KR100545781B1

KR100545781B1 - 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 및융착 접속 방법

Info

Publication number: KR100545781B1
Application number: KR1020030062469A
Authority: KR
Inventors: 오경환; 신우진
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20050025682A

Abstract

본 발명은 플라스틱 광섬유의 단면 가공 및 단면간 융착 접속 방법에 관한 것으로써, 미세 노즐을 통해 고온의 열풍을 플라스틱 광섬유의 단면에 고압으로 분출하여 그 단면을 국부적으로 용융시킴으로써 플라스틱 광섬유의 효율적 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 실현시키는 것을 특징으로 한다.

따라서, 고속 근거리 통신망 및 산업 자동화 기기에 널리 사용될 수 있는 플라스틱 광섬유의 효율적 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 위한 장치를 간단히 구성할 수 있게 되어 통신망 설치 및 보수, 광섬유 소자 제작 등의 당해 기술분야의 발전을 꾀하는 효과가 있다.

Description

미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 및 융착 접속 방법{METHOD FOR SECTION TREATMENT AND FUSION SPLICING OF PLASTIC OPTICAL FIBER USING JET FLOW MICRO-HEATER}

도 1은 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기의 구성을 보여주는 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기를 이용하여 플라스틱 광섬유의 단면 가공을 실시하는 상황에 대한 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기를 이용하여 플라스틱 광섬유의 단면간의 융착 접속을 실시하는 상황에 대한 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기가 적용된 플라스틱 광섬유 절단기의 일예에 대한 구성 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기가 적용된 플라스틱 광섬유 융착 접속기의 일예에 대한 시스템 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 미세 고온 열풍기 10 : 미세 노즐

20 : 중공 기류관 22 : 전열 히터

22a : 입력 전원 케이블 24 : 온도 측정 센서

24a : 센서 출력 케이블 30 : 기체 투입구

32 : 유량 조절기 70 : 투입 기체

80 : 고온 열풍 90 : 열풍기 스테이지

90a : 열풍기 스테이지 이송용 모터 92 : 절단용 칼날

92a : 칼날 이송용 모터 94 : 광섬유 스테이지

94a : (광섬유) 고정 홀더 100 : 플라스틱 광섬유

100a : 플라스틱 광섬유 (절단) 단면 200 : 메인 프로세서

210 : 유량 제어 유닛 220 : 온도 제어 유닛

230 : 홀더 이송 제어 유닛

본 발명은 플라스틱 광섬유의 단면 가공 및 단면간 융착 접속 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 미세 노즐을 통해 고온의 열풍을 플라스틱 광섬유의 단면에 고압으로 분출하여 그 단면을 국부적으로 용융시킴으로써 플라스틱 광섬유의 효율적 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 실현시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 광통신 근거리망의 급속한 도입에 따라 기존의 유리 광섬유의 단점을 보완하고 사용하기 편리한 플라스틱 광섬유(Plastic Optical Fiber)가 새로운 전송매체로서 부각되고 있다.

이에 따라, 이러한 플라스틱 광섬유의 상호연결이나 광원 또는 수광기와 같은 입출력단과의 효과적인 연결을 위해 광섬유 절단기, 융착 접속기와 같은 다양한 기능의 접속 및 연결 기술의 개발이 요구되고 있다.

즉, 플라스틱 광섬유는 광신호의 전달효율을 높이기 위해 그 절단 단면의 높은 균일성이 확보되어야 하는데, 플라스틱 광섬유의 경우에는 기존의 유리 광섬유와는 달리 구성 재질의 특성상 깨끗한 절단이 어렵고, 단면의 균일성 또한 얻기가 힘들다.

더불어, 절단기 뿐만 아니라 현재까지 플라스틱 광섬유에 대한 효과적인 융착 접속기도 개발된 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 높은 광커플링을 가지고 낮은 접속손실로 플라스틱 광섬유를 상호 연결할 수 있도록, 미세한 노즐을 통해 고온의 열풍을 플라스틱 광섬유의 단면에 고압으로 분출하여 플라스틱 광섬유의 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 실현시키는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기는, 후단측에 마련된 기체 투입구(30)를 통해 투입된 기체(70)를 내부로 흐르도록 유도하면서 내설된 전열 히터(22)를 이용하여 고온 가열시키는 중공 기류관(20)과; 상기 중공 기류관(20)의 선단에 연결 장착되어 고온으로 가열된 상기 기체(70)에 압력을 부여하여 고온 열풍(80)으로 분출시키는 미세 노즐(10)과; 상기 중공 기류관(20)의 상기 기체 투입구(30)의 전방에 구비되어 투입되는 상기 기체(70)의 양을 조절하는 유량 조절기(32)와; 상기 중공 기류관(20)내에 구비되어 상기 전열 히터(22)에 의해 가열된 상기 기체(70)의 온도를 측정하는 온도 측정 센서(24)와; 상기 기체(70)를 설정 온도로 가열하기 위해 상기 온도 측정 센서(24)와 상기 전열 히터(22)측에 연결되어 상기 온도 측정 센서(24)에서 측정된 온도값을 설정 온도값과 비교하여 상기 전열 히터(22)로의 입력 전원량을 자동 제어하는 온도 제어 유닛(220)과; 상기 유량 조절기(32)에 연결되어 이를 자동 제어하는 유량 제어 유닛(220);을 포함한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 방법은, 작업대상인 하나의 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)에 대해 일직선상에 대향되게 미세 고온 열풍기(1)가 위치되어, 상기 미세 고온 열풍기(1)로부터 분출되는 고온 열풍(80)에 의해 상기 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)을 국부적으로 용융시켜 단면 가공을 실시하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 융착 접속 방법은, 접속대상인 두개의 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)이 일직선상에 대향되게 위치됨과 더불어 그 직각방향으 로 양측에 미세 고온 열풍기(1)가 위치되어, 상기 미세 고온 열풍기(1)로부터 분출되는 고온 열풍(80)에 의해 상기 플라스틱 광섬유(100)의 단면들(100a)을 국부적으로 용융시켜 융착 접속을 실시하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면, 절단된 플라스틱 광섬유의 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 위해 미세 고온 열풍기가 이용되는데, 미세 고온 열풍기는 선단의 미세 노즐을 통해 고온의 열풍을 고압으로 플라스틱 광섬유의 절단 단면상에 분출하여 그 단면을 국부적으로 용융시키게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기의 구성에 대한 개략도이다.

미세 고온 열풍기(1)는 선단에 단면적이 변화하여 흐르는 유체에 압력을 부여하는 미세 노즐(10)을 구비하고, 이 미세 노즐(10)의 후단이 중공 기류관(20)의 전단에 연결되며, 중공 기류관(20)의 후단에는 기체 투입구(30)가 마련된다.

상기한 중공 기류관(20)은 세라믹 등의 재질로 되어 있고, 그 내부 중공을 통해 투입된 기체(70)가 선단의 미세 노즐(10)측으로 흐르도록 유도하는데, 흐르는 기체(70)를 가열하기 위한 코일과 같은 가열 도체로 구성된 전열 히터(22)가 중공 기류관(20) 몸체에 내부 중공을 일정 길이 감싸도록 내설 구비되며, 상기 전열 히터(22)는 입력 전원 케이블(22a)에 연결되어 있다.

더불어, 중공 기류관(20)내의 전열 히터(22) 전방에는 전열 히터(22)에 의해 가열된 기체(70)의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서(24)가 장착되고, 이 온도 측정 센서(24)는 센서 출력 케이블(24a)과 연결된다.

또한, 중공 기류관(20)의 후단에 마련된 기체 투입구(30)의 전방에는 투입 기체(70)의 양을 조절할 수 있는 유량 조절기(32)가 구비될 수 있다.

도 2는 전술한 미세 고온 열풍기를 이용하여 플라스틱 광섬유의 단면 가공을 실시하는 상황에 대한 개략도이다.

도시된 바와 같이, 미세 노즐(10)을 통해 플라스틱 광섬유(100)의 절단 단면(100a)을 용융시킬 수 있는 고온 열풍(80)이 고압으로 분출되어 상기 단면(100a)상에 존재하는 작은 플라스틱 조각이나 불규칙적인 면을 용융시킴으로써 단면 가공을 실시하게 된다.

도 3은 전술한 미세 고온 열풍기를 이용하여 플라스틱 광섬유의 단면간의 융착 접속을 실시하는 상황에 대한 개략도이다.

도면을 참조하면, 소정 간격 이격되어 대향되게 미세 고온 열풍기(1)가 위치하고, 그 직각방향으로 접속 대상의 두개의 플라스틱 광섬유(100)가 그 절단 단면(100a)이 양측 미세 고온 열풍기(1)에서 분출되는 고온 열풍(80)에 접촉되도록 양측에 놓여진다.

이러한 상태에서 양측의 미세 고온 열풍기(1)로부터 분출되는 고온 열풍(80)에 의하여 두개의 플라스틱 광섬유 단면(100a)이 국부적으로 용융되며, 그 후 용융된 단면(100a)을 서로 접촉시켜 융착 접속을 실현시키게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 미세 고온 열풍기가 적용된 플라스틱 광섬유 절단기의 일예를 보여주는 개략도이다.

본 발명에 따른 미세 고온 열풍기(1)가 수평으로 돌출되게 열풍기 스테이지(90)상에 안착되어 후단의 모터(90a)에 의해 전후방향으로 이동가능하게 구비되고, 그 반대편에 절단 대상의 플라스틱 광섬유(100)가 해당 스테이지(94)상에 고정 홀더(94a)를 통해 고정되며, 중앙측에는 해당 모터(92a)에 의해 하방으로 이동되어 하부에 위치되는 플라스틱 광섬유(100)를 절단하게 되는 절단용 칼날(92)이 구비된다.

이와 같은 구성의 절단기에 의하면, 절단용 칼날(92)에 의해 플라스틱 광섬유(100)가 절단된 후, 절단된 단면(100a)은 전진 이동되는 미세 고온 열풍기(1)의 미세 노즐(10)에서 분출되는 고온 열풍(80)에 의해 불순물이 제거되고 균일한 단면이 얻어지도록 단면 가공되게 된다.

전술한 도 3에서와 같이, 대향되게 미세 고온 열풍기(1)가 양측에 구비되고, 그 직각 방향으로 접속 대상인 두개의 플라스틱 광섬유(100)가 각각 고정 홀더(94a)에 의해 고정 장착된다.

시스템적으로 메인 프로세서(200)에 연결된 유량 제어 유닛(210), 온도 제어 유닛(220) 및 홀더 이송 제어 유닛(230)에 의해 유기적으로 제어 작동되게 되는데, 유량 제어 유닛(210)은 미세 고온 열풍기(1)의 유량 조절기(32)에 연결되어 유량 조절기(32)를 제어함으로써 투입되는 기체(70)의 양을 제어하게 되며, 온도 제어 유닛(220)은 미세 고온 열풍기(1)의 입력 전원 케이블(22a)과 센서 출력 케이블(24a)에 연결되어 온도 측정 센서(24)에서 측정된 온도 측정값을 센서 출력 케이블(24a)을 통해 입력받아 설정된 온도에 부합되는지를 판단하고 그 피드백으로 입력 전원 케이블(22a)으로의 입력 전원량을 제어하여 투입된 기체(70)가 설정된 온도로 정확하게 가열되도록 제어한다.

그리고, 홀더 이송 제어 유닛(230)은 플라스틱 광섬유(100)를 고정하고 있는 양측의 고정 홀더(94a)를 안쪽으로 이송시켜 고온 열풍(80)에 의해 단면이 국부적으로 용융된 양측의 플라스틱 광섬유(100)를 접촉시키는 역할을 하게 된다.

물론, 메인 프로세서(200)는 전 공정이 자동으로 구현되도록 상기한 유닛들(210, 220, 230)을 전반적으로 제어한다.

이와 같은 구성으로 하여, 접속을 원하는 양측의 플라스틱 광섬유(100)를 고정 홀더(94a)에 의해 고정시킨 후 미세 고온 열풍기(1)의 고온 열풍(80)으로 접속 단면(100a)을 국부적으로 용융시킨 다음, 양측의 플라스틱 광섬유(100)를 서로 접촉시키며, 접촉시킨 후 가볍게 당김으로써 용융 접착을 실현시키게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 고속 근거리 통신망 및 산업 자동화 기기에 널리 사용될 수 있는 플라스틱 광섬유의 효율적 단면 가공 및 단면간 융착 접속을 위한 장치를 간단히 구성할 수 있게 되어 통신망 설치 및 보수, 광섬유 소자 제작 등의 당해 기 술분야의 발전을 꾀하는 효과가 달성될 수 있다.

Claims

후단측에 마련된 기체 투입구(30)를 통해 투입된 기체(70)를 내부로 흐르도록 유도하면서 내설된 전열 히터(22)를 이용하여 고온 가열시키는 중공 기류관(20)과;

상기 중공 기류관(20)의 선단에 연결 장착되어 고온으로 가열된 상기 기체(70)에 압력을 부여하여 고온 열풍(80)으로 분출시키는 미세 노즐(10)과;

상기 중공 기류관(20)의 상기 기체 투입구(30)의 전방에 구비되어 투입되는 상기 기체(70)의 양을 조절하는 유량 조절기(32)와;

상기 중공 기류관(20)내에 구비되어 상기 전열 히터(22)에 의해 가열된 상기 기체(70)의 온도를 측정하는 온도 측정 센서(24)와;

상기 기체(70)를 설정 온도로 가열하기 위해 상기 온도 측정 센서(24)와 상기 전열 히터(22)측에 연결되어 상기 온도 측정 센서(24)에서 측정된 온도값을 설정 온도값과 비교하여 상기 전열 히터(22)로의 입력 전원량을 자동 제어하는 온도 제어 유닛(220)과;

상기 유량 조절기(32)에 연결되어 이를 자동 제어하는 유량 제어 유닛(220);을 포함하는 미세 고온 열풍기.
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작업대상인 하나의 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)에 대해 일직선상에 대향되게 제 1항의 미세 고온 열풍기(1)가 위치되어,

상기 미세 고온 열풍기(1)로부터 분출되는 고온 열풍(80)에 의해 상기 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)을 국부적으로 용융시켜 단면 가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 단면 가공 방법.
접속대상인 두개의 플라스틱 광섬유(100)의 단면(100a)이 일직선상에 대향되게 위치됨과 더불어 그 직각방향으로 양측에 제 1항의 미세 고온 열풍기(1)가 위치되어,

상기 미세 고온 열풍기(1)로부터 분출되는 고온 열풍(80)에 의해 상기 플라스틱 광섬유(100)의 단면들(100a)을 국부적으로 용융시켜 융착 접속을 실시하는 것을 특징으로 하는 미세 고온 열풍기를 이용한 플라스틱 광섬유 융착 접속 방법.