KR101081033B1 - 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치 - Google Patents

편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치에 관한 것으로서, 베이스에 상호 이격되어 회전가능하게 설치되되 편광유지 광섬유를 클램핑하여 지지할 수 있도록 된 회전지지부와, 회전지지부를 회전구동시키는 회전구동부와, 회전지지부에 장착된 편광유지 광섬유의 표면에 마킹을 표기할 수 있도록 된 마킹인쇄부와, 회전지지부에 지지된 편광유지 광섬유에 광을 출사하는 광원과, 편광유지 광섬유를 경유한 광을 검출할 수 있도록 설치된 광검출기와, 회전지지부가 회전되게 회전구동부를 제어하면서 광검출기에서 출력되는 광량의 변동정보를 판독하고, 광량의 피크값이 발생할 때의 회전지지부의 회전위치 정보를 이용하여 편광유지 광섬유의 표면에 마킹인쇄부를 제어하여 마킹이 표기되게 처리하는 제어부를 구비한다. 이러한 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치에 의하면, 광검출기를 통해 검출되는 광량의 변화량으로만 편광축의 정렬위치를 판단할 수 있어 구조가 단순하며, 편광축의 정렬 위치를 마킹에 의해 표기해줌으로써 이용상의 편리함을 제공할 수 있다.

Description

편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치{marking apparatus of polarization maintain fiber}
본 발명은 편광유지 광섬유의 편광축 정렬방향 표기장치에 관한 것으로서, 상세하게는 편광유지 광섬유의 편광축의 정렬방향을 찾아 해당 위치에 마킹 표시를 할 수 있도록 된 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치에 관한 것이다.
편광유지 광섬유(PMF, polarization maintaining fiber)는 전송하는 광의 편파면을 유지한 상태로 전송할 수 있도록 된 것을 말한다.
이러한 편광유지 광섬유는 광의 간섭(interference)현상을 이용하는 전송로 및 광 집적회로와의 결합 등에 이용되며, 광의 위상 및 편광을 정보로 하여 이용하는 전계측정, 자계측정, 온도측정 등 고정밀도 계측에 의한 센서(se㎱or)부 및 광부품으로도 사용되고 있다.
편광유지 광섬유는 복굴절율 광섬유와 단일 편광 광섬유(single polarization fiber)로 구분할 수 있으며, 복굴절률 광섬유는 단일직선 편파형과 단일 원편파형(circularly polarization maintaining fiber)으로 나누어진다. 편광유지 광섬유는 여러 형태의 것이 제안되고 있으며, 어느 것이나 광섬유 단면에서 상호 직교하는 방향 즉, x방향과 y방향의 구조를 다르게 하여, 이 파의 전파속도가 서로 다르게 되어 있다.
편광유지 광섬유로서 판다(PANDA, polarization maintaining and absorption reducing fiber)형 광섬유가 대표적이며, 통상 광이 통하는 코어의 굵기는 3㎛에서 10㎛정도이고 클래딩의 외경은 표준 광섬유와 같이 125㎛가 많다. 판다 광섬유는 편파면을 보존할 목적으로 2개의 응력부여재가 코어의 양측에 배치되어 제조시 스트레스에 의해, x방향과 y방향의 굴절률에 차를 두어 편파면을 유지하고 있다.
이러한 편광유지 광섬유는 편광유지형 광 점퍼코드, 광 커플러, 광 편광기, 광 편광분리기와 같은 광소자나 광부품에 많이 이용되고 있다.
그런데, 이러한 편광유지 광섬유는 육안으로 클래드를 통해서는 편광축이 정렬된 방향을 알 수 없어 편광축의 정렬 방향을 찾아내고 이를 이용자에게 알려줄 수 있는 장치가 요구되고 있다.
한편, 편광유지 광섬유에 대해 이미지를 촬상하여 편광축의 정렬상태를 확인할 수 있는 방법이 있으나, 이 경우 이미지 촬상용 카메라를 이용해야 하기 때문에 설비 규모가 복잡해지고, 촬상된 이미지를 사용자가 육안으로 확인하여 판단하는 경우 정렬 위치에 마킹을 하고자 하는 경우 전 과정을 자동화 할 수 없는 단점이 있다. 또한, 전과정을 자동화하기 위해 촬상된 이미지를 분석하기 위한 영상처리기법을 적용하는 경우 설비가 대형화되고 가격 또한 지나치게 상승되며, 분석 오류가 발생할 여지가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 편광유지 광섬유에 대해 투과 광량의 변동정보만을 이용하여 편광축의 정렬위치를 찾고 이에 대해 외부에서 식별할 수 있는 마크를 인쇄할 수 있는 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치는 베이스와; 상기 베이스에 상호 이격되어 회전가능하게 설치되되 편광유지 광섬유를 클램핑하여 지지할 수 있도록 된 회전지지부와; 상기 회전지지부를 회전구동시키는 회전구동부와; 상기 회전지지부에 장착된 상기 편광유지 광섬유의 표면에 마킹을 표기할 수 있도록 된 마킹인쇄부와; 상기 회전지지부에 지지된 상기 편광유지 광섬유에 광을 출사하는 광원과; 상기 편광유지 광섬유를 경유한 광을 검출할 수 있도록 설치된 광검출기와; 상기 회전지지부가 회전되게 상기 회전구동부를 제어하면서 상기 광검출기에서 출력되는 광량의 변동정보를 판독하고, 광량의 피크값이 발생할 때의 상기 회전지지부의 회전위치 정보를 이용하여 상기 편광유지 광섬유의 표면에 상기 마킹인쇄부를 제어하여 마킹이 표기되게 처리하는 제어부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 마킹인쇄부는 라인을 인쇄할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치에 의하면, 광검출기를 통해 검출되는 광량의 변화량으로만 편광축의 정렬위치를 판단할 수 있어 구조가 단순하며, 편광축의 정렬 위치를 마킹에 의해 표기해줌으로써 이용상의 편리함을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치의 제어계통에 대한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치의 제어계통에 대한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치(100)는 베이스(110), 회전지지부(120), 회전구동부(130), 마킹인쇄부(140), 광원(150), 광검출기(160) 및 제어부(170)를 구비한다.
베이스(110)는 후술되는 회전지지부(120)를 포함한 요소들을 장착할 수 있는 장착면을 제공함과 아울러 회전구동부(130)의 일부 요소들을 내장하기 위한 내부공간을 갖는 판형 하우징 형태로 되어 있다.
회전지지부(120)는 베이스(110)의 상면에 상호 이격되게 설치되어 있다.
회전지지부는 베이스(110에 상호 이격 되어 대향되게 설치된 지지판(121)과, 지지판(121)에 대해 회전가능하게 설치된 원판형 디스크체(123)로 되어 있다.
원판형 디스크체(123)는 중심에 지지판(121)의 회전중심에 형성된 관통홀(122)과 동심상으로 삽입홀(124)이 형성되어 있고, 삽입홀(124)과 관통홀(122)를 통해 삽입된 편광유지 광섬유(200)를 클램핑하여 홀딩할 수 있는 홀더(126)가 삽입홀(124) 주변에 삽입홀(124)의 직경을 축소시키는 방향으로 탈착될 수 있게 형성되어 있다.
여기서, 홀더(126)는 원판형 디스크체(123)에 고정된 반원형의 고정편(126a)과, 고정편(126a)의 일측에서 힌지에 의해 타측과 자력결합되는 회동편(126b)을 갖는 구조로 형성되어 있다.
이와는 다르게, 편광유지 광섬유(200)를 홀딩할 수 있는 다른 형태의 홀더가 적용될 수 있음은 물론이다.
원판형 디스크체(123)는 지지판(121)에 베어링과 같은 요소에 의해 회전가능하게 결합되면 되고, 측면에는 후술되는 구동기어(137)에 의해 회전될 수 있는 종동기어(128)가 형성되어 있다.
회전구동부(130)는 회전지지부(120)를 회전구동시킬 수 있도록 되어 있고, 도시된 예에서는 제1모터(132), 모터 구동부(135), 구동기어(137)를 구비한다.
구동기어(137)는 제1모터(132)의 회전축 상에 각 지지판(121)에 형성된 종동기어(128) 각각과 치합되는 위치 상에 설치되어 있다.
따라서, 제1모터(132)의 정역 회전에 의해 상호 이격된 두 개의 원판형 디스크체(123)가 상호 연동되어 회전될 수 있다.
마킹인쇄부(140)는 회전지지부(120)에 설치된 편광유지 광섬유(200)의 표면에 마킹을 표기할 수 있도록 되어 있다.
마킹인쇄부(140)는 베이스(110)로부터 상방으로 연장된 연장부(141)에 대해 회동가능하게 설치된 회동부(142)와, 회동부(142)의 종단에 지지판(121)의 관통홀(122) 상호간을 잇는 연장방향에 대응되는 연장방향을 따라 라인을 인쇄할 수 있도록 길게 형성되어 잉크를 토출하는 라인토출부(144)를 구비한다.
여기서, 회동부(142)는 제어부(170)에 의해 구동되는 제2모터(147)의 정역 회전에 의해 연장부(141)에 대해 직각으로 구부려지는 인쇄위치와, 나란하게 수직상을 위치되는 대기위치로 회동될 수 있도록 되어 있다.
또한, 마킹 인쇄부(140)는 제어부(170)에 제어되어 저장통(미도시)에 저장된 잉크를 배관을 거쳐 라인토출부(144)로 토출할 수 있도록 되어 있다.
광원(150)은 지지판(121)의 관통홀(122) 상호간을 잇는 연장방향의 중심을 향해 상방으로 광을 출사할 수 있도록 설치되어 있다.
광원(150)은 레이저 광원이 적용되는 것이 바람직하다.
광검출기(160)는 회전지지부(120)를 통해 장착된 편광유지 광섬유(200)를 기준으로 광원(150) 맞은편에서 편광유지 광섬유(200)를 경유한 광을 검출할 수 있도록 설치되어 있다.
도시된 예에서는 광원(150)의 광축 위치로 광검출기(160)를 로딩 및 언로딩할 수 있는 로딩기에 광검출기(160)가 설치되어 있다.
로딩기는 베이스(110)에 상방으로 연장된 서포트바(162)와, 서포트바(162)에 대해 회동가능하게 설치된 회동바(164) 및 제어부(170)에 제어되어 회동바(164)를 회전구동하는 제3모터(167)로 되어 있다.
광검출기(160)는 회동바(164)의 종단에 설치되어 있다.
여기서 광검출기(160)의 광입사면은 편광유지 광섬유(200)의 직경 정도로 적용하는 것이 바람직하다.
도시되지는 않았지만 제어부(170)의 편광축을 찾아 마킹까지의 과정을 자동으로 수행하는 모드 동작을 온/오프 지시하는 조작키(미도시)가 마련되어 있다.
제어부(170)는 회전지지부(120)가 회전되게 회전구동부(120)를 제어하면서 광검출기(160)에서 출력되는 광량의 변동정보를 판독하고, 광량의 피크값이 발생할 때의 회전지지부(120)의 회전위치를 찾아 편광유지 광섬유(200)의 편광축 정렬상태를 판단하고, 판단된 편광축 정렬상태 정보를 이용하여 설정된 편광축 정렬방향에 대응되는 위치상의 편광유지 광섬유(200)의 표면에 마킹인쇄부(140)를 제어하여 마킹이 표기되게 처리한다.
즉, 사용자는 마킹 처리대상 편광유지 광섬유(200)를 지지판(121) 사이에 홀더(126)로 홀딩시킨 이후 조작키를 온조작하면 제어부(170)는 광검출기(160)가 광원(150)의 광축방향에 대향되게 제3모터(167)를 구동한 다음 광원(150)을 온 구동한 상태에서 제1모터(132)를 설정된 제1회전방향으로 360도 회전시키면서 광검출기(160)에서 출력되는 신호를 회전위치 정보와 함께 메모리(미도시)에 저장한다. 이러한 과정은 원판형 디스크체(123)가 1회전될 때 까지 수행한 후, 광검출기(160)에서 검출된 광량이 가장 높은 피크값에 해당하는 회전위치를 찾은 다음 피크값에 해당하는 위치가 되게 제1모터(132)를 구동한 다음 광검출기(160)는 언로딩 위치로 이동되게 제3모터(167)를 구동하고, 제2모터(147)를 구동하여 라인토출부(144)가 광원(150)의 광축방향에 로딩되게 한 다음 라인토출부(144)를 통해 잉크가 토출되게 제어한다. 이 과정에서 편광유지 광섬유(200)의 클래드의 표면에 길이방향으로 라인이 인쇄처리된다.
한편, 이상의 설명에서는 광원(150)의 광출사축을 기준으로 편광유지 광섬유(200)의 슬로우 축과 패스트 축의 정렬 위치에 따른 투과광량이 변동되고, 이러한 투과광량 변동시 광검출기(160)에 최대광량이 도달되는 피크값이 발생할 때의 회전위치에 마킹을 표기하는 방식을 적용하였고, 이와는 다르게 광량이 최소인 지점을 찾아 마킹하도록 구축될 수 있음은 물론이다.
110: 베이스 120: 회전지지부
130: 회전구동부 140: 마킹인쇄부
150: 광원 160: 광검출기
170: 제어부

Claims (2)

  1. 베이스와;
    상기 베이스에 상호 이격되어 회전가능하게 설치되되 편광유지 광섬유를 클램핑하여 지지할 수 있도록 된 회전지지부와;
    상기 회전지지부를 회전구동시키는 회전구동부와;
    상기 회전지지부에 장착된 상기 편광유지 광섬유의 표면에 마킹을 표기할 수 있도록 된 마킹인쇄부와;
    상기 회전지지부에 지지된 상기 편광유지 광섬유에 광을 출사하는 광원과;
    상기 편광유지 광섬유를 경유한 광을 검출할 수 있도록 설치된 광검출기와;
    상기 회전지지부가 회전되게 상기 회전구동부를 제어하면서 상기 광검출기에서 출력되는 광량의 변동정보를 판독하고, 광량의 피크값이 발생할 때의 상기 회전지지부의 회전위치 정보를 이용하여 상기 편광유지 광섬유의 표면에 상기 마킹인쇄부를 제어하여 마킹이 표기되게 처리하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마킹인쇄부는 라인을 인쇄할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 편광유지 광섬유의 편광축 정렬 방향 표기 장치.
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