KR101279934B1 - 광섬유 커넥터 - Google Patents

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이수남
강민재
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Abstract

본 발명은 광섬유 커넥터에 관한 것으로서, 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있게 제1중공을 갖되 제1선단으로부터 후방으로 이격되는 위치상에 동심상으로 내경이 좁아지게 형성되어 베어 광섬유를 지지하는 제1내부 지지턱이 형성되어 제1내부 지지턱과 제1선단 사이에 에어갭 공간을 형성하는 메인 광섬유 지지홀더와, 메인 광섬유 지지홀더와 길이방향을 따라 나사결합될 수 있게 외주면에 제1외부 나사선이 형성되어 있고, 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있는 제2중공 내에 베어 광섬유를 고정하기 위한 충진제가 충진될 수 있는 충진공간을 갖게 형성된 서브 광섬유 지지홀더와, 메인 광섬유 지지홀더의 외측에서 결합되며 수용홈 내부에 나사선이 형성된 메인 결합너트와, 메인 결합너트의 후퇴를 억제하게 메인 광섬유 지지홀더에 결합되는 록킹부재와, 메인 결합너트를 감싸도록 메인 결합너트에 고정되는 메인 하우징을 구비한다. 이러한 광섬유 커넥터에 의하면, 광섬유 정렬 오차에 의해 누설되는 광이 에어갭 공간을 통해 감쇠시키면서 광전송측으로의 반사광을 줄일 수 있고, 광섬유 고정용 에폭시가 누설광에 의한 영향을 받지 않도록 할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

광섬유 커넥터{optical fiber connector}
본 발명은 광섬유 커넥터에 관한 것으로서, 상세하게는 의료용 고출력 레이저광을 전송하는 광섬유에 사용하는 광섬유 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유 상호간을 접속하기 위한 광섬유 커넥터가 다양하게 알려져 있다.
이러한 광섬유 커넥터는 통상 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있는 페룰과 페룰을 감싸며 암수 상호간을 결합하기 위한 결합 하우징을 갖는 구조로 되어 있고, 페룰 내의 베어 광섬유는 에폭시등에 의해 고정된다.
그런데, 이러한 광섬유 커넥터를 고출력 레이저광을 전송하는 의료용 광섬유의 접속용으로 적용하는 경우 상호 대향되게 어레이되는 페룰 내의 베어 광섬유 상호간을 완벽하게 정렬하기 어려렵고 이러한 정렬오차가 발생될 때 누설되는 레이저 광에 의해 페룰 면에 반사되어 역으로 진행하는 광이 레이저 장비에 손상을 주거나, 누설된 레이저광의 과열에 의해 고정용 에폭시가 손상되는 번닝(burning) 현상이 발생되어 커넥터를 손상시킬 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 광섬유 정열오차에 의해 누설광에 의한 손상을 억제시킬 수 있는 광섬유 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광섬유 커넥터는 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있으며 상기 베어 광섬유의 외경보다 큰 내경의 제1중공을 갖되 제1선단으로부터 후방으로 이격되는 위치상에 동심상으로 내경이 좁아지게 형성되어 상기 베어 광섬유를 지지하는 제1내부 지지턱이 형성되어 상기 제1내부 지지턱과 상기 제1선단 사이에 에어갭 공간을 형성하고 있고, 상기 제1선단 맞은 편의 제1후단으로부터 상기 제1내부 지지턱을 향하는 방향으로 내부에 제1내부 나사선이 형성되어 있으며, 외주면에는 상기 제1선단으로부터 이격된 위치에 외경이 확장되게 형성된 제1걸림턱과, 상기 제1걸림턱으로부터 제1후단 방향으로 이격된 위치상에 외경이 좁아지게 형성된 제1걸림홈이 형성된 메인 광섬유 지지홀더와; 상기 메인 광섬유 지지홀더의 상기 제1내부 나사선을 통해 나사결합될 수 있게 제2선단의 외주면에 후방을 향해 제1외부 나사선이 형성되어 있고, 상기 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있는 제2중공을 갖되 상기 제2선단 맞은편의 제2후단으로부터 상기 제2선단 방향으로 상기 베어 광섬유를 고정하기 위한 충진제가 충진될 수 있는 충진공간을 갖게 형성되어 있고, 상기 제1외부 나사선이 끝나는 부분부터 상기 제2후단까지 외경이 상기 제2선단보다 크게 형성된 걸림부분을 갖는 서브 광섬유 지지홀더와; 상기 메인 광섬유 지지홀더의 외측에서 제1후단을 통해 진입되어 상기 제1걸림턱에 의해 걸림될 수 있게 제2걸림턱이 형성되어 있고 제3선단으로부터 제2걸림턱 방향으로 형성된 수용홈 내부에 제2내부나사선이 형성된 메인 결합너트와; 상기 제1걸림홈에 결합되어 상기 메인 결합너트의 후퇴를 억제하는 록킹부재와; 상기 메인 결합너트를 감싸도록 메인 중공을 갖되 외주면에서 내주면을 향해 내외로 관통하는 고정용 관통홀을 통해 고정부재에 의해 상기 메인 결합너트를 고정할 수 있도록 된 메인 하우징;을 구비한다.
바람직하게는 상기 서브 광섬유 지지홀더의 상기 제1외부 나사선을 통해 나사결합되어 상기 서브 광섬유 지지홀더의 상기 메인 광섬유 지지홀더로의 진입깊이를 조절길이를 조절할 수 있도록 된 결합길이 조정너트;를 더 구비한다.
또한, 상기 충진공간에는 에폭시가 충진되어 상기 베어 광섬유를 상기 서브 광섬유 지지홀더내에 고정시키도록 되어 있다.
더욱 바람직하게는 상기 메인 광섬유 지지홀더와 상기 서브 광섬유 지지홀더 및 상기 메인 하우징은 금속소재로 형성된다.
본 발명에 따른 광섬유 커넥터에 의하면, 광섬유 정렬 오차에 의해 누설되는 광이 에어갭 공간을 통해 감쇠시키면서 광전송측으로의 반사광을 줄일 수 있고, 광섬유 고정용 에폭시가 누설광에 의한 영향을 받지 않도록 할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유 커넥터의 단면도이고,
도 2는 도 1의 광섬유 커넥터의 분리 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 커넥터를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유 커넥터의 단면도이고, 도 2는 도 1의 광섬유 커넥터의 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유 커넥터(100)는 메인 광섬유 지지홀더(110), 서브 광섬유 지지홀더(150), 결합길이 조정너트(160), 메인 결합너트(170), 록킹클립(180), 메인 하우징(190)를 구비한다.
메인 광섬유 지지홀더(110)는 베어 광섬유(11)가 관통되게 삽입될 수 있는 제1중공(112)을 갖게 형성되어 있다.
여기서, 베어 광섬유(11)는 광섬유(10)의 자켓부분(14)이 제거된 코어와 클래드로된 부분을 말한다.
메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1중공(112)은 베어 광섬유(11)의 외경보다 수내지 수십배 훨씬 크게 형성되어 있다.
메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1선단(115)으로부터 후방으로 이격되는 위치상의 제1중공(112) 내에는 동심상으로 내경이 좁아지게 형성되어 베어 광섬유(11)를 지지하는 제1내부 지지턱(114)이 형성되어 있다.
여기서 제1 내부 지지턱(114)의 내경은 베어 광섬유(11)와의 유격이 거의 없을 정도로 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1내부 지지턱(114)과 제1선단(115) 사이에는 에어갭 공간(112a)이 형성된다.
메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1선단(115) 맞은 편의 제1후단(116)으로부터 제1내부 지지턱(114)을 향하는 방향으로 내부에 제1내부 나사선(117)이 형성되어 있으며, 외주면에는 제1선단(115)으로부터 후방으로 이격된 위치에 외경이 확장되게 형성된 제1걸림턱(121)과, 제1걸림턱(121)으로부터 제1후단(116) 방향으로 이격된 위치상에 외경이 좁아지게 형성된 제1걸림홈(123)이 형성되어 있다.
참조부호 118은 메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1걸림턱(121)으로부터 제1선단(115) 방향으로 일정길이 외경이 확장되게 돌출된 부분으로 후술되는 광전송 커넥터(200)의 진입깊이를 제한하기 위한 진입제한용 턱이다.
서브 광섬유 지지홀더(150)는 메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1내부 나사선(117)을 통해 나사결합될 수 있게 되어 있고, 베어광섬유(11)를 고정되게 삽입하여 메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1중공(112)을 통해 삽입시킬 수 있도록 되어 있다.
서브 광섬유 지지홀더(150)는 메인 광섬유 지지홀더(110)의 제1중공(112) 내부로 진입되는 제2선단(151)의 외주면에 후방을 향해 연장된 제1외부 나사선(155)이 형성되어 있고, 베어 광섬유(11)가 관통되게 삽입될 수 있는 제2중공(152)을 갖게 형성되어 있다.
또한, 서브 광섬유 지지홀더(150)는 제2선단(151)과 제2후단(157) 사이에 베어광섬유(11)의 외경에 대응되는 내측으로 동심상으로 돌출된 제2내부 지지턱(156)이 형성되어 있다.
서브 광섬유 지지홀더(150)의 제2선단(151) 맞은편의 제2후단(157)으로부터 제2선단(151) 방향의 제2 내부 지지턱(156)과의 사이의 내부는 베어 광섬유(11)를 고정하기 위한 충진제가 충진될 수 있는 충진공간(158)을 갖게 형성되어 있다.
또한, 서브 광섬유 지지홀더(150)의 제1외부 나사선(155)이 끝나는 부분부터 상기 제2후단(157)까지 외경이 제2선단(151)보다 크게 형성된 걸림부분(159)을 갖게 형성되어 있다.
메인 결합너트(170)는 메인 광섬유 지지홀더(110)의 외측에서 제1후단(116)을 통해 진입되어 제1걸림턱(121)에 의해 걸림될 수 있게 전후로 관통되되 내부에 제2걸림턱(172)이 형성되어 있고 제3선단(174)으로부터 제2걸림턱(172) 방향으로 형성된 수용홈(176) 내부에 제2내부나사선(177)이 형성되어 있다.
여기서 메인 결합너트(170)는 후술되는 광전송 커넥터(200)와 나사결합에 의해 상호 결합하기 위한 것이다.
록킹클립(180)은 록킹부재로서 적용된 것으로서, C자 형태로 형성되어 제1걸림홈(123)에 결합되어 메인 결합너트(170)의 메인 광섬유지지홀더(110)로부터의 후퇴를 방지한다.
메인 하우징(190)은 메인 결합너트(170)를 감싸도록 메인 결합너트(170)의 외경에 대응되는 내경의 메인 중공(192)을 갖되 외주면에서 내주면을 향해 내외로 관통하며 내부에 나사선이 형성된 고정용 관통홀(194)을 통해 볼트(197)와 같은 고정부재에 의해 메인 결합너트(170)를 고정할 수 있도록 되어 있다.
메인 하우징(190)은 메인 광섬유 지지홀더(110)의 선단부분이 외부로 일정길이 노출되고 서브 광섬유 지지홀더(150)까지 에워쌀 수 있는 길이로 형성된다.
참조부호 198은 메인 하우징(190) 내로 진입하여 메인 광섬유 지지홀더(110)와 서브 광섬유 지지홀더(150) 및 베어 광섬유(11)의 자켓부분(14)을 포함한 광섬유(10)를 에워싸게 결합되는 보호튜브이다.
결합길이 조정너트(160)는 내부에 나사선이 형성되어 서브 광섬유 지지홀더(150)의 제1외부 나사선(155)을 통해 나사결합되어 서브 광섬유 지지홀더(150)의 메인 광섬유 지지홀더(110)로의 진입깊이를 조절길이를 조절할 수 있도록 되어 있다.
한편, 서브 광섬유 지지홀더(150)의 충진공간(158)에는 에폭시(185)가 충진되어 베어 광섬유(110)를 서브 광섬유 지지홀더(150)내에 고정시킨다.
여기서, 메인 광섬유 지지홀더(110)와 서브 광섬유 지지홀더(150) 및 메인 하우징(190)은 누설광에 의한 열의 방열이 용이하게 금속소재 예를 들면 스테인레스 스틸소재로 형성된다.
이러한 광섬유 커넥터(100)는 레이저광을 출사하는 광원(250)으로 집속렌즈(255)에 의해 집속되어 전송 광섬유(260)가 장착된 전송 광커넥터(200)를 통해 광이 전송될 때, 전송광커넥터(200)의 외주면에 나사선이 형성되어 있고, 메인 광섬유 지지홀더(110)가 일정깊이 진입될 수 있게 진입홈(212)이 형성된 결합 하우징(210)의 진입홈(212) 내에 메인 광섬유 지지홀더(110)가 진입되게 하여 메인 결합너트(170)를 통해 결합 하우징(210)을 결합하면 된다.
이 경우, 전송광섬유(260)의 종단과 광섬유 커넥터(100)의 베어 광섬유(11)의 정렬이 약간 어긋나는 경우 발생되는 누설광은 에어갭공간(112a)을 통해 확산 및 감쇠되고, 에어갭 공간(112a)내에서 반사되는 광 중 전송광섬유(260)로의 재진입되는 광이 억제된다. 또한, 베어 광섬유(11)는 서브 광섬유지지홀더(150)에 의해 에폭시(185)로 고정되어 있어 고정부분이 누설광에 직접적인 영향을 전혀 받지 않는다.
이러한 광섬유 커넥터(100)는 서브 광섬유 지지홀더(150)의 제2중공(156)을 통해 베어 광섬유(11)를 제2선단(151) 외부로 충분한 길이가 노출되게 진입시킨 다음 충진공간(158)에 에폭시(185)를 주입하여 고정시킨다. 또한, 메인 광섬유 지지홀더(110)에는 제1후단(116)을 통해 메인 결합너트(170)를 삽입하고, 록킹클립(180)을 제1걸림홈(123)을 통해 결합한다. 이후, 결합길이 조정너트(160)를 충분히 걸림부분(159)쪽으로 후퇴시켜 놓은 상태에서 서브 광섬유 지지홀더(150)를 메인 결합너트(170)가 결합된 메인 광섬유 지지홀더(110)와 나사결합하고, 이 때 제1선단(115)에 대한 베어 광섬유(11)의 내부 또는 외부로의 설정된 이격 길이에 대응되게 서브 광섬유 지지홀더(150)를 진입시킨 다음 결합길이 조정너트(160)를 제1후단(116)에 밀착되는 위치까지 전진시키면된다.
이후, 메인 하우징(190)을 메인 결합너트(170) 외측에서 고정볼트(197)로 고정하고 보호튜브(198)를 결합하면 된다.
110: 메인 광섬유 지지홀더 150: 서브 광섬유 지지홀더
160: 결합길이 조정너트 170: 메인 결합너트
180: 록킹클립 190: 메인 하우징

Claims (4)

  1. 광섬유 커넥터에 있어서,
    베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있으며 상기 베어 광섬유의 외경보다 큰 내경의 제1중공을 갖되 제1선단으로부터 후방으로 이격되는 위치상에 동심상으로 내경이 좁아지게 형성되어 상기 베어 광섬유를 지지하는 제1내부 지지턱이 형성되어 상기 제1내부 지지턱과 상기 제1선단 사이에 에어갭 공간을 형성하고 있고, 상기 제1선단 맞은 편의 제1후단으로부터 상기 제1내부 지지턱을 향하는 방향으로 내부에 제1내부 나사선이 형성되어 있으며, 외주면에는 상기 제1선단으로부터 이격된 위치에 외경이 확장되게 형성된 제1걸림턱과, 상기 제1걸림턱으로부터 제1후단 방향으로 이격된 위치상에 외경이 좁아지게 형성된 제1걸림홈이 형성된 메인 광섬유 지지홀더와;
    상기 메인 광섬유 지지홀더의 상기 제1내부 나사선을 통해 나사결합될 수 있게 제2선단의 외주면에 후방을 향해 제1외부 나사선이 형성되어 있고, 상기 베어 광섬유가 관통되게 삽입될 수 있는 제2중공을 갖되 상기 제2선단 맞은편의 제2후단으로부터 상기 제2선단 방향으로 상기 베어 광섬유를 고정하기 위한 충진제가 충진될 수 있는 충진공간을 갖게 형성되어 있고, 상기 제1외부 나사선이 끝나는 부분부터 상기 제2후단까지 외경이 상기 제2선단보다 크게 형성된 걸림부분을 갖는 서브 광섬유 지지홀더와;
    상기 메인 광섬유 지지홀더의 외측에서 제1후단을 통해 진입되어 상기 제1걸림턱에 의해 걸림될 수 있게 제2걸림턱이 형성되어 있고 제3선단으로부터 제2걸림턱 방향으로 형성된 수용홈 내부에 제2내부나사선이 형성된 메인 결합너트와;
    상기 제1걸림홈에 결합되어 상기 메인 결합너트의 후퇴를 억제하는 록킹부재와;
    상기 메인 결합너트를 감싸도록 메인 중공을 갖되 외주면에서 내주면을 향해 내외로 관통하는 고정용 관통홀을 통해 고정부재에 의해 상기 메인 결합너트를 고정할 수 있도록 된 메인 하우징;을 구비하는 광섬유 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브 광섬유 지지홀더의 상기 제1외부 나사선을 통해 나사결합되어 상기 서브 광섬유 지지홀더의 상기 메인 광섬유 지지홀더로의 진입깊이를 조절길이를 조절할 수 있도록 된 결합길이 조정너트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 충진공간에는 에폭시가 충진되어 상기 베어 광섬유를 상기 서브 광섬유 지지홀더내에 고정시키도록 된 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메인 광섬유 지지홀더와 상기 서브 광섬유 지지홀더 및 상기 메인 하우징은 금속소재로 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커넥터.


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