KR100429505B1 - 광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 각각 광신호 전송의 매체가 되는 다심의 광섬유와, 상기 다심의 광섬유를 외부 환경으로부터 보호하는 외부 피복을 포함하는 다심 광섬유 케이블은 개개의 광섬유가 길이 방향에 대하여 나선형으로 꼬여진 광섬유 다발과, 상기 광섬유 다발을 감싸도록 도포된 코팅 층을 포함하여 구성되며, 상기 외부 피복 내에 실장 되는 광섬유 번들을 포함하며, 상기 광섬유 번들은 그 단면이 원형이다.

Description

광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블{OPTICAL FIBER CABLE WITH OPTICAL FIBER BUNDLE}

본 발명은 광섬유 케이블에 관한 것으로서, 특히 다심의 광섬유를 실장 하는 광섬유 케이블에 관한 것이다.

광섬유를 이용한 광통신은 종래의 금속 케이블을 이용한 통신망에 비해 신호의 전송 손실 및 전송 효율이 우수하여, 전송시 약해진 신호를 증폭하는 역할을 하는 중계기의 경우 금속 케이블인 경우는 수 km이었지만 광섬유 케이블은 80km이상까지 연장할 수 있다. 상기와 같이 연장된 중계기 간격으로 인하여 광통신 망의 채용시 중계기수를 대폭 줄일 수 있어 포설과 보수에 드는 비용을 대폭 절감할 수 있다. 또한, 광섬유 케이블은 금속 케이블에 비해 넓은 대역폭, 작은 직경 및 높은 정보 전송률과 광대역, 저 손실, 무유도, 경량 등의 장점을 갖고 있기 때문에 종래의 금속 케이블 통신망을 대신해 그 적용범위를 넓혀가고 있다. 상기한 바와 같이 광섬유 케이블이 가지는 여러 장점중 특히 넓은 대역폭, 작은 직경 및 높은 정보 전송률과 광대역, 저손실등의 특징은 전화 음성과 다수의 AV 신호등 다른 체계의 신호를 동시에 전송시킬 수도 있으며, 이로 인해 공중 통신을 비롯하여 종합 유선 방송(CATV), 공장, 빌딩, 연구소 등의 각종 데이터 수단으로 널리 보급되어 지금은 종합 정보 통신망(ISDN)의 기반이 되는 기술이 되었다.

상기한 광섬유의 장점에 반하여, 광섬유는 모재 특성으로 인한 광섬유의 자체적인 항장력 및 강도가 약하다는 단점이 있다. 광섬유 케이블 내에 중심 인장 선을 실장 하거나, 이와는 별도로 튜브 내에 중심 인장선 및 주위에 강체를 추가적으로 구비하여 광섬유 케이블내 항장력을 향상시킨다. 상기 이유로 광섬유 케이블의 제작 공정히 복잡해지고, 외경이 증대된다는 문제점이 있다.

광섬유 케이블 손상을 최대한 방지하고 광섬유 케이블의 유지 보수 및 포설의 용이성 및 중계기 설치 공간 확보의 목적으로 지하에 관로를 매설하고, 관로내에 광섬유 케이블을 설치하고 있다. 상기와 같은 중심 인장, 보조 인장 부재의 실장은 광섬유 항장력 향상에는 기여하였으나, 광섬유 케이블의 외경 증가를 초래하였다. 이는 급격히 증가하는 광통신망 수요에 비해 제한된 관로 공간의 포화 요인으로 작용하고 있다. 고밀도 다심 광섬유 케이블이 주목받는 이유는 기존 관로가 이미 다수의 케이블이 포설되어 관로 내 신규 포설 공간이 부족한 현상이 발생하고 있는 반면 광통신 선로망의 수요 요구는 꾸준히 급증하고 있기 때문이다. 또한, 신규 선로 요구시 매번 추가 포설하는데 드는 경제적, 시간적인 손실 또한 크기 때문이다.

도 1은 종래에 따른 루즈 튜브 광섬유 케이블의 구성을 나타내는 단면도이다. 상기 루즈 튜브 광섬유 케이블은 중심 인장선(110), 다수의 루즈 튜브(150), 다수의 보조 인장선(130), 다수의 광섬유 다발(140), 외부 피복(170) 및 다수의 립 코드(rip cord, 160)로 구성된다.

상기 중심 인장선(110)은 상기 다심 루즈 튜브 광섬유 케이블에 항장력을 제공하며 그 중심에 위치한다. 상기 중심 인장선(110)의 외주면에 고분자 재질의 코팅 층을 형성시킴으로써 외력으로 인한 상기 중심 인장선의 변형 및 이로 인한 항장력 저하를 완화시켜준다.

상기 다수의 루즈 튜브(150)들은 상기 코팅된 중심 인장선(110 및 120)을 중심으로 집합되며, 그 재질로는 PVC와 같은 고분자 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 각 루즈 튜브(150)는 탈피시의 편이를 위하여 그 내벽에 인접한 상기 립 코드(160)를 실장하고 있다. 상기 립 코드(160)의 재질로는 아라미드 얀(aramid yarn) 또는 글라스 얀(glass yarn)이 사용될 수 있다.

상기 보조 인장선(130)은 상기 루즈 튜브(150)에 항장력을 제공하며 그 중심에 위치한다.

상기 광섬유 다발(140)은 다심의 광섬유로 구성되며, 상기 루즈 튜브의 중심에 위치한 인장선(130)을 중심으로 집합된다.

상기 외부 피복(170)은 상기 다심 루즈 튜브 광섬유 케이블의 최외곽에 위치하며, 상기 외부 피복(170)의 재질로는 PVC 또는 PE와 같은 고분자 화합물이 사용될 수 있다. 상기 외부 피복(170)은 압출 공정에 의해 형성되며, 탈피시의 편이를 위하여 그 내벽에 인접한 립 코드(160)를 실장하고 있다.

종래의 루즈 튜브 광섬유 케이블은 광섬유를 실장한 루즈 튜브를 외부 피복 내에 실장 하는 이중 피복 구조를 가지고 있다. 상기와 같은 각종 인장 부재의 사용은 광섬유의 항장력 및 외부 환경에 대한 지속적인 개선, 향상을 가져 왔지만, 이에 따라서, 상기 루즈 튜브 광섬유 케이블 부피는 실장 되는 광섬유의 수에 비하여 매우 커지게 된다는 문제점이 있다. 광섬유 케이블의 외경 증가는 기존 관로 포화 및 광통신망 확충에 있어서 제한된 공간의 관로에 적용하기 어렵고, 광섬유 포설에도 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 항장력을 유지하면서 외경을 최소화한 광섬유 케이블을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 각각 광신호 전송의 매체가 되는 다심의 광섬유와, 상기 다심의 광섬유를 외부 환경으로부터 보호하는 외부 피복을 포함하는 광섬유 케이블은,

개개의 광섬유가 길이 방향에 대하여 나선형으로 꼬여진 광섬유 다발과, 상기 광섬유 다발을 감싸도록 도포된 코팅 층을 포함하여 구성되며, 상기 외부 피복 내에 실장 되는 광섬유 번들을 포함하며, 상기 광섬유 번들은 그 단면이 원형이다.

도 1은 종래에 따른 루즈 튜브 광섬유 케이블의 구성을 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블을 나타내는 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 광섬유 번들을 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 번들의 구성을 나타내는 단면도.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블을 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 광섬유 번들을 나타내는 사시도 이다. 상기 광섬유 케이블은 중심 인장선(210), 다수의 광섬유 번들(250), 바인더(270), 보조 인장재(280) 및 외부 피복(290)을 포함하여 구성된다.

아연도 강선 또는 FRP 재질로 구성된 상기 중심 인장선(210)은 상기 다심 광섬유 케이블의 중심에 위치하며, 항장력을 제공한다. 중심 인장선(210)의 외주면에 고분자 재질로 도포 되어 코팅 층(220)으로 구성되어 외부 스트레스로 인한 중심 인장선(210)의 변형을 완충한다.

상기 광섬유 번들(250)은 광섬유 다발(230), 코팅 층(240)으로 구성된다. 상기 광섬유 번들은 인장선을 제외한 다수의 광섬유 심선만을 집합 광섬유 다발(230)을 구성하여 폴리머 계열의 자외선 경화 수지로 도포된 코팅 층(240)을 포함하여 구성한다.

상기 광섬유 다발(230)은 개개의 광섬유 심선을 집합하여 구성하며, 상기광섬유 다발(230)은 길이 방향에 대하여 일정한 피치(Pitch)를 갖는 나선형 구조이다. 광섬유의 길이 방향에 대한 나선형 구조는 연입율을 증가시켜서 항장력을 강화시킨다.

상기 광섬유 다발(230)의 코팅 층(240)은 소프트한 폴리머 재질을 사용하여 광섬유 다발(230)의 사이사이에 침투되도록 다발 외곽을 원형으로 둘러싸며 코팅 막을 형성한다.

상기 코팅 층(240)은 상기 광섬유 다발(230)에 폴리머 계열의 자외선 경화 수지를 도포 함으로서 이루어진다. 상기 광섬유 다발(230)을 액상의 자외선 경화 수지가 둘러싸며, 상기 광섬유 다발(230)의 빈 공간 사이사이에 침투 되도록 코팅한다. 이후, 상기 광섬유 다발(230)은 자외선 경화기 내로 유입되며, 상기 자외선 경화기는 자외선을 조사함으로써 상기 액상의 자외선 경화성 수지를 경화시킨다.

상기 코팅 층(240)은 광섬유 번들(250)의 외면을 둘러싸며, 다심 광섬유 번들(250)의 단면이 원형이 되도록 증착 되어 진다. 상기 코팅층(240)을 광섬유 다발에 밀착되게 도포 함으로써, 수분 침투 등과 같은 외부의 환경 요인이 광섬유 변형에 미치는 영향을 차단한다. 광섬유 번들(250)의 원형 구조는 외부로부터의 압력을 받는 면적을 리본 광섬유 케이블에 비해 최소화하여, 광섬유가 받는 외부 압력을 반감한다. 나선형 꼬은 광섬유 다발(230)의 둘레를 원형으로 밀폐 코팅한 구조의 상기 광섬유 번들(250)은 종래 기술에 따른 루즈 튜브나 리본 광섬유 번들을 이용한 다심 광섬유 케이블에 비하여, 동일한 외경에 심선수를 늘릴 수 있는 장점이 있다.

상기 바인더(270)는 상기 다수의 다심 광섬유 번들(250)을 감싸서 그 집합 상태를 유지 시켜주는 기능을 한다. 상기 보조 인장재(280)는 상기 바인더(270)의 둘레를 감싸서 상기 다심 광섬유 케이블의 항장력을 향상시키는 기능을 수행한다.

상기 외부 피복(290)은 상기 다심 광섬유 케이블의 최외곽에 위치하고, 상기 외부 피복(290)의 재질로는 PVC 또는 PE와 같은 고분자 화합물이 사용될 수 있으며, 압출 공정에 의해 형성된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 번들의 구성을 나타내는 단면도이다. 상기 광섬유 번들(400)은 광섬유 다발(420), 코팅 층(430) 및 리코팅층(440)으로 이루어진다.

상기 리코팅층(440)은 상기 코팅 층(430)의 외주면에 강화 막을 도포 코팅 막을 형성한다. 상기 광섬유 다발(420)을 외부와 차단함으로써 수분 유입을 차단하고, 가해진 스트레스를 완충시키는 기능을 수행한다.

상기 다심 광섬유 번들(400)을 구비한 다심 광섬유 케이블은 다수의 광섬유 심선(410)을 한번에 원형으로 코팅함으로써, 종래 기술에 비해 광섬유의 안전성을 확보하기가 용이하고 다심 광섬유 케이블의 외경이 감소된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다심 광섬유 케이블은 인장 부재의 사용을 줄이고, 나선형 구조의 광섬유 다발과 원형 도포된 원단면 구조의 다심 광섬유 번들을 구비함으로써 다심 광섬유 케이블의 외경을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 다심 광섬유 번들은 원형으로 코팅함으로써 구부러짐이나 휨등과 같은 급격한 외부 스트레스를 광섬유 번들 전체의 길이와 지름 방향으로 나눔으로서 반감시킨다. 상기 광섬유 길이 방향으로 꼬은 나선형 구조는 외부 장력에 대한 항장력을 향상시킨다.

따라서, 상기 다심 광섬유 번들을 실장한 다심 광섬유 케이블은 부피, 제작 시간 및 제작비용을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 각각 광신호 전송의 매체가 되는 다심의 광섬유와, 상기 다심의 광섬유를 외부 환경으로부터 보호하는 외부 피복을 포함하는 다심 광섬유 케이블에 있어서,

   개개의 광섬유가 길이 방향에 대하여 나선형으로 꼬여진 광섬유 다발과, 상기 광섬유 다발을 감싸도록 도포된 코팅 층을 포함하여 구성되며, 상기 외부 피복 내에 실장 되는 광섬유 번들을 포함하며,

   상기 광섬유 번들은 그 단면이 원형임을 특징으로 하는 광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블.
2. 삭제
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광섬유 번들은,

   상기 코팅 층의 외주면에 도포된 리코팅층을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광섬유 번들을 포함하는 광섬유 케이블.