KR100624874B1 - 광섬유 제조를 위한 직접 인선 방법 - Google Patents

광섬유 제조를 위한 직접 인선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 코어와 클래드가 마련된 광섬유 모재봉과 상기 광섬유 모재봉이 삽입될 수 있는 석영 실린더를 구비하는 제 1단계; 핸들 튜브를 상기 석영 실린더의 일단에 접합하는 제 2단계; 상기 석영 실린더와 종축이 일치하고 상기 석영 실린더의 내벽에 대하여 일정한 간극을 유지하도록 상기 광섬유 모재봉을 석영 실린더 내에 삽입하는 제 3단계; 상기 석영 실린더의 타단을 실링하는 제 4단계; 상기 석영 실린더를 인선작업 온도 이내의 온도로 예열하는 제 5단계; 및 상기 석영 실린더의 실링부에 대응하도록 열원을 배치한 후 가열하여 인선하는 제 6단계;를 포함하는 광섬유 제조를 위한 직접 인선 방법이 개시된다.
광섬유 인선, 대구경 광섬유 모재, RIT, 실링, 예열

Description

광섬유 제조를 위한 직접 인선 방법{Direct drawing method for an optical fiber manufacture}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직접 인선 공정이 수행되는 접합 및 인선 공정을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
10..광섬유 모재봉 20..석영 실린더 30..핸들 튜브
40..가열로 50..실링부 60..광섬유
본 발명은 광섬유 직접 인선 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광섬유 모재봉과 석영 실린더 간의 접합 및 광섬유 인선을 동시에 수행하는 직접 인선(Direct Drawing;DD)방법에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유 모재는 크게 외부증착법과 내부증착법에 의해 제조된다. 상기 외부증착법은 다시 VAD(Vapour Phase Axial Deposition)법과 OVD(Outside Vapour Deposition)법으로 나뉜다. 대표적으로 광섬유 모재는 내부증착법인 수정화학기상증착법(Modified Chemical Vapour Deposition: MCVD)으로 제조된다.
MCVD공법은 내부 증착 방식으로 클래드 및 코어를 순차적으로 형성하는 제조 방법으로서, 회전하는 석영 실린더 내부에 SiCl4, GeCl4, PoCl3 등 할라이드(halide)계열의 반응가스를 산소가스와 함께 주입하면서, 석영 실린더를 가열시키면 석영 실린더내에서 미세한 수트(soot)입자가 생성된다.
SiCl4(g) + O2(g) → SiO2(s) + 2Cl2(g)
GeCl4(g) + O2(g) → GeO2(s) + 2Cl2(g)
이러한 MCVD공법에 의해 제조된 광섬유 모재는 대구경화를 위해 석영 실린더에 삽입한 후 열수축시킴으로써 광섬유 모재의 외곽에 석영 실린더를 융착시키는, RIT공법과 동일한 원리의 공법을 사용하게 된다. RIT와 관련된 종래의 기술로는, 미국 특허 제US4820322호를 통해 소개된 기술을 들 수가 있다.
한편, 대구경 광섬유 모재가 제조되면 별도의 인선장치에서 대구경 광섬유 모재를 광섬유로 인선하거나 또는 석영 실린더와 광섬유 모재봉을 진공 접합시키는 과정에서 접합과 동시에 인선 공정이 수행되기도 한다.
상술한 방법에 따라 광섬유 모재의 대구경화를 위한 RIT공정이 진행될 때 광 섬유 모재와 석영 실린더의 진공 접합이 시작되는 부분에 실링이 요구되는데 이러한 실링부는 가열시 열적 불균일로 인한 깨짐이 발생할 수 있으며 또한, 광섬유로 인선시 광섬유 모재봉의 상승이 발생하여 광섬유의 기하 구조에 문제가 생길 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 인선용 열에 의해 석영 실린더가 깨지는 것을 방지할 수 있는 온도 제어 공정을 구비한 직접 인선 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직접 인선 방법은, 코어와 클래드가 마련된 광섬유 모재봉과 상기 광섬유 모재봉이 삽입될 수 있는 석영 실린더를 구비하는 제 1단계; 핸들 튜브를 상기 석영 실린더의 일단에 접합하는 제 2단계; 상기 석영 실린더와 종축이 일치하고 상기 석영 실린더의 내벽에 대하여 일정한 간극을 유지하도록 상기 광섬유 모재봉을 석영 실린더 내에 삽입하는 제 3단계; 상기 석영 실린더의 타단을 실링하는 제 4단계; 상기 석영 실린더를 인선작업 온도 이내의 온도로 예열하는 제 5단계; 및 상기 석영 실린더의 실링부에 대응하도록 열원을 배치한 후 가열하여 인선하는 제 6단계;를 포함한다.
상기 제 5단계에서는 상기 석영 실린더를 1950℃에서 10분간 방치하여 급격한 온도 변화에 의한 석영 실린더의 깨짐을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 가열로의 핫존의 위치는 상기 실링부로부터 석영 실린더의 길이 방향으 로 소정 거리 이격된 지점에 위치시키는 것이 바람직하다.
상기 핸들 튜브는 접속후에 그 내경이 광섬유 모재의 외경보다 작은 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미과 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 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 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직접 인선 방법 중 핸들 튜브 접합 공정이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 코어와 클래드가 마련된 광섬유 모재봉(10)과 상기 광섬유 모재봉(10)이 삽입 될 수 있는 석영 실린더(30)가 구비되는 한편, 상기 석영 실린더(30)의 일단에는 배기용 핸들 튜브(31)가 접합되고, 석영 실린더(30)의 내부 중공에는 광섬유 모재봉(10)이 동심을 유지한 상태로 삽입된다.
부가적으로, 광섬유 모재봉(10)과 석영 실린더(20) 사이에는 광섬유 모재봉(10)과 석영 실린더(10) 사이의 간극을 줄이고, 광섬유 모재봉을 보다 안정적으로 고정하기 위해 보조 튜브(70)가 개재될 수 있다.
광섬유 모재봉(10)은 그 종축이 석영 실린더(20)의 종축과 일치하고 상기 석영 실린더(20)의 내벽에 대하여 일정한 간극을 유지하도록 석영 실린더(20)내에 삽입되는 것이 바람직하다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직접 인선 방법 중 실링 공정이 도시되어 있다. 도면에는, 광섬유 모재봉(10)이 삽입되어 있는 석영 실린더(20)에 있어, 핸들 튜브(31) 접합단의 반대단에 대응하여 배치되는 가열로(40)에 의해 실링부(50)가 형성된 상태가 도시되어 있다.
석영 실린더의 일단에 접합되어 있는 핸들 튜브(30)는 진공 제너레이터(미도시)와 연통되어 결합된다. 이러한 배기용 핸들 튜브를 이용하여 석영 실린더(20)의 내부를 진공 상태로 유지하고 가열로(40)를 이용하여 석영 실린더(20)의 외주면을 가열하여 실링부(50)를 형성한다. 여기서, 실링부(50)의 두께(t)는 3~30mm 정도가 바람직하다. 실링부(50)의 두께(t)를 3mm이내로 얇게 형성할 경우 진공압을 유지할 수 없으며, 광섬유 모재봉(10)을 석영 실린더(20)에 고정하는 것이 곤란하다. 또한 30mm를 초과하도록 두껍게 형성할 경우에는 광섬유 인선시 실링부(50)가 깨지는 현상이 발생한다.
또한 실링부(50)의 형성시 가열로(40)의 핫존(Hot zone)(41)은 상기 실링부(50)로부터 소정 거리 이격된 지점에 위치시켜 갑작스런 온도 변화에 의한 깨짐 현상을 방지하는 것이 바람직하다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직접 인선 방법 중 진공 접합 및 인선 공정이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 상기 석영 실린더(20)의 일단에 대한 실링이 끝나면 석영 실린더(20)를 가열로(40)에 삽입하여 석영 실린더(20)와 광섬유 모재봉(10)을 접합함과 동시에 광섬유(60)로 인선하는 공정이 진행된다.
여기서, 실링부(50)는 열적변화에 상당히 약한 부분이므로 급격한 온도 변화를 막아 깨짐을 방지하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 이러한 깨짐 방지를 위하여 가열로(40)를 인선 작업 온도까지 바로 올리지 않고 단계적으로 서서히 올리는 예열 방법을 사용한다.
먼저, 상기 석영 실린더(20)를 상기 가열로(40) 내부로 삽입할때의 온도는 1100℃로 설정한다. 삽입 온도가 세팅되면 석영 실린더(20)를 가열로(40)로 삽입한 뒤에 예컨대, 1℃/1초의 속도로 가열로의 온도를 올려서 예열 온도인 1950℃로 설정한다. 예열 온도까지 올라가면 석영 실린더(20)를 가열로(40) 내에 온도 변화 없이 10분간 그대로 방치해둔다. 1950 ℃는 석영 실린더(20)를 아주 천천히 녹일 수 있는 온도이므로, 삽입시 크랙이 발생했을 경우 예열 온도에서 10분간 방치함으로써 발생한 크랙을 다시 붙일 수 있다.
다음으로, 실제로 인선이 이루어질 수 있는 작업 온도인 2150 ℃까지 온도를 올린다. 상기의 온도를 유지하면서, 석영 실린더(20)를 진공 상태로 유지하며 가열로(40)를 이용하여 석영 실린더(20)와 광섬유 모재봉(10)을 접합함과 동시에 광섬유(60)로 인선한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 예열 과정을 거침으로써 석영 실린더(20)의 급 격한 온도변화에 따른 깨짐 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상에서의 설명과 같이, 본 발명에 따른 직접 인선 방법은 가열로를 순차적으로 가열시킴으로써 급격한 온도 변화로 인한 광섬유 모재의 깨짐을 방지할 수 있으며, 직접 인선 과정을 통해서 공정 시간을 단축 시키고 시간 및 제조 비용을 감소 시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 코어와 클래드가 마련된 광섬유 모재봉과 상기 광섬유 모재봉이 삽입될 수 있는 석영 실린더를 구비하는 제 1단계;
    배기용 핸들 튜브를 상기 석영 실린더의 일단에 접합하는 제 2단계;
    상기 석영 실린더와 종축이 일치하고 상기 석영 실린더의 내벽에 대하여 일정한 간극을 유지하도록 상기 광섬유 모재봉을 석영 실린더 내에 삽입하는 제 3단계;
    상기 석영 실린더의 타단을 실링하는 제 4단계;
    상기 석영 실린더를 인선작업 온도 이내의 온도로 예열하는 제 5단계; 및
    상기 석영 실린더의 실링부 열원을 배치한 후 가열하여 인선하는 제 6단계;를 포함하는 광섬유 모재의 직접 인선 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계에서,
    상기 핸들 튜브와 석영 실린더의 접합부의 배기구 내경이 상기 광섬유 모재의 외경에 비해 작은 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 직접 인선 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 5단계는,
    상기 석영 실린더를 1950℃에서 10분간 방치하여 수행되는 것을 특징으로 하는 하는 광섬유 모재의 직접 인선 방법.
  4. 제 1항 있어서,
    상기 실링부의 두께가 3mm이상, 30mm미만인 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 직접 인선 방법.
  5. 제 1항 있어서, 상기 제 4단계에서,
    상기 가열로의 핫존의 위치를 상기 실링부로부터 석영 실린더의 길이 방향으로 소정 거리 이격된 지점에 위치시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 직접 인선 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4820322A (en) 1986-04-28 1989-04-11 American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories Method of and apparatus for overcladding a glass rod
US6446468B1 (en) 2000-08-01 2002-09-10 Fitel Usa Corp. Process for fabricating optical fiber involving overcladding during sintering

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5575933A (en) 1978-11-30 1980-06-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of fiber for light transmission
US4820322A (en) 1986-04-28 1989-04-11 American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories Method of and apparatus for overcladding a glass rod
US6446468B1 (en) 2000-08-01 2002-09-10 Fitel Usa Corp. Process for fabricating optical fiber involving overcladding during sintering

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