レーザ伝送用光ファイバ - 三菱電線工業株式会社

R
HIGH POWER LASER OPTICAL GLASS FIBERS
& THEIR ASSEMBLIES
レーザ伝送用光ファイバ
R
高度情報社会に大きな役割が期待されている光ファイバは、単に情報伝送路とし てだけではなく、光エネルギー利用分野
でも期待されています。
現在、YAG レーザを中心にレーザエネルギーを光ファイバにて伝送し、あらゆ る場所でのレーザ加工が頻繁に行われて
います。
三菱電線工業は、各種レーザ伝送にもっとも適した大口径石英系光ファイバと、 独自の技術で開発したコネクタを取りそ
ろえており、ユーザの皆さまのご要望にマッチしたレーザガイドを提供していま す。
CONTENTS
目 次
1.光ファイバ P.4
1.1 光ファイバ特性……………P.4
1.2 光ファイバ被覆(外装)…P.6
2.光コネクタ P.9
2.1 特長…………………………P.9
2.2 各種コネクタ………………P.10
2.3 偏心量………………………P.11
2.4 コネクタ許容張力…………P.11
3.レーザガイド型名の表し方 P.12
4.関連部品 P.14
4.1 レセプタクル………………P.14
4.2 アダプタ……………………P.15
4.3 コリメータ…………………P.16
4.4 入射モニタユニット………P.18
4.5 破断検知器…………………P.19
取り扱い注意事項
P.20
1.光ファイバ
2.光コネクタ
3.レーザガイド型名の表し方
1.光ファイバ
1.1 光ファイバ特性
光ファイバには、コアに純粋石英を用いたステップインデックス(SI)型ファイバと、コアにGeドープの石
英を用いたグレーデッドインデックス(GI)型ファイバとがあります。
■仕 様
種類
サイズ
NA*1
コア径
(標準) (μm)
SI
ST100E
100
ST200E
200
ST300E
300
ST400E
ST600F
(μm)
(dB/km)
800
1000
ST1000H
1000
1250
ST1200I
1200
1500
100
SGLH200E
200
SGLH300E
300
SGLH600F
300
2000
200
500
750
800
1000
SGLH1000H
1000
1250
SGLH1200I
1200
1500
STU400E
400
500
STU600F
600
750
800
1000
STU1000H
1000
1250
STU1200I
1200
1500
SGLH800G
300
0.2
2000
600以下*3
PW:パルス幅1msec未満の1パルス当たりのピーク値
*1:低NAファイバ
(NA
0.15 etc.)製造可
*2:波長 λ=1.06μm
*3:波長 λ=0.26μm
104
3以下*2
注意 CW:パルス幅1msec以上の発振出力の平均値
4
106
5以下*2
400
0.25
PW(W/mm2)
150
600
STU800G
CW(W)
200
500
750
SGLH100E
標準耐光強度(1.06μm)
150
600
SGLH400E
SI
伝送損失
400
0.2
ST800G
GI
ファイバ径
光ファイバ損失波長特性
【代表例】
70
1100
SGLH
1000
STU
100
ST
50
800
700
40
透過率[%]
伝送損失[dB/km]
900
1mあたりの透過率
60
SGLH
600
500
30
SGLH
80
STU
ST
70
STU
60
400
0.2
0.3
20
300
200
0.4
0.5
波長[μm]
10
ST
100
0
90
0.2
0.3
0.5
0.4
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
波長[μm]
屈折率分布
■ステップインデックス(SI)型
n2
クラッド
n1
θ
コア
NA = sinθ
■グレーデッドインデックス(GI)型
n2
クラッド
n1
θ
コア
NA = sinθ
5
1.2 光ファイバ被覆(外装)
1.2.1 ナイロン心線(SY)
ナイロン心線(SY)は、光ファイバに、一次被覆としてシリコン樹脂を、二次被覆としてポリアミド樹脂
を被覆した構造になっています。
光ファイバ
シリコン樹脂
シリコン樹脂
ポリアミド樹脂
ポリアミド樹脂
光ファイバ
■仕 様
種類
SI
GI
SI
6
品名
ST100E-SY
ST200E-SY
ST300E-SY
ST400E-SY
ST600F-SY
ST800G-SY
ST1000H-SY
ST1200I-SY
SGLH100E-SY
SGLH200E-SY
SGLH300E-SY
SGLH400E-SY
SGLH600F-SY
SGLH800G-SY
SGLH1000H-SY
SGLH1200I-SY
STU400E-SY
STU600F-SY
STU800G-SY
STU1000H-SY
STU1200I-SY
コア径
(μm)
100
200
300
400
600
800
1000
1200
100
200
300
400
600
800
1000
1200
400
600
800
1000
1200
ファイバ径
(μm)
被覆外径
(mm)
500
1.3
750
1000
1250
1500
1.7
2.0
2.3
2.3
500
1.3
750
1000
1250
1500
500
750
1000
1250
1500
1.7
2.0
2.3
2.3
1.3
1.7
2.0
2.3
2.3
許容曲げ半径
(mm)以上
被覆色
100
150
200
250
300
緑
100
150
200
250
300
100
150
200
250
300
紫
青
1.2.2 単心コード(FV)
単心コード(FV)は、光ファイバ心線の上に、張力・圧縮力等の外力から保護するため補強繊維を縦添えし、
その上にビニルを被覆した構造になっています。
ビニル被覆
補強繊維
光ファイバ心線
光ファイバ心線
ビニル被覆
補強繊維
■仕 様
種類
SI
GI
SI
品名
ST100E-FV
ST200E-FV
ST300E-FV
ST400E-FV
ST600F-FV
ST800G-FV
ST1000H-FV
SGLH100E-FV
SGLH200E-FV
SGLH300E-FV
SGLH400E-FV
SGLH600F-FV
SGLH800G-FV
SGLH1000H-FV
STU400E-FV
STU600F-FV
STU800G-FV
STU1000H-FV
コア径
(μm)
100
200
300
400
600
800
1000
100
200
300
400
600
800
1000
400
600
800
1000
ファイバ径
(μm)
被覆外径
(mm)
許容張力*
(N)
許容曲げ半径 被覆色
(mm)以上
500
100
750
1000
1250
150
200
250
500
750
1000
1250
500
750
1000
1250
4
80
橙
100
150
200
250
100
150
200
250
若草
黒
*コネクタを含めた許容張力は(P.11)2.4 コネクタ許容張力をご参照ください。
7 1.2.3 SUS保護管付ナイロン心線タイプ
SUS保護管タイプは、SUS保護管にナイロン心線を通した構成になっており、引張りや側圧から保護で
きる構造になっています。
被覆付SUS保護管
ナイロン心線
KV:SY心線+PVC被覆付ケーシング型SUS可とう管(標準品)
KE:SY心線+ポリエチレン被覆付ケーシング型SUS可とう管
CE:SY心線+ポリエチレン被覆付セミインターロック型SUS可とう管
■仕 様
KV
色
KE
SI型
緑
GI型
黄
CE
約8mm
外径
*
許容張力(参考値)
圧縮破壊(側圧)強度(参考値)
柔軟性
600N
600N
1300N
5400N/100mm
5400N/100mm
8000N/100mm
軟らかい
硬い
*コネクタを含めた許容張力は(P.11)2.4 コネクタ許容張力をご参照ください。
注意 SUS保護管はレーザガイドの取り扱いを重視しているため、ファイバの許容曲げ半径以下に曲がる
構造になっています。そのため、SUS保護管タイプであってもレーザガイドの曲げ半径には十分
注意してください。
8
2.光コネクタ
2.1 特 長
エアギャップ
サファイア
10
光学研磨
PVC付SUS可とう管
φ8
φ4
φ12
+0
– 0.004
KSV-SK(HA)
フェルール
キャップナット(M8 P=1)
(54)
ミスアライメント時などの光コネクタおよびファイバの損傷を低減するために、ファイバ周囲にエアギ
ャップ(空気層)を設けており、また、エネルギーを拡散するために、透光性のよいサファイアを使用
している点が特長です。
9 2.2 各種コネクタ
2.2.1 D-80LKA (LKA)
キーに対して±30度
材質
真鍮(Niメッキ)
フェルール部は銅
スカート*
φ12
偏心
方向
フェルール
(銅)
サファイアチップ
+0
– 0.004
構造
レーザ出力600W以下に推奨
メカニカル固定型
サファイア入り
エアギャップ構造
ナット:M8 P=1(D80型嵌合)
φ4
適用
10
± 0.1
(54)
*ナイロン心線(SY)および単心コード(FV)に取り付時は、スカートが
ゴムブーツになります。
2.2.2 D-200HP (D200)
適用
レーザ出力2kW以下に推奨
カップリングナット
M36 P=1
メカニカル固定型
材質
φ26
φ15
ナット:M36 P=1
+0
– 0.005
エアギャップ構造
φ40
構造
真鍮
80
2.2.3 D-200HP(S)(D2S)
材質
φ26
+0
– 0.005
カップリングナット
M36 P=1
φ15
構造
レーザ出力2kW以下に推奨
メカニカル固定型
サファイア入り
エアギャップ構造
ナット:M36 P=1
真鍮
φ40
適用
サファイアチップ
80
2.2.4 DHSSL (DH)
レーザ出力2kW以下に推奨
φ14
適用
エアギャップ構造
ナット:なし
材質
φ15
構造
– 0.05
– 0.10
メカニカル固定型
銅
45
10
80
10
2.2.5 DHSSL(S)(DHS)
材質
– 0.05
– 0.10
構造
レーザ出力2kW以下に推奨
メカニカル固定型
サファイア入り
エアギャップ構造
ナット:なし
銅
φ15
適用
サファイアチップ
10
45
80
2.2.6 CUSL4(S)(HSL)
材質
サファイア
エアギャップ
+0
– 0.05
構造
レーザ出力600W以下に推奨
ナイロン心線(SY)にのみ取付可
接着固定型
サファイア入り
エアギャップ構造
ナット:なし
銅
φ4
適用
10
60
2.3 偏心量
コネクタ
D-80LKA
D-200HP
D-200HP(S)
ファイバ外径
500μm以下
750μm
1000μm
1250μm
1500μm
20μm以下
30μm以下
40μm以下
50μm以下
60μm以下
30μm以下
40μm以下
50μm以下
20μm以下
DHSSL
DHSSL(S)
CUSL4(S)
150μm以下
2.4 コネクタ許容張力
コネクタ
D-80LKA
D-200HP
D-200HP
(S)
DHSSL
DHSSL
(S)
CUSL4(S)
許容張力
SY・FV
SUS保護管
20N
50N
11 3.レーザガイド型名の表し方
●両端同種コネクタ付光ファイバ
KV LKA 2 − ST100E
被覆(外装)(P.6∼8参照)
SY:ナイロン心線
FV:単心コード
KV:SY+PVC被覆付SUS可とう管(標準品)
KE:SY+ポリエチレン被覆付SUS可とう管
CE:SY+ポリエチレン被覆付SUS可とう管(硬)
コネクタ(P.10∼11参照)
LKA:D-80LKA
D200:D-200HP
D2S:D-200HP(S)
DH:DHSSL
DHS:DHSSL(S)
HSL:CUSL4(S)
コネクタ数
2:両端同種コネクタ
光ファイバサイズ(P.4参照)
●両端異種コネクタ付光ファイバ
FV LKA D2S − ST400E
被覆(外装)(P.6∼8参照)
SY:ナイロン心線
FV:単心コード
KV:SY+PVC被覆付SUS可とう管(標準品)
KE:SY+ポリエチレン被覆付SUS可とう管
CE:SY+ポリエチレン被覆付SUS可とう管(硬)
コネクタ(P.10∼11参照)
LKA:D-80LKA
D200:D-200HP
D2S:D-200HP
(S)
DH:DHSSL
DHS:DHSSL(S)
HSL:CUSL4(S)
光ファイバサイズ(P.4参照)
12
関連部品
4.関連部品
4.1 レセプタクル
11
2.4
φ8
φ9
材質
10
+ 0.008
適用
15
D-80R
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力600W以下に推奨
真鍮(Niメッキ)
φ4.002 – 0
品名
M8 P=1.0
2
特長
材質
15
10.9
10
2.4
+ 0.01
適用
D-80RY
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力600W以下に推奨
フェルール端面位置が一定
りん青銅(Niメッキ)
φ4 – 0
品名
4-φ2.2ザクリφ4深さ1.3
φ8
φ3
1
M8 P=1.0
2
特長
10
10.9
2.4
1
φ8
φ3
材質
15
+ 0.003
適用
D-80RY(HQ)
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力600W以下に推奨
高精度タイプ
フェルール端面位置が一定
SUS303
φ4.002 – 0
品名
4-φ2.2ザクリφ4深さ1.3
M8 P=1.0
2
品名
適用
材質
4-φ2.2ザクリφ4深さ1.3
D-200R
コネクタ:D-200HP,D-200HP(S)
レーザ出力2kW以下に推奨
アルミ(黒アルマイト処理)
φ15 H7
4-φ6
M36 P=1.0
5
10
30
14
6
40
60
4.2 アダプタ
適用
特長
D-80S
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力600W以下に推奨
低接続損失
例:透過率90%以上
レーザ出力:300W
ファイバ :ST400E
真鍮(Niメッキ)
4-φ2.2ザクリφ4
M8×1.0
φ4
15
( )
材質
10
10
品名
20
特長
( )
材質
2-φ5 深さ2.5
6
φ15 H7
適用
D-200S
コネクタ:D-200HP,D-200HP(S)
レーザ出力2kW以下に推奨
低接続損失
例:透過率90%以上
レーザ出力:2kW
ファイバ :ST600F
アルミ(黒アルマイト処理)
φ35.9
品名
15
φ3深さ8
M36 P=1.0
59
塗装色:ライトベージュ
(5Y7/1)
( )
200
ディジタルサーモメータ
60
199.9℃
接続アダプタ(D-200S)
D-200HP
フィッティングネジ
スリープ付熱電対
150
95
取り付け台
(AI)
65
特長
収納箱
(300×250×150mm)
250
適用
TF-200
コネクタ:D-200HP,D-200HP(S)
レーザ出力2kW以下に推奨
温度監視可能
低接続損失
例:透過率90%以上
レーザ出力:2kW
ファイバ :ST600F
150
品名
底板
300
15 4.3 コリメータ
品名
適用
特長
D-85MHL
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力1kW以下に推奨
X・Y軸調整マニピュレータ付
有効レンズ径:14mm
焦 点 距 離:60mm
*
A R コ ー ト :1064nm
*ARコート…他波長についても対応可能ですので、ご相談ください。
D80型レセプタクル
SUS303
4-φ4.4穴
40
60
48
φ53
品名
適用
特長
D-85THL
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力1kW以下に推奨
X・Y軸調整マニピュレータ付
Z軸調整可能
有効レンズ径:14mm
焦 点 距 離:60mm
*
A R コ ー ト :1064nm
*ARコート…他波長についても対応可能ですので、ご相談ください。
Z軸調整用筒(1.5mm/回転)
アルミ(黒アルマイト処理)
φ50
40
50
50
40
D80型レセプタクル
SUS303
4-φ4.2穴
(77)
16
φ36
ビーム径φ14mm以下
(76.4)
58
*ARコート…他波長についても対応可能ですので、ご相談ください。
φ160
PCD130
φ87.0
φ15
(200)
30
10
42
88
4-φ9穴
C4N6×4-PT1/8
2-M6タップ(エアパージ用)
84.2
φ80
φ30
特長
φ32.2
適用
D-200MHL
コネクタ:D-200HP,D-200HP(S)
レーザ出力2kW以下に推奨
X・Y軸調整マニピュレータ付
有効レンズ径:30mm
焦 点 距 離:60mm
*
A R コ ー ト :1064nm
水冷による強制冷却も可能
φ87
品名
P.C.D.130
φ160
17 4.4 入射モニタユニット
品名
適用
特長
D-80UN
コネクタ:D-80LKA
レーザ出力1kW以下に推奨
可視光利用で入射調整が容易
1/2″CCDカメラにより入射状況がモニタ可能
D-85MHLコリメータ搭載
小型・軽量で取付が容易(約1kg)
(94)
44
45
(76.4)
95
120
D-85MHL
30
φ32
18
4-M4タップ
XC-75
1/2" CCD(B/W)
カメラ
30
ビデオ端子
(BNC)
P.C.D.46
64
ふた
4.5 破断検知器
AR1004
入力コネクタ:FC型
出射レンズからの反射光をモニタしています。
受光レベルが設定値以下になった場合、アラー
ム信号を出し、レーザを自動的に止めることが
可能。(利用例参照)
大きさ 約150W×約68H×約250Dmm
品名
適用
特長
AR1004
LASER
O – ADJ
GAIN
ON
OFF
POWER
LEVEL
OPT – IN
SIGMON LEVELMON
BYPASS
MITSUBISHI CABLE INDUSTRIES, LTD.
1A
1B
1C
2A
2B
2C
AC100V
OC
■利用例
出射系
入射系
YAGレーザ
レーザ伝送用ファイバ
発振器
破断
検知器
レンズからの反射光をモニタする
モニタファイバ
19 取り扱い注意事項
1. 周囲に塵や埃のない環境で取り扱ってください。
2. 取り扱われる方の手が清浄であるか確認してください。
3. ファイバ端面にゴミ等が付いた状態でレーザ光を入れないように使用前に端面を拭いてください。 万一光ファイバ端
面が汚れたり、埃が付いたりしたときは、レンズクリーナー等で軽く拭き取ってください。
4. レーザコネクタをレセプタクルに入れる際に、 フェルールおよびレセプタクル内部にゴミ等がないように清浄にして
おいてください。ゴミ等が焼き付き、ファイバおよびレーザコネクタ等を破損するおそれがあります。
5. コネクタの挿入方法は、 キーの付いているコネクタの場合は、レセプタクルのキー溝に合わせ十分に奥まで差し込ん
だ後、 袋ナットを手で力一杯もしくは工具にて(トルク量 20N・cm 以下)締め付けてください。 それ以上の力で
締め付けるとフェルール部およびレセプタクルを変形させるおそれがあります。
6. 光軸を合わせる際には、センターずれ、 角度ずれおよび焦点位置ずれのないように注意してください。レーザ光が漏
洩してファイバおよびレーザコネクタ等を破損するおそれがあります。
(He-Ne レーザでの確認をお奨めします。
)
7. 光ファイバは屈曲により断線するおそれがあります。許容張力以上の力で引っ張ったり、許容曲げ半径より小さい径
で曲げたりしないでください。
許容張力以上の力で引っ張らないでください
型名
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
20
or
or
or
or
or
or
or
SGLH200E-SY
SGLH300E-SY
SGLH400E-SY
SGLH600F-SY
SGLH800G-SY
SGLH1000H-SY
SGLH1200I-SY
許容曲げ半径(mm)
100
100
100
150
200
250
300
8. レーザガイドの設置作業時、あるいは保管時は、ファイバ保護用キャップをコネクタ先端にかぶせてください。
キャップ
9. 光ファイバは、傷がつき易くなっています。角張ったものや鋭利なものが、光ファイバ端面に接触しないように、取
り扱ってください。
10. レーザガイドを一部束取りの状態で使用するときには、つり下げたりしないようにしてください。自重がかかるため
局部的に曲げが生じ、ファイバを破損するおそれがあります。つり下げによる使用が必要な場合には、局部的に力が
かからないように、設置してください。下図のようにならないよう注意してください。
引っ張ると径が
小さくなります
このように径が小さく
なるおそれがある置き方および
使い方はしないでください
11. 束取り状態のレーザガイドをほどく場合は、束を回転させながら行ってください。束を置いたまま引き出すと捻れが
生じ、ファイバを破損するおそれがあります。
12. レーザガイドを扱う際は、端末部に近い位置を持って扱ってください。
この辺りを持って扱ってください
13. レーザガイドに何らかの異常が起こった場合、ただちに使用を中止して、弊社または代理店にお問い合わせください。
21 本
関
西
支
社 〒100-8303 東京都千代田区丸の内3-4-1(新国際ビル)
1 (03)3216-1551
社 〒530-6025 大阪市北区天満橋1-8-30(OAPタワー25階)
1 (06)6881-5200
北 海 道 支 店 〒060-0002 札幌市中央区北二条西4-1(北海道ビル)
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東
北
支
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1 (022)225-5741
北
陸
支
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1 (076)441-9062
中
部
支
店 〒450-0002 名古屋市中村区名駅4-7-35(毎日名古屋会館)
1 (052)581-0711
中
国
支
店 〒730-0032 広島市中区立町1-24(有信ビル)
1 (082)249-3033
九
州
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(注)本カタログに掲載した製品の仕様および外観は、改良等のため予告なく変更することがありますので、あらかじめご了承願います。
No.6-145A(2000.07)