KR101759161B1 - 내방사선 광섬유 및 이를 이용한 온도 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사선 환경에서 방사선에 의한 영향을 최소화하는 내방사선 광섬유 및 내방사선 광섬유에 브라그 격자를 생성하여 방사선 환경 내에서의 온도 센싱 정확도를 향상시킨 내방사선 광섬유를 이용한 온도 센서에 대한 것이다.
본 발명은, 코어와, 상기 코어의 외측에 형성되며 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 클래딩을 포함하며, 상기 코어와 상기 클래딩의 사이에는 상기 코어보다 낮은 굴절률의 버퍼층이 형성되는 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유, 및 이를 이용한 광섬유 온도 센서를 제공한다.

Description

내방사선 광섬유 및 이를 이용한 온도 센서{Radiation Hardened Optical Fiber and Temperature Sensor Using the Same}
본 발명은 내방사선 광섬유 및 이를 이용한 온도 센서에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 방사선 환경에서 방사선에 의한 영향을 최소화하는 내방사선 광섬유 및 내방사선 광섬유에 브라그 격자를 생성하여 방사선 환경 내에서의 온도 센싱 정확도를 향상시킨 내방사선 광섬유를 이용한 온도 센서에 대한 것이다.
내방사선 광섬유는 방사선 환경 내에서도 광 손실 및 광섬유 손상이 최소화되거나 없는 내방사선 특성을 갖는 특수 광섬유이다.
최근 세계적으로 급격한 인구 증가와 개발 도상국들의 산업화로 인한 에너지 수요의 증가에 따라 원자력 에너지 발전 설비의 발전량이 증가되고 있다. 이러한 상황에서 원자력 에너지 발전 설비의 안전 상황을 실시간으로 판단하여 적절한 대처를 수행하기 위하여 원자로 내부나 원자력 압력 용기, 냉각기 등의 원자력 설비의 온도를 지속적으로 모니터링할 필요가 있다. 현재 고온에서 동작하는 열전대 온도 센서인 Thermocouple나 Thermistor, 또는 방사(복사) 온도 센서가 원자력 설비의 온도 측정을 위해 사용되고 있으나 온도센서 민감도나 내식성, 센서 프로브의 손상, 그리고 시간이 지남에 따라 발생하는 드리프트(Drift) 현상 등의 문제가 있다는 단점으로 인해 광섬유를 이용한 센서 기술이 주목받고 있다.
광섬유에 격자(FBG : Fiber Bragg Grating)를 이용한 센서 기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2012-0050866호를 예를 들면, 광섬유 격자 센서를 이용하여 온도와 스트레인을 함께 측정하는 기술을 제시하고 있다.
그런데, 방사선 환경 내에서 작동하는 센서의 경우에는 내방사선 특성을 갖추는 것이 요구된다. 그런데, 일반적으로 광섬유가 방사선에 노출되면, 광섬유 코어 영역 내에 radiation-induced defects 및 colour centers가 형성되어 광신호 전송 손실이 증가하게 되는 문제점이 있다.
방사선 환경 내에서 센서로서 작동하기 위한 광섬유 및 이를 이용한 광섬유 센서를 제공하기 위해서는 내방사선 특성과 더불어, 광섬유 격자가 효과적으로 생성될 수 있는 조건이 충족되어야 하나, 종래의 기술에서는 이를 위한 해결 수단이 제시되지 않았다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 방사선 환경에서 방사선에 의한 영향을 최소화하는 내방사선 광섬유 및 내방사선 광섬유에 격자를 생성하여 방사선 환경 내에서의 온도 센싱 정확도를 향상시킨 내방사선 광섬유를 이용한 온도 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 코어와, 상기 코어의 외측에 형성되며 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 클래딩을 포함하며, 상기 코어와 상기 클래딩의 사이에는 상기 코어보다 낮은 굴절률의 버퍼층이 형성되는 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 버퍼층은 고순도 실리카 글래스로 형성될 수 있다. 또한, 상기 버퍼층은 OH, F, Ce, H2, N, Cl, 및 Ga 중 적어도 하나가 첨가된 실리카 글래스로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 코어는 게르마늄(Ge)이 함유된 GeO2-SiO2 조성으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 클래딩은, 상기 버퍼층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 버퍼층보다 낮은 트렌치층과, 상기 트렌치층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 트렌치층보다 높은 외부 클래딩을 포함하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 트렌치층은 붕소(B) 또는 불소(F)를 함유하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 코어와, 상기 코어의 외측에 형성되며 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 클래딩을 포함하며, 상기 코어와 상기 클래딩의 사이에는 상기 코어보다 낮은 굴절률의 버퍼층이 형성되고, 상기 코어에는 격자가 형성되어 온도에 따른 반사파장 변화로 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 광섬유 온도 센서를 제공한다.
바람직하게, 상기 버퍼층은 고순도 실리카 글래스로 형성되거나, OH, F, Ce, H2, N, Cl, 및 Ga 중 적어도 하나가 첨가된 실리카 글래스로 형성될 수 있다.
또한, 상기 코어는 게르마늄(Ge)이 함유된 GeO2-SiO2 조성으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 클래딩은, 상기 버퍼층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 버퍼층보다 낮은 트렌치층과, 상기 트렌치층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 트렌치층보다 높은 외부 클래딩을 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 내방사선 특성을 향상시키기 위해 Ge가 함유된 조성의 코어와, 내방사선 특성을 향상시키기 위한 버퍼층(buffer layer), 및 트렌치 구조 등으로 구성된 클래딩 구조를 갖는 내방사선 특수 광섬유가 제공된다.
특히, 본 발명은 통상적인 광섬유에 비해 내방사성이 우수하다는 장점을 갖고 있다
본 발명은, 내방사선 효과와 더불어 원하는 구조의 온도 센서의 제작이 가능하여, 방사선이 조사되는 극한 환경에서 활용가능한 정밀한 온도 센서가 제공될 수 있다.
도 1은 광섬유에 광섬유 격자를 생성하는 과정을 도시한 모식도로서, (a)는 GeO defect 모델이고, (b)는 UV 레이저 조사에 의해 형성된 GeE 모델이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 구성을 도시한 사시도(좌측) 및 단면도(우측)이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 굴절률 분포를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 다른 굴절률 분포를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)에 대한 감마선 조사에 따른 RIA 특성 변화를 시간(a)과 방사선 조사량(b)에 따라 나타낸 도면이다.
도 6은 통상적인 광섬유(광섬유B)에 대한 감마선 조사에 따른 RIA 특성 변화를 시간(a)과 방사선 조사량(b)에 따라 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)의 온도 변화에 따른 FBG 피크 파장 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 통상적인 광섬유(광섬유B)의 온도 변화에 따른 FBG 피크 파장 변화를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
광섬유가 방사선에 노출되면 radiation-induced defects 및 colour defects가 형성되어 광신호 전송 손실이 발생하게 된다. 그런데, 고순도 실리카 글래스(Pure Silica Glass)나 OH, F, Ce, H2, N, Cl, Ga 등과 같은 특정 원소를 광섬유 코어 영역 내에 첨가하면, 방사선 노출에 따른 광섬유 코어 영역 내의 비가교 산소 결함(Non-Bridging Oxygen Hole Center : NBOHC)을 감소시키며 실리카 글래스 내의 E' Center 형성을 억제하여 광전송 손실을 최소화할 수 있다. 그러나, 광섬유 장주기 또는 단주기 격자 등을 활용한 온도 센서로 광섬유를 활용하기 위해서는 내방사선 특성이 요구될 뿐만 아니라 광섬유 격자로 제조되기 위하여 광섬유 코어 영역 내의 산화게르마늄(GeO2)에 의한 광민감성 증가가 요구된다.
도 1은 광섬유에 광섬유 격자를 생성하는 과정을 도시한 모식도로서, (a)는 GeO defect 모델이고, (b)는 UV 레이저 조사에 의해 형성된 GeE 모델이다.
실리카 광섬유 코어 영역 내에 존재하는 GeO2는 무정형 형태의 4면체 구조의 순수한 SiO2와 같은 구조로 존재하여 3개의 산소와 하나의 Ge 또는 Si 원자와 결합하고 있는 GeO(Oxygen deficient germanium) defect가 형성된다. 광섬유 격자(FBG) 제조는 광섬유 코어 영역 내에 존재하는 GeO defect가 UV 레이저 조사에 의해 결합이 깨져 GeE defect를 생성하여 굴절률 변화를 일으키는 photosensitivity 현상을 이용한 것이다. 이에 따라 광섬유의 길이 방향으로 주기적인 굴절률 변화가 발생하여 광섬유를 통과하는 빛이 특정 파장에서 반사된다. 반사되는 빛의 파장은 주변 온도에 따라 민감하게 변화하며, 이러한 원리를 이용하여 FBG 광섬유 온도 센서로의 활용이 가능해진다. 그런데, GeO2가 광섬유 코어 영역 내에 존재하는 상태에서 방사선에 노출되면, Ge와 관련된 radiation-induced defects 및 colour defects가 형성되어 광전송 손실이 증가하는 문제점이 존재한다.
방사선 환경에서의 GeO2에 의한 문제를 해소하기 위해, 고순도 실리카 글래스 코어를 활용하는 경우, 광섬유 코어 영역 내에서 광신호가 전반사되어 광신호 전송이 가능하도록 광섬유 클래딩 영역의 굴절률을 코어 영역에 비해 낮게 하여야 한다. 이를 위해 코어 외측에 Flourine 및/또는 Boron을 함유시켜 굴절률을 낮게 할 수 있다. 그러나 낮은 굴절률을 갖는 클래딩을 활용할 경우, 코어와 클래딩의 조성차이에 의해 계면에서 서로 다른 팽창률에 따른 잔류 응력이 발생하여 방사선에 노출시, defect center가 증대되어 광손실이 증대될 수 있는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 구성을 도시한 사시도(좌측) 및 단면도(우측)이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 굴절률 분포를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(1)는, 중앙의 코어(10)와, 코어(10)를 둘러싼 버퍼층(20)과, 버퍼층(20) 외측을 둘러싸고 내부 클래딩으로 기능하는 트렌치층(30)과, 트렌치층(30) 외측을 둘러싼 외부 클래딩(40)을 포함한다. 외부 클래딩(40)의 외측에는 코팅층(50)이 피복될 수 있다. 한편, 상기 트렌치층(30)과 외부 클래딩(40)은 별도 구분없이 하나의 클래딩층으로 구성될 수도 있다.
코어(10)는 게르마늄(Ge)이 함유된 GeO2-SiO2 조성을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서 상기 코어(10)는 OVD(Outer Vapor Deposition) 공법을 이용하여 형성될 수 있다. 광섬유가 방사선에 노출되는 경우 발생되는 광전송 손실(Radiaction-Induced Attenuation : RIA)의 원인이 되는 RID(Radiation-Induced Defects)의 생성을 최소화하기 위해서는 코어 영역의 불순물의 함량을 최소화시키는 것이 바람직하다. OVD 공법은 코어 영역 내의 불순물 함량을 줄일 수 있는 공법 중 하나이며, 전조사를 수행하여 RID의 전구체(precursor)의 농도를 낮추어 광섬유의 내방사선 특성을 향상시키는 것이 바람직할 수 있다.
버퍼층(20)은, 코어(10)에 미치는 방사선의 영향을 최소화하기 위하여 코어(10)의 외측에 형성된다. 버퍼층(20)은, 코어(10)와 클래딩(트렌치층(30)이 없는 경우) 또는 코어(10)와 트렌치층(30) 사이에 형성된다. 버퍼층(20)은 클래딩 또는 트렌치층(30) 사이의 계면에서 발생되는 RID의 생성 및 코어 영역으로의 산란(diffusion)을 방지한다. 또한, 버퍼층에 존재하는 OH, F, Ce, H2, N, Cl, Ga 등과 같은 특정 물질들에 의해 방사선 조사에 의한 코어층 및 코어층과 버퍼층 계면에서 생성되는 defect center를 감소 시킬 수 있다.
버퍼층(20)의 존재로 인해 RIA를 최소화할 수 있으며 내방사선 특성을 향상시킨다. 버퍼층(20)은 고순도 실리카 글래스(SiO2)로 이루어질 수 있다. 또는 버퍼층(20)은 OH, F, Ce, H2, N, Cl, Ga 등과 같은 특정 원소를 첨가시켜 제조될 수 있다.
트렌치층(30)은 내부 클래딩으로서 기능한다. 일 실시예에 있어서, 트렌치층(30)은 붕소(Boron) 또는 불소(Flourine)이 첨가된 실리카(B-SiO2, F-SiO2)로 이루어질 수 있다. 광섬유가 방사선인 감마선에 노출되어 생성된 RID의 영향으로 발생하는 광섬유의 광특성 변화 중 하나는 굴절률의 변화이다. 광섬유 코어(10) 및 클래딩의 굴절률이 변화하게 되면 단일모드 조건 혹은 전반사 조건이 더는 완벽하게 유지되지 않게 된다. 이에 따라 코어(10) 영역으로 전파되는 빛이 클래딩 영역으로 새어나가 광손실을 초래하게 된다. 이를 방지하기 위해 코어(10) 및 외부 클래딩(40)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 트렌치층(30)을 코어(10) 및 버퍼층(20)의 바깥에 증착하여 외부 클래딩(40) 영역으로 빠져나간 빛이 다시 코어(10) 영역으로 입사하게 하여 광손실을 줄이도록 할 수 있다.
외부 클래딩(40)은 트렌치층(30)의 외측에 구비되며, 실리카로 형성될 수 있다. 외부 클래딩(40)의 외부에는 폴리머 재질의 코팅층(50)을 구비할 수 있다.
도 3을 참조하면, 코어(10)의 굴절률은 다른 부분에 비해 높고, 버퍼층(20)은 코어(10)의 굴절률보다 낮으며 대략 외부 클래딩(40)과 비슷한 굴절률을 가지며, 트렌치층(30)의 굴절률은 버퍼층(20)이나 외부 클래딩(40)보다 낮게 형성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유의 다른 굴절률 분포를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 버퍼층(20)은 불소(F)가 첨가된 실리카 글라스로 형성되며, 그 굴절률은 외부 클래딩(40)보다 작고 트렌치층(30)보다는 크게 형성된다.
전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(1)는 MCVD(Modified chemical vapor deposition) 및 OVD 공정을 통해 제조될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 삼염화붕소(BCl3) 가스가 사염화규소(SiCl4)와 함께 MCVD 공정 중에 제공되는데, 이는 굴절률이 다른 것에 비해 낮은 트렌치층(30)을 형성하기 위함이다. 글래딩 영역을 추가 증착시킨 후에, OVD 공법으로 제조된 SiO2-GeO2 조성의 유리 모재 (Glass rod)를 석영 유리관 중앙에 삽입시켜 고온의 열을 가해 실링(sealing)하여 광섬유 모재를 제조한다. 이러한 광섬유 모재를 인출하여 도 2에 도시된 바와 같은 내방사선 광섬유(1)를 생성한다.
<실시예>
① 광섬유A
본 발명에 따라 내방사선 광섬유(광섬유A)를 제조하였다. 인출타워에서 2150 ℃의 온도로 인출된 광섬유의 외부 지름은 125 ㎛이다. 코어의 지름은 8.30 ㎛이고, 트렌치층(30)에 Boron Oxide를 함유한 광섬유의 컷오프(cut-off) 파장은 1,208 nm이다. 코어(10)와 트렌치층(30) 사이의 버퍼층(20) 간격은 11.16 ㎛이고, 트레치층(30)의 간격은 8.93 ㎛이다. 코어(10)와 외부 클래딩(40) 간의 굴절률 차(Δncore)는 0.0050이고, 외부 클래딩(40)과 트렌치층(30) 간의 굴절률 차(Δndepressed-index)는 -0.0035이다.
② 광섬유B
광섬유A와의 비교를 위해, 버퍼층(20)과 트렌치층(30)이 없는 상용 단일모드 광섬유(광섬유B)를 사용하였다.
광섬유의 브라그 격자(FBG)는 광섬유 코어 내에 일정 길이의 주기적인 굴절률 변화를 주어 생성된다. 브라그 격자는 입사된 광 중에서 Bragg 조건을 만족시키는 특정 파장을 중심으로 일정 대역의 광은 반사시키고 나머지 광은 투과시킨다. FBG 공정용 UV laser로 248nm KrF excimer laser를 사용하였으며, Bragg 조건을 고려해 설계된 phase mask를 이용하여 광섬유 FBG를 본 발명에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)와 상용 단일모드 광섬유(광섬유B)에 생성하였다. 광섬유에 브라그 격자를 생성하는 공정 중에, 광섬유 수소 로딩 공정(상온에서 100bar의 압력으로 96시간 수행)을 추가로 수행하였다.
브라그 격자가 생성된 광섬유A의 경우, 단일 모드 조건의 파장인 1549 nm Bragg 반사 파장 peak이 나타났으며, FBG 반사 파 dB값은 16.37 dB로 이는 97.69 % 반사율을 나타내었다. 한편, 브라그 격자가 생성된 광섬유B의 경우, FBG 반사율은 16.37 dB@1549.5 nm로 동일한 특성을 나타었다. 그 외 Pref (Power reference level), Pdm (Minimum transmitted power), Tdm (Maximum transmittance dip), FWHM (Full bandwidth at half maximum), FWBZ (Full bandwidth between first zeros) 값은 표 1과 같다.
광섬유A 광섬유B
Pref (dBm) -20.73 -20.24
Pdm (dBm) -37.10 -36.61
Tdm (dB) 16.37 16.37
FWHM (nm) 0.08 0.09
FWBZ (nm) 0.42 0.41
방사선 조사 및 온도 변화에 따른 광섬유 FBG 스펙트럼 변화
방사선 조사에 따른 광섬유의 FBG 스펙트럼 특성 변화를 관찰하기 위해 light source (WLS : White light source)와 power detector (OSA : Optical spectrum analyzer)를 이용하여 실험 셋업을 구성하였다. 이때, Co-60 선원의 방사선 조사 선량은 381 Gy/min (1,000 Gy @2.625 min)이었으며, 조사 시간 및 누적 선량은 각각 1시간, 22.86 KGy 였다. 방사선에 노출된 내방사선 특수 광섬유의 길이는 11 m 였으며, 그 밖의 fiber adaptor와 같은 광소자들은 방사선 노출에 따른 영향을 최소화시키기 위해 두꺼운 납판 (Pb shield)를 이용하여 차폐하였다. 방사선 조사는 1시간 동안 수행되었으며, 5분 간격으로 FBG 스펙트럼을 측정하였다. 22,860 KGy 선량의 감마선을 조사한 후, Co-60 선원을 제거하여 다시 5분 간격으로 FBG 스펙트럼의 변화를 측정하여 annealing 특성을 관찰하였다. 방사선 조사시설 내부 광섬유 근처의 온도 또한 동시에 측정하였다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)에 대한 감마선 조사에 따른 RIA 특성 변화를 시간(a)과 방사선 조사량(b)에 따라 나타낸 것이고, 도 6은 통상적인 광섬유(광섬유B)에 대한 감마선 조사에 따른 RIA 특성 변화를 시간(a)과 방사선 조사량(b)에 따라 나타낸 것이다.
도 5와 도 6을 참조하면, 조사된 방사선량 (Dose)에 따른 광섬유의 RIA 특성을 살펴보면, 조사선량이 증가할수록 RIA 값이 증가하였으나 그 증가율이 점차 감소하는 경향을 보였다. 본 발명에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)의 경우, 1,000 Gy 방사선량 노출시 4.95 dB/km 의 RIA 값을 나타내었으며, 이는 상용 단일모드 광섬유(광섬유B)의 경우(28.18 dB/km @1,000 Gy)보다 매우 낮은 RIA 값을 나타낸다. 즉, 본 발명에 따른 내방사선 광섬유는 통상적인 광섬유에 비해 매우 향상된 내방사선 특성을 나타내었다. 감마선 조사가 끝나고, 선원을 제거하게 되면 RIA 값이 점차 감소하다 시간이 지날수록 감소율이 줄어들며 수렴하였으며 이는 감마선 조사에 의해 생성된 불안정한 defects의 annealing 현상 때문으로 이해된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내방사선 광섬유(광섬유A)의 온도 변화에 따른 FBG 피크 파장 변화를 도시한 도면이고, 도 8은 통상적인 광섬유(광섬유B)의 온도 변화에 따른 FBG 피크 파장 변화를 도시한 도면이다.
감마선 조사가 이루어지면서 광섬유 근처의 온도도 변화하였는데, 이는 감마선 선원을 둘러싸고 있는 금속판에 감마선이 충돌하면서 금속판의 온도가 증가하였기 때문으로 파악된다.
광섬유A와 광섬유B의 모두의 경우에 있어서, FBG peak 파장은 온도가 올라갈수록 장파장 영역으로, 온도가 내려갈수록 단파장 영역으로 이동하는 특성을 보였으며, 각각의 FBG 온도 민감도(Temperature sensitivity)는 0.0161 nm/˚C 와 0.0228 nm/˚C 로 측정되었다. 이에 따라 본 발명에 따른 내방사선 광섬유의 경우 온도 센서로의 이용이 충분히 가능한 것으로 확인되었다. 한편, 감마선 조사 후, 온도가 내려가면서 FBG peak 파장이 동일 온도에서 단파장 영역으로 천이(Blue-shift)하였다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 코어
20 : 버퍼층
30 : 트렌치층
40 : 외부 클래딩
50 : 코팅층

Claims (10)

  1. 코어와,
    상기 코어의 외측에 형성되며 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 클래딩, 및
    상기 코어와 상기 클래딩의 사이에 형성되고, 상기 코어보다 낮은 굴절률을 갖는 버퍼층을 포함하고,
    상기 클래딩은, 상기 버퍼층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 버퍼층보다 낮은 트렌치층과, 상기 트렌치층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 트렌치층보다 높은 외부 클래딩을 포함하고,
    상기 코어는 게르마늄(Ge)이 함유된 GeO2-SiO2 조성으로 이루어지고,
    상기 버퍼층은 OH, F, Ce, H2, N, Cl, 및 Ga 중 적어도 하나가 첨가된 실리카 글래스로 형성된 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 트렌치층은 붕소(B) 또는 불소(F)를 함유하여 형성된 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유.
  7. 코어와,
    상기 코어의 외측에 형성되며 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 클래딩, 및
    상기 코어와 상기 클래딩의 사이에 형성되고, 상기 코어보다 낮은 굴절률을 갖는 버퍼층을 포함하고,
    상기 클래딩은, 상기 버퍼층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 버퍼층보다 낮은 트렌치층과, 상기 트렌치층의 외측에 형성되며 굴절률이 상기 트렌치층보다 높은 외부 클래딩을 포함하고,
    상기 코어는 게르마늄(Ge)이 함유된 GeO2-SiO2 조성으로 이루어지고,
    상기 버퍼층은 OH, F, Ce, H2, N, Cl, 및 Ga 중 적어도 하나가 첨가된 실리카 글래스로 형성되며,
    상기 코어에는 격자가 형성되어 온도에 따른 반사파장 변화로 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유 온도 센서.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 트렌치층은 붕소(B) 또는 불소(F)를 함유하여 형성된 것을 특징으로 하는 내방사선 광섬유 온도 센서.

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