KR101123439B1 - 스플라이스 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치 - Google Patents

스플라이스 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치는 광섬유 절단 메커니즘(51), 커넥터 유지 수단 및 섬유 삽입 메커니즘(55)를 포함하며, 상기 절단 메커니즘에 의해 광섬유가 절단되어 광섬유의 단부를 형성하고, 상기 삽입 메커니즘에 의해 상기 광섬유의 단부가 상기 커넥터 상기 유지 수단(53)에 의해 유지된 커넥터(1)에 삽입될 수 있도록 배치된다.

Description

스플라이스 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치{DEVICE FOR INSTALLING AN OPTICAL FIBRE IN A SPLICE CONNECTOR}
본 발명은 광섬유 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 핸드헬드 툴 형태의 장치에 관한 것이다.
광섬유를 광섬유 커넥터에 의해 기계적으로 스플라이스(splice)할 때, 일반적으로 낮은 광섬유 손실을 갖는 만족스러운 스플라이스가 형성되도록 보장하기 위해 섬유들의 단면들을 준비할 필요가 있다. 이는 예를 들어 각각의 섬유의 비스듬한(angled) 단면, 즉 섬유의 세로 축에 수직이 아닌 단면을 형성하는 것을 수반할 수 있다. 섬유의 단면을 비스듬하게 하는 것은 단면으로부터 섬유를 따라 빛의 바람직하지 않은 후방 반사를 최소화하는 이점을 갖는다(그렇지 않으면 "후방 반사"는 섬유를 따라 광통신을 중단시킬 수도 있다). 따라서 단면이 서로 밀접하게 접촉하도록 서로 마주하고 있는 비스듬한 단면을 갖는 2개의 섬유 사이에 형성된 스플라이스가 바람직한데, 이러한 스플라이스는 보통 낮은 광 손실을 갖게 되며 이와 관련된 최소 후방 반사를 갖게 되기 때문이다.
국제 특허 출원 WO 98/54608호는 광섬유를 비스듬하게 자르는 툴을 개시하고 있다. 이 툴은 섬유를 팽팽하게 한 상태에서 2개의 클램핑 블록으로 클램핑하고, 섬유의 제거된 부분에 전단력이 가해지도록 모루(anvil)에 의해 클램핑 블록 사이에 섬유를 옮기고, 섬유에 선을 그음으로써 광섬유를 절단한다. 섬유에 선이 그어진 부분에는 장력 및 전단 응력이 가해지기 때문에, 섬유는 섬유 축에 수직이 아닌 각도로 절단된다. 절단 툴은 섬유를 툴에 삽입하기 전에 섬유에 페룰(ferrule)을 부착한 광섬유를 절단하는데 사용될 수 있다. 또한, 편광 유지(PM) 광섬유의 경우, 이러한 광섬유에 미리 부착된 페룰은 절단 각도가 PM 광섬유의 편광 축에 대해 정확한 방향이 되도록 일정한 방향으로 절단 툴에 배치될 수 있다.
비스듬한 단면을 갖는 광섬유를 스플라이스하는 상술한 이점에도, 이러한 스플라이스는 그 정확한 형성이 일반적으로 숙련되고 시간이 걸리는 동작이라 숙련된 기술자의 전문 기술을 필요로 한다는 단점을 갖는다. 또한, 이러한 스플라이스의 형성은 기술자의 기술에 좌우되기 때문에, 이러한 스플라이스의 품질은 변하기 쉬울 수 있다.
본 발명은 기계적 스플라이스, 특히 비스듬한 단면을 갖는 섬유들 사이에 형성된 스플라이스의 제작을 간소화하는 동시에, 이들의 일정한 품질을 확보하고자 한다. 특히, 본 발명은 이러한 스플라이스의 형성에 높은 수준의 인간 기술의 필요성을 없애고, 그렇게 함으로써 형성된 스플라이스의 일관성을 개선하고자 한다.
이에 따라, 본 발명은 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는,
광섬유 절단 메커니즘;
커넥터 유지 수단; 및
섬유 삽입 메커니즘을 포함하며,
절단 메커니즘에 의해 광섬유가 절단되어 섬유의 단부를 형성하고, 삽입 메커니즘에 의해 섬유의 단부가 커넥터 유지 수단에 의해 유지된 커넥터에 삽입될 수 있도록 배치된다.
상기 장치는 섬유의 준비된 단부를 형성하는 (예를 들어, 다른 섬유와 스플라이스하는데 적합한) 절단 메커니즘뿐 아니라, 장치의 유지 수단에 의해 유지된 커넥터에 섬유의 준비된 단부를 삽입하기 위한 섬유 삽입 메커니즘을 포함하며, 상기 장치는 장치의 조작자 파트에서 이러한 조작을 위한 높은 수준의 기술 및 판단 필요성을 없앤다. 결과적으로, 상기 장치는 상당수의 광섬유 스플라이스의 준비에 고도의 견고성 및 품질을 제공할 수 있다. 상기 장치는 수동으로 작동되는 툴인 것이 바람직하다.
결점을 없애기 위해, (섬유가 커넥터에 삽입되는 것에 관련하여) 본 명세서에서 사용되는 "삽입"이라는 용어는 커넥터로의 삽입, 또는 그렇지 않으면 커넥터에 섬유가 설치되도록(또는 예를 들어 클램핑에 의해 차후에 섬유를 커넥터에 고정하는 것만으로 커넥터에 설치되도록) 커넥터 안에 또는 위에 섬유를 배치하는 것을 포함하는 것이다.
본 발명의 두 번째 양상은 광섬유 커넥터에 광섬유를 설치하기 위해 발명의 첫 번째 양상에 따른 설치 장치의 사용을 제공한다.
커넥터는 바람직하게 장치의 삽입 메커니즘에 의해 광섬유가 사이에 삽입되는 적어도 2개 부품을 포함한다. 커넥터 부분들은 바람직하게 설치 장치의 쐐기(wedge) 부재에 의해 개방됨으로써 광섬유가 커넥터에 삽입되게 한다. 바람직하게, 커넥터 및 상기 장치의 쐐기 부재와 커넥터 유지 수단은 쐐기 부재가 한 번에 커넥터의 일부분만을 개방하여 개방된 커넥터 부분에 광섬유를 설치하는 한편, 개방되지 않은 커넥터의 다른 부분은 유지되게 배치될 수 있다. 이는 예를 들어 커넥터에 이미 설치된 섬유의 설치를 방해하지 않고 커넥터에 광섬유가 설치될 수 있게 한다.
본 발명의 바람직하고 선택적인 특징들이 하기 및 종속항에 개시된다.
발명의 이해를 돕기 위해, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 일부 바람직한 실시예를 예로서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 실시예의 주요 구성요소들을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 장치 사용에 있어 주요 단계들을 요약한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 광섬유 절단 메커니즘의 실시예의 단면도이다.
도 4는 도 3의 절단 메커니즘의 상세의 다른 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 장치에 의해 광섬유가 절단되는 클램핑 지점을 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 장치에 의한 광섬유 스플라이스 형성의 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 장치에 사용하는 광섬유 커넥터의 실시예의 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 장치에 의한 커넥터의 소위 "쐐기 열림(wedge-opening)"의 개략도이다.
도 9는 커넥터의 다른 절반을 방해하지 않고 커넥터의 절반에 광섬유를 설치하기 위해, 커넥터의 선택된 절반이 본 발명에 따른 장치의 쐐기 부재에 의해 어떻게 열릴 수 있는지를 설명하는, 도 8의 쐐기 열림의 개략도이다.
도 1은 광섬유 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 본 발명에 따른 장치(50)의 실시예를 나타낸다. 장치(50)는 (도 1에는 도시하지 않았지만 도 3 및 도 4에 도시한) 광섬유 절단 메커니즘(51), 커넥터 유지 수단(53) 및 섬유 삽입 메커니즘(55)을 포함한다. 장치(50)의 구성요소들은 장치 본체(57)의 일부이다. 장치(50)는 핸드헬드 툴 형태이며, 본체(57) 외에도 핸들(59, 61)을 포함한다.
절단 메커니즘(51)은 도 3 및 도 4를 참조로 하기에 설명한다. 커넥터 유지 수단(53)은 광섬유 커넥터(1)를 위한 일반적인 크래들(cradle) 형태를 갖는다. 장치(50)에 사용하는 바람직한 형태의 커넥터는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같으며, 이는 출원인의 계속 출원 영국 특허 출원 0325697.1호로부터 얻을 수 있으며, 그 전체 개시는 본원에 참조로 포함된다. (커넥터(1)를 운반하는) 크래들(53)은 양방향 화살표(A)로 지시된 바와 같이 장치의 본체(57)를 가로질러 한쪽에서 다른 쪽으로 슬라이딩하도록 배치된다. 크래들 및 커넥터가 장치 한 쪽에 배치될 때, 광섬유는 커넥터 한 쪽에 설치될 수 있고, 크래들 및 커넥터가 장치의 다른 쪽에 배치될 때, 광섬유는 커넥터의 다른 쪽에 설치될 수 있다. 이런 식으로, 2개의 광섬유가 커넥터에 설치되어 스플라이스를 형성할 수도 있고, 또는 대안으로 단일 섬유가(단일 섬유만이) 커넥터에 설치되어, 다음에 다른 섬유와 스플라이스할 준비가 될 수도 있다.
광섬유 삽입 메커니즘(55)은 광섬유가 유지 및 조정될 수 있게 하는 메커니즘이다. 도 1에 나타낸 삽입 메커니즘(55)의 실시예는 섬유가 유지될 수 있는 홈(65)을 갖는 일반적으로 반-디스크 형태의 광섬유용 지지부(63)를 포함한다. 홈(65)은 반원 지지부(63) 원주의 ("b"로 표시한) 다른 쪽보다 반원 지지부(63) 원주의 ("a"로 표시한) 반원에서 더 깊으며, 홈의 깊이는 원주 둘레에서 지점(a)에서 지점(b)으로 점진적으로 감소한다. 이는 반원 지지부(63) 주위에 위치하는 회전 섬유 로크(67)에 의해 지지부(63) 상에서 광섬유가 클램핑(또는 로크)되게 할 수 있으며, 회전 지지부는 섬유 로크가 양방향 화살표(B)로 나타낸 바와 같이 지점(a)과 지점(b) 사이로 회전할 때 지지부의 원주를 따라가도록 방사 중심 지점(69)을 중심으로 회전한다. 섬유 로크(67)가 지점(a)에 있을 때, 홈(65)에 위치하는 섬유는 섬유 로크에 의해 클램핑되지 않지만, 섬유 로크가 지점(b)에 있을 때 섬유 로크는 홈에 있는 섬유를 클램핑한다. 삽입 메커니즘(55) 또한 홈(65)에 위치하는 광섬유를 위한 추가 클램프(69)를 포함한다. 섬유 로크(67)가 지점(b)에 있을 때 추가 클램프(69) 또한 섬유를 클램핑한다.
삽입 메커니즘(55)의 지지부(63)는 장치의 본체(57)에 대해 이동할 수 있으며, 따라서 클램핑되는 광섬유를 조종할 수 있다. 특히, 지지부(63)는 양방향 화살표(C)로 나타낸 바와 같이, 도 1에 도시한 본체(57)와 관련하여 수직 배향 및 본체와 관련하여 상반되는 두 개의 "평탄(flat)" 배향 사이로 회전할 수 있다. 제 1 평탄 배향에서, 지지부(63)는 도 1에 나타낸 바와 같이 오른쪽으로 회전하여 지지부(63)의 일부가 본체의 리세스(71)에 가려진다. 상반되는 제 2 평탄 배향에서, 지지부(63)의 일부는 지지부 반대 쪽에 위치하는 본체의 다른 리세스(73)에 의해 가려진다. 지지부(63)의 이러한 회전 이동 외에도, 지지부는 본체(57)를 향해 그리고 본체에서 멀리 축(75)을 따라 선형적으로 이동할 수도 있다. 이러한 지지부의 선형 이동은 후술하는 바와 같이, 지지부에 의해 유지되는 광섬유가 본체(57)의 주표면(77)과 평행한 평면에서 선형적으로 이동하여 크래들(53)에 의해 유지된 광섬유 커넥터로 이동할 수 있게 한다.
도 1의 장치의 주요 특징들 중 일부를 간략히 설명하였고, 이제 장치에 사용하는 바람직한 광섬유 커넥터를 설명한다.
도 7은 바람직한 광섬유 커넥터의 구성요소들을 나타낸다. 커넥터(1)는 커넥터 바디를 포함하며, 커넥터 바디는 커넥터 바디의 길이방향을 따라 커넥터 바디를 둘로 나누는 2개 부품(3, 5)을 포함한다. 2개 부품(3, 5)은 커넥터 바디의 절반-쉘들(half-shells)로 간주할 수 있다. 제 1 부품(3)은 베이스부(3)라 하고, 제 2 부품(5)은 리드부(5)라 한다. 각 부품(3, 5)은 함께 커넥터 바디를 닫게 될 때 커넥터 바디를 관통하여 연장되는 세로 구멍을 형성하는 세로 채널을 포함한다. 구멍은 사용시 커넥터 바디에 스플라이스되는 광섬유(9)를 수용하기 위한 것이다.
구멍(7)은 세로로 긴 중앙 제 1 영역(11), 제 1 영역(11)의 각각의 단부에서 제 2 영역들(13), 및 (제 1 영역(11)에 인접한 단부 반대쪽의) 제 2 영역(13)의 각각의 단부에서 제 3 영역들(15)을 포함한다. 제 2 영역(13) 각각은 제 1 영역(11)보다 큰 직경을 갖고, 제 3 영역(15) 각각은 인접한 제 2 영역(13)보다 큰 직경을 갖는다. 구멍(7)의 제 1 영역(11)은 커넥터 바디의 리드부(5) 및 베이스부(3)가 서로 단단히 클램핑될 때 타이트한 클램핑 피트에서 코팅이 벗겨진 베어(bare) 광섬유를 수용하도록 치수가 정해진다. 베어 광섬유는 바람직하게 약 125㎛의 외부 직경을 갖는다. 구멍(7)의 제 2 및 제 3 영역들은 각각 광섬유의 코팅된 영역을 수용하도록 치수가 정해진다. 직경이 다른 이러한 두 영역(즉, 제 2 및 제 3 영역)은 커넥터가 크기가 다른 2개의 코팅 섬유(즉, 코팅 두께가 다른 섬유)를 수용할 수 있도록 제공된다. 일반적으로, 제 2 영역은 250㎛의 직경을 갖는 코팅 섬유를 수용하도록 치수가 정해지고, 제 3 영역은 900㎛의 직경을 갖는 코팅 섬유를 수용하도록 치수가 정해지는 것이 바람직하다. (그러나 다른 치수가 사용될 수 있다.) 어떤 크기의 광섬유가 사용되든지, 섬유의 단부는 베어 섬유(bare fibre)를 노출시키기 위해 다시 스트립되는 코팅을 가지며, 이는 제 1 영역에 수용되고, 코팅된 부분은 제 2 또는 제 3 영역에 수용된다.
커넥터 바디의 한 부품, 바람직하게 베이스부(3)는 구멍의 제 1 영역(11) 부분으로서 반원형 단면의 채널을 포함한다. 커넥터 바디의 다른 부품, 바람직하게 리드부(5)는 섬유를 제자리에 안내하고 유지하는데 도움을 주는 작은 리세스를 제외하고 제 1 영역에서 실질적으로 평탄하다. 구멍의 제 1 영역의 단면은 원형이 아니지만 평탄한 단면을 포함한다는 사실은 베어 섬유를 제 1 영역에 단단히 클램핑하는데 도움이 된다. 그러나 제 2 및 제 3 영역은 단면이 실질적으로 원형이다. 제 2 및 제 3 영역 중 하나 또는 모두는 축 인장 저항력을 제공하도록, 특히 시간에 따라 발생할 수 있는 크리프(creep)를 저항하도록, 광섬유 각각의 코팅이 벗겨지도록 배치된 하나 이상의 유지 부재(19)를 포함할 수 있다.
커넥터는 광섬유 스플라이스의 설치 이전 및 설치 도중에 구멍(7)의 단부를 닫도록, 바람직하게는 밀봉하도록 배치된 플러그(21)를 포함할 수 있다. 플러그(21)는 바람직하게 스플라이스의 무결성에 유해한 영향을 줄 수 있는 먼지나 다른 티끌이 커넥터에 들어가는 것을 막고, 또한 바람직하게 커넥터에 물이 들어가는 것을 막는다. 플러그는 광섬유가 삽입될 수 있도록 구멍에서 제거될 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 커넥터 바디의 적어도 한 부품, 바람직하게 리드부(5)는 다수의 섹션(23, 25)으로 나뉜다. 섹션(23, 25)은 커넥터 바디의 클램핑 섹션이다. 도시한 바와 같이, 구멍(7)의 제 1 영역(11)에서 베어 섬유에 직접 클램핑하도록 배치된 3개의 주요 클램핑 섹션(23), 및 구멍(7)의 제 2 또는 제 3 영역에서 광섬유의 코팅된 부분에 직접 클램핑하도록 배치된 2개의 추가 클램핑 섹션(25)을 포함하여 5개의 클램핑 섹션이 있다.
또한, 커넥터는 커넥터 바디 바깥쪽에 유지되도록 구성된, 일반적으로 U자형 단면의 탄성 금속 부재 형태의 탄성 클램프 부재(29)를 포함한다. 탄성 클램프 부재(29)는 사용시 리드부(5) 및 베이스부(3)가 절단된 광섬유 주위를 단단히 클램핑되도록 이들을 함께 유지하도록 배치된다. 탄성 클램프 부재의 일반적으로 평행한 2개의 암은 커넥터 바디의 각각의 클램핑 섹션들(23, 25)의 일부를 형성하는 클램핑 섹션들로 나뉜다. 탄성 클램프 부재의 클램핑 섹션은 커넥터의 클램핑 섹션(23, 25)이 서로 개별적으로 섬유를 클램핑할 수 있게 한다. 탄성 클램프 부재(29)의 세로로 긴 중앙 클램핑 섹션은 커넥터 바디 상에 돌출부(35)를 수용하여 커넥터 바디의 적소에 클램프 부재를 유지하도록 배치된 개구를 포함한다.
커넥터 바디 및 탄성 클램프 부재는 구멍(7)의 제 1 영역(11)에 부합하도록 배치된 3개의 개별 주요 클램핑 섹션을 포함하기 때문에, 커넥터에서 스플라이스되는 2개의 광섬유의 벗겨진 베어 섬유 부분은 서로 개별적으로 클램핑될 수 있다. 구체적으로, 제 1 주요 클램핑 섹션(23a)은 제 1 베어 섬유만을 클램핑하고, 제 2 주요 클램핑 섹션(23b)은 제 1 및 제 2 베어 섬유 모두 클램핑하며, 제 3 주요 클램핑 섹션(23c)은 제 2 베어 섬유만을 클램핑한다. 따라서 제 1 광섬유는 나중에 커넥터에 설치될 제 2 광섬유와의 스플라이스를 준비하여 커넥터에 설치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제 1 광섬유의 단면은 후방 반사를 최소화하기 위해 바람직하게는 섬유의 세로 축에 대해 수직이 아닌 각도로 절단된다. 제 1 섬유와 제 2 섬유와의 스플라이스를 용이하게 하는(그리고 수직이 아닌 단면을 갖게 하는) 방법으로서, 커넥터에서 제 1 섬유의 단면의 방향을 결정하여 유지하는 것이 바람직하다. 제 2 섬유가 커넥터 바디에 삽입되어 제 1 주요 클램핑 섹션(23a)의 언클램핑 필요 없이 제 1 섬유와 스플라이스할 수 있다는 사실은 제 1 섬유의 방향이 유지된다는 것을 의미한다.
도 8은 스플라이스될 광섬유의 삽입을 용이하게 하기 위해 리드부(3) 및 베이스부(5)가 어떻게 약간 분리될 수 있는지를 보여주는 조립된 커넥터의 개략적인 단면도이다. 리드부(3) 및 베이스부(5)는 함께 탄성 클램프 부재(29)의 개방된 쪽에 리세스(35)를 제공한다. 리세스(35)는 경사진 측벽(36)을 갖고 있다. 장치(50)의 쐐기 부재(37)가 리세스(35)에 삽입되면, 쐐기 부재(37)의 경사진 측벽(38)이 리세스의 측벽(36)과 함께 협력하여 리드부 및 베이스부에 미리 정해진 양만큼 따로 힘을 가한다. 이는 구멍(7)으로 광섬유(들)의 축 방향 삽입을 용이하게 한다. 쐐기 부재(37)는 후술하는 바와 같이, 커넥터의 개별 클램핑 섹션에서 개별적으로 리드부 및 베이스부를 개방할 수 있게 되어 있다.
도 1의 장치(50) 및 도 7 및 도 8의 커넥터의 주요 구성요소들 중 일부를 설명하였고, 이제 도 2의 흐름도, 도 1의 장치 및 다른 도면을 참조로 장치의 나머지 및 장치의 기능을 설명한다.
장치(50)를 이용하여 커넥터에 광섬유를 삽입하기 위해(미리 설치된 섬유와의 스플라이스를 형성하거나 뒤에 설치될 다른 섬유와의 스플라이스 형성을 준비하여 섬유를 설치하기 위해), 우선 장치 본체(57) 상의 버튼(79)을 눌러, 핸들(61)을 열거나(즉, 핸들(59)에서 멀리 돌리거나) 적어도 핸들(61)이 확실히 열리게 한다. 이어서 버튼(79)을 뗀다. 이어서 섬유가 설치될 커넥터 측에 따라 커넥터 유지 수단(53)(즉, 크래들)이 본체의 주표면(77)의 좌측 또는 우측으로 이동한다. 섬유가 도 1에 나타낸 바와 같이 커넥터(1) 우측에 설치된다면, 크래들(53)은 도시한 바와 같이 장치의 좌측으로 이동하고, 그 반대도 또한 같다.
커넥터(1)는 커넥터의 두 부품(3, 5) 사이의 분할 평면이 일반적으로 장치(50) 본체의 주표면(77)과 평행하도록, 그리고 U자형 탄성 클램프 부재(29)가 삽입 메커니즘(55)과 떨어져 장치의 쐐기 부재(37) 쪽으로 대향하는 개방면을 갖도록 크래들(53)에 삽입된다. 쐐기 핸들(81)은 "열림" 위치로 돌아가, 커넥터의 관련된 절반부에서 (상술한 바와 같이) 커넥터의 리드부(3)와 베이스부(5) 사이에 (화살표(D)로 나타낸 바와 같이) 쐐기 부재(37)가 삽입되어, (후술하는) 설치 과정에서 나중 단계에 커넥터의 그 절반부에 축 방향으로 광섬유가 삽입될 수 있게 한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, (커넥터(1)를 유지하는) 크래들(53)이 주표면(77)의 좌측에 배치되어, 커넥터(1)의 우측에 광섬유가 설치될 수 있게 한다. 크래들(53), 커넥터(1), 쐐기 부재(37) 및 개구(83)의 상대적 위치는 도 9에 개략적으로 나타낸다. 쐐기 부재(37)의 좌측 위치에 크래들(53)을 배치하는 것이 크래들에 의해 유지되는 커넥터의 우측이 쐐기 부재에 의해 열릴 수 있도록 쐐기 부재(37)가 위치한다는 점은 도 9로부터(또한 도 1로부터) 가장 명확히 알 수 있으며, 그 반대도 마찬가지다. 도 9에서, (절단을 위해 광섬유(9)가 삽입되는) 개구(83)는 크래들(53)과 분명히 떨어져 개구에 섬유의 삽입을 가능하게 한다. 이는 하나의 바람직한 배치이다. 도 1에서 가장 좌측(또는 우측)에 있을 때 크래들의 일부가 개구(83)에 부분적으로 겹치도록, 그리고 개구(83)에 광섬유(9)의 삽입이 크래들에 슬롯(84)을 제공함으로써 가능해지도록 배치된다. 이는 다른 바람직한 배치이다.
이제, 광섬유가 절단되어, 크래들(53)에 유지된 커넥터(1)에 광섬유 단부가 설치되면, 버튼(79)을 한 번 더 누름으로써(그리고 누른 상태를 유지하여), 절단 메커니즘의 클램핑 메커니즘이 열려 장치 본체(57)의 주표면(77)에 있는 개구(83)를 통해 절단 메커니즘에 섬유가 삽입될 수 있게 한다. (절단 메커니즘은 도 1에 도시하지 않았지만, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조로 하기에 설명한다.) 상술한 바와 같이, 광섬유 끝 부분은 코팅을 벗겨내 베어 섬유 부분이 노출하게 되고, (벗겨진 베어 섬유 부분 끝에서) 섬유 코팅 단부가 절단 메커니즘의 정지 부재 끝에 접할 때까지 섬유가 개구(83)에 삽입된다. 그 다음 버튼(79)을 떼어, 절단 메커니즘의 클램핑 메커니즘이 삽입된 광섬유를 클램핑하게 한다.
절단 메커니즘에 의해 클램핑되어 개구(83) 바깥으로 뻗는 광섬유는 삽입 메커니즘의 지지부(63)의 홈(65)에 배치되어, 섬유는 지지부 원주 둘레로 연장한다. 섬유가 섬유 로크(67)와 지지부(63) 사이에 클램핑되고, 또한 (섬유 로크의 회전에 의해 움직이는) 추가 클램프(69)에 의해 클램핑될 때까지, 피벗 섬유 로크(67)가 위치(a)에서 위치(b)로 지지부 원주 둘레로 회전한다.
광섬유가 절단 메커니즘와 삽입 메커니즘에 의해 단단히 클램핑되면, (다른 섬유와의 스플라이스 형성을 준비하여) 섬유의 경사진 단면을 형성하도록 섬유가 절단될 수 있다. 절단은 핸들(61)이 (핸들이 잠겨 고정되는) 잠금 위치에 이를 때까지 핸들(61)을 핸들(59) 쪽으로 꽉 쥠으로써(즉, 장치의 핸들을 닫음으로써) 실행된다. 광섬유는 섬유 코팅 단부가 정지 부재 끝에 닿을 때까지 절단 메커니즘에 삽입되기 때문에, 베어 섬유의 절단 지점(즉, 절단에 의해 형성된 섬유 단면)과 코팅 단부와의 거리는 절단 메커니즘의 치수에 의해 결정된 일정한 표준 길이이다. 따라서 장치에 의해 절단된 모든 섬유는 벗겨진 코팅 단부에서 단면으로 연장하는 베어 섬유의 표준 경사 단면 및 표준 길이를 갖는 실질적으로 동일한 단부를 갖게 된다. 이러한 광섬유 준비의 표준화는 섬유들 사이의 스플라이스의 표준화를 용이하게 하며, 스플라이스의 바람직한 일관성을 확보하는데 도움이 된다.
핸들(61)이 닫힌 위치에 고정되고 섬유 절단이 발생될 때, 절단 메커니즘은 커넥터에 설치될 광섬유의 일부에 대한 유지를 해제한다. (섬유의 주요부로부터 절단되어 버려진 섬유 단부는 이 시점의 단계에서 여전히 절단 메커니즘에 의해 클램핑되고 있다.) 핸들(61)의 닫힘 또한 (도 1에 나타낸 바와 같이) 수직 방향으로 고정된 상태에서 삽입 메커니즘(55)의 지지부(63)를 해제하여, 광섬유를 조종하고 이를 크래들(53)에 유지된 커넥터(1)에 설치하도록 지지부(63)를 이동시킨다.
삽입 메커니즘(55)에 의한 광섬유의 조종은 우선 본체(57)의 주표면(77)에서 떨어진 축(75) 상에서 지지부(63)를 들어올림으로써 달성된다. 이러한 들어올리는 동작은 양방향 화살표(C)로 표시한 바와 같이, 지지부(63)를 수직 배향에서 떨어져 회전할 수 있도록 잠금을 푼다. 지지부(63)는 크래들(53) 및 커넥터(1)에서 떨어져(즉, 도 1에 나타낸 바와 같이 오른쪽으로, 또는 크래들 및 커넥터가 대신 장치의 우측에 위치한다면 왼쪽으로) 회전한다. 지지부는 지지부에 의해 유지된 광섬유가 커넥터의 구멍(7)을 따라 커넥터(1)에 축 방향으로 삽입될 수 있도록 장치의 반대쪽을 향해 크래들 및 커넥터 쪽으로 회전한다. 상술한 바와 같이, 지지부(63)는 장치(50) 본체(57)의 주표면(77)에 평행한 평탄 배향에 있도록 회전한다. 지지부(63)가 이러한 평탄 배향에 있을 때, 지지부에 의해 유지된 섬유(9) 또한 이에 따라 주표면(77)에 평행한 평면에 있다. 사실, 장치는 클램프(69)로부터 연장하는 섬유(9)의 단부가 크래들(53)에 유지된 커넥터(1)의 구멍(7)과 동축이 되도록 배치된다. 이와 같이 커넥터(1)에 섬유를 삽입하기 위해, 지지부(63)는 축(75)을 따라 커넥터 쪽으로 밀기만 하면 된다. 커넥터에 삽입되는 섬유(9)의 길이는 미리 결정되는데, 이는 지지부가 적소에 고정되는 위치에 이를 때까지 밀리기 때문이다. 지지부는 또한 커넥터(1)에 이미 설치된 다른 광섬유가 있다면 새로 삽입되는 섬유가 미리 조절된 삽입력에 의해 미리 설치된 섬유 단부를 향해 밀리도록 축(75) 상에 탄성적으로 설치되어, 2개의 광섬유의 단면 사이가 확실히 밀접하게 접촉하고 이에 따라 확실히 낮은 광 손실 스플라이스가 형성되게 한다.
커넥터(1)의 관련 측이 약간 열려 광섬유의 삽입을 용이하게 한다는 점을 상기한다. (이러한 커넥터 관련 측의 개방은 쐐기 핸들(81)을 "열림" 위치로 돌려, 상술한 바와 같이 관련 쐐기 부재(37)가 커넥터를 비집어 열게 함으로써 이루어진다.) 이제, 광섬유가 커넥터의 관련 측에 삽입되었고, 섬유를 커넥터의 적소에 고정하기 위해 커넥터 측이 닫힐 수 있다. 이는 쐐기 핸들(81)을 "닫힘" 위치로 돌림으로써 달성되며, 이는 쐐기 부재(37)가 커넥터로부터 물러나게 한다. 섬유가 커넥터에 고정되면, 섬유 로크(67)를 지점(a)으로 뒤로 돌림으로써 삽입 메커니즘의 지지부(63)에서 섬유가 빠져나올 수 있다.
이제 남은 것은 장치 구성요소들을 이들의 시작 상태로 복귀시키고, 장치에서 커넥터를 제거하거나 커넥터의 (다른 쪽)에 다른 섬유를 설치하는 것이다. 따라서 절단 메커니즘의 클램핑 메커니즘의 클램프(1)를 열어 섬유의 주요부로부터 절단된 섬유의 나머지 단부를 방출시키기 위해 버튼(79)을 누른다. (버튼(79)의 누름 또한 핸들(61)을 닫힌 위치에서 해제한다.) 이어서 버튼을 떼면 절단 메커니즘의 클램핑 메커니즘이 그 애초의 닫힌(클램핑) 상태로 돌아간다. 지지부(63)는 우선 크래들(53)에서 떨어져 축(75)을 따라 슬라이딩한 다음, 지지부 및 축을 수직으로 회전시키고, 지지부를 다시 축 아래로 눌러 적소에 고정함으로써 그 수직 방향으로 돌아간다.
다른 광섬유가 (방금 설치된 섬유와의 스플라이스를 형성하기 위해 커넥터의 다른 쪽에서) 커넥터에 설치된다면, (여전히 커넥터를 포함하고 있는) 크래들(53)이 장치 표면(77)의 반대쪽으로 이동하여 상기 과정이 반복된다. 커넥터에 설치된 다른 섬유가 없다면(즉, 방금 일어난 설치에 의해 스플라이스가 이미 형성되었다면, 또는 다음번의 스플라이스에 준비하여 커넥터에 섬유 하나만 설치된다면), 크래들(53)에서 커넥터가 제거되고, 크래들은 표면(77) 중앙으로 이동하며, 핸들(61)은 그 고정된 닫힌 위치로 이동한다. 이와 같이 장치는 이제 다른 커넥터에 의한 다른 섬유 설치 과정이 준비된다.
본 명세서에서 상술한 바와 같이, 장치의 절단 메커니즘(51)에 의한 절단을 통해 형성된 각각의 광섬유 단면은 섬유의 세로 축에 대해 수직이 아닌 각도로 경사진다. 절단이 바람직하게 실행되는 방식의 기본 원리는 WO 98/54608호에 개시된 바와 실질적으로 같다. 절단 메커니즘의 실시예의 상세는 도 4에 도시한다. 이 도면은 "클램프(1)" 및 "클램프(2)"로 표기한, 절단 메커니즘의 이격된 2개의 클램프에 의해 클램핑되는 광섬유(9)를 나타낸다. 섬유는 클램프 간격을 약간 증가시킴으로써(예를 들어, 한 클램프를 다른 클램프에서 떨어지게 이동시킴으로써) 두 클램프 사이에 팽팽하게 배치된다. 섬유가 장력 및 전단 응력이 가해진 상태로 배치되도록 모루(91)가 클램프 사이의 섬유를 옮기고, 스코어링 블레이드(scoring blade; 93)가 섬유에 선을 그어, 섬유가 섬유 축에 수직이 아닌 각도로 절단된다.
도 3은 이전 단락에서 설명한 구성요소들, 및 클램프(3) 및 클램프(4)로 표기한 2개의 추가 클램프를 포함하는 전체 절단 메커니즘(51)을 나타낸다. 클램프(1, 2)는 벗겨진 베어 섬유를 직접 클램핑한다. 클램프(3)는 섬유 코팅을 클램핑하며, 코팅된 섬유는 작은 직경(예를 들어, 250㎛)을 갖는다. 클램프(4)는 섬유 코팅을 클램핑하며, 코팅된 섬유는 더 큰 직경(예를 들어, 900㎛)을 갖는다. 즉, 사용되는 섬유 크기에 따라 클램프(3)가 코팅 섬유를 클램핑하거나 클램프(4)가 코팅 섬유를 클램핑한다. 250㎛ 및 900㎛의 섬유에 대한 상기 클램프들의 위치는 도 5에 개략적으로 나타낸다.
장치의 클램핑 메커니즘, 설치 메커니즘 및 커넥터 유지 수단의 상대적 배향은 절단 메커니즘이 비스듬한 섬유 단면을 형성하는 (상술한 바와 같은) 발명의 실시예에 대해 임계적으로 중요하다. 비스듬한 단면을 갖는 두 섬유 사이에 낮은 광 손실 스플라이스가 달성되도록, 두 섬유는 동축일 필요가 있으며, 이들의 단면은 (섬유의 세로 축을 포함하는 회전 축을 중심으로) 서로 180°로 대향한다. 이는 도 6에 개략적으로 나타낸다. 이를 달성하기 위해, 커넥터가 유지 수단(크래들; 53)에 유지될 때 절단면은 커넥터(1)의 구멍(7)에 수직일 필요가 있다. 스플라이스될 두 섬유의 180° 대향은 설치 메커니즘에 의해 달성된다. 섬유들 중 첫 번째는 설치 메커니즘에 의해 수직 절단 방향으로부터 설치 배향으로 90° 회전한다. 두 섬유 중 두 번째는 설치 메커니즘에 의해 반대 배향으로 수직 절단 배향으로부터 (반대) 설치 배향으로 90° 회전한다. 이에 따라, 두 섬유의 비스듬한 단면은 도 6에 나타낸 바와 같이 서로 180° 대향한다.
본 발명에 따른 장치는 바람직하게 다음을 포함하여 여러 가지 유리한 추가 특징이 있다. 바람직하게 장치는 수동으로 작동되는(그리고 바람직하게는 핸드헬드) 툴이다. 장치는 (예를 들어, 전기에 의해) 동력이 공급되고 그리고/또는 자동화되지만 바람직하게는 전체적으로 수동으로 조작된다. 장치는 핸드헬드형일 수도 있지만, 바람직하게는 "네트워크 엘리먼트", 즉 광통신 네트워크의 아이템, 예를 들어 케이블 스플라이스 클로저 또는 캐비넷에 부착할 수 있는 부착 수단을 포함한다. 장치는 바람직하게 무보수(maintenance-free)식이며, 미리 정해진 회수의 섬유 설치를 수행하면 처분할 수 있다. 이는 장치의 조작자 파트에서 상당 수준의 기술의 필요성을 피하는 설치 장치를 제공한다는 발명의 목적에 부합한다. 상술한 바와 같이, 절단 메커니즘은 바람직하게 장치 본체 내에 위치하고, 장치의 개구를 통한 섬유의 삽입만으로 광섬유에 의해 액세스될 수 있다. 절단 메커니즘은 바람직하게 (섬유 삽입을 위한 것 외에) 조작자에게 액세스될 수 없다. 따라서 절단 메커니즘은 바람직하게 보수를 위해 또는 예를 들어 스코어링 블레이드의 교체를 위해 액세스될 수 없다. 대신, 절단 메커니즘의 스코어일 블레이드는 절단되는 각 섬유 또는 섬유 세트에 대해 섬유에 선을 긋기 위한 블레이드의 새로운 부분이 나타나도록 "눈금이 표시"되는 것이 바람직하다. 이는 장치를 보수할 필요 없이 일관성을 제공하는 이점을 갖는다.
본 발명의 장치는 전체 개시가 본원에 참조로 포함된 본원의 영국 계속 특허 출원 0412003.6(B447)호에 개시 및 청구된 비-쐐기형 스플라이스 어셈블리에 사용하기 쉽게 적응될 수 있다. 이러한 용도로, 상술한 쐐기 부재는 커넥터 바디의 적절한 부분에 필요한 압착 동작을 가하도록 적응된 무딘 단부의 "푸셔(pusher)" 부재로 교체되어 쐐기 동작 없이도 커넥터 바디의 클램핑 부품들을 서로 멀리 밀 수도 있다.

Claims (31)

  1. 커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치로서,
    광섬유 절단 메커니즘;
    커넥터 유지 수단; 및
    섬유 삽입 메커니즘
    을 포함하며, 상기 절단 메커니즘에 의해 광섬유가 절단되어 상기 광섬유의 단부를 형성하고, 상기 광섬유의 단부는 상기 커넥터 유지 수단에 의해 유지되는 커넥터 속으로 상기 삽입 메커니즘에 의해 삽입될 수 있도록 배열되며, 상기 삽입 메커니즘은 상기 광섬유의 단부가 상기 커넥터 속으로 삽입될 때 상기 광섬유가 유지되는 홈을 갖는 만곡 지지부(curved support)를 포함하고, 상기 삽입 메커니즘은 상기 광섬유를 상기 커넥터 속으로 삽입하기 위해 상기 커넥터 홀더에 대하여 절단 배향과 삽입 배향 사이에서 상기 광섬유의 단부를 회전시키며, 상기 삽입 메커니즘에 의한 상기 광섬유의 회전은 실질적으로 90°에 이르는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광섬유의 단부는 상기 커넥터에 대하여 예정된 배향으로 상기 커넥터 속에 삽입되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절단 메커니즘은 형성된 상기 광섬유의 단부의 단면이 상기 광섬유의 세로 축에 대하여 비-수직 각도로 배향되도록, 상기 광섬유를 절단하도록 배열되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘에 의한 상기 커넥터속으로의 상기 광섬유의 삽입은 상기 커넥터에 대하여 상기 광섬유의 비-수직 단면의 배향이 예정되도록 이루어지는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절단 메커니즘이 배치되는 본체를 포함하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 절단 메커니즘은 상기 본체의 개구를 통한 광섬유의 삽입에 의해서만, 절단될 광섬유에 의해 액세스될 수 있는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘은 상기 커넥터에 상기 광섬유의 단부를 삽입하기 위해 상기 광섬유를 조종하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘은 상기 커넥터에 상기 광섬유를 삽입하기 위해 상기 절단된 광섬유의 단부를 상기 절단된 광섬유의 단부로부터 연장되는 상기 광섬유의 세로 축을 따르는 방향으로 상기 커넥터 유지 수단에 대하여 이동시키는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘에 의한 상기 광섬유의 축 방향 이동은 상기 광섬유가 상기 커넥터에 완전히 삽입되는 잠금 위치로 상기 삽입 메커니즘의 이동을 포함하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘이 상기 잠금 위치에 있을 때, 상기 삽입 메커니즘은 상기 커넥터로부터 상기 광섬유의 제거를 저항하고, 상기 삽입 메커니즘의 탄성 수단이 상기 광섬유에 삽입력을 가하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 만곡 지지부는 적어도 부분적인 디스크를 포함하고, 상기 적어도 부분적인 디스크의 원주 상에 상기 광섬유가 유지되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘은 상기 광섬유를 절단하는 동안 상기 광섬유를 클램핑하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘에 의한 상기 광섬유의 클램핑은 상기 광섬유의 절단에 이어 상기 광섬유가 상기 커넥터속에 삽입될 때까지 유지되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 지지부 상에서의 상기 광섬유의 클램핑 및 유지는 상기 지지부 원주의 적어도 일부분의 둘레에서 상기 지지부의 적어도 부분적인 디스크의 피벗 섬유 로크 부재를 회전시킴으로써 달성되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 섬유 로크 부재의 회전은 상기 지지부의 원주에 있는 홈에 상기 광섬유를 포획하고, 상기 홈은 상기 원주를 따라 상기 섬유 로크 부재의 회전 방향으로 깊이가 감소하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커넥터 유지 수단은 커넥터용 크래들(cradle)을 포함하며, 상기 크래들은 상기 장치의 나머지부에 대하여 이동가능한,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 크래들은 2개의 대향하는 삽입 위치들 사이에서 상기 장치의 본체를 통해 이동 가능하며, 상기 광섬유들은 상기 커넥터에 광섬유 스플라이스(splice)를 형성하기 위해 상기 크래들에 의해 유지되는 커넥터의 각각의 대향하는 단부들 속에 삽입될 수 있는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 삽입 메커니즘의 2개의 대향하는 삽입 배향들이 제공되며, 상기 삽입 메커니즘은 절단 배향의 대향하는 면들 상에 위치되고, 상기 대향하는 삽입 배향들은 상기 크래들의 2개의 대향하는 삽입 위치들에 각각 배치되는 커넥터 속에 광섬유들을 삽입하기 위한 것인,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  22. 제 3 항에 있어서,
    상기 절단 메커니즘은 상기 광섬유의 비-수직 단면이 상기 커넥터 유지 수단에 의해 유지되는 커넥터속으로의 상기 광섬유의 삽입 방향과 실질적으로 수직인 평면에 놓이도록, 상기 광섬유의 비-수직 단면을 형성하도록 배열되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 커넥터에 스플라이스된 2개의 광섬유들의 비-수직 단면들은 상기 광섬유들의 세로 축을 포함하는 회전 축 부근에서 180°대향되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  24. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커넥터 유지 수단에 의해 유지되는 커넥터를 개방하여, 그 안에 광섬유를 삽입할 수 있도록, 상기 커넥터 유지 수단에 대하여 이동가능한 하나 이상의 쐐기 부재들을 더 포함하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    크래들의 각각의 삽입 위치에 인접하게 배치되며, 상기 크래들에 의해 유지되는 커넥터의 각각의 부품들만을 개방하여 상기 커넥터의 각각의 대향하는 단부들속에 광섬유가 삽입될 수 있도록 배열되는 하나 이상의 쐐기 부재들을 더 포함하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  26. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    작동 위치로 이동될 때, 상기 절단 메커니즘이 광섬유를 절단하게 하는 적어도 하나의 핸들을 더 포함하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  27. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 수동으로 작동되는 장치인,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  28. 삭제
  29. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커넥터는 적어도 2개의 부품들을 포함하며, 상기 2개의 부품들 사이에 상지 장치의 상기 삽입 메커니즘에 의해 상기 광섬유가 삽입되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 커넥터의 부품들은 쐐기 부재(들)에 의해 개방됨으로써, 상기 커넥터속에 상기 광섬유의 삽입을 가능하게 하는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 커넥터 및 상기 장치의 쐐기 부재들 및 커넥터 유지 수단은 상기 쐐기 부재들이 한번에 상기 커넥터의 일부분만을 개방하여 상기 커넥터의 개방된 부분에 광섬유를 설치하면서 상기 커넥터의 다른 부분을 개방되지 않은 채로 유지하도록 배열되는,
    커넥터에 광섬유를 설치하기 위한 장치.
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