KR0160369B1 - 광섬유 모재의 oh기 검출 방법 및 장치 - Google Patents
광섬유 모재의 oh기 검출 방법 및 장치Info
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Abstract
본 발명은 코아 직경이 대형인 광섬유의 일차 모재에 존재하는 히드록실기를 광섬유 모재 인선 전에 모재 상태에서 검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명은 적외선 광원에서 방출되는 적외선 빔을 길이방향으로 통과되는 광섬유 일차 모재에 투과시키고, 상기 투과된 적외선 빔을 분광기에 의해 파장별 스펙트럼으로 분광되고, 상기 분광기로부터 출력되는 파장별 적외선 광신호를 스펙트럼 분석 소프트웨어로 1383nm의 흡수 스펙트럼 크기를 측정하여 광섬유일차 모재의 OH기량을 측정하는 OH기 검출 방법과, 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재가 길이 방향으로 통과되면서 적외선 빔에 노출될 수 있도록 내부가 정밀하게 가공된 원형 관통부가 형성되어있는 모재 홀더(11)가 중심부에 형설되어 있으며, 상기 모재 홀더(11)의 일측에 적외선 빔을 방출하는 적외선 광원(12)이 설치되고, 상기 모재 홀더(11)의 다른 일측에 상기 적외선 광원(12)과 대향되게 분광기(13)가 설치되며, 상기 분광기(13)와 연결되어 스펙트럼 분석 소프트웨어(14)가 설치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 OH기검출 장치를 특징으로 하고 있다.
Description
제1도(a) 및 (b)는 광섬유 일차 모재를 보여주는 도면,
제2도는 본 발명에 따른 OH기 검출장치를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광섬유 일차 모재 10 : OH기 검출 장치
11 : 모재 홀더 12 : 적외선 광원
13 : 분광기 14 : 스펙트럼 분석 소프트웨어
본 발명은 광섬유 모재의 히드록실(OH)기 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 코아 직경이 대형인 광섬유의 일차 모재에 존재하는 OH기를 광섬유 모재 인선 전에 모재 상태에서 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광통신에 사용되는 광섬유는 여러가지 원인에 의해 손실될 수 있는데 그중에서도 광섬유 모재내에 흡수되는 OH는 광통신의 주파수인 1.3㎛대의 파장을 흡수하여 통신상의 저해를 초래하거나, 또는 광섬유모재 제조 과정 중에 상당량의 기포를 발생시켜 석영계 광섬유의 기계적인 인장강도를 저하시켜 광섬유의 내구성을 떨어뜨림으로써 광섬유의 광손실을 가져오게 된다.
상기와 같은 OH기에 의한 광섬유의 광손실을 방지하고자 광섬유 제조과정 중에서 OH기를 검출하여 제거하기위한 다양한 수단이 시도되어 왔는데, 종래에는 광섬유 일차 모재의 코아 직경이 소형인 관계로 적외선 흡수 스펙트럼의 감지가 거의 이루어지지않아, 광섬유내에 존재하는 OH기의 검출이 일반적인 광섬유 제조 공정 단계에 있어서 마지막 단계인 광섬유 인선과정을 마친후에 이루어졌다. 즉, 광섬유 원재료인 광섬유 일차 모재 제조단계, 광섬유 일차 모재의 스캐닝(Scanning)단계, 광섬유 모재의 외경을 증가시키기 위한 재킷팅(Jacketing)단계, 그리거 인선 단계를 거쳐 최종적으로 광섬유가 제조된 상태에서 비로소 광섬유의 광손실 측정 방법에 따라 OH기를 검출하였다.
그러나, 이러한 종래의 OH기 검출 방법에 의해 광섬유 상태에서 OH기를 검출하는 경우에 광섬유내에 잔존해 있는 OH기가 기준치 이하로 판명될 때는 광섬유를 제품으로 사용할 수 있기 때문에 별다른 문제가 없으나 광섬유내에서 검출된 OH기가 기준치보다 높은 결과를 보일시에는 이러한 광섬유는 광손실을 초래하기 때문에 제품으로 사용할 수 없다. 따라서 이미 인선 단계까지 마친 많은 양의 광섬유가 폐기 처분될 수 밖에 없으며, 특히 최근에는 광섬유 일차 모재가 코아 직경이 대형인 길다란 튜브 형태로 제조되고, 고가 및 고순도인 석영으로 구성된 재킷팅튜브를 재킷팅한후에 광섬유 인선과정이 이루어지므로 광섬유로 인선된 뒤에 OH기의 과다첨가로 광섬유가 폐기될 경우에는 경제적 손실이 엄청나게 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구·개발된 것으로, 본 발명의 목적은 광섬유 제조 과정 중에서 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재의 제조 단계를 거친후 재킷팅 단계 이전에 광섬유 일차 모재에 존재하는 OH기의 양을 검출하여 그 양의 과다 정도를 판단함으로써 OH기가 기준치 이사으로 과다하게 검출되는 경우 이후의 과정을 거치지 않고 바로 모재 상태로 폐기를 가능하게하는 OH기 검출 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 일정 방향으로 통과되는 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재의 단면으로 적외선 광원에서 적외선 빔을 통과시켜주고, 상기 통과된 적외선 빔은 분광기에 의해 파장별 스펙트럼으로 분광되고, 상기 분광기로 부터 출력되는 파장별 적외선 광신호를 스펙트럼 분석 소프트웨어로 입력시켜1383nm 의 흡수 스펙트럼의 크기를 측정하여 광섬유 일차 모재내의 OH기량을 검출하는 방법을 제시하고 있으며, 게다가 상기 방법을 이용한 OH기 검출장치가 제시되고 있는바, 이러한 OH기 검출 장치는 적외선 빔을 방출하는 적외선 광원과, 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재가 길이 방향으로 통과되면서 적외선빔을 투과되는 모재 홀더과, 격자방식으로 이루어진 분광기 및 스펙트럼분석 소프트웨어로 구성됨을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 OH기 검출 방법 검출 장치에 대해 그 구성 및 작용 원리를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
지금까지의 문헌에 의하면 33ppb OH기는 특이적으로 1383nm의 흡수 스펙트럼의 크기를 1.0㏈/㎞증가시키는 것으로 알려져왔다. 따라서 상기와 같은 OH기의 특성을 활용하여 광섬유 일차 모재에대해 적외선 파장 1383nm에서의 흡수 스펙트럼의 크기를 측정 및 분석함으로써 광섬유 일차 모재내의 OH기 잔류량을 측정할 수 있다. 한편 이러한 새로운 OH기 검출방법을 광섬유 제조 과정 중에서 대형의 광섬유 일차 모재의 제조 단계를 거친후 재킷팅 단계 이전에 광섬유 일차 모재에 존재하는 OH기의 양을 검출하는데 적용하는 경우에 경제적 손실 방지하는 본 발명의 상기 목적을 쉽게 달성할 수 있으며, 따라서 본 발명에서는 상기 OH기 검출 방법에 의한 OH기 검출을 광섬유 기하구조 스캐닝 단계후에 바로 수행하는 방법을 적용하고 있는바, 구체적인 방법은 아래와 같다.
먼저 MCVD법으로 광섬유 일차 모재가 제조될 경우 개략적인 모양은 제1도(a)및 (b)에 도시된바와 같이, 중심에 직경이 3-5㎜인 코아층(2)이 있고 그 외곽을 직경이 16-18㎜인 클레드층이 에워싸는 형태로 코아 직경이 대형인 길다란 튜브형상이다. 이러한 광섬유 일차 모재는 재킷팅 튜브의 단면적에 따라 그 코아경 및 외경이 달라진다. 한편 상기와 같이 광섬유 모재 코아 직경이 대형으로 되면서 잔존해있는 OH기에 의해 1383nm의 흡수 스펙트럼의 크기가 감지할 수 있을 정도로 증가된다. 따라서 상기와 같은 특성을 갖는 광섬유 일차 모재의 OH기량을 검출하기위해 텅스텐-할로겐 램프에 의해 적외선 빔이 방출되는 일정부위로 상기 광섬유 일차 모재를 길이방향으로 일정속도로 통과시켜준다. 이때 모재에 존재하는 OH기에 의해 1383nm의 흡수 스펙트럼은 특이적으로 그 크기가 증가되게 되며 이러한 적외선 빔을 분광기에 의해 파장별 스펙트럼으로 분광되고, 상기 분광기로 부터 출력되는 파장별 적외선 광신호를 스펙트럼 분석 소프트웨어로 입력시켜 1383nm의 흡수 스펙트럼의 크기를 측정하여 광섬유 일차 모재내의 OH량을 검출하게 된다.
한편, 상술한 OH기 검출 방법을 통해 실질적으로 광섬유 일차 모재에 존재하는 OH기의 양을 검출하는 새로운 검출장치가 본 발명에 의해 창안되었는바, 하나의 실시예를 통해 구성 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 검출장치(10)는 외부손상없이 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재가 길이 방향으로 통과되면서 적외선 빔에 노출될 수 있도록 내부가 정밀하게 가공된 원형 관통부가 형성되어 있으며 또한 필요에 따라 진공 상태로 유지될 수 있는 모재 홀더(11)가 중심부에 형설되어 있으며, 상기 홀더(11)를 기준으로 검출 장치(10)의 양측에는 적외선광원(12)과 분광기(13)가 대향되게 설치되어 있다. 즉, 검출장치(10)의 일측에 설치된 적외선 광원(12)은 주로 텅스텐-할로겐 램프를 사용하며 상기 적외선 광원에서 광섬유 일차 모재(1)가 길이 방향으로 통과되는 모재 홀더(11)방향으로 적외선 빔을 방출한다. 이렇게 방출된 적외선 빔을 일차 모재(1)을 통과한 다음 적외선 광원(12)의 반대편에 설치된 분광기(13)에 의해 단광 스펙트럼으로 분산되어 빛의 강도나 파장이 검출되게 되는데 상기 분광기(13)는 기존의 격자 방식을 사용하며 적외선 디렉토리는 PbS형 또는 Ge형 디렉터 등이 사용된다. 이어서 상기 분광기(13)기로부터 출력되는 파장별 적외선 광신호는 스펙트럼 분석 소프트웨어(14)로 입력되며 스펙트럼 분석 소프트웨어(14) 1383nm의 흡수 스펙트럼 세기를 측정하여 광섬유 일차 모재에 존재하는 OH기의 양을 계산하게 된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 OH기 검출 장치를 이용하여 최근에 코아 직경이 대형화된 광섬유 일차 모재내의 OH기 잔조량을 용이하게 검출할 수 있으며, 특히 광섬유 모제 제조 공정 중 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재의 제조 단계와 재킷팅 단계 사이에서 상기 장치를 통해 OH기를 검출함으로써 불량 유무의 파악을 일차 모재 상태에서도 가능하게하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 하고 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 OH기 검출 방법 및 장치를 이용하여 광섬유 일차 모재 상태에서 그 내부에 잔존해있는 OH기의 양을 검출하게됨으로써 종래의 광섬유 인선후에 광섬유의 불량상태를 판단할 수 있던 방법에 비해 경제적 비용 절감, 제조시간 절약, 및 채산성의 획기적 개선을 가져오는 효과를 나타낸다.
상기 설명된 내용은 단지 본 발명에 따른 하나의 실시예에 불과하며, 이는 여러가지 실시예로 수정 또는 변경될 수 있으나 이것 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다 할 것이다.
Claims (4)
- 광섬유 모재에 존재하는 OH기량을 검출하는데 있어서, 적외선 광원에서 방출되는 적외선 빔을 길이 방향으로 일정하게 통과되는 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재에 투과시키고, 상기 투과된 적외선빔은 분광기에 의해 파장별 스펙트럼으로 분광되고, 상기 분광기로부터 출력되는 파장별 적외선 광신호를 스펙트럼 분석 소프트웨어로 1383nm의 흡수 스펙트럼 크기를 측정하여 광섬유 일차 모재에 OH의 애기량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재에 OH기 검출 방법.
- 제1항에 있어서, 광섬유 모재에 OH기 검출과정이 광섬유 제조과정 중에서 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재의 제조 단계와 재킷팅 단계 사이에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 OH기 검출 방법.
- 광섬유 모재에 존재하는 OH기량을 검출하는 장치에 있어서, 코아 직경이 대형인 광섬유 일차 모재가 길이 방향으로 통과되면서 적외선빔을 노출될 수 있도록 내부가 정밀하게 가공된 원형 관통부가 형성되어 있는 모재 홀더(11)가 중심부에 형설되어 있으며, 상기 모재 홀더(11)의 일측에 적외선 빔을 방출하는 적외선 광원(12)이 설치되고, 상기 모재 홀더(11)의 다른 일측에 상기 적외선 광원(12)과 대향되게 분광기(13)가 설치되며, 상기 분광기(13)와 연결되어 스펙트럼 분석 소프트웨어(14)가 설치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재에 OH기 검출 장치.
- 제3항에 있어서, 스펙트럼 분석 소프트웨어(14)가 1383nm의 흡수 스펙트럼 크기를 측정하여 광섬유 일차 모재에 OH기량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 OH기 검출 장치.
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| KR1019950037674A KR0160369B1 (ko) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 광섬유 모재의 oh기 검출 방법 및 장치 |
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| KR1019950037674A KR0160369B1 (ko) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 광섬유 모재의 oh기 검출 방법 및 장치 |
Publications (2)
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| KR970021002A KR970021002A (ko) | 1997-05-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030083210A (ko) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | 삼성전자주식회사 | 분광분석법을 이용한 실리카 튜브의 수산화기 함량 측정장치 |
-
1995
- 1995-10-27 KR KR1019950037674A patent/KR0160369B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR20030083210A (ko) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | 삼성전자주식회사 | 분광분석법을 이용한 실리카 튜브의 수산화기 함량 측정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970021002A (ko) | 1997-05-28 |
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