an abnormal state. However, in the normal state, there is no continuity, and the continuity is detected when the abnormal state occurs. You may comprise so that it may be in a state. For example, an insulating coating layer is formed of a hot-melt material, and at least two conductive coating layers having a melting temperature higher than that of the insulating coating layer are illustrated with the insulating coating layer interposed therebetween. It is formed as shown in the sectional view of 3 (b) and detects the conduction state between the two conductive coating layers, and there is no conduction between the conductive coating layers when the optical fiber is in a normal state. The insulating coating layer that was in an abnormal state and insulated the conductive coating layer was lost due to heat melting, etc., resulting in conduction between the conductive coating layers that had been insulated until then. The state of the optical fiber can be detected by detecting this change in state.
[0028]
Furthermore, in the above-described embodiment, the conductive state of the conductive coating layer 12 is detected at both ends of the optical fiber 10, but as shown in FIGS. If the optical fiber 10 has the conductive coating layer 12 on the outer peripheral surface, it is possible to detect the conductive state of the conductive coating layer 12 between any part of the optical fiber 10, thereby breaking. Can be easily and inexpensively detected. 2 (a) and 2 (b), even in the optical fiber 10 in which the outer peripheral surface of the outermost layer is the insulating coating layer 13, the conductive coating layer 12 is exposed to the outside in the middle of the optical fiber body 11. By further providing a connector (exposed member), it is possible to detect the conductive state of the conductive coating layer 12 between any part of the optical fiber 10, thereby making the break position easy and inexpensive. Can be detected.
[0029]
In the above-described embodiment, the conductive state of the conductive coating layer 12 is detected at both ends of the optical fiber 10. However, as shown in FIGS. The conductive coating layers 12 and 14 are laminated via the insulating coating layer 13, and the conductive coating layers 12 and 14 are electrically short-circuited on one terminal side of the optical fiber body 11 and are electrically connected on the other terminal side. Therefore, the conductive state of the conductive coating layers 12 and 14 can be detected only on one end side of the optical fiber main body 11. In the optical fiber 10 shown in FIGS. 3A and 3B, the conductive coating layers 12 and 14 are disposed concentrically with the insulating coating layer 13 interposed therebetween. As shown in a) and (b), the conductive coating layers 12 and 14 may be arranged at the same radial position via the insulating coating layer 13.
[0030]
Further, in the above-described embodiment, one or two conductive coating layers 12 and 14 are provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber main body 11, but as shown in FIG. At least three conductive coating layers 12, 14, 16, and 18 are provided as the coating layers, and an electrical connection between any set of conductive coating layers adjacent to each other among these conductive coating layers 12, 14, 16, and 18 is provided. Different connection positions may be different from each other with respect to the length direction of the optical fiber body 11. As a result, it is possible to detect the conduction state between any pair of conductive coating layers of the conductive coating layers 12, 14, 16, and 18, thereby easily and inexpensively detecting the break position. it can. Specifically, for example, in FIG. 5, assuming a case in which breakage occurs at each of the reference signs A, B, and C, the conductive coating layers 12 and 14, the conductive coating layers 14 and 16, and the conductive properties The conductive state between the coating layers 16 and 18 is as shown in the following table, and the approximate position of the break can be detected from the pattern of the conductive state.
[0031]
[Table 1]
Figure 0004408589
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the presence / absence or position of the optical fiber body can be easily and inexpensively detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of an optical fiber according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of an optical fiber according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing still another embodiment of the optical fiber according to the present invention.
4 is a view showing a modification of the optical fiber shown in FIG.
FIG. 5 is a view showing still another embodiment of the optical fiber according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a laser apparatus in which an optical fiber according to the present invention is incorporated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber 11 Optical fiber main body 12, 14, 16, 18 Conductive coating layer 13, 15, 17, 19 Insulating coating layer 21 Laser output apparatus 22, 23 Connector 24 Incident mechanism 25 Output mechanism 26 Detector

Claims (14)

レーザ光を伝送する光ファイバ本体と、
前記光ファイバ本体の外周面を覆うように設けられた複数の導電性被覆層とを備え、
前記複数の導電性被覆層は絶縁性被覆層を介して積層され、前記各導電性被覆層は、前記光ファイバ本体の一方の終端部側で他の導電性被覆層と電気的に短絡されるとともに他方の終端部側で他の導電性被覆層と電気的に開放され、
前記複数の導電性被覆層として少なくとも3つの導電性被覆層を備え、前記少なくとも3つの導電性被覆層のうち隣り合った任意の組の導電性被覆層間での前記電気的な短絡の位置は、前記光ファイバ本体の長さ方向に関して互いに異なることを特徴とする光ファイバ。
An optical fiber main body for transmitting laser light;
A plurality of conductive coating layers provided so as to cover the outer peripheral surface of the optical fiber body,
The plurality of conductive coating layers are stacked via an insulating coating layer, and each of the conductive coating layers is electrically short-circuited with another conductive coating layer on one terminal side of the optical fiber body. Together with the other conductive covering layer on the other end side,
Comprising at least three conductive coating layer as the plurality of conductive coating layer, the location of the electrical short at any set of conductive coating layers adjacent one of the at least three conductive coating layer, An optical fiber, wherein the optical fiber bodies are different from each other in the length direction.
前記複数の導電性被覆層のうちの最外層の導電性被覆層の外周面を覆うように設けられた絶縁性被覆層をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。  2. The optical fiber according to claim 1, further comprising an insulating coating layer provided so as to cover an outer peripheral surface of the outermost conductive coating layer of the plurality of conductive coating layers. 前記導電性被覆層は熱によって溶融する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。  3. The optical fiber according to claim 1, wherein the conductive coating layer is made of a material that melts by heat. 前記導電性被覆層は熱によってその電気抵抗が変化する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。3. The optical fiber according to claim 1, wherein the conductive coating layer is made of a material whose electrical resistance changes due to heat. 前記導電性被覆層は、熱によって、当該導電性被覆層に隣り合った他の導電性被覆層との間における静電容量が変化する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。2. The conductive coating layer is formed of a material whose capacitance changes with another conductive coating layer adjacent to the conductive coating layer by heat. 2. The optical fiber according to 2. 前記絶縁性被覆層は、熱によって、当該絶縁性被覆層に隣り合った一対の導電性被覆層の間における静電容量が変化する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。The said insulating coating layer is formed from the material from which the electrostatic capacitance between a pair of conductive coating layers adjacent to the said insulating coating layer changes with heat. The optical fiber described. 前記導電性被覆層は前記光ファイバ本体内を伝送するレーザ光を吸収することによって溶融する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。  3. The optical fiber according to claim 1, wherein the conductive coating layer is made of a material that melts by absorbing laser light transmitted through the optical fiber body. 前記導電性被覆層は前記光ファイバ本体内を伝送するレーザ光を吸収することによってその電気抵抗が変化する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。3. The optical fiber according to claim 1, wherein the conductive coating layer is made of a material whose electrical resistance changes by absorbing laser light transmitted through the optical fiber body. 前記導電性被覆層は、前記光ファイバ本体内を伝送するレーザ光を吸収することによって、当該導電性被覆層に隣り合った他の導電性被覆層との間における静電容量が変化する材料から形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の光ファイバ。The conductive coating layer is made of a material whose capacitance changes with another conductive coating layer adjacent to the conductive coating layer by absorbing laser light transmitted through the optical fiber body. 3. The optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber is formed. 前記導電性被覆層および/または前記絶縁性被覆層は帯状物を貼付することにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の光ファイバ。The optical fiber according to any one of claims 1 to 9 , wherein the conductive coating layer and / or the insulating coating layer is formed by attaching a band-like material. 前記導電性被覆層および/または前記絶縁性被覆層は塗料を塗布することにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の光ファイバ。The conductive coating layer and / or the insulating cover layer or wherein the optical fiber according to claim 1 to 9, characterized in that it is formed by applying paint. 前記光ファイバ本体の途中に設けられ、前記導電性被覆層を外部に露出させる露出部材をさらに備えたことを特徴とする請求項記載の光ファイバ。The optical fiber according to claim 2 , further comprising an exposure member provided in the middle of the optical fiber body and exposing the conductive coating layer to the outside. 前記導電性被覆層および絶縁性被覆層は前記光ファイバ本体の屈曲に対応することが可能な伸縮性を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか記載の光ファイバ。The conductive coating layer and insulation coating layer is any description of the optical fiber according to claim 1 to 12, characterized in that a stretchable capable of corresponding to the bending of the optical fiber body. 請求項1乃至13のいずれか記載の光ファイバと、
前記光ファイバに対してレーザ光を出力するレーザ出力装置と、
前記光ファイバの前記導電性被覆層の導通状態、または隣り合った一対の前記導電性被覆層の間における静電容量の状態の変化を検出することにより前記光ファイバの状態を検知する検出装置とを備え、
前記検出装置により前記光ファイバが異常状態にあることが検知されたときに前記レーザ出力装置によるレーザ光の出力を停止することを特徴とするレーザ装置。
An optical fiber according to any one of claims 1 to 13 ,
A laser output device for outputting laser light to the optical fiber;
A detection device for detecting a state of the optical fiber by detecting a change in a conductive state of the conductive coating layer of the optical fiber or a state of capacitance between a pair of adjacent conductive coating layers ; With
A laser apparatus, wherein when the detection apparatus detects that the optical fiber is in an abnormal state, the laser output by the laser output apparatus is stopped.
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