KR0124926B1 - 광섬유의 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유 상호간의 접속을 위한 광섬유 접속장치에 관한 것으로, 특히, 광섬유 접속부 및 광섬유 코팅부에 클램핑 기능을 갖도록 함에 있어서, 원기둥형 축 원주상의 일측에 전체길이에 걸처 광섬유를 수용할 수 있는 일정깊이와 크기를 가진 접속홈을 형성한 접속자 몸체와, 상기 접속자 몸체에 형성된 접속홈 내에서 상, 하로 움직여 광섬유를 직접으로 누르는 클램핑 고정판과, 접속자 몸체와 결합되어 있고 접속자 몸체를 중심으로 회전함에 따라 상기 클램핑 고정판의 상부에 형성된 돌출부를 수용 또는 압착하여 클램핑 고정판을 하부 수직방향으로 눌러 광섬유를 접속시키는 클램핑 밴드링으로 구성되어 접속손실을 극소화하고 광섬유 접속조정이 용이하고 클램핑하는 각각의 부분을 독립적으로 작용하도록 하여 단심 및 다심의 광섬유의 접속에 적합한 기계식 광섬유 접속장치에 관한 것이다.

Description

광섬유의 접속장치

제1도는 본 발명에 따른 광섬유의 접속장치의 사시도.

제2A도 내지 제2D도는 본 발명에 따른 광섬유의 접속장치를 구성하는 구성품의 사시도.

제3A도 내지 제3C도는 광섬유의 접속장치의 클램핑 동작을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 접속자 몸체 2 : 2차 클램핑 밴드링

3 : 2차 클램핑 고정판 4 : 1차 클램핑 밴드링

5 : 1차 클램핑 고정판 6 : 광섬유 코팅부

7 : 광섬유 클래딩부 8 : 광섬유 접속부

9 : 구멍 10 : 가이드 홈

1l : 클램핑 고정판 12 : 클램핑 고정판 돌출부

13 : 접속홈 14 : 돌기대

15 : 절개부

본 발명은 광섬유 상호간의 접속을 위한 광섬유 접속장치에 관한 것으로, 특히, 광섬유 접속부 빛 광섬유 코팅부에 클램핑 기능을 갖도록 함에 있어서, 클램핑하는 각각의 부분을 독립적으로 작용하도록 하여 광섬유 접속을 용이하게 하므로써 접속손실을 극소화할 수 있고, 단심 및 다심의 광섬유의 접속에 적합한 기계식 광섬유 접속장치에 관한 것이다.

단일모드 광섬유는 직경이 약 8㎛ 정도의 코아(Core)와 그 둘레를 클래딩으로 둘러싸 약 125㎛의 외경을 형성하고, 또 클래딩 둘레에 보호층으로 코팅하여 전체 광섬유가 약 250㎛의 외경을 갖는 구조이므로 광섬유들간의 저손실 접속을 이루는 것은 상당히 어려운 문제이다.

종래의 광섬유 접속을 위한 기계식 광접속자는 광섬유 자체 접속부만을 클램핑(1차 클램핑)하거나, 또는 광섬유 접속부와 광섬유 코팅부 양쪽 모두를 클램핑(2중 클램핑)하고 있기도 하다. 그러나 클램핑 기능 수행에 있어서 특별한 공구를 사용하기도 하며, 공구가 사용되지 않는 제품에 있어서는, 클램핑 방식에 있어서 광섬유 축방향으로 힘을 가함으로써 그 아래에 있는 클램핑 고정판으로 광섬유 코팅부 또는 접속부를 고정하는 방식으로 되어 있다.

또한, 2중 클램핑 기능 구현에 있어서도 1차 클램핑과 2차 클램핑 기능이 동시에 작동되는 구조를 가지고 있다. 이러한 종래의 광섬유 접속을 위한 광접속장치는 광섬유간 접속시 정렬유지에 필요한 힘을 부가하는 클램핑 기능을 위해 특별한 공구가 사용되기 때문에 광섬유 접속 작업에 있어서 원가 상승 및 공구사용이 수반된다는 불편요소를 갖게 하고 또한, 클램핑 기능을 수행함에 있어서 광섬유의 축방향으로 그 힘이 작용할 경우에는 정렬된 광섬유가 축방향으로의 밀림 현상이 발생되므로 접속실패 및 접속손실 증가의 요인을 초래한다. 이것에 대한 보완책으로 클램핑 고정판이 축방향으로 밀리지 않도록 하기 위해 밀림방지 구조를 부가하고 있는데 이 경우에 있어서도 그 구현을 위한 부가장치는 소형이므로 제조 기술면에서 어려움이 따르며, 구조상으로도 취약하게 되어있어 취급시 상당한 주의를 기울여야 하는 어려움이 따른다.

또한, 광섬유 접속부에서의 스트레인을 경감시키기 위해 2중 클램핑 기능을 사용함에 있어서, 종래의 광섬유 접속장치중 광섬유 접속부의 클램핑 기능(1차 클램핑 기능)과 광섬유 코팅부의 클램핑(2차 클램핑) 기능이 동시에 작동되게하는 구조는 접속자의 한쪽 삽입구에 광섬유를 삽입시키고 클램핑 할 때, 삽입된 광섬유의 코팅부(2차 클램핑)와 클래딩부(1차 클램핑)가 동시에 아래로 눌러져 접속자 반대편 삽입구에서 들어오는 광섬유는 접속부가 닫혀 있으므로 접속부로의 삽입이 불가하여 광섬유간의 정렬이 어렵게 된다. 따라서, 이러한 구조의 접속장치는 1차 및 2차 클램핑 모두를 열어 둔 상태에서 접속장치의 양쪽 삽입구에서 차례로 광섬유를 삽입한 후 양쪽 광섬유 코팅부와 접속부를 동시에 클램핑 한다. 그러나 이같은 구조는 접속장치의 한쪽이 고정되어 있지 않아 저손실의 접속을 얻기위해 광섬유의 정렬상태를 최적화 되게 해주는 튜닝(Tuning) 작업이 어려울 뿐 아니라 튜닝 작업없이 접속한 다음, 손실 측정결과가 나쁠 경우 접속을 다시 처음부터 수행해야 하는 불편이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 접속부의 고정판 설계시 밑면의 양쪽 끝부분을 곡면으로 구성하여 시소(Seesaw)처럼 한 쪽을 클램핑 했을때 고정되어지는 광섬유쪽의 고정판 부분은 아래로 눌러지고 반대편의 접속부의 고정판 부분은 위로 들려져서 상대편 광섬유의 삽입이 자유롭도록 구성하기도 하는데, 이 경우에는 접속부 클램핑 고정판의 설계 및 가공시 정밀성을 요하게 되어 제조상의 어려움을 유발시켜 원가 상승의 또 다른 요인으로 작용하거나, 닫혀진 접속부를 열기위해 보조공구를 사용해야 하는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래의 광섬유 접속장치에서의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 광섬유 접속부와 광섬유 코딩부에 가해주는 클램핑 기능 수행시 특별한 공구없이 행할 수 있고, 접속부 뿐만 아니라 광섬유 양쪽 코팅부도 각각 클램핑 할 수 있도록 2중 클램핑 기능을 제공함으로써 장력 부하나 비틀림에 의한 광섬유 파단을 방지하고, 2중 클램핑 기능 수행에 있어서도 광섬유 코팅부분의 클램핑과 접속부의 클램핑 동작이 분리작용토록 하여 접속장치 내로 광섬유를 삽입시킬 때마다 각 부분의 클램핑을 열어 주어야 하는 불편함을 없앨 뿐만 아나라 광섬유 정렬 접속시 튜닝 작업이 손쉽게 이루어지도록 하며 튜닝후 그 상태를 안정하게 유지하여 완전한 접속이 될 수 있도록 한 광섬유 접속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 본 발명은 원기둥형 축 원주상의 일측에 전체길이에 걸쳐 광섬유를 수용할 수 있는 일정깊이와 크기를 가진 접속홈을 형성한 접속자 몸체와, 상기 접속자 몸체에 형성된 접속홈 내에서 상,하로 움직여 광섬유를 직접으로 누르는 클램핑 고정판과, 접속자 몸체와 결합되어 있고 접속자 몸체를 중심으로 회전함에 따라 상기 클램핑 고정판의 상부에 형성된 돌출부를 수용 또는 압착하여 클랭핑 고정판을 하부 수직방향으로 눌러 광섬유를 접속시키는 클램핑 밴드링으로 구성되어 상기 목적을 달성 할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 설명을 하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 광섬유 접속장치의 사시도로서, 광섬유가 접속되는 접속자 몸체(1)와, 정렬된 광섬유의 정렬을 유지하기 위한 기능을 제공하는 클램핑 밴드링(2, 4)과, 광섬유의 접속부 및 코팅부를 직접 누르는 클램핑 고정판(3, 5)으로 구성된 광섬유 접속장치와, 클래딩부(7)와 코팅부(6)로 구성되어 상기 광섬유 접속장치에 접속되는 광섬유를 도시하고 있다.

광섬유의 정렬유지를 위한 접속부의 1차 클램핑은 1차 클램핑 밴드링(4)과 광섬유의 클래딩 부분을 눌러주는 1차 클램핑 고정판(5)에 의해 이뤄진다. 광섬유 접속부에서의 광섬유에 가해지는 스트레인을 경감시키고, 비틀림에 의한 광섬유 파단을 방지하기 위한 광섬유들의 각 코팅부분에 힘을 가하는 2차 클램핑은 2차 클램핑 밴드링(2)과 클램핑 고정판(3)에 의해 이뤄진다. 클램핑 밴드링(2 또는 4)을 회전시키면 해당 클램핑 고정판(3 또는 5)이 아래로 내려가 해당 광섬유의 코팅부 또는 접속부의 광섬유 클래딩 부분을 고정시키도록 되어있다. 상기와 같은 구조는 광섬유 접속부에 행해지는 1차 클램핑과 각 광섬유 코팅부에 가해지는 2차 클램핑을 각각 독립적으로 구성하여 분리동작이 가능하도록 되어 있다. 또한, 광섬유 삽입시마다 광섬유코팅부(6)와 접속부인 클래딩부(7)에 가해지는 클램핑을 풀어주는 구조의 불편함이 없도록 하였으며, 접속이 최상의 상태가 될 수 있도록 튜닝작업이 손쉽게 이루어질 수 있도록 하였다.

제2A도 내지 제2D도는 본 발명에 따른 광섬유의 접속장치의 구성품을 도시한 사시도이다.

상기 제1도와 제2A도 내지 제2D도에 있어서, 클램핑 기능에 사용되는 접속자 몸체(1), 클램핑 밴드링(2, 4) 및 클램핑 고정판(3, 5)의 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

제2A도는 본 발명에 따른 광섬유 접속장치의 몸체부인 접속자 몸체부(1)의 사시도로서, 몸체부(1)의 외부에 클램핑 밴드링(2, 4)이 놓여지는 클램핑 밴드링(2, 4)의 양 측면부에 클램핑 밴드링(2, 4)의 이탈 방지를 위한 돌기대(14)를 형성하였으며, 이 돌기대는 일정 부위 뿐만 아니라 원주상에 걸쳐 원형의 돌기 띠 형태를 취할 수도 있다. 또한, 원기둥형인 몸체부(l)의 축 원주상의 일측에 광섬유를 수용할 수 있는 일정 깊이와 크기의 U자 형상의 접속홈(13)을 형성하고,자 형상의 접속홈(13) 하부 중 광섬유가 삽입되는 입구부에 광섬유의 코팅부(6)까지 인도할 수 있는 가이드 홈(10)을 형성하고, 광섬유의 클래딩부가 접속되는 접속부에는 V자 형상의 홈을 형성한다. 이때, 상기 접속자 몸체(1) 를 플라스틱 재질로 성형하여 입구부의 가이드 홈(10)과 접속부의 V자 형상의 홈을 한번에 성형하여 사용한다. 아울러 제2D도에 도신한 바와같이, 접속자 몸체(1)의 광섬유 접속부 부분(8)을 따로 접속자 몸체(1)와는 별도로 성형하여 사용할 수도 있다.

제2B도는 접속자 몸체(1)와 결합하여 광섬유를 직접 눌러 광섬유를 접속시키는 클램핑 고정판(3, 5)의 사시도이다. 클램핑 고정판(3, 5)은 전체 형상이 직육면체 형상에서 그 상부의 중간 부분이 구형으로 볼록하게 돌출되어 접속자 몸체(1)를 감싸고 있는 밴드링(2, 4)이 원만하게 회전될 수 있도록 돌출부(12)를 형성하고 있으며, 클램핑 고정판(3, 5)의 하부 양쪽에 턱(11)을 가진 돌출부를 형성하여 접속장치의 한쪽 입구에서 광섬유를 삽입할때 광섬유가 접속부의 중심부에 정확히 오도록 하고, 광섬유의 클래딩부(7)는 원만히 삽입이 되어지고 광섬유의 코팅부분(6)은 상기 클램핑 고정판 턱(11)에 걸리도록 하였다. 또한, 상기 클램핑 고정판 턱(11)은 광섬유 클래딩부가 삽입되어 통과될시 예상되는 다소의 걸림현상을 미연에 방지하고자 라운드가 형성되도록 한다. 이때 광섬유 코팅부(6)를 누르는 2차 클램핑 고정판(3)은 그 하부의 양쪽에 형성된 턱(11)과 턱(11) 사이의 바닥을 편평한 모양 또는 톱니나사 모양의 홈을 형성하여 광섬유의 비틀림에 의한 파단과 장력에 대한 스트레인을 경감시킬 수 있도록 하였다.

또한, 클램핑 고정판(3,5)과 클램핑 밴드링(2,4)은 광섬유의 클래딩부를 접속하는 부위인 접속부에 힘을 가하는 1개의 1차 클램핑 고정판(5)과 상기 1차 클램핑 고정판(5) 좌우에 위치하며 광섬유의 코팅부에 직접 힘을 가하는 2개의 2차 클램핑 고정판(3)으로 되어있다. 이때, 상기 1차 클램핑 고정판(5)과 제2차 클램핑고정판(3)의 수는 1개 또는 2개 이상의 수로 할 수도 있다. 아울러, 상기 1차 클램핑 고정판(5) 및 2차 클램핑 고정판(3)은 투명한 재질의 확대경 역할을 하는 렌즈 형태를 사용하므로써 현미경등 다른 보조기구를 사용하지 않고 광섬유 접속상태를 확인할 수 있도록 하거나 또는 불투명 재질로 사용할 수도 있다.

제2C도는 접속자 몸체(1)와 결합되어 상기 클램핑 고정판(3, 5)을 아래쪽으로 누르는 클램핑 밴드링(2, 4)의 사시도이다. 클램핑 밴드링(2, 4)은 상기 클램핑 고정판(3, 5)과 서로 연동되어 광섬유의 접속부에 힘을 가하는 1차 클램핑 밴드링(4)과 상기 1차 클램핑 밴드링(4)의 좌, 우측에 위치하며 광섬유의 코팅부에 힘을 가하는 2개의 클램핑 밴드링(2)으로 구성되어 있다. 이때 상기 1차 클램핑 밴드링(4)과 2차 클램핑 밴드링(2)의 수는 1개 또는 2개 이상의 수로 할 수도 있다. 각 클램핑 밴드링(2, 4)의 일측에는 구멍(9)을 형성하여 클램핑 기능의 미 작동시에, 클램핑 고정판(3, 5)의 상면 중간부 돌출부(12)를 수용하여 클램핑 고정판(3, 5)이 밀리지 않도록 한다. 또한, 구멍(9) 부근에서의 밴드링(2, 4)의 두께(a)는 구멍(9)에서 멀리 떨어진 부위의 두께(b)보다 점점 얇아지도록 한다. 이것은 제3A도 내지 제3C도에 도시한 바와같이, 클램핑 고정판(3, 5)이 클램핑 밴드링(2, 4)의 움직임에 따라 클램핑 고정판(3, 5)이 하부 수직방향으로 힘이 서서히 가해져서 클램핑 고정판(3, 5)이 밀리지 않고 쉽게 수식으로 힘이 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 클램핑 밴드링(2, 4)은 밴드링의 일측에 형성된 구멍(9)의 밴드링(2, 4) 원주측 양변의 중간을 절개하여 된 절개부(15)를 형성하여 밴드링(2, 4)을 접속자 몸체(1)에 조립하거나 분리시 그 기능이 원활하게 수행될 수 있도록 하였다.

상기 구조에 따른 본 발명의 광접속장치의 실행을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

광섬유 접속장치의 한쪽 입구에서 광섬유를 깊숙히 삽입하여 광섬유 코팅부(6)가 광섬유 접속부 클램핑 고정판(5)의 하부턱(11)에 걸리게 되면, 해당 클램핑 밴드링(2)를 둘려서 클램핑 고정판(3)을 아래로 내려가게 하여 광섬유 코팅부(6)를 고정시킴으로써 2개중 한쪽의 2차 클램핑의 단계를 수행한다. 그 다음, 광섬유 접속장치의 반대쪽 입구에서 접속하고자 하는 다른 광섬유를 삽입시켜 고정되어 있는 반대편의 광섬유와의 정렬을 시도한다. 접속상태를 감시 및 측정하여 나쁠 경우, 움직임이 가능한 광섬유를 움직여 최상의 접속상태가 될 때까지 튜닝한다. 튜닝이 이루어진 후, 그 상태를 유지시킨 채 접속부에 있는 1차 클램핑 역할의 클램핑 밴드링(4)을 돌려 해당 접속부의 클램핑 고정판(5)을 아래로 눌러 광섬유들의 접속정렬이 유지될 수 있도록 1차 클램핑 단계를 완료한다. 다음에, 튜닝시 사용한 광섬유 코팅부의 2차 클램핑 밴드링(2)을 돌려 2차 클램딩 고정판(3)을 아래로 눌러서 광섬유의 코팅부를 고정시킴으로써 나머지 2차 클램핑의 단계를 완료한다.

이때, 접속손실을 개선하기 위해 굴절율 맞춤액을 광섬유가 접속되는 시점에 사용하여 삽입손실 및 반사손실 특성을 개선시킬 수 있다.

이상에서 상술한 바와같이, 본 발명의 광섬유 접속장치는 특별한 공구의 사용없이 단심이나 다심구조의 광섬유 접속시 2중 클램핑 기능의 제공이 가능하여 접속부 광섬유에 대한 스트레인을 경감시키며 비틀림에 의한 접속부 광섬유의 파단을 방지하고, 접속부와 광섬유 코팅부에 가해지는 클램핑이 각각 독립적으로 동작되도록 하여 접속상태를 양호하게 할 수 있는 튜닝작업을 간편하게 할 수 있도록 하였으며, 클램핑 작업시 클램핑 힘이 광섬유에 수직으로 전달되도록 구성하여 광섬유의 축방향 밀림 현상으로 인한 접속정렬 상태의 실패요인을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (16)

1. 광섬유 접속장치에 있어서, 원기둥형 축 원주상의 일측에 전체길이에 걸쳐 광섬유를 수용할 수 있는 일정깊이와 크기를 가진 접속홈(13)을 형성한 접속자 몸체(1)와, 상기 접속자 몸체(l)에 형성된 접속홈(13)내에서 상, 하로 움직여 광섬유를 직접으로 누르는 클램핑 고정판(3,5)과, 접속자 몸체(1)와 결합되어 있고 접속자 몸체(1)를 중심으로 회전함에 따라 상기 클램핑 고정판(3, 5)의 상부에 형성된 돌출부(12)를 수용 또는 압착하여 클램핑 고정판(3, 5)을 하부 수직방향으로 눌러 광섬유를 접속시키는 클램핑 밴드링(2, 4)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 고정판과 클램핑 밴드링은 광섬유의 접속부를 접속하는 1개의 1차 클램핑 고정판 및 1차 밴드링과, 상기 1차 클램핑 고정판 및 1차 클램핑 밴드링 좌우에 위치하며 광섬유의 코팅부를 접속하는 2개의 2차 클램핑 고정판 및 2차 클램핑 밴드링으로 된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 1차 클램핑 고정판과 1차 클램핑 밴드링 및 2차 클램핑 고정판과 2차 클램핑 밴드링의 수는 1개 또는 2개 이상의 다수개로 된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 접속자 몸체에 형성된 접속홈은형상의 홈으로 된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 접속자 몸체에 헝성된 접속홈의 하부에 있어서, 광섬유가 삽입되는 입구부에 광섬유의 코팅부까지 인도할 수 있는 가이드 홈(10)이 형성되고, 광섬유 접속부에는 V자 형상의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 고정판은 직육면체 형상에서 상부의 중간 부분이 구형으로 볼록하게 돌출되어 있는 돌출부를 형성하고 있고, 하부의 양쪽에는 경사진 턱(11)을 가진 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광섬유 코팅부를 누르는 2차 클램핑 고정판은 그 하부의 양쪽에 형성된 턱과 턱 사이의 바닥을 편평한 모양 또는 톱니나사 모양의 홈을 형성하여 광섬유의 비틀림에 의한 파단과 장력에 대한 스트레인을 경감시키도록 한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 클램핑 밴드링의 일측에는 클램핑 고정판의 상면 중간부 돌출부를 수용하는 클랭핑 밴드링 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 클램핑 밴드링 구멍 부근에서의 밴드링의 두께는 클램핑 밴드링 구멍에서 멀리 멀리 떨어진 부위의 두께보다 점점 얇아지도록 한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 접속자 몸체에 형성된 접속홈내의 광섬유 접속부에 굴절율 맞춤액을 수용하여 광섬유 접속시 삽입손실 및 반사손실 특성을 개선할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 광섬유의 접속부 클램핑 고정판은 투명한 재질의 확대경 역활을 하는 렌즈형태를 사용하여 현미경등의 보조기구를 사용하지 않고도 광섬유 접속상태를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 접속자 몸체는 플라스틱 재질로하여 성형하여 입구부의 가이드홈과 접속부의 V자 형상의 홈이 접속자 몸체와 일체로 성형한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
13. 제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 접속자 몸체의 광섬유 접속부 부분을 접속자 몸체부와는 별도의 광섬유 접속부를 형성한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
14. 제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 클램핑 밴드링은 밴드링 구멍의 밴드링 원주측 양변의 중간에서 절개되어 밴드링이 접속자 몸체에 조립되거나 몸체로부터 분리되는 기능이 용이하게 이뤄지도록 한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
15. 제1항 또는 제12항에 있어서, 몸체 외부에 클램핑 밴드링이 놓여지는 양 측면부에는 클램핑 밴드링의 이탈방지를 위한 돌기대를 형성한 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
16. 제1항 또는 제15항에 있어서, 상기 돌기대는 몸체 외부의 원주상으로 전체적으로 원형의 돌기띠 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.