KR100303331B1 - 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리본형 광케이블에 있어서, 다수개의 적층된 광섬유 리본으로 형성된 광섬유 리본층과; 상기 광섬유 리본층의 둘레를 감싸는 콤파운드층과; 상호 접합된 두 개의 하프 튜브로 이루어져 상기 콤파운드층의 외주면을 감싸는 중심 코어와; 상기 중심 코어의 외주면을 둘러싼 피복층을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블을 제공한다.
Description
본 발명은 광케이블(Optical cable)에 관한 것으로서, 특히 다층의 광섬유 리본을 구비한 리본형 광케이블(Ribbon type optical fiber)에 관한 것이다.
광케이블은 다수개의 광섬유 혹은 광섬유 다발을 광학적, 기계적 환경에 맞도록 구성한 다음 외주면에 외피를 입혀 정보 전송 매질로서 활용하는 케이블이다. 상기 광케이블은 기존의 동축 케이블에 비해 정보 전송량이 월등히 크고, 신호 손실도 작으므로 동축 케이블을 대체할 새로운 전송 매체로서 각광받고 있다.
이러한 광케이블은 내부 구조에 따라 슬롯(Slot)형, 스트랜디드(Stranded)형, 리본(Ribbon)형 및 루즈 튜브(Loose tube)형 등으로 나뉘어지며, 상기 구조들을 복합적으로 구성한 복합형 광케이블도 있다.
특히, 상기 리본형 광케이블은 복수개의 광섬유 유니트를 병렬 정렬하고, 정렬된 광섬유 유니트들의 주위를 자외선경화형 수지 등으로 둘러싼 광케이블이다. 상기 리본형 광케이블은 광케이블의 고밀도화를 가능하게 하고, 일괄 접속이 가능하여 접속 작업이 용이하므로 광신호 전송 매체의 하나로서 널리 사용되고 있다. 이러한 리본형 광케이블은 미국특허번호 제4,980,007호 및 제5,189,721호 등에 상세히 개시되어 있다.
도 1은 종래 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래 리본형 광케이블은 광섬유 리본층(110), 콤파운드층(Compound layer, 120), 보호 튜브(Protection tube, 130), 금속 테이프(Steel tape, 140) 및 피복층(Sheath layer, 150)으로 구성된다.
상기 광섬유 리본층(110)은 적층된 다수개의 광섬유 리본(111)들로 이루어진다. 상기 광섬유 리본(111)은 병렬 정렬된 다수개의 광섬유 유니트(112)와, 상기 광섬유 유니트(112)를 둘러싸고 있는 수지(114)를 구비한다. 상기 광섬유유니트(112)는 신호광이 전송되는 영역인 코어와, 상기 코어를 둘러싸며 코어보다 낮은 굴절율을 가진 클래드를 포함한다.
상기 콤파운드층(120)은 광섬유 유니트(112) 외부에 채워진 젤 형태의 층으로서, 광섬유 리본층(110)의 유동을 막음과 동시에 광섬유 유니트(112) 내로 수분이 침투되는 것을 막는다.
상기 보호 튜브(130)는 수지 재질의 원형 튜브로서, 외부 충격에 대한 완충 기능을 가지고 있어 버퍼 튜브(Buffer tube)로 불리기도 하며, 측압(Lateral pressure)에 대한 저항 기능도 갖는다. 상기 보호 튜브(130)의 재질로는 폴리부텐 테렙탈레이트(Polybutene terepthalate)를 사용한다.
상기 금속 테이프(140)는 보호 튜브(130)의 외주면을 감아 형성한 금속 재질의 테이프이다. 상기 금속 테이프(140)는 리본형 광케이블(100)의 내열성 및 내환경성을 보강하며, 부식을 막기 위해 한면 혹은 양면에 수지 코팅을 하기도 한다.
상기 피복층(150)은 폴리에틸렌(Polyethylene)이나 폴리염화비닐(Polyvinyl chroride)과 같은 합성 수지로 이루어진 층으로서, 외부 충격에 의한 광케이블의 손상이나 내부로의 수분 침투를 1차적으로 막는 역할을 한다. 상기 피복층(150) 내부에는 리본형 광케이블(100)의 인장 강도를 보강하기 위하여 별도의 인장 부재(Tension member, 160)가 부가적으로 설치된다. 상기 인장 부재(160)로는 강철선 혹은 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 등을 사용한다.
그러나, 종래의 리본형 광케이블(100)은 외경에 비해 광섬유 집적도가 낮아 광섬유의 고밀도화를 이루기 어렵고, 광섬유 리본층(110)을 보호하기 위한 보호 튜브(130)가 피복층(150)에 비해 소프트한 재질로 이루어져 있으므로, 외부 충격 및 압축에 대해 광섬유를 효과적으로 보호하는데에 한계가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 광섬유 집적도를 높인 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 압축 및 외부 충격에 대한 강도가 강화된 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 리본형 광케이블에 있어서, 다수개의 적층된 광섬유 리본으로 형성된 광섬유 리본층과; 상기 광섬유 리본층의 둘레를 감싸는 콤파운드층과; 상호 결합된 두 개의 하프 튜브로 이루어져 상기 콤파운드층의 외주면을 감싸는 중심 코어와; 상기 중심 코어의 외주면을 둘러싼 피복층을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블을 제공한다.
또한, 본 발명은 리본형 광케이블에 있어서, 다수개의 적층된 광섬유 리본으로 형성된 광섬유 리본층과; 상기 광섬유 리본층의 둘레를 감싸는 방수얀층과; 상호 결합된 두 개의 하프 튜브로 이루어져 상기 방수얀층의 외주면을 감싸는 중심 코어와; 상기 중심 코어의 외주면을 둘러싼 피복층을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블을 제공한다.
도 1은 종래 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300 : 리본형 광케이블 210, 310 : 광섬유 리본층
220, 320 : 콤파운드층 230, 330 : 중심 코어
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 리본형 광케이블(200)은 광섬유 리본층(210), 콤파운드층(220), 중심 코어(Central formed core, 230) 및 피복층(260)으로 구성된다.
상기 광섬유 리본층(210)은 적층된 다수개의 광섬유 리본(211)들로 이루어진다. 상기 광섬유 리본(211)은 병렬 정렬된 다수개의 광섬유 유니트(212)와, 상기 광섬유 유니트(212)를 둘러싸고 있는 수지(214)를 구비한다. 상기 광섬유 유니트(212)는 신호광이 전송되는 영역인 코어와, 상기 코어를 둘러싸며 코어보다 낮은 굴절율을 가진 클래드를 포함한다. 도면에는 8심의 광섬유 유니트(212)를 구비한 광섬유 리본(211)이 도시되고 있으나, 광섬유 유니트(212)의 심수는 적용되는 광케이블 모델에 따라 증감할 수 있다.
상기 광섬유 리본층(210)은 콤파운드층 내에서 꼬임(Twisting)없이 직선으로 배열할 수 있지만, 연입율(Fiber excess length)을 높이기 위해 S or Z (Helical or oscillating) 형태로 배열할 수도 있다. 이때, 상기 연입율이란 인장 등에 의한 광섬유 손상을 방지하기 위해 광섬유 리본층을 둘러싼 피복 부위보다 광섬유 리본층의 길이를 길게 한 여유 길이를 말한다.
상기 콤파운드층(220)은 중심 코어(230) 내부에 채워진 젤 형태의 층으로서, 광섬유 리본층(210)의 유동을 막음과 동시에 광섬유 유니트(212) 내로 수분이 침투되는 것을 막는다. 상기 콤파운드층(220)은 씩소트로픽 그리스(Thixotropic grease) 혹은 젤과 같은 물질로 구성할 수 있으며, 다른 해로운 가스의 유입을 막기 위해 수소 가스를 포함할 수 있다.
상기 중심 코어(230)는 콤파운드층(220)을 둘러싼 2차 피복 부분으로서, 외부로부터의 수분 침투 방지 기능과 인장 및 압축에 대한 강도를 제공한다. 상기 중심 코어(230)는 상호 결합된 두 개의 하프 튜브(Half-tube, 232)로 구성한다. 상기 하프 튜브(232)는 각각 결합면에 상호 대향된 돌출부(234)와 결합홈(236)을 형성하고, 상기 돌출부(234)가 결합홈(236)에 삽입되도록 한 후 바인더 얀(Binder yarn) 등을 이용하여 각 하프 튜브(232)의 외주면을 감싸므로써 상호 결합된다.
상기 하프 튜브(232)는 내부면의 단면을 각각 반원 모양으로 형성함으로써, 상호 결합시 내부면의 단면이 원형을 이룬다. 따라서, 상기 중심 코어(230) 내부에 채워지는 콤파운드층(220)은 원형봉 모양을 이룬다. 또한, 상기 중심 코어(230)는 도 3에 도시된 중심 코어(330)와 같이 내부면의 단면이 직사각형을 이루도록 할 수도 있다.
상기 중심 코어(230) 내부에는 광케이블의 인장 강도를 보강하기 위하여 별도의 인장 부재(Tension member, 250)가 부가적으로 설치된다. 상기 인장 부재(250)로는 스테인레스 스틸 와이어(Stainless steel wire), 카본 스틸 와이어(Carbon steel wire) 혹은 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 와이어 등을 사용한다. 상기 인장 부재(250)는 중심 코어(230)보다 강한 인장 강도, 예를 들면 7배 정도의 인장 강도를 갖게 함으로써 리본형 광케이블(200)의 인장 강도를 충분히 보강할 수 있도록 한다.
상기 피복층(260)은 인장 혹은 압축에 대한 리본형 광케이블의 강도 유지와 리본형 광케이블 내부로의 수분 침투 방지 역할을 한다. 상기 피복층(260)은 영율(Young`s Modulus)이 20,000 내지 500,000 [psi] 사이인 합성 수지를 사용하여 형성할 수 있다. 이와같은 합성수지에는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리염화비닐(Polyvinylchroride), 폴리메틸펜텐(Polymethylpentene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene) 등이 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 리본형 광케이블의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 리본형 광케이블(300)은 광섬유 리본층(310), 방수얀층(Water swellable yarn layer, 320), 중심 코어 (330) 및 피복층(360)으로 구성된다.
상기 광섬유 리본층(310)은 적층된 다수개의 광섬유 리본(311)들로 이루어진다. 상기 광섬유 리본(311)은 병렬 정렬된 다수개의 광섬유 유니트(312)와, 상기 광섬유 유니트(312)를 둘러싸고 있는 수지(314)를 구비한다. 상기 광섬유 유니트(312)는 신호광이 전송되는 영역인 코어와, 상기 코어를 둘러싸며 코어보다 낮은 굴절율을 가진 클래드를 포함한다. 도면에는 8심의 광섬유 유니트(312)를 구비한 광섬유 리본(311)이 도시되고 있으나, 광섬유 유니트(312)의 심수는 적용되는 광케이블의 모델에 따라 증감할 수 있다.
상기 광섬유 리본층(310)은 일실시예와 마찬가지로 콤파운드층 내에서 꼬임(Twisting)없이 직선으로 배열할 수 있지만, 연입율(Fiber excess length)을 높이기 위해 S or Z (Helical or oscillating) 형태로 배열할 수도 있다.
상기 방수얀층(320)은 수분의 내부 침투를 막음은 물론 광섬유 리본층의 유동을 막는다. 상기 방수얀층(320)은 소듐 아크릴레이트(Sodium acrylate)와 같이 수분과 접할 경우 부풀어 오르는 성질을 가진 물질로 형성한다.
상기 중심 코어(330)는 콤파운드층(320)을 둘러싼 2차 피복 부분으로서, 외부로부터의 수분 침투 방지 기능과 인장 및 압축에 대한 강도를 제공한다. 상기 중심 코어(330)는 상호 결합된 두 개의 하프 튜브(Half-tube, 332)로 구성한다. 상기 하프 튜브(332)는 각각 결합면에 상호 대향된 돌출부(334)와 결합홈(336)을 형성하고, 상기 돌출부(334)가 결합홈(336)에 삽입되도록 한 후 바인더 얀 등을 이용하여 각 하프 튜브(332)의 외주면을 감싸므로써 상호 결합된다. .
상기 하프 튜브(332)는 내부면의 단면을 각각 직사각형 모양으로 형성함으로써, 상호 결합시 내부면의 단면이 직사각형 내지 정사각형을 이룬다. 따라서, 상기 중심 코어(330) 내부에 채워지는 방수얀층(320)은 사각봉 모양을 이룬다. 또한, 상기 중심 코어(330)는 도 2에 도시된 중심 코어(230)과 같이 내부면의 단면이 원형을 이루도록 할 수도 있다. 상기 중심 코어(330)는 폴리에틸렌(Polyethylene)과 같은 합성 수지 재질을 사용한다.
상기 피복층(360)은 인장 혹은 압축에 대한 리본형 광케이블의 강도 유지와 리본형 광케이블 내부로의 수분 침투 방지 역할을 한다. 상기 피복층(360)은 영율(Young`s Modulus)이 20,000 내지 500,000 (psi) 사이인 합성 수지를 사용하여 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블은 외경 축소에 따라 광섬유 집적도가 향상되고, 광섬유 리본층을 둘러싸고 있는 층의 강도를 보강함으로써 외력에 의한 충격 및 압축으로부터 광섬유를 효과적으로 보호할 수 있다.
Claims (14)
- 리본형 광케이블에 있어서,다수개의 적층된 광섬유 리본으로 형성된 광섬유 리본층과;상기 광섬유 리본층의 둘레를 감싸는 콤파운드층과;상호 결합된 두 개의 하프 튜브로 이루어져 상기 콤파운드층의 외주면을 감싸는 중심 코어와;상기 중심 코어의 외주면을 둘러싼 피복층을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 중심 코어의 하프 튜브는 외주면을 바인더 얀으로 감아 상호 결합시킴을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 하프 튜브의 결합면에는 각각 상호 대향된 돌출부와 결합홈을 형성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 중심 코어는 폴리에틸렌으로 이루어짐을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 중심 코어 내부에는 인장 부재를 추가로 설치함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 콤파운드층의 단면은 원형임을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 1항에 있어서, 상기 콤파운드층의 단면은 정사각형임을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 리본형 광케이블에 있어서,다수개의 적층된 광섬유 리본으로 형성된 광섬유 리본층과;상기 광섬유 리본층의 둘레를 감싸는 방수얀층과;상호 결합된 두 개의 하프 튜브로 이루어져 상기 방수얀층의 외주면을 감싸는 중심 코어와;상기 중심 코어의 외주면을 둘러싼 피복층을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 중심 코어의 하프 튜브는 외주면을 바인더 얀으로 감아 상호 결합시킴을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 하프 튜브의 결합면에는 각각 상호 대향된 돌출부와 결합홈을 형성함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 중심 코어는 폴리에틸렌으로 이루어짐을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 중심 코어 내부에는 인장 부재를 추가로 설치함을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 방수얀층의 단면은 원형임을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
- 제 8항에 있어서, 상기 방수얀층의 단면은 정사각형임을 특징으로 하는 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990035483A KR100303331B1 (ko) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990035483A KR100303331B1 (ko) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010019195A KR20010019195A (ko) | 2001-03-15 |
| KR100303331B1 true KR100303331B1 (ko) | 2001-11-01 |
Family
ID=19608671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990035483A KR100303331B1 (ko) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 중심 코어를 구비한 리본형 광케이블 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100303331B1 (ko) |
-
1999
- 1999-08-25 KR KR1019990035483A patent/KR100303331B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010019195A (ko) | 2001-03-15 |
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