KR100475225B1 - 패치 코드형 광감쇠기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광통신에서 통신 회선들을 상호 접속하는데 사용되는 패치 코드 광감쇠기에 관한 것으로, 감쇠량 만큼의 길이를 갖는 감쇠광섬유가 표준광섬유와 융착 접속되어 이루어진 패치 코드형 광감쇠기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 패치 코드형 광감쇠기(1)는 양단에 광커넥터(20),(20')가 부착된 패치 코드 케이블(10)과, 상기 케이블(10) 중심부에 삽입되어 있는 표준광섬유(12)의 어느 한쪽 단부에 감쇠광섬유(13)를 접속하여 광감쇠기로 구성하기 위하여 한쪽의 광커넥터(20)(20')를 설정하여 광감쇠량에 따라 감쇠광섬유(13)의 직경에 상당하는 내경을 가지는 홀(14)과 전체 사이즈를 결정하여 광커넥터(20)(20')에 실장되는 페룰(22)과, 상기 페룰(22)의 홀(14)을 따라 정해진 길이대로 인입되어 광을 감쇠시키는 감쇠광섬유(13)와, 상기 감쇠광섬유(13)를 페룰(22)에 정해진 홀(14)의 전체 길이 범위에서 표준광섬유(12)와 접속시키기 위하여 감쇠광섬유(13)와 표준광섬유(12)를 에폭시 융착 접합으로 접합시킨 접속부(15)로 이루어진다. 이에 따라 보강재가 필요없고 접속부위가 노출되지 않으며, 실장밀도가 높게 되며 기계적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Description

패치 코드형 광감쇠기{PATCH CORD STYLE ATTENUATOR}

본 발명은 광통신에서 통신 회선들을 상호 접속하는데 사용되는 패치 코드(Patch Cord)형 광감쇠기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이블 양단에 부착되어 있는 광커넥터의 페롤 내부에 시스템에서 요구되는 감쇠량 만큼의 길이를 갖는 감쇠광섬유를 표준광섬유과 융착하여 접속시킨 구조의 패치 코드형 광감쇠기에 관한 것이다.

일반적으로 광통신 시스템에서 광신호를 전송하기 위해서는, 먼저 전기신호를 광신호로 변환시키기 위해 광송신 모듈에 전기신호를 입력시켜 광신호로 변환시키고 광커넥터를 통해 광케이블로 광신호를 출력하게 된다.

이러한 광통신 시스템의 수신단에서는 광케이블이 광패치 코드와 연결되고, 광패치 코드는 광통신 시스템과 연결되고 내부에 있는 광수신 모듈에서 광신호가 전기 신호로 변환된다.

이때, 광접속기의 광출력이 너무 높거나 가까운 거리일 경우에는 너무 큰 광신호가 입력되어 수신 포토 다이오드의 포화 또는 부적합한 수신 레벨이 되므로 적합한 레벨로 조정하기 위해 광패치 코드와 광커넥터 사이에 광감쇠기를 연결하여 광출력을 강제적으로 감쇠시켜 수신 커넥터의 입력 레벨을 조절하고 있다.

이와 같이 종래에 제공되고 있는 광감쇠기의 구조를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래에 일반적으로 사용되고 있는 플러그 고정형 광감쇠기를 보여주는 것이고, 도 2는 패치 코드 전체를 감쇠광섬유로 구성하여 양단에 광커넥터를 부착하여 만들어진 인라인(In-line) 광감쇠기의 구조를 보여주는 것이며, 도 3은 패치 코드의 중간 위치에서 감쇠광섬유의 양단에 표준광섬유를 융착 접속시킨 패치코드형 인라인(In-line) 광감쇠기의 구조를 보여주는 것이다.

먼저, 도 1에서 보여주는 플러그 고정형 광감쇠기(100)의 경우에는 광통신 시스템에서 광케이블을 통해 인입된 패치 코드 커넥터와 암수 결합을 이루게 되고, 단국장치 측의 패치코드 광커넥터와 감쇠기가 백프레인의 어댑터에서 암수로 결합되어 구성되는 것으로, 사용이 비교적 간편하여 현재 널리 사용되고 있는 광감쇠기 구조로서, 페룰(101)의 내경을 따라 광감쇠를 위한 감쇠광섬유(102)가 실장되어 있다.

그러나, 상기한 플러그 고정형 광감쇠기(100)는 광선로를 구축함에 있어, 광커넥터가 부착된 패치 코드와 광감쇠기를 별도로 구비해야 하기 때문에, 자재비용을 상승시켜 경제적인 부담감을 초래하는 단점이 있었다.

그리고, 도 2에서 보여주는 패치 코드형 인라인(In-line) 광감쇠기(200)와, 도 3에서 보여주는 패치 코드형 인라인(In-line) 광감쇠기(300)의 경우에는, 패치코드 케이블(311)의 각각 양단에 광커넥터(310)(310')를 구비하고 고정형 감쇠기에 사용되는 감쇠광섬유(322)를 패치 코드 케이블(320)중간에 표준광섬유(324)와 융착 접속시켜 삽입한 한 것으로, 이는 패치 코드 하나로 상기 패치 코드와 감쇠기 기능을 동시에 제공하여 상기한 플러그 고정형 광감쇠기(100)의 단점을 일부 해소한 바 있으나, 상기와 같이 감쇠광섬유(322) 양단에 표준광섬유(324)를 두번에 걸쳐 각각 융착 접속하게 되고, 약해진 접속 부분을 보강슬리브로 보강하기 때문에, 외경이 커지게 되며 접속 자재가 많이 소요되어 비경제적인 문제점을 안게 되었다.

또한, 접속에 의한 보강 부위가 외부로 노출되어 있기 때문에 부피가 커져서 실장밀도가 떨어질 뿐만 아니라 기계적인 신뢰도와 외관미를 크게 손상시키게 되는 문제점이 노출 되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 한번의 융착 접속에 의해서 표준광섬유와 감쇠광섬유가 일체화된 패치 코드형 광감쇠기를 제공하여, 종래에서와 같이 패치 코드와 광감쇠기를 별도로 구비해 주어야 하는 번거로움을 배제시키고, 아울러 별도 구매에 따른 자재비용을 효과적으로 절감시킴은 물론 표준광섬유와 융착 접속되는 감쇠광섬유가 자체 보강 기능을 갖는 광접속기의 페롤 내부에 위치되도록 하여 별도의 보강재가 필요없게 되며, 접속부위가 외부로 노출되지 않아 기계적인 신뢰도를 향상시킬 수 있는 패치 코드형 광감쇠기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이블 양단에 광커넥터가 부착된 패치 코드형 광감쇠기 구조에 있어서, 양단에 광커넥터가 부착된 패치 코드 케이블과, 상기 케이블 중심부에 삽입되어 있는 표준광섬유의 어느 한쪽 단부에 감쇠광섬유를 접속하여 광감쇠기로 구성하기 위하여 한쪽의 광커넥터를 설정하여 광감쇠량에 따라 감쇠광섬유의 직경에 상당하는 내경을 가지는 홀과 전체 사이즈를 결정하여 광커넥터에 실장되는 페룰과, 상기 페룰의 홀을 따라 정해진 길이대로 인입되어 광을 감쇠시키는 감쇠광섬유와, 상기 감쇠광섬유를 페룰에 정해진 홀의 전체 길이 범위에서 표준광섬유와 접속시키기 위하여 감쇠광섬유와 표준광섬유를 에폭시 융착 접합으로 접합시킨 접속부로 이루어진다. 이에 따라 보강재가 필요없고 접속부위가 노출되지 않으며, 실장밀도가 높게 되며 기계적인 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 본 고안을 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 표준 표준광섬유의 횡단면도를 나타내는 것이고, 도 5는 표준 패치 코드의 종단면도를 나타내는 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 패치 코드형 광감쇠기의 단면구성도, 도 7은 도6의 "A"부분에 대한 확대도를 각각 나타내는 것이며, 도 8은 그 결합단면도이다.

먼저, 첨부도면 도 5와 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명은 광통신 시스템에서 광신호 전송을 위해 사용되는 패치 코드형 광감쇠기 구조에 있어서,

상기 패치 코드형 광감쇠기(1)는 양단에 광커넥터(20),(20')가 부착된 패치 코드 케이블(10)과,

상기 케이블(10) 중심부에 삽입되어 있는 표준광섬유(12)의 어느 한쪽 단부에 감쇠광섬유(13)를 접속하여 광감쇠기로 구성하기 위하여 어느 한쪽 광커넥터(20)(20')를 설정하여 광 감쇠량에 따라 감쇠광섬유(13)의 직경에 상당하는 내경을 가지는 홀(14)과 전체 사이즈를 결정하여 광커넥터(20)(20')에 실장된 페룰(22)과,

상기 페룰(22)의 홀(14)을 따라 정해진 길이대로 인입되어 광을 감쇠시키는 감쇠광섬유(13)와,

상기 감쇠광섬유(13)를 페룰(22)에 정해진 홀(14)의 전체 길이 범위에서 표준광섬유(12)와 접속시키기 위하여 감쇠광섬유(13)와 표준광섬유(12)를 에폭시 융착 접합으로 접합시킨 접속부(15)로 이루어진다.

상기, 페룰(22)의 단부쪽은 감쇠광섬유(13)를 넣기 위한 일정한 내경상의 홀(14)과 임의의 길이를 가지며, 이러한 홀(14)과 전체 길이는 광신호 전송 조건에 따라 사전에 조절하여 구성된다. 또한, 페룰(22)의 패치 코드측은 아크릴 피복재(12c)로 피복된 표준광섬유(12)를 안내하기 위한 홀(14')을 가진다.

상기 접속부(15)는, 페룰(22)에 형성된 감쇠광섬유(13) 실장용 홀(14)과 또 다른 홀(14')인 표준광섬유(12) 실장용 홀(14')이 만나는 지점을 중심으로 설정하여 페룰(22) 내부에 위치하도록 구성함으로서, 전체적으로 페룰(22)에 의해 접속부(15)로 인한 광손실을 줄이도록 구성된다.

상기 감쇠광섬유(13)의 길이는 광신호 전송시 원하는 감쇠량을 제공할 수 있는 길이로 절단하여 사용하게 된다.

본 발명에 따른 페룰(22)과 감쇠광섬유(13)의 결합을 표준광섬유(12)와 접속시키는 구성의 예는 도 7 및 도 8과 같다.

페룰(22)의 끝단으로부터 안쪽방향으로 중앙에 형성되어 있는 홀(14)의 내경은 감쇠광섬유(13)가 들어갈수 있는 미크론 단위의 사이즈로서, 먼저, 감쇠광섬유(13)를 표준광섬유(12)를 통해 접속시킨 후 페룰(22)의 홀(14)을 따라 감쇠광섬유(13)를 삽입할 경우, 감쇠광섬유(13)와 표준광섬유(12)의 접속점이 되는 접속부(15)의 위치는 대략 감쇠광섬유(13)를 안내하는 홀(14)의 시작점과 일치하거나 짧게한다. 이것은 에폭시 융착 접합을 고려한 것으로 내경이 보다 큰 패치코드측 홀(14')속에서 접속점이 설정되어 접속부(15)로 이루어지게 하기 위함이다.

접속방법은, 감쇠광섬유(13)와 표준광섬유(12)를 융착 접속시킨 후 그 접속점을 중심으로 광섬유 표면에 에폭시를 바른 다음 페룰(22) 내로 조심스럽게 감쇠광섬유(13)를 삽입한 다음 대략 80℃온도 범위에서 30여분 또는 120℃에서 3분여 동안 정도이면 에폭시가 경화되어 광섬유를 페룰(22)내에 고정시킬 수 있게 된다.

이와 같이 표준광섬유(12)와 감쇠광섬유(13)의 융착 접속에 따른 핵심은 감쇠기용 광섬유 길이를 설계된 길이로 고도의 정확성으로 절단하는 것과 접속시의 축 맞춤인데, 이러한 축 맞춤시 접속 손실은 0.3 미크론 틀어진 경우에 0.02 데시벨의 오차가 발생하고 1.5 미크론 틀어진 경우에는 0.43 데시벨의 접속 오차가 발생하게 되나, 이 정도는 감쇠기에서 오차범위로 인정할 수 있다.

그러나, 광섬유의 페롤 내경이 125.5 ~ 125.9 미크론이 일반적인 품질이므로, 접속시 고정밀 접속 기술에 의해 코어(Core)의 축 맞춤이 0.3 미크론 이내를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 만약 0.3 미크론 이상을 벗어 나는 경우에는 광커넥터 페룰 내로 감쇠 광섬유가 삽입이 어렵게 될 수 있다.

여기에서, 상기 표준광섬유(12)는 첨부도면 도 4에서 보여주는 바와 같이 광섬유 내부의 코어(Core)(12a)가 클래드(Clad)(12b)의 재료인 SiO2보다 굴절율을 약간 높게 하여 코어(Core)(12a)에 입사된 빛 에너지를 광섬유 밖으로 새어 나가지 못하도록 구성하게 되는데, 이에 따른 구성요소는 SiO2 + GeO2로 구성되며 극히 고순도의 글라스로 구성된다.

그러나, 본 발명에 따른 감쇠광섬유(13)는 통신용과는 달리 강제로 광손실을 일으키기 위해서는 금속 이온인 코발트(Cobalt)를 주로 사용하게 되는데, 코발트(Cobalt) 투입 농도에 따라 감쇠량이 달라지게 된다.

이렇게 광섬유 코어가 구성되면, 자외선 경화 아크릴 수지(Resin)를 입혀 코팅을 하게 되며, 그 위에 용도에 따라 폴리머 등으로 2차 피복을 하여 길이 방향으로 강도를 보강하게 된다.

특히, 이 패치 코드형의 장점은 패치 코드 케이블(10)의 길이를 자유자재로 조정이 가능하여 기존의 패치 코드와 동일한 기능을 만족시키는 것에 더하여 감쇠광섬유(13)의 길이에 따라 임의로 감쇠량을 조절할 수 있어 두 기능을 동시에 만족시키는 패치 코드형 광감쇠기의 제작이 용이하게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 패치 코드형 광감쇠기(1)는 광통신 시스템의 교차 접속점에서 통신 회선들을 상호 접속하는 데 사용하게 되는데, 종래의 광감쇠기와는 달리 플러그형 고정 광감쇠기가 생략되고 바로 어뎁터를 통해서 시스템과 시스템 사이 즉, 패치 코드형 광감쇠기(1)와 광단국장치의 패치 코드와 직접 연결 사용하게 됨에 따라 사용이 매우 간편하고 용이하게 된다.

또한, 상기한 패치 코드형 광감쇠기(1)는 일측의 광커넥터(20')에서 타측의 광커넥터(20)를 통해 빛을 전송하거나, 이와 반대로 타측의 광커넥터(20)에서 일측의 광커넥터(20')를 통해 빛를 전송할 때에도 동일한 감쇠량을 제공하게 된다.

예를 들어 감쇠량이 5 데시벨로 결정되어 있다고 가정하고, 일측의 광커넥터(20')를 통해 광신호가 흐른다면, 타측의 광접속기(20)로 빛이 전달되는 과정에서 금속이온에 의해 광섬유 코어(Core)(12a)내에서 빛이 흡수되어 감쇠광섬유(13)의 길이를 통과하는 동안 5 데시벨이라는 빛이 감쇠되어 전달된다.

만약, 신호가 반대로 타측의 광커넥터(20)에서 일측의 광커넥터(20')를 통해 광신호가 전달된다면, 감쇠광섬유(13)를 통과하면서 5 데시벨이라는 신호를 감쇠시키면서 표준광섬유(12)를 통해 광신호가 일측의 광커넥터(20')에 전달되는 것이다.

감쇠광섬유(13)에 의한 감쇠량은 직경과 길이에 정비례한다. 예를들면, 5데시벨/15mm인 경우 길이를 2배로 하면 10데시벨/30mm가 된다.

변동되는 감쇠량에 상응하는 광감쇠기의 구성은 이와 같이 감쇠광섬유(13)의 직경과 길이 조절을 통해 쉽게 조절할 수 있으며, 감쇠량에 따른 기본 데이터만 구축되면 감쇠량 조절을 위한 광커넥터(20)(20') 및 페룰(22)의 동시 설계가 가능하기 때문에 그만큼 신속하고 간편하게 감쇠량 조절에 대응할 수 있게된다.

한편, 상기 패치 코드의 감쇠량에 따른 외관상 식별 방법은 패치 코드의 색상 또는 상용 표준 광커넥터의 하우징 위에 표시하는 방법과 케이블 표면에 인쇄로 표시하는 방법 등이 제시될 수 있으며, 이러한 감쇠량의 표시 방법은 식별이 용이하다면 어떠한 표시 방법을 사용해도 무방하다.

이와 같이, 고출력의 광신호를 감쇠시키는 패치 코드형 광감쇠기(1)는 주지된 바와 같이 광통신 시스템의 조정과 교정, 각종 측정 또는 광섬유 전송로의 구간손실 조정에 이용될 수 있으며, 광과 관련된 장치들에서도 다양하게 이용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 패치 코드형 광감쇠기에 의하면, 케이블 양단에 부착되어 있는 광커넥터의 페롤 내부에 시스템에서 요구되는 감쇠량 만큼의 길이를 갖는 감쇠광섬유를 표준광섬유과 융착하여 접속시켜 줌으로써, 종래에서와 같이 광신호 전송을 위해 사용되는 플러그 고정형 광감쇠기를 별도로 구비하지 않아도 되는 잇점과 함께 자재비용을 효과적으로 절감시킴은 물론 상기 표준광섬유와 감쇠광섬유의 접속에 따른 제품에 제조시간을 단축시켜 생산성을 향상시키고, 또한 접속 부위가 자체 보강 기능을 갖는 광접속기의 페롤 내부에 위치되도록 하여 별도의 보강재가 필요없게 되며 접속부위가 외부로 노출되지 않고 바로 페룰 내에 위치하기 때문에 부피가 작아져 실장밀도가 높게 되며 기계적인 신뢰도를 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 플러그 고정형 광감쇠기를 보여주는 단면구성도.

도 2는 종래의 패치 코드형 인라인(In-line) 광감쇠기의 개략적인 사시도.

도 3은 종래의 패치 코드형 인라인(In-line) 광감쇠기의 구조를 보여주는 단면구성도.

도 4는 표준광섬유의 횡단면도.

도 5는 표준 패치 코드의 종단면도.

도 6은 본 발명에 따른 패치 코드형 광감쇠기의 단면구성도.

도 7은 도 6의 "A"부분에 대한 확대도.

도 8은 도 7의 결합단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 광감쇠기 10 : 패치 코드 케이블

12 : 표준광섬유 13 : 감쇠광섬유

14:홀 15:접속부

20,20' : 광커넥터 22 : 페롤

Claims (2)

1. 광통신 시스템에서 광신호 전송을 위해 사용되는 패치 코드형 광감쇠기에 있어서,

   상기 패치 코드형 광감쇠기(1)는 양단에 광커넥터(20),(20')가 부착된 패치 코드 케이블(10)과,

   상기 케이블(10) 중심부에 삽입되어 있는 표준광섬유(12)의 어느 한쪽 단부에 감쇠광섬유(13)를 접속하여 광감쇠기로 구성하기 위하여 한쪽의 광커넥터(20)(20')를 설정하여 광감쇠량에 따라 감쇠광섬유(13)의 직경에 대응하는 내경을 가지는 홀(14)과 전체 사이즈를 결정하여 광커넥터(20)(20')에 실장되는 페룰(22)과,

   상기 페룰(22)의 홀(14)을 따라 정해진 길이대로 인입되어 광을 감쇠시키는 감쇠광섬유(13)와,

   상기 감쇠광섬유(13)를 페룰(22)에 정해진 홀(14)의 전체 길이 범위에서 표준광섬유(12)와 접속시키기 위하여 감쇠광섬유(13)와 표준광섬유(12)를 융착 접합으로 접합시킨 접속부(15)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패치 코드형 광감쇠기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 접속부(15)는, 페룰(22)에 형성된 감쇠광섬유(13) 실장용 홀(14)과 또 다른 홀(14')인 표준광섬유(12) 실장용 홀(14')이 만나는 지점을 중심으로 설정하여 페룰(22) 내부에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 패치 코드형 광감쇠기.