KR100243320B1 - Dual metal coated optical fiber, manufacturing apparatus and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 중심부에 광을 전송하는 코아층과, 상기 코아층의 둘레에 형성된 상기 코아보다 굴절률이 낮은 크래드층과, 상기 크래드층의 둘레면에 피복된 제1 금속층과, 상기 제1 금속층의 둘레에 피복된 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 구비한다. 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층이며, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al), 규석(Sn), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택된 하나가 피복되어 있다. 본 발명에 따른 이중 금속 피복 광섬유는 상기 크래드층의 둘레면에는 제1 금속층이 피복되어 있고, 상기 제1 금속층의 둘레에 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 피복하여 상기 제1 금속층에 발생하는 핀홀을 메울 수 있다.The double metal-clad optical fiber of the present invention includes a core layer for transmitting light to a central portion, a cladding layer having a lower refractive index than the core formed around the core layer, a first metal layer coated on a circumferential surface of the clad layer, And a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer coated around the first metal layer. The first metal layer is a copper (Cu) layer, and the second metal layer is coated with one selected from aluminum (Al), silica (Sn), gold (Au), and silver (Ag). In the double metal-clad optical fiber according to the present invention, a first metal layer is coated on the circumferential surface of the clad layer, and the first metal layer is coated around the first metal layer by coating a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer. Can fill the pinholes generated in the

Description

이중 금속 피복 광섬유, 그 제조장치 및 제조방법Double metal sheathed optical fiber, manufacturing apparatus and manufacturing method thereof

본 발명의 광섬유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 금속이 피복된 이중 금속 피복 광섬유, 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber of the present invention, and more particularly, to a double metal-coated optical fiber coated with a double metal, a manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 광통신에서 전송로로 광섬유가 이용되고 있으며, 상기 광섬유는 실라카 성분으로 구성되어 있다. 상기 광통신용인 실리카 성분의 광섬유는 외경이 100~150㎛ 정도의 가는 유리 섬유이므로 피복을 하지 않으면 매우 약해서 쉽게 파괴된다. 유리는 금속과는 다른 파괴를 보이는 재료여서 광섬유 표면의 미소 결함이 성장하여 그 부분에 국부적인 응력집중이 일어나면 파괴의 원인이 된다. 또한, 상기 실리카 성분의 광섬유는 이론적으로 약 200 GPa 이상의 고강도이나 수분에 매우 취약한 특성을 갖고 있어 광섬유 표면에 수분이 접촉되어지면 광섬유의 강도가 급격이 저하된다.In general, an optical fiber is used as a transmission path in optical communication, and the optical fiber is composed of a silica component. Since the optical fiber of the silica component for optical communication is a thin glass fiber whose outer diameter is about 100-150 micrometers, it is very weak when it is not coated, and it is broken easily. Glass is a material that exhibits different fractures from metals, so microscopic defects on the surface of the optical fiber grow and cause local stress concentrations in the area. In addition, the optical fiber of the silica component is theoretically very high strength of about 200 GPa or more very vulnerable to moisture, and when the moisture is in contact with the surface of the optical fiber, the strength of the optical fiber is sharply reduced.

따라서, 종래에는 광섬유의 표면을 보호하며 인장강도, 굽힘강도의 향상 및 수분 침투를 방지할 수 있는 경화수지 또는 플라스틱으로 피복하여 사용하여 왔다. 그러나, 상기 경화 수지 또는 플라스틱으로 피복된 광섬유는 대기중에 존재하는 수분이 침투되어지고 상기 침투된 수분에 의해 광섬유의 강도가 급격히 저하되며, 이로 인해 외부의 미약한 충격에도 쉽게 파손되는 문제점이 있다.Therefore, in the related art, the surface of the optical fiber is protected and used to be coated with a cured resin or plastic that can improve tensile strength, bending strength and prevent moisture penetration. However, the optical fiber coated with the cured resin or plastic is infiltrated with moisture present in the air, and the strength of the optical fiber is drastically lowered by the infiltrated moisture, which causes a problem of being easily broken even by a weak external shock.

또한, 상기 경화 수지 또는 플라스틱 200℃ 이상의 고온에서 광섬유의 피복재료로서의 기능을 상실하므로 고온 다습한 열악한 환경에서는 상기 경화 수지 또는 플라스틱으로 피복된 광섬유를 사용할 수 없는 단점이 있다.In addition, since the function of the coating material of the optical fiber at the high temperature of the cured resin or plastic 200 ℃ or more, there is a disadvantage that the optical fiber coated with the cured resin or plastic cannot be used in a harsh environment at high temperature and high humidity.

또한, 상기 경화 수지 또는 플라스틱으로 피복처리된 광섬유는 용접이 불가능한 단점이 있다.In addition, the optical fiber coated with the cured resin or plastic has a disadvantage that welding is impossible.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 이중 금속 피복 광섬유를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a double metal sheathed optical fiber that can solve the above problems.

본 발명의 다른 기술적 과제는 상기 이중 금속 피복 광섬유를 제조하는 데 적합한 이중 금속 피복 인출 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a double metal sheath drawing apparatus suitable for manufacturing the double metal sheathed optical fiber.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 상기 이중 금속 피복 광섬유를 제조하는 데 적합한 제조방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a manufacturing method suitable for manufacturing the double metal sheathed optical fiber.

제1도는 본 발명에 의한 이중 금속 피복 광섬유를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a double metal sheathed optical fiber according to the present invention.

제2도는 제1도에 도시한 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유의 제조 장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for producing a double metal sheathed optical fiber of the present invention shown in FIG.

제3도는 제2도의 이중 금속 피복 인출 장치를 이용한 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart showing a method of manufacturing a double metal sheathed optical fiber using the double metal sheath drawing apparatus of FIG. 2.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 중심부에 광을 전송하는 코아층과, 상기 코아층의 둘레면에 형성된 상기 코아층보다 굴절률이 낮은 크래드층과, 상기 크래드층의 둘레에 피복된 제1 금속층과, 상기 제1 금속층의 둘레에 피복된 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 구비한다. 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층이며, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al), 규석(Sn), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택된 하나가 피복되어 있다.In order to achieve the above technical problem, the double metal-coated optical fiber of the present invention is a core layer for transmitting light to the center, a cladding layer having a lower refractive index than the core layer formed on the circumferential surface of the core layer, and the clad layer And a second metal layer having a melting point lower than that of the first metal layer coated around the first metal layer. The first metal layer is a copper (Cu) layer, and the second metal layer is coated with one selected from aluminum (Al), silica (Sn), gold (Au), and silver (Ag).

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 이중 금속 피복 인출 장치는 광섬유 모재를 장착할 수 있는 피드 모듈과, 상기 피드 모듈의 하부에 상기 광섬유 모재를 미피복된 광섬유로 인출하기 위해 용융시키는 용융로와, 상기 용융로의 하부에 상기 미피복된 광섬유의 직경을 연속적으로 측정하면서 제어하는 제1 외경측정부를 포함한다. 그리고, 상기 제1 외경측정부의 하부에 상기 미피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제1 냉각장치와, 상기 제1 냉각장치의 하부에 미피복된 광섬유의 표면에 제1 금속층을 피복하는 제1 금속 피복 장치와, 상기 제1 금속 피복 장치의 하부에 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제2 냉각장치를 포함한다. 상기 제2 냉각장치의 하부에 상기 제1 금속층에 발생할 수 있는 핀홀을 메우도록 제1 금속층의 표면에 상기 제1 금속층 보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 피복하는 제2 금속 피복 장치와, 상기 제2 금속 피복 장치의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제2 냉각장치와, 상기 제3 냉각장치의 하부에 제2 금속층이 피복된 광섬유의 직경을 연속적으로 측정하면서 제어하는 제2 외경측정부를 포함한다. 상기 제2 외경측정부의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유의 인출장력을 측정하여 상기 인출장력에 해당하는 온도를 상기 용융로에 설정하도록 하는 인출장력 측정기와, 상기 인출장력 측정기의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 회전력으로 한부 방향으로 인출하는 캡스탄과, 상기 캡스탄의 일측에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 감는 와인더를 포함한다.In addition, in order to achieve the other technical problem of the present invention, the double metal sheathing extraction device of the present invention is a feed module that can be mounted to the optical fiber base material, and to withdraw the optical fiber base material to the uncovered optical fiber in the lower portion of the feed module A melting furnace for melting and a first outer diameter measuring unit for controlling while continuously measuring the diameter of the uncoated optical fiber in the lower portion of the melting furnace. And a first cooling device for cooling the uncoated optical fiber to room temperature under the first outer diameter measuring unit, and a first metal coating covering the first metal layer on the surface of the uncoated optical fiber under the first cooling device. Apparatus and a second cooling device for cooling the optical fiber coated with the first metal layer on the lower portion of the first metal coating device to room temperature. A second metal coating device covering a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer on a surface of the first metal layer so as to fill pinholes that may occur in the first metal layer under the second cooling device; A second cooling device for cooling the optical fiber coated with the second metal layer on the lower part of the metal coating device to room temperature, and controlling the diameter of the optical fiber coated with the second metal layer on the lower part of the third cooling device while continuously measuring It includes a second outer diameter measuring unit. A pull-out measuring device for measuring pull-out tension of the optical fiber coated with the second metal layer under the second outer diameter measuring unit to set a temperature corresponding to the pull-out tension in the melting furnace; 2, a capstan for drawing the optical fiber coated with the metal layer in a partial direction with a rotational force, and a winder for winding the optical fiber coated with the second metal layer on one side of the capstan.

또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 이중금속 피복 광섬유의 제조방법은 광섬유 모재를 피드 모듈에 장착한 후 상기 장착된 광섬유 모재를 용융로에서 용융하여 미피복된 광섬유로 변환시키는 단계를 포함한다. 상기 미피복된 광섬유의 직경을 측정하면서 제어한 후, 상기 미피복된 광섬유를 냉각시킨다. 그리고, 상기 미피복된 광섬유에 제1 금속층을 피복한 후 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유를 냉각시킨다. 상기 냉각된 제1 금속층이 피복된 광섬유 상에 제2 금속층을 피복한 후, 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 냉각시킨다. 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유의 직경을 측정하여 일정한 크기로 제어한다. 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 와인더에 감는다. 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층을 이용하여 피복하며, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al)층, 규석(Sn)층, 금(Au)층 및 은(Ag)층 중에서 선택된 하나로 피복한다. 상기 제1 냉각장치 내지 제3 냉각장치는 헬륨, 아르콘 또는 질소 가스를 이용하여 냉각한다.In addition, in order to achieve another technical problem of the present invention, the manufacturing method of the double-metal coated optical fiber of the present invention after mounting the optical fiber base material in the feed module to melt the mounted optical fiber base material in the melting furnace to convert into an uncovered optical fiber Steps. After controlling while measuring the diameter of the uncovered optical fiber, the uncovered optical fiber is cooled. After coating the uncovered optical fiber with the first metal layer, the optical fiber coated with the first metal layer is cooled. After coating the second metal layer on the cooled optical fiber coated with the first metal layer, the optical fiber coated with the second metal layer is cooled. The diameter of the optical fiber coated with the second metal layer is measured and controlled to a constant size. The optical fiber coated with the second metal layer is wound on a winder. The first metal layer is coated using a copper (Cu) layer, and the second metal layer is coated with one selected from an aluminum (Al) layer, a silica (Sn) layer, a gold (Au) layer, and a silver (Ag) layer. The first to third coolers are cooled using helium, arcon or nitrogen gas.

본 발명에 따른 이중 금속 피복 광섬유는 상기 크래드층의 둘레면에는 제1 금속층이 피복되어 있고, 상기 제1 금속층의 둘레에 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 피복하여 상기 제1 금속층에 발생하는 핀홀을 메울 수 있다.In the double metal-clad optical fiber according to the present invention, a first metal layer is coated on the circumferential surface of the clad layer, and the first metal layer is coated around the first metal layer by coating a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer. Can fill the pinholes generated in the

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 이중 금속 피복 광섬유를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a double metal sheathed optical fiber according to the present invention.

구체적으로, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 중심부에 광을 전송하는 코아층(1)과, 상기 코아층(1)의 둘레에 상기 코아층(1)보다 굴절률이 낮은 크래드층(3)을 포함한다. 상기 크래드층(3)의 둘레면에 제1 금속층(5), 예컨대 구리(Cu)층이 피복되어 있으며, 상기 제1 금속층(5)의 둘레에 상기 제1 금속층(5) 보다 낮은 용융점을 갖는 제2 금속층(7)이 피복되어 있다. 상기 제2 금속층(7)은 알루미늄(Al), 규석(Sn), 금(Au) 또는 은(Ag)으로 피복한다.Specifically, the double metal-clad optical fiber of the present invention includes a core layer 1 for transmitting light to the center portion, and a cladding layer 3 having a lower refractive index than the core layer 1 around the core layer 1. Include. The circumferential surface of the cladding layer 3 is coated with a first metal layer 5, for example a copper (Cu) layer, and has a melting point lower than that of the first metal layer 5 around the first metal layer 5. The 2nd metal layer 7 which has is coat | covered. The second metal layer 7 is coated with aluminum (Al), silica (Sn), gold (Au) or silver (Ag).

특히, 본 발명의 이중 피복 광섬유는 상기 제1 금속층(5), 예컨대 구리층만을 피복했을 경우 제1 금속층(5)에 핀홀(Pin Hole: 9)이 발생하여 광섬유의 인장강도가 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명의 이중 피복 광섬유는 상기 제1 금속층(5) 상에 상기 제1 금속층(5)보다 낮은 용융점을 갖는 제2 금속층(7)을 더 피복하여 상기 핀홀(9)을 매꿈으로서 광섬유의 기계적 특성 및 광특성을 향상시킬 수 있다.In particular, when the double-coated optical fiber of the present invention covers only the first metal layer 5, for example, a copper layer, a pin hole 9 is generated in the first metal layer 5, thereby decreasing the tensile strength of the optical fiber. . Therefore, the double-covered optical fiber of the present invention further covers the second metal layer 7 having a melting point lower than that of the first metal layer 5 on the first metal layer 5 to fill the pinholes 9. Mechanical and optical properties can be improved.

도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유의 제조 장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for manufacturing a double metal sheathed optical fiber of the present invention shown in FIG.

구체적으로, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유를 제조하기 위한 이중 피복 광섬유 인출 장치는 광섬유 모재(11)를 장착할 수 있는 피드 모듈(13)과, 상기 피드 모듈(13)에 장착된 광섬유 모재(11)를 미피복된 광섬유로 인출하기 위해 2350℃의 고온으로 용융시키는 용융로(15)와, 상기 용융로(15)의 하부에 상기 미피복된 광섬유(17)의 직경을 일정한 크기(예컨대 125㎛)로 균일하게 인출하기 위해 미피복된 광섬유(17)의 직경을 연속적으로 측정하면서 제어하는 제1 외경측정부(19)와, 상기 제1 외경측정부(19)의 하부에 상기 미피복된 광섬유(17)를 상온까지 냉각시키기 위한 제1 냉각장치(21)를 포함한다. 상기 제1 냉각장치(21)에 공급되어지는 가스는 헬륨, 아르콘 또는 질소 등의 불활성 가스가 공급된다.Specifically, the double coated optical fiber extracting apparatus for manufacturing the double metal coated optical fiber of the present invention includes a feed module 13 capable of mounting the optical fiber base material 11 and an optical fiber base material 11 mounted on the feed module 13. ) And the diameter of the uncovered optical fiber 17 in the lower portion of the melting furnace 15 to a predetermined size (for example 125㎛) uniformly to melt the melting furnace 15 at a high temperature of 2350 ℃ to take out into the uncovered optical fiber The first outer diameter measuring unit 19 for controlling while continuously measuring the diameter of the uncovered optical fiber 17 for drawing out, and the uncovered optical fiber 17 in the lower portion of the first outer diameter measuring unit 19 to room temperature And a first cooling device 21 for cooling. The gas supplied to the first cooling device 21 is supplied with an inert gas such as helium, arcon or nitrogen.

또한, 상기 제1 냉각장치(21)의 하부에 미피복된 광섬유(17)의 표면에 수분이 침투되는 것을 방지하고, 용접이 가능하도록 상기 미피복된 광섬유(17)의 표면에 제1 금속층(도 1의 참조번호 5), 예컨대 구리층을 약 1100℃에서 피복하는 제1 금속 피복 장치(23)가 설치되어 있으며, 상기 제1 금속 피복 장치(23)의 하부에 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유(25)를 상온까지 냉각시키기 위한 제2 냉각장치(27)가 설치되어 있다. 상기 제2 냉각장치(27)에 공급되어지는 가스 헬륨, 아르콘 또는 질소 등의 불활성 가스가 공급된다.In addition, the first metal layer (FIG. 1) prevents moisture from penetrating the surface of the uncovered optical fiber 17 under the first cooling device 21, and enables welding. 5), for example, a first metal coating device 23 is provided which covers the copper layer at about 1100 ° C., and an optical fiber having the first metal layer coated on the lower portion of the first metal coating device 23 ( A second cooling device 27 for cooling 25 to room temperature is provided. An inert gas such as gas helium, arcon or nitrogen supplied to the second cooling device 27 is supplied.

또한, 상기 제2 냉각장치(27)의 하부에 상기 제1 금속층에 발생할 수 있는 핀홀을 메우고, 용접이 가능하도록 제1 금속층이 피복된 광섬유(25)의 표면에 상기 제1 금속층 보다 융용점이 낮이 제2 금속층(도 1의 참조번호 7), 예컨대 알루미늄, 규석, 금 또는 은을 피복하는 제2 금속 피복 장치(29)가 설치되어 있으며, 상기 제2 금속 피복 장치(29)의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)를 상온까지 냉각시키기 위한 제3 냉각장치(33)가 설치되어 있다. 상기 제3 냉각장치(33)에 공급되어지는 가스는 헬륨, 아르콘 또는 질소 등의 불활성 가스가 공급된다. 이렇게 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 제1 금속층의 표면에 피복하면 종래에 발생할 수 있는 핀홀을 메울 수 있어 광섬유의 기계적 특성 및 광특성을 향상시킬 수 있다.In addition, a melting point is lower than that of the first metal layer on the surface of the optical fiber 25 coated with the first metal layer to fill the pinholes that may occur in the first metal layer under the second cooling device 27 and to enable welding. A second metal coating device 29 is provided to cover the second metal layer (reference numeral 7 in FIG. 1), for example, aluminum, silica, gold or silver, and the lower metal coating device 29 is disposed above the second metal coating device 29. A third cooling device 33 is provided for cooling the optical fiber 31 coated with the second metal layer to room temperature. The gas supplied to the third cooling device 33 is supplied with an inert gas such as helium, arcon or nitrogen. When the second metal layer having a lower melting point than the first metal layer is coated on the surface of the first metal layer, pinholes that may occur in the related art may be filled, thereby improving mechanical and optical properties of the optical fiber.

또한, 본 발명의 이중 피복 광섬유 인출 장치는 상기 제3 냉각장치(33)의 하부에 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)의 직경을 연속적으로 측정하면서 일정한 크기(예컨대 250㎛)로 제어하는 제2 외경측정부(35)와, 상기 제2 외경측정부(35)의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)의 인출장력을 측정하여 상기 인출장력에 해당하는 온도를 상기 용융로(15)에서 설정하도록 하는 인출장력 측정기(37)와, 상기 제2 외경측정부(35)의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)를 회전력으로 하부 방향으로 인출하는 캡스탄(capstan: 39)과, 상기 캡스탄(39)의 일측은 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)를 감는 댄서(41) 및 와인더(winder: 43)를 구비한다.In addition, the double-coated optical fiber drawing device of the present invention is controlled to a constant size (for example 250㎛) while continuously measuring the diameter of the optical fiber 31 is coated with a second metal layer on the lower portion of the third cooling device (33) 2 to measure the pull tension of the optical fiber 31 coated with the second metal layer on the outer diameter measuring unit 35 and the lower portion of the second outer diameter measuring unit 35 to obtain a temperature corresponding to the pull tension. Capstan for drawing the pull-out force measuring device 37 and the optical fiber 31 coated with the second metal layer on the lower portion of the second outer diameter measuring part 35 to the lower direction with the rotational force. ), And one side of the capstan 39 includes a dancer 41 and a winder 43 winding the optical fiber 31 coated with the second metal layer.

도 3은 도 2의 이중 금속 피복 인출 장치를 이용한 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a double metal sheathed optical fiber using the double metal sheath drawing apparatus of FIG. 2.

구체적으로, 도 3 및 도 2을 참조하여 이중 피복 광섬유의 제조방법을 설명한다. 먼저, 피드 모듈(13)에 실리카에 불순물을 첨가시켜 만든 광섬유 모재(11)를 장착한다(스텝 51). 이어서, 피드 모듈(13)에 장착된 광섬유 모재(11)는 수천 ℃의 온도, 예컨대 2350℃의 용융로(15)에 천천히 공급된다(스텝 53). 이에 의하여, 상기 용융된 광섬유 모재로부터 미피복된 광섬유(17)가 변환되어 인출된다(스텝 55). 이때, 인출력은 미피복된 광섬유(17)에 인가되며 캡스탄(39)으로부터 제공된다.Specifically, the manufacturing method of the double-covered optical fiber will be described with reference to FIGS. 3 and 2. First, the optical fiber base material 11 made by adding an impurity to silica is attached to the feed module 13 (step 51). Subsequently, the optical fiber base material 11 mounted on the feed module 13 is slowly supplied to the melting furnace 15 at a temperature of several thousand degrees Celsius, for example, 2350 degrees Celsius (step 53). As a result, the uncovered optical fiber 17 is converted from the molten optical fiber base material and drawn out (step 55). At this time, the in-output is applied to the uncovered optical fiber 17 and provided from the capstan 39.

다음에, 인출된 미피복된 광섬유(17)의 직경이 미리 정한 직경(예컨대 125㎛)이 되는가를 제1 외경측정기(19)로 측정하면서 제어한다(스텝 57). 여기서, 상기 인출된 미피복의 광섬유(17)의 제어는 상기 제1 외경측정기(19)에서 측정된 값을 직경제어기를 이용하여 미피복된 광섬유(17)의 직경이 일정한 값으로 유지되도록 캡스탄(39)을 제어한다. 그리고, 상기 캡스탄(39)은 직경 제어기의 제어에 응답하여 상기 미피복된 광섬유(17)의 인장하는 강약 정도를 조절하면서 회전하여 상기 미피복된 광섬유(17)를 하부 방향으로 인장시키게 된다. 이어서, 상기 인출된 미피복된 광섬유(17)를 제1 냉각장치(21)를 이용하여 냉각시킨다(스텝 59).Next, control is performed while the first outer diameter measuring instrument 19 measures whether the diameter of the drawn uncovered optical fiber 17 is a predetermined diameter (for example, 125 µm) (step 57). Here, the control of the drawn uncovered optical fiber 17 is a capstan so that the diameter of the uncovered optical fiber 17 is maintained at a constant value by using a diameter controller to the value measured by the first outer diameter measuring device 19. 39). In addition, the capstan 39 is rotated while adjusting the strength of the unstretched strength of the uncovered optical fiber 17 in response to the control of the diameter controller to tension the uncovered optical fiber 17 downward. Subsequently, the extracted uncovered optical fiber 17 is cooled using the first cooling device 21 (step 59).

다음에, 상기 제1 냉각장치(21)를 통과한 상기 미피복된 광섬유(17)에 제1 금속층을 피복한다(스텝 61). 본 실시예에서 상기 제1 금속층은 약 1100℃에서 99.9%의 고순도 구리가 용융되어 있는 제1 금속 피복 장치(23)에서 일정한 두께로 피복한다. 이를 구체적으로 설명하면, 피복하고자 하는 구리가 용융되어 있는 제1 금속 피복장치(21)를 통과하는 상기 미피복된 광섬유(17)의 표면온도는 약 25℃정도의 온도이고 상기 제1 금속 피복 장치(23) 내의 용융된 구리의 온도는 1085℃이상의 고온이므로 냉각된 상기 미피복된 광섬유(17)의 표면이 고온의 용융된 구리와 접촉하게 되면 상기 용융된 구리와 미피복된 광섬유(17)의 온도 차이에 의하여 상기 미피복된 광섬유(17) 주위의 융용된 구리는 순간적으로 얼어 붙게 되면서 상기 구리가 미피복된 광섬유(17)에 달라붙게 된다. 이때, 상기 구리의 용융온도는 높아 상술한 바와 같이 제1 금속층에 핀홀이 발생한다. 이어서, 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유(25)를 제2 냉각장치(27)를 이용하여 냉각시킨다(스텝 63).Next, a first metal layer is coated on the uncovered optical fiber 17 which has passed through the first cooling device 21 (step 61). In this embodiment, the first metal layer is coated with a constant thickness in the first metal coating device 23 in which 99.9% high purity copper is melted at about 1100 ° C. Specifically, the surface temperature of the uncovered optical fiber 17 passing through the first metal coating device 21 in which copper to be coated is molten is about 25 ° C. and the first metal coating device ( 23, the temperature of the molten copper in the high temperature of 1085 ℃ or more so that when the surface of the cooled uncovered optical fiber 17 is in contact with the hot molten copper, the temperature difference between the molten copper and the uncovered optical fiber 17 The molten copper around the uncovered optical fiber 17 thereby freezes instantaneously, causing the copper to cling to the uncovered optical fiber 17. At this time, the melting temperature of the copper is high, as described above, the pinhole is generated in the first metal layer. Subsequently, the optical fiber 25 coated with the first metal layer is cooled using the second cooling device 27 (step 63).

다음에, 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유(25)에 제2 금속층을 피복한다(스텝 65). 상기 제2 금속층은 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 용융점이 낮은 금속, 예컨대 알루미늄, 규석, 금 또는 은이 용융된 상태로 있는 제2 금속 피복 장치(29)를 이용하여 약650℃에서 피복한다. 이렇게 되면, 상기 제1 금속층에 발생하는 핀홀을 제2 금속층을 이용하여 메울 수 있다. 이어서, 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)를 제3 냉각장치(33)를 이용하여 냉각시킨다.(스텝 67)Next, the second metal layer is coated on the optical fiber 25 coated with the first metal layer (step 65). The second metal layer is coated at about 650 ° C. using a second metal coating device 29 in which a melting point having a lower melting point than that of the first metal layer, such as aluminum, silica, gold or silver, is molten. In this case, the pinhole generated in the first metal layer may be filled using the second metal layer. Next, the optical fiber 31 coated with the second metal layer is cooled using the third cooling device 33 (step 67).

다음에, 상기 제2 금속층으로 피복처리된 광섬유(31)는 공정중의 외경변화를 제1 외경 측정기와 동일한 원리를 이용하여 일정 크기(예컨대 250㎛)로 제어하기 위해 제2 외경 측정기(35)를 통과시킨다(스텝 69). 이어서, 인출 장력 측정기(37)를 이용하여 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유(31)의 인출장력을 측정하고 이에 해당하는 해당하는 온도를 상기 용융로(15)에 설정하도록 한다. 계속하여, 인출 장력 측정기(37)를 제거한 후 자동 수위치를 온(on)시켜 인출 선속을 10~60㎜로 일정하게 하면서 상기 이중 금속 피복된 광섬유를 캡스탄을 이용하여 와인더를 감아 이중금속 피복 광섬유를 제조한다(스텝 71).Next, the optical fiber 31 coated with the second metal layer has a second outer diameter measuring device 35 in order to control the outer diameter change during the process to a predetermined size (for example, 250 μm) using the same principle as the first outer diameter measuring device. Pass (step 69). Subsequently, the drawing tension of the optical fiber 31 coated with the second metal layer is measured using the drawing tension measuring device 37, and the corresponding temperature is set in the melting furnace 15. Subsequently, after removing the drawing tension measuring device 37, the automatic hand position is turned on to keep the drawing flux constant at 10 to 60 mm while winding the winder using the capstan with the double metal-coated optical fiber to make a double metal. A coated optical fiber is produced (step 71).

상기와 같은 방법으로 제작된 광섬유는 광을 전송하는 코아층이 중심부에 형성되며 상기 코아층의 둘레면에는 상기 코아층보다 굴절률이 낮은 크래드층이 형성되며 상기 크래드층의 둘레면에는 제1 금속층이 피복되어 있고, 상기 제1 금속층의 둘레에는 상기 제1 금속층에 발생하는 핀홀을 메우는 제2 금속층이 피복된다.In the optical fiber fabricated as described above, a core layer for transmitting light is formed at the center thereof, and a cladding layer having a lower refractive index than the core layer is formed on a circumferential surface of the core layer, and a first layer is formed on the circumferential surface of the clad layer. The metal layer is coated, and a second metal layer covering the pinholes generated in the first metal layer is coated around the first metal layer.

상술한 바와 같은 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 광섬유 표면에 피복된 제1 금속층 및 제2 금속층으로 인하여 직접 납땜이 가능하고, 수분침투를 완전히 차단할 수 있고 이로 인해 상기 광섬유의 인장강도를 향상시킬 수 있고, 장시간 보관할때도 광섬유의 기계적 특성에 의한 품질저하가 일어나지 않는다.As described above, the double metal-covered optical fiber of the present invention can be directly soldered due to the first metal layer and the second metal layer coated on the surface of the optical fiber, and can completely block moisture penetration, thereby improving the tensile strength of the optical fiber. In addition, even when stored for a long time does not deteriorate due to the mechanical properties of the optical fiber.

또한, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 광신호 전송뿐만 아니라 전기적 신호도 발신 및 수신이 가능하여 경제적이다.In addition, the double metal sheathed optical fiber of the present invention is economical because it is possible to transmit and receive not only optical signals but also electrical signals.

또한, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 200℃ 이상에서도 손상을 주지않고 사용할 수 있으며, 마이크로 벤딩 손실이 향상되고 인출선속 및 외경편차가 줄어들어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the double metal-coated optical fiber of the present invention can be used without damage even at 200 ℃ or more, there is an effect that the micro bending loss is improved, the lead flux and the outer diameter deviation is reduced to improve the reliability of the product.

또한, 본 발명의 이중 금속 피복 광섬유는 제1 금속층에 발생하는 핀홀을 제2 금속층으로 매몰하여 더욱더 안정되게 사용할 수 있다.In addition, the double metal-clad optical fiber of the present invention can be used more stably by embedding the pinhole generated in the first metal layer with the second metal layer.

Claims (11)

중심부에 광을 전송하는 코아층; 상기 코아층의 둘레면에 형성된 상기 코아보다 굴절률이 낮은 크래드층; 상기 크래드층의 둘레에 피복된 제1 금속층; 및 상기 제1 금속층의 둘레에 피복된 상기 제1 금속층보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 구비하는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유.A core layer transmitting light to the center portion; A cladding layer having a lower refractive index than the core formed on the circumferential surface of the core layer; A first metal layer coated around the cladding layer; And a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer coated around the first metal layer. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층인 것을 특징으로 하는 이중금속 피복 광섬유.The double metal sheathed optical fiber of claim 1, wherein the first metal layer is a copper (Cu) layer. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al), 규석(Sn), 금(Au) 및 은(Ag) 중에서 선택된 하나가 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유.The double metal-coated optical fiber of claim 1, wherein the second metal layer is coated with one selected from aluminum (Al), silica (Sn), gold (Au), and silver (Ag). 광섬유 모재를 장착할 수 있는 피드 모듈; 상기 피드 모듈의 하부에 상기 광섬유 모재를 미피복된 광섬유로 인출하기 위해 용융시키는 용융로; 상기 용융로의 하부에 상기 미피복된 광섬유의 직경을 연속적으로 측정하면서 제어하는 제1 외경측정부; 상기 제1 외경측정부의 하부에 상기 미피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제1 냉각장치; 상기 제1 냉각장치의 하부에 미피복된 광섬유의 표면에 제1 금속층을 피복하는 제1 금속 피복 장치; 상기 제1 금속 피복 장치의 하부에 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제2 냉각장치; 상기 제2 냉각장치의 하부에 상기 제1 금속층에 발생할 수 있는 핀홀을 메우도록 제1 금속층의 표면에 상기 제1 금속층 보다 용융점이 낮은 제2 금속층을 피복하는 제2 금속 피복 장치; 상기 제2 금속 피복 장치의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 상온까지 냉각시키기 위한 제3 냉각장치; 상기 제3 냉각장치의 하부에 제2 금속층이 피복된 광섬유의 직경을 연속적으로 측정하면서 제어하는 제2 외경측정부; 상기 제2 외경측정부의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유의 인출장력을 측정하여 상기 인출장력에 해당하는 온도를 상기 용융로에 설정하도록 하는 인출장력 측정기; 상기 인출장력 측정기의 하부에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 회전력으로 하부 방향으로 인출하는 캡스탄; 및 상기 캡스탄의 일측에 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 감는 와인더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 피복 광섬유 인출 장치.A feed module to which an optical fiber base material can be mounted; A melting furnace for melting the optical fiber base material under the feed module to draw the uncovered optical fiber; A first outer diameter measuring unit for controlling while continuously measuring the diameter of the uncoated optical fiber at the bottom of the melting furnace; A first cooling device for cooling the uncovered optical fiber to a room temperature under the first outer diameter measuring unit; A first metal coating device for coating a first metal layer on a surface of an uncoated optical fiber under the first cooling device; A second cooling device for cooling the optical fiber coated with the first metal layer under the first metal coating device to room temperature; A second metal coating device covering a second metal layer having a lower melting point than the first metal layer on a surface of the first metal layer so as to fill pinholes that may occur in the first metal layer below the second cooling device; A third cooling device for cooling the optical fiber coated with the second metal layer under the second metal coating device to room temperature; A second outer diameter measuring unit which controls while continuously measuring the diameter of the optical fiber coated with the second metal layer on the lower part of the third cooling device; A pull-out force measuring device configured to measure the pull-out tension of the optical fiber coated with the second metal layer on the lower portion of the second outer diameter measuring unit and set a temperature corresponding to the pull-out tension in the melting furnace; A capstan for drawing the optical fiber coated with the second metal layer on the lower side of the pull-out force measuring device in a downward direction with a rotational force; And a winder for winding an optical fiber coated with the second metal layer on one side of the capstan. 제4항에 있어서, 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층인 것을 특징으로 하는 이중금속 피복 광섬유 인출 장치.The apparatus of claim 4, wherein the first metal layer is a copper (Cu) layer. 제4항에 있어서, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al)층, 규석(Sn)층, 금(Au)층 및 은(Ag)층 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유 인출 장치.The apparatus of claim 4, wherein the second metal layer is one selected from an aluminum (Al) layer, a silica (Sn) layer, a gold (Au) layer, and a silver (Ag) layer. 제4항에 있어서, 상기 제1 냉각장치 내지 제3 냉각장치에 공급되어지는 가스는 헬륨, 아르콘 또는 질소가 공급되어지는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유 인출 장치.The apparatus of claim 4, wherein the gas supplied to the first to third cooling devices is supplied with helium, arcon, or nitrogen. 광섬유 모재를 피드 모듈에 장착하는 단계; 상기 장착된 광섬유 모재를 용융로에서 용융하여 미피복된 광섬유로 변환시키는 단계; 상기 미피복된 광섬유의 직경을 측정하면서 제어하는 단계; 상기 미피복된 광섬유를 냉각시키는 단계; 상기 미피복된 광섬유에 제1 금속층을 피복하는 단계; 상기 제1 금속층이 피복된 광섬유를 냉각시키는 단계; 상기 냉각된 제1 금속층이 피복된 광섬유 상에 제2 금속층을 피복하는 단계; 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 냉각시키는 단계; 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유의 직경을 측정하여 일정한 크기로 제어하는 단계; 및 상기 제2 금속층이 피복된 광섬유를 와인더에 감는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법.Mounting the optical fiber base material to the feed module; Melting the mounted optical fiber base material in a melting furnace to convert the coated optical fiber base into an uncovered optical fiber; Controlling while measuring the diameter of the uncovered optical fiber; Cooling the uncovered optical fiber; Coating a first metal layer on the uncovered optical fiber; Cooling the optical fiber coated with the first metal layer; Coating a second metal layer on the cooled first metal layer coated optical fiber; Cooling the optical fiber coated with the second metal layer; Measuring the diameter of the optical fiber coated with the second metal layer and controlling the diameter to a predetermined size; And winding the optical fiber coated with the second metal layer on a winder. 제8항에 있어서, 상기 제1 금속층은 구리(Cu)층을 이용하여 피복하는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법.The method of claim 8, wherein the first metal layer is coated using a copper (Cu) layer. 제8항에 있어서, 상기 제2 금속층은 알루미늄(Al)층, 규석(Sn)층, 금(Au)층 및 은(Ag)층 중에서 선택된 하나로 피복하는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법.The method of claim 8, wherein the second metal layer is coated with one selected from an aluminum (Al) layer, a silica (Sn) layer, a gold (Au) layer, and a silver (Ag) layer. . 제8항에 있어서, 상기 제1 냉각장치 내지 제3 냉각장치는 헬륨, 아르콘 또는 질소 가스를 이용하여 냉각하는 것을 특징으로 하는 이중 금속 피복 광섬유의 제조방법.The method of claim 8, wherein the first to third cooling devices are cooled using helium, arcon, or nitrogen gas.
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