KR100584954B1 - 가열로를 사용하는 오버 클래딩 장치 및 오버 클래딩시의퍼징방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열로를 사용하는 오버 클래딩 장치 및 오버 클래딩시의 퍼징방법에 관한 것이다. 본 발명의 오버 클래딩 장치는, 코어(core)와 클래드(clad)를 포함하고 일직선으로 연장되는 광섬유 모재봉(preform rod); 이 광섬유 모재봉을 수용하기 위하여 모재봉의 외경보다 큰 내경을 가지는 석영관; 이 석영관을 일정한 갭을 가지고 둘러싸며, 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동하면서 석영관의 외주면을 가열하기 위한 원통형 가열로; 이 가열로의 석영관에 대한 상대적 이동방향의 선단부에 연장되어 형성되고, 후단부를 향하여 퍼징가스를 공급하는 퍼징가스 공급유닛; 및 가열로의 선단부와 석영관 사이의 갭을 밀봉하기 위한 실링유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 가열로의 석영관에 대한 이동방향의 선단부로부터 후단부를 향하여 한 방향으로 퍼징가스의 유동이 생기도록 퍼징가스를 공급함으로써, 오버 클래딩 중의 가열로의 산화반응이나 외부공기의 유입에 의해 생성된 이물질을 가열로의 이동방향의 후단부쪽으로 쓸어낸다. 따라서, 이물질이 발생하더라도 가열된 석영관의 표면에 융착하는 것을 방지할 수 있다.

광섬유 프리폼, 오버 클래딩, 자켓팅, RIC(Rod in Cylinder), RIT(Rod in Tube), 가열로, 퍼징

Description

가열로를 사용하는 오버 클래딩 장치 및 오버 클래딩시의 퍼징방법{Over Cladding Apparatus Using Heating Furnace and Purging Method in Over Cladding}

도 1은 가열로를 사용하는 오버 클래딩(over cladding) 장치의 일반적인 구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 종래의 오버 클래딩 장치를 사용하여 오버 클래딩할 때의 퍼징방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 가열로의 개략적인 구조와 이를 사용하여 오버 클래딩할 때의 퍼징방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 가열로의 개략적인 구조와 이를 사용하여 오버 클래딩할 때의 퍼징방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 오버 클래딩 장치의 퍼징가스 공급유닛의 일예를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 6a는 도 4에 도시된 오버 클래딩 장치의 퍼징가스 공급유닛의 다른 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 6b는 도 6a의 B-B선 단면도이고, 도 6c는 도 6a의 C-C선 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 실링 유닛의 일예를 도시한 단면도이다.

본 발명은 광섬유 프리폼의 제조에 관한 것으로, 특히 대구경 광섬유 프리폼의 제조를 위한 오버 클래딩 장치 및 오버 클래딩시의 퍼징방법에 관한 것이다.

일반적으로 광섬유는 광섬유 프리폼(preform)을 제조하는 과정과, 제조된 프리폼으로부터 광섬유 심선을 인선(drawing)하는 과정으로 나누어진다. 한편, 최근에는 프리폼으로부터 보다 긴 길이의 광섬유 심선을 얻기 위해 프리폼의 대구경화가 진행되고 있다. 대구경의 프리폼을 얻기 위해서는 오버 클래딩(over cladding), 자켓팅(jacketting), RIT(Rod in Tube), 또는 RIC(Rod in Cylinder)라 불리우는 방법이 사용된다. 오버 클래딩은 수정화학기상 증착법(Modified Chemical Vapor Deposition; MCVD), 외부기상 증착법(Outside Vapor Deposition; OVD), 축상증착법(Vapor Axial Deposition; VAD) 등의 방법에 의해 제조한 봉상의 기초 프리폼(모재봉)을 중공 튜브상의 석영관 내에 넣고 가열함으로써 접합시키는 기술이다.

이러한 오버 클래딩 기법은 필요하다면 반복함으로써 대구경의 광섬유 프리폼을 비교적 쉽게 얻을 수 있는 방법이지만, 여러 가지 해결해야 할 과제가 많다. 그중 하나의 예를 들면, 모재봉의 제조시에 주로 사용하는 산소-수소 버너로는 상 대적으로 직경이 큰 석영관의 내부 깊숙이까지 열을 전달하는 데에 한계가 있고 수산기(OH기)가 프리폼에 침투하기 쉽다는 문제가 있다. 따라서 최근에는 오버 클래딩시에 그라파이트(graphite) 전기저항로와 같은 가열로(furnace)를 사용하는 방안이 제시되고 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 석영관(10)의 중공에 모재봉을 넣고 석영관의 외주면을 둘러싸는 원통형 가열로(50)를 석영관(10)의 길이방향을 따라 천천히 이동시킴으로써 균일하고 효과적으로 모재봉과 석영관을 가열할 수 있다.

그러나, 가열로(50)는 그 길이가 상당히 되고 매우 천천히 이동하기 때문에(1분에 수 mm) 가열로의 안쪽에서 진행되는 접합과정을 확인하기가 매우 곤란하다. 나아가서, 원통형 가열로를 사용하면 이른바 굴뚝 효과(chimney effect)가 일어나 가열로의 끝단에서 가열로와 석영관의 사이로 외부공기가 유입된다. 또한, 예컨대 그라파이트를 발열저항체로서 사용하는 전기저항로의 경우에는, 유입된 외부공기중의 산소에 의해 그라파이트의 산화반응이 급속하게 일어난다. 이러한 그라파이트의 산화물 또는 먼지와 같은 이물질은 가열되는 석영관의 표면에 눌러붙게 된다. 이렇게 눌러붙은 이물질은 물리적인 방법으로 쉽게 제거할 수 없고, 이후 광섬유의 인선 또는 인장강도 시험 과정에서 광섬유의 단선을 초래한다.

따라서, 이러한 산화반응을 억제하고 이물질의 부착을 방지하기 위해, 가열시에는 가열로와 석영관 사이의 갭으로 불활성 가스를 불어넣어 퍼징(purging)하게 된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 가열로(50)의 상하부에 형성된 퍼징가스 공급을 위한 노즐(53)을 통해, 아르곤이나 질소와 같은 불활성 가스를 분사하여 가열로(50)의 양끝단에 에어 커튼(air curtain)을 형성하여 외부공기의 유입을 막고, 이물질을 씻어내게 된다. 그러나, 이러한 퍼징만으로 외부공기의 유입과 이물질의 부착을 완전히 막을 수는 없다.

본 발명은 가열로를 사용하여 오버 클래딩할 때 외부공기의 유입에 의한 산화반응과 이물질의 부착을 효과적으로 방지할 수 있는 오버 클래딩 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가열로를 사용하여 오버 클래딩할 때 가열로와 석영관 사이의 갭을 효과적으로 퍼징할 수 있는 퍼징방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가열로의 석영관에 대한 이동방향의 선단부를 밀봉하고, 이 선단부로부터 후단부를 향하여 한 방향으로 퍼징가스의 유동이 생기도록 퍼징가스를 공급한다. 즉, 본 발명에 따른 오버 클래딩시의 퍼징방법은, 광섬유 모재봉을 수용하는 석영관의 외주면을 일정한 갭을 가지고 둘러싸며 가열하는 가열로를 이용하여 오버 클래딩할 때의 퍼징 방법에 있어서, 가열로와 석영관 사이의 갭을 통해 외부공기가 유입되지 않도록 가열로의 일단부와 석영관 사이의 갭을 밀봉하고, 이 밀봉된 일단부를 선두로 하여 가열로를 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 석영관의 외주면을 가열하면서, 가열로의 밀봉된 상기 일단부로부터 타단부 쪽으로 퍼징가스의 유동이 생기도록, 상기 밀봉된 일단부 쪽에서 가열로와 석영관 사이의 갭으로 퍼징가스를 공급한다.

바람직하게, 상기 퍼징가스는 적어도 상기 가열로의 핫존을 지날 때까지 층류(laminar flow)를 형성하도록 공급한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오버 클래딩 장치는, 코어(core)와 클래드(clad)를 포함하고, 길이축에 대해 실질적으로 일직선으로 연장되는 광섬유 모재봉(preform rod); 이 광섬유 모재봉을 수용하기 위하여 모재봉의 외경보다 큰 내경을 가지는 석영관; 이 석영관을 일정한 갭을 가지고 둘러싸며, 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동하면서 석영관의 외주면을 가열하기 위한 원통형 가열로; 이 가열로의 석영관에 대한 상대적 이동방향의 선단부에 연장되어 형성되고, 이 상대적 이동방향의 후단부를 향하여 가열로와 석영관 사이의 갭으로 퍼징가스의 유동을 일으키도록 퍼징가스를 공급하는 퍼징가스 공급유닛; 및 가열로와 석영관 사이의 갭으로 외부공기가 유입되지 않도록 퍼징가스 공급유닛의 상기 상대적 이동방향의 선단부와 석영관 사이의 갭을 밀봉하기 위한 실링유닛을 포함한다.

바람직하게, 상기 퍼징가스 공급유닛은 석영관의 길이축에 대하여 상기 상대적 이동방향의 후단부를 향해 경사진 방향으로 퍼징가스를 공급하는 노즐을 포함한다.

또한 바람직하게, 상기 퍼징가스 공급유닛은 석영관의 길이축에 수직한 원주면을 따라 배치된 복수의 퍼징가스 공급 노즐을 포함하여, 퍼징가스를 석영관의 원주면으로 균일하게 공급한다.

또한, 상기 퍼징가스 공급유닛의 적어도 상기 석영관과 대향하는 부분은 석 영으로 이루어져 고온으로 가열된 부품의 미세 파편이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 가열로의 이동방향의 선단부를 밀봉하고 후단부를 향해 한 방향으로 퍼징가스의 유동을 발생시켜 외부공기의 유입을 막고, 이물질이 발생하더라도 가열된 석영관의 표면에 부착하는 것을 방지한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 개략적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 오버 클래딩 장치는, 내부에 모재봉(20)을 수용한 석영관(10)을 수직으로 붙잡아 지탱하는 선반(30), 선반에 장착되어 상하로 수직이동하는 캐리지(40), 캐리지에 장착되어 석영관(10)을 가열하는 가열로(100), 가열로와 캐리지의 수직이송수단 등에 전원을 공급하는 전원공급부, 및 각 구성요소들의 동작 을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다. 본 발명은 이러한 오버 클래딩 장치의 구성중 특히 가열로(100)의 구조와 동작에 특징이 있으므로 이를 상세히 설명한다.

본 실시예의 가열로(100)는 크게 석영관(10)의 외주면을 가열하는 히팅부(110)과, 히팅부의 하부로 연장되는 연장부(120)로 이루어진다. 히팅부(110)는 예컨대 그라파이트를 저항발열체로 하는 저항로이다. 연장부(120)에는 퍼징가스를 공급하는 퍼징가스 공급유닛(130)과, 연장부(120)의 하단에서 가열로(100)와 석영관(10) 사이의 갭을 밀봉하는 실링 유닛(140)이 마련된다. 또한, 도시하지 않았지만, 연장부(120)에는 냉각수의 유로가 형성되어 있어 히팅부(110)의 복사열에 의해 가열될 수 있는 연장부를 냉각시킨다.

퍼징가스 공급유닛(130)은, 연장부(120)에 형성된 퍼징가스 유입구(131; 도 5 참조)로부터 아르곤, 헬륨, 질소 등의 불활성 가스를 공급받아, 버퍼유로(132) 및 노즐(133)을 통해 석영관(10)의 외주면을 향해 분사한다. 실링 유닛(140)은 그라파이트 펠트로 이루어지거나, 석영관과 가열로 사이의 갭을 밀봉하는 석영솜(141; 도 7 참조)을 포함할 수 있다. 또한, 실링 유닛(140)은 석영관(10)의 반경방향으로 개폐되는 도어로 이루어질 수도 있다.

한편, 본 실시예에서는 수직으로 고정된 석영관(10)에 대하여 가열로(100)가 아래쪽으로 이동함으로써 석영관을 가열하는 것으로 설명되고, 그에 따라 연장부(퍼징가스 공급유닛과 실링 유닛)가 히팅부(110)의 하부에 배치되는 것으로 설명되나, 이러한 가열로(100)와 석영관(10)의 상대적 이동 및 그 방향, 그에 따른 연장 부의 배치는 본 실시예와 달라질 수도 있다. 즉, 가열로(100)를 고정하고 석영관(10)과 모재봉(20)을 그 길이방향을 따라 이동시킬 수 있고, 가열로(100)를 아래쪽에서 위쪽으로 이동시킬 수도 있다. 요컨대, 퍼징가스 공급유닛(130)과 실링 유닛(140)은 가열로(100)의 석영관(10)에 대한 상대적 이동방향의 선단부(도 3에서는 가열로의 하부)에 위치하면 된다.

이러한 구성 및 배치에 기초하여 본 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 동작 및 그 때의 퍼징 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 대구경의 석영관(예컨대 외경 Do가 130mm, 내경 Di가 45mm)(10) 내부에 모재봉(직경 Dr이 예컨대 43.5mm)(20)을 넣고 선반(30)에 고정시킨 다음, 히팅부(110)에 전원을 공급하여 2000∼2300℃로 온도를 조절하고, 가열로(100)를 서서히 아래쪽으로 이동시키면, 가열된 석영관(10)과 모재봉(20)이 위쪽에서부터 접합되어 대구경의 광섬유 프리폼이 형성된다. 이때 가열로의 내경 Df는, 석영관의 외경 Do가 상기한 바와 같이 130mm인 경우, 155mm 정도가 되도록 함으로써 가열로(100)와 석영관(10)의 사이에는 약 12.5mm 정도의 갭이 형성된다. 한편, 여기서 예를 든 직경들과 갭의 수치는 어디까지나 일 예에 지나지 않고 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 모재봉(20)은 수정화학기상 증착법 등에 의해 제조된 모재봉일 수 있고, 이렇게 제조된 모재봉에 대하여 1차로 오버 클래딩을 한 후에 얻어진 모재봉일 수도 있다.

한편, 퍼징가스 공급 유닛(130)이 히팅부(110)의 하부에 배치되고 가열로(100)가 위쪽에서 아래쪽으로 이동함에 따라, 퍼징가스 공급 유닛(130)에서 공급되는 퍼징가스는 자연스럽게 가열로(100)와 석영관(10) 사이의 갭을 따라 아래쪽에서 위쪽으로 유동한다. 이때 가열로(100)의 하단은 실링 유닛(140)에 의해 밀봉되어 있으므로 가열로 아래쪽으로부터의 외부공기의 유입이 차단된다. 이렇게 퍼징가스의 유동방향을 가열로의 이동방향과 반대방향의 한 방향으로 하고 노즐의 구조나 가스의 유속 등을 적절히 조절함으로써, 퍼징가스의 유동을 적어도 가열로(100)의 핫 존(hot zone; 히팅부의 중앙 근방)을 지날 때까지 층류(laminar flow)로 형성할 수 있게 된다. 그러면, 그라파이트 저항발열체의 산화반응에 의해 생성될 수 있는 이물질을 히팅부(110)를 지나 식어있는 프리폼 쪽(도 3에서 가열로 위쪽)으로 씻어낼 수 있다. 따라서, 이물질이 발생하더라도 이물질은 식어있는 프리폼 표면에 단순히 먼지처럼 부착되어, 이물질을 닦아 내는 등의 간단한 조작으로 제거할 수 있게 된다.

이에 반해 종래의 퍼징방법에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 가열로(50)의 양단에서 퍼징가스를 공급함으로써 와류(소용돌이)가 형성될 수 있다. 따라서 그라파이트의 산화에 의해 생성되거나 외부공기와 함께 유입된 이물질이 프리폼 위쪽으로 씻겨나가지 못하고, 히팅부(51)에 의해 가열되기 전의 석영관(10) 표면에 부착되거나 현재 가열되고 있는 석영관(10)의 표면에 들러붙어 융착됨으로써 이후 물리적인 방법에 의해 제거할 수 없게 된다.

한편, 지금까지는 프리폼 표면에 부착되는 이물질로서 그라파이트의 산화물에 대해서 주로 언급하였지만, 퍼징가스의 유동경로에서 발생되는 금속 재질의 미세 파편도 문제가 된다. 즉, 연장부(120)가 SUS와 같은 금속 재질로 이루어진 경 우, 히팅부(110)의 복사열에 의해 금속이 고온으로 가열되고 산화으로써 생성되는 금속 미세 파편 역시 고온의 석영관(10) 표면에 부착되는 경우, 광섬유의 인선 과정이나 인장강도 시험 과정에서 단선을 유발한다. 따라서, 퍼징가스의 유동경로를 형성하는 연장부(120)의 적어도 석영관(10)과 대향하는 부분(121)의 재질을 석영관과 동일한 석영 재질로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 도 4 내지 도 6c를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 오버 클래딩 장치의 퍼징가스 공급유닛의 구성과 동작에 대해 설명하기로 한다.

본 실시예의 가열로(100')는 전술한 일 실시예의 가열로(100)와 동일하게, 히팅부(110), 퍼징가스 공급유닛(130'), 실링 유닛(140)을 포함한다. 이중 퍼징가스 공급유닛(130')이 전술한 일 실시예와 다른 구성을 하고 있는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 퍼징가스 공급유닛이 제1 공급유닛(135)과 제2 공급유닛(137)의 두 단의 노즐로 이루진다. 이렇게 두 단으로 하더라도 퍼징가스의 유동방향이 가열로(100')의 이동방향과 반대방향이 됨은 전술한 일 실시예의 경우와 마찬가지이다. 퍼징가스 공급유닛을 두 단 이상의 복수로 구성한 경우에는, 한 단으로 구성한 경우에 비해, 동일한 유량과 압력의 퍼징가스를 공급하기 위하여 각 단 또는 각 노즐에서 분사하는 퍼징가스의 유량과 속도를 낮출 수 있고 이는 그만큼 층류의 형성에 유리하다. 일반적으로 유체는 분사되는 노즐의 구조와 저항체(여기서는 석영관), 속도, 유동경로의 길이 등의 인자에 의해, 초기에는 층류이더라도 결국은 난류가 되는데, 초기 속도와 유량이 과다한 경우 석영관(10)의 표면에 부딪쳐서 곧바 로 난류로 되어버릴 수 있지만, 본 실시예와 같이 단 수 또는 노즐의 수를 적절히 증가시킴으로써 층류의 지속시간을 길게 할 수 있다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는, 제1 공급유닛(135)의 노즐(133)의 방향을 상방으로 기울임으로써, 제2 공급유닛(137)에서 분사된 퍼징가스의 흐름과 간섭을 최소화할 수 있다.

도 5는 도 4의 제1 공급유닛(135) 또는 제2 공급유닛(137)의 구조의 일예를 도시한 평면도로서, 링 상의 구조체에, 외부로부터 퍼징가스가 공급되는 유입구(131), 유입구로부터 유입된 퍼지가스가 각 노즐(133)에 골고루 전파되도록 하는 버퍼유로(132), 석영관(10)의 외주면에 대해 원주상으로 배치된 복수의 노즐(133)이 형성되어 있다. 도면에는 유입구(131)가 하나만 도시되어 있으나 각 노즐(133)에서 고른 압력과 유량으로 퍼징가스를 공급하기 위해서, 유입구를 방사상으로 복수개 구비할 수도 있다. 또한, 원주상으로 배치된 노즐(133)은 반경방향에 대해 비스듬한 각도로 퍼징가스를 분사하도록 반경방향에 대해 경사져 있다. 따라서, 각 노즐(133)에서 분사되는 퍼징가스의 흐름은 석영관(10)의 외주면을 둘러싸는 나선형으로 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 각 노즐의 방향을 반경방향과 정확히 일치시켜 방사상으로 할 수도 있음은 물론이다.

도 6a 내지 도 6c는 제1 공급유닛(135) 또는 제2 공급유닛(137)의 구조의 다른 예를 도시한 평면도로서, 슬릿 모양의 노즐(133')을 채용한 경우이다. 즉, 도 6a 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 노즐(133')은 원주방향으로 길게 틈이 벌어진 슬릿 모양으로 되어 있다. 따라서, 석영관(10)의 외주면 전체에 걸쳐 보다 고른 압력 으로 퍼징가스를 공급할 수 있게 된다. 한편, 도 6c에서는 노즐(133')이 상방을 향하는 제1 공급유닛(135)의 경우를 도시하였지만, 노즐이 수평방향을 향하는 제2 공급유닛(137)의 경우에도 슬릿 모양의 노즐을 적용할 수 있음은 물론이다. 또한, 도 6a에서는 중간의 격벽(134)에 의해 분할된 복수의 슬릿 모양 노즐(133')을 도시하였지만, 격벽(134)을 없애고 링 상의 단일 슬릿 노즐로 할 수도 있다. 아울러, 본 예에서도 퍼징가스 유입구(131)를 복수로 할 수 있음은 물론이다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 실링 유닛의 일예를 도시한 단면도로서, 가열로(100)와 석영관(10) 사이의 갭을 석영 솜(141)으로 밀봉한 경우이다. 따라서, 실링 유닛에 의해 이물질이 생성되어 석영관(10) 표면에 점착하더라도 석영관에서 쉽게 제거가 되는 특징을 가진다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 가열로를 이용하여 오버 클래딩 프리폼을 제조할 때 가열로의 석영관에 대한 상대적 이동방향의 선단부를 밀봉하고 가열로의 이동방향의 선단부에서 후단부쪽으로 퍼징가스를 공급함으로써, 가열로의 이동방향과 반대방향의 퍼징가스 흐름을 발생시켜 오버 클래딩 중의 가열로의 산화반응이나 외부공기와 함께 유입된 이물질을 가열로의 이동방향의 후단부쪽으로 쓸어낸다. 따라서, 이물질 이 가열된 석영관의 표면에 융착하는 것을 방지하고, 부착하더라도 이미 식은 프리폼 표면에 부착하도록 함으로써 이물질을 쉽게 제거할 수 있도록 한다.

Claims (16)

1. 코어(core)와 클래드(clad)를 포함하고, 길이축에 대해 실질적으로 일직선으로 연장되는 광섬유 모재봉(preform rod);

   상기 광섬유 모재봉을 수용하기 위하여 상기 모재봉의 외경보다 큰 내경을 가지는 석영관;

   상기 석영관을 일정한 갭을 가지고 둘러싸며, 상기 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동하면서 상기 석영관의 외주면을 가열하기 위한 원통형 가열로;

   상기 가열로의 상기 석영관에 대한 상대적 이동방향의 선단부에 연장되어 형성되고, 상기 상대적 이동방향의 후단부를 향하여 상기 가열로와 석영관 사이의 갭으로 퍼징가스의 유동을 일으키도록 퍼징가스를 공급하는 퍼징가스 공급유닛; 및

   상기 가열로와 석영관 사이의 갭으로 외부공기가 유입되지 않도록 상기 퍼징가스 공급유닛의 상기 상대적 이동방향의 선단부와 상기 석영관 사이의 갭을 밀봉하기 위한 실링유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼징가스 공급유닛은 상기 석영관의 길이축에 대하여 상기 상대적 이동방향의 후단부를 향해 경사진 방향으로 퍼징가스를 공급하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼징가스 공급유닛은 상기 석영관의 길이축에 수직한 원주면을 따라 배치된 복수의 퍼징가스 공급 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 복수의 퍼징가스 공급 노즐은 상기 석영관의 원주면을 향해 비스듬히 퍼징가스를 공급하도록 상기 석영관의 반경방향에 대해 소정 각도만큼 경사져 있는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼징가스 공급유닛은 상기 석영관의 길이축에 수직한 원주면 방향으로 길고 상기 석영관의 길이축 방향으로 짧은 슬릿 모양의 퍼징가스 공급 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 슬릿 모양의 퍼징가스 공급 노즐은 상기 석영관의 원주면을 따라 방사상으로 배치된 복수의 슬릿 모양 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 슬릿 모양의 퍼징가스 공급 노즐은 상기 석영관의 원주면을 따라 연결된 하나의 링 모양 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼징가스 공급유닛은 상기 석영관의 길이축 방향으로 서로 다른 위치에 배치된 두 단 이상의 퍼징가스 공급 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼징가스 공급유닛의 적어도 상기 석영관과 대향하는 부분은 석영으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 가열로는 그라파이트를 발열체로 하는 전기 저항로인 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 실링유닛은 석영솜을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.
12. 광섬유 모재봉을 수용하는 석영관의 외주면을 일정한 갭을 가지고 둘러싸며 가열하는 가열로를 이용하여 오버 클래딩할 때의 퍼징 방법에 있어서,

    상기 가열로와 석영관 사이의 갭을 통해 외부공기가 유입되지 않도록 상기 가열로의 일단부와 석영관 사이의 갭을 밀봉하고,

    상기 밀봉된 일단부를 선두로 하여 상기 가열로를 상기 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 상기 석영관의 외주면을 가열하면서,

    상기 가열로의 밀봉된 일단부로부터 타단부 쪽으로 퍼징가스의 유동이 생기도록, 상기 밀봉된 일단부 쪽에서 상기 가열로와 석영관 사이의 갭으로 퍼징가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩시의 퍼징방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 퍼징가스는 적어도 상기 가열로의 핫 존을 지날 때까지 층류(laminar flow)를 형성하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩시의 퍼징방법.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 퍼징가스는 상기 석영관의 길이축에 대하여 상기 가열로의 타단부를 향해 경사진 방향으로 공급되는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩시의 퍼징방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 퍼징가스는 상기 석영관의 길이축에 수직한 원주면을 따라 배치된 복수 의 퍼징가스 공급 노즐을 통해 상기 석영관의 원주면으로 균일하게 공급되는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩시의 퍼징방법.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 퍼징가스는 상기 석영관의 길이축에 수직한 원주면에 대하여 나선형의 흐름을 이루도록 공급되는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩시의 퍼징방법.

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