KR102608269B1 - Optical Fiber Preform Deposition Apparatus, Deposition Method And Optical Fiber Preform Using The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유 모재의 반경 방향 또는 길이 방향 증착 품질이 균일한 대구경 광섬유 모재(Preform)를 증착하기 위한 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법 그리고 이를 이용하여 증착된 광섬유 모재에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber preform deposition apparatus and deposition method for depositing a large diameter optical fiber preform with uniform radial or longitudinal deposition quality of the optical fiber preform, and to an optical fiber preform deposited using the same.
Description
본 발명은 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법 그리고 이를 이용하여 증착된 광섬유 모재에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 광섬유 모재의 반경 방향 또는 길이 방향 증착 품질이 균일한 대구경 광섬유 모재(Preform)를 증착하기 위한 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법 그리고 이를 이용하여 증착된 광섬유 모재에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber preform deposition apparatus and deposition method, and an optical fiber preform deposited using the same. More specifically, the present invention relates to an optical fiber preform deposition apparatus and deposition method for depositing a large-diameter optical fiber preform with uniform radial or longitudinal deposition quality of the optical fiber preform, and to an optical fiber preform deposited using the same.
광섬유는 코어를 감싸는 이너(inner) 클래드와 아웃터(outer) 클래드를 포함하며, 최근 이러한 광섬유의 수요가 꾸준히 증가하면서 광섬유의 제조를 위한 광섬유용 모재의 생산성을 올리기 위해 모재의 대구경화가 요구된다.Optical fibers include an inner clad and an outer clad that surround the core. Recently, as the demand for such optical fibers has steadily increased, a large diameter of the base material for optical fiber is required to increase the productivity of the base material for manufacturing optical fibers.
이를 위해 VAD(vapor axial deposition), OVD(outside vapor deposition), PCVD(plasma chemical vapor deposition) 등의 공법을 이용하여 1차 코어 모재를 제조하고, OVD 공법이나 RIC(rod in cylinder) 공법을 사용하여 대구경의 2차 클래드 모재(광섬유 모재)를 제조하고 있다. For this purpose, the primary core base material is manufactured using methods such as VAD (vapor axial deposition), OVD (outside vapor deposition), and PCVD (plasma chemical vapor deposition), and the OVD method or RIC (rod in cylinder) method is used to manufacture the primary core base material. We manufacture large-diameter secondary clad base materials (optical fiber base materials).
대구경의 2차 클래드 모재를 만들기 위해 코어 모재 공정보다는 클래드 공정에서의 대규모 균일 증착 기술이 수반되어야 한다. 대구경 모재 증착을 위한 생산성 증가 방안으로 기존의 1~2개의 단일 버너에서 3개 이상의 멀티버너 사용으로 변화되고 있으며, 코어로드에 증착되는 수트(soot) 량이 증가되면서 타겟과 버너와의 거리가 가까워지고, 표면적이 증가되면서 증착되는 단위 량도 증가되어 생산성을 증가하게 된다. To produce a large-diameter secondary clad base material, large-scale uniform deposition technology must be used in the clad process rather than the core base material process. As a way to increase productivity for large-diameter base material deposition, there is a change from the existing 1 to 2 single burners to the use of 3 or more multi-burners. As the amount of soot deposited on the core rod increases, the distance between the target and the burner becomes closer. , as the surface area increases, the amount of deposited units also increases, increasing productivity.
하지만, 버너와 타겟과의 거리가 짧아지면서 입자 성장 시간이 줄어들면서 발생되는 입자 크기 차이로 인해 모재의 길이방향 또는 반경방향 밀도 불균일 현상이 발생되고, 이는 소결 공정에서 수축율 차이로 인해 외경 불균일을 일으킬 우려가 높다. 또한 간격을 줄여서 생산성을 증가시키지만, 이로 인해 입자의 성장이 작은 상태에서 증착이 이루어져 안쪽보다 바깥쪽의 밀도가 높아서 후 공정인 탈수 및 소결 공정시 내부의 OH 불순물 및 공정 가스 제거가 원활치 못하게 되어 디개싱(degassing) 공정 추가 및 공정 시간 증가가 발생되어 오히려 생산성이 낮아지는 원인을 제공하게 된다.However, as the distance between the burner and the target shortens, the grain growth time decreases, causing density unevenness in the longitudinal or radial direction of the base material due to the difference in particle size, which can cause outer diameter unevenness due to the difference in shrinkage during the sintering process. Concerns are high. In addition, productivity is increased by reducing the gap, but this causes deposition with small particle growth, which makes the outside density higher than the inside, making it difficult to remove internal OH impurities and process gases during the post-process dehydration and sintering processes. Additional degassing processes and increased process times occur, which causes productivity to decrease.
본 발명은 광섬유 모재의 반경 방향 또는 길이 방향 증착 품질이 균일한 대구경 광섬유 모재(Preform)를 증착하기 위한 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법 그리고 이를 이용하여 증착된 광섬유 모재를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention aims to solve the problem of providing an optical fiber preform deposition device and deposition method for depositing a large-diameter optical fiber preform with uniform radial or longitudinal deposition quality of the optical fiber preform, and an optical fiber preform deposited using the same. do.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 양단의 스핀들 사이에 코어로드를 장착하고 회전시키며, 수직 방향 이동이 가능한 장착부; 상기 코어로드의 외주면 상에 연료가스로 분사하여 화염을 발생시키고, 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 상기 클래드 수트층을 증착시키기 위한 하나 이상의 버너; 상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사하는 적어도 하나의 광 조사기; 상기 광 조사기에서 조사된 광을 수신하는 적어도 하나의 광 검출기; 및 상기 버너 및 상기 장착부를 제어하며, 상기 광 검출기에서 상기 광의 검출 여부에 따라 상기 광 조사기 또는 상기 광 검출기 위치를 변경 가능한 제어기;를 포함하는 광섬유 모재 증착장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problem, the present invention includes a mounting part that mounts and rotates the core rod between the spindles at both ends and is capable of vertical movement; One or more burners for generating a flame by spraying fuel gas on the outer peripheral surface of the core rod and depositing the clad soot layer by spraying a deposition material into the flame; at least one light irradiator that irradiates light in a tangential direction of the outer peripheral surface of the clad suit layer; at least one light detector that receives light emitted from the light irradiator; and a controller that controls the burner and the mounting unit and is capable of changing the position of the light irradiator or the light detector depending on whether the light is detected by the light detector.
이 경우, 상기 광 조사기 및 상기 광 검출기의 상기 광은 레이저빔, 자외선광, 가시광선광 및 적외선광 중 하나일 수 있다.In this case, the light from the light irradiator and the light detector may be one of a laser beam, ultraviolet light, visible light, and infrared light.
그리고, 상기 제어기는 상기 버너로부터 상기 클래드 수트층 사이의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시켜, 증착되는 상기 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도의 편차가 반경방향으로 최소화되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the distance between the burner and the clad suit layer to be maintained at a predetermined interval so that deviations in the size and density of crystal particles of the deposited clad suit layer are minimized in the radial direction.
여기서, 상기 버너는 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다.Here, a plurality of burners may be provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod.
또한, 상기 제어기는 상기 광 검출기에서 상기 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 코어로드가 장착된 장착부를 미리 결정된 높이 상승시킬 수 있다.Additionally, the controller may raise the mounting portion on which the core rod on which the clad suit layer is being deposited is mounted to a predetermined height when the light detector stops detecting the light.
이 경우, 상기 제어기는 상기 광 조사기의 광이 상기 코어로드의 클래드 수트층과 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시킬 수 있다.In this case, the controller may rotate or move the light irradiator and the light detector so that the light from the light irradiator does not interfere with the clad suit layer of the core rod.
그리고, 상기 제어기는 상기 장착부의 상승 또는 상기 광 조사기와 검출기의 회전 또는 이동 여부와 무관하게 상기 버너와 상기 장착부의 스핀들을 작동시켜 상기 클래드 수트층의 증착을 연속적으로 수행할 수 있다.Additionally, the controller can continuously perform deposition of the clad suit layer by operating the burner and the spindle of the mounting unit regardless of whether the mounting unit is raised or the light irradiator and detector are rotated or moved.
여기서, 상기 제어기는 상기 광 검출기에서 상기 광의 검출이 중단되고 상기 클래드 수트층의 직경이 미리 결정된 최대 직경에 도달하는 경우 광섬유 모재 증착장치의 작동을 중단시킬 수 있다.Here, the controller may stop operation of the optical fiber preform deposition apparatus when detection of the light by the optical detector stops and the diameter of the clad soot layer reaches a predetermined maximum diameter.
또한, 상기 광 조사기와 상기 광 검출기의 세트는 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다.Additionally, a plurality of sets of the light irradiator and the light detector may be provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod.
이 경우, 상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 모두에서, 상기 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 장착부를 상승시킬 수 있다.In this case, the controller may raise the mounting portion on which the clad suit layer is being deposited when detection of the light ceases in all of the plurality of light detectors.
그리고, 상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 중 일부의 광 검출기의 광 검출 중단시 해당 광 검출기 인접한 버너의 화염의 세기 및 증착물질 공급량 중 적어도 하나가 감소되독 제어할 수 있다.Additionally, the controller may control at least one of the flame intensity and the deposition material supply amount of a burner adjacent to the photo detector to be reduced when light detection by some of the plurality of photo detectors is interrupted.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 양단의 스핀들 사이에 코어로드를 장착하고 회전시키는 코어로드 장착단계; 하나 이상의 버너가 연료가스를 연료로 사용해 상기 코어로드를 향하여 화염을 발생시키고 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 상기 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층을 증착시키는 수트층 증착단계; 적어도 하나의 광 조사기에서 상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사하는 광 조사단계; 및 상기 광 조사기 각각에 대향하여 설치된 광 검출기에서 상기 광을 검출하는 광 검출단계; 상기 광 검출단계에서 광 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 코어로드를 미리 결정된 높이 상승시키는 코어로드 상승단계; 상기 광 조사기에서 조사된 광과 클래드 수트층이 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시키는 광 변경단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법을 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problem, the present invention includes a core rod mounting step of mounting and rotating the core rod between the spindles at both ends; A soot layer deposition step in which one or more burners use fuel gas as fuel to generate a flame toward the core rod and spray a deposition material into the flame to deposit a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod; A light irradiation step of irradiating light from at least one light irradiator in a tangential direction to the outer circumferential surface of the clad suit layer; and a light detection step of detecting the light by a light detector installed opposite each of the light irradiators. A core rod raising step of raising the core rod on which the clad suit layer is deposited to a predetermined height when light detection is stopped in the light detection step; An optical fiber preform deposition method comprising a light changing step of rotating or moving the light irradiator and the photo detector so that the light emitted from the light irradiator does not interfere with the clad suit layer.
이 경우, 상기 수트층 증착단계는 상기 버너로부터 상기 클래드 수트층의 단부까지의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시켜, 증착되는 상기 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도가 반경방향으로 일정하게 유지되도록 제어할 수 있다.In this case, the soot layer deposition step maintains the distance from the burner to the end of the clad soot layer at a predetermined interval so that the size and density of crystal particles of the deposited clad soot layer are kept constant in the radial direction. You can control it.
그리고, 상기 수트층 증착단계에서 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 설치된 복수 개의 버너를 이용할 수 있다.Additionally, in the soot layer deposition step, a plurality of burners installed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod may be used.
여기서, 상기 코어로드 상승단계 중 상기 수트층 증착단계는 중단되지 않을 수 있다.Here, the soot layer deposition step may not be stopped during the core rod raising step.
또한, 상기 광 변경단계는 상기 코어로드 상승단계와 함께 수행될 수 있다.Additionally, the light changing step may be performed together with the core load raising step.
이 경우, 상기 광 조사단계는 복수 개의 광 조사기 및 복수 개의 광 검출기를 사용하여 수행될 수 있다.In this case, the light irradiation step may be performed using a plurality of light irradiators and a plurality of light detectors.
그리고, 상기 코어로드 상승단계는 복수 개의 상기 광 검출기 모두에서 광의 검출 중단시 수행될 수 있다.Additionally, the core load raising step may be performed when light detection stops in all of the plurality of light detectors.
여기서, 상기 수트층 증착단계 및 상기 광 조사 및 검출단계에서 상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 중 일부의 광 검출기의 광 검출 중단시 해당 광 검출기 인접한 버너의 화염의 세기 및 증착물질 공급량 중 적어도 하나가 감소되도록 제어할 수 있다.Here, in the soot layer deposition step and the light irradiation and detection step, when light detection by some of the plurality of photo detectors is stopped, the controller determines at least one of the intensity of the flame of the burner adjacent to the photo detector and the supply amount of the deposition material. It can be controlled to decrease.
또한, 상기 광 검출단계에서 광이 검출되어도 상기 버너와 상기 클래드 수트층 사이의 거리가 미리 결정된 하한값에 도달하는 경우 상기 코어로드 상승단계가 수행될 수 있다.In addition, even if light is detected in the light detection step, the core load raising step may be performed when the distance between the burner and the clad suit layer reaches a predetermined lower limit.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 광섬유 모재를 증착하기 위한 코어로드를 회전시키고, 연료가스와 증착물질을 연소시켜 분사하는 적어도 하나의 버너로 코어로드 외주면에 클래드 수트층을 증착시키며, 클래드 수트층 외주면 근방에서 광을 조사하여 광의 검출여부에 따라 클래드 수트층의 직경을 감지하고, 클래드 수트층의 직경 증가시 코어로드를 상승시키며 상기 버너로부터 상기 클래드 수트층의 단부까지의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지 광섬유 모재를 증착하는 광섬유 모재 증착방법을 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the above problem, the present invention rotates a core rod for depositing an optical fiber base material, and deposits a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod using at least one burner that combusts and sprays fuel gas and deposition material, Light is irradiated near the outer peripheral surface of the clad suit layer to detect the diameter of the clad suit layer depending on whether or not light is detected, and when the diameter of the clad suit layer increases, the core load is raised and the distance from the burner to the end of the clad suit layer is set in advance. It is possible to provide an optical fiber preform deposition method for depositing a maintained optical fiber preform at determined intervals.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 광섬유 모재 증착장치로 증착된 광섬유 모재를 제공할 수 있다.Additionally, in order to solve the above problems, the present invention can provide an optical fiber preform deposited by the optical fiber preform deposition apparatus described above.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 모재 증착방법으로 증착된 광섬유 모재를 제공할 수 있다.Additionally, in order to solve the above problems, the present invention can provide an optical fiber base material deposited by the above-described base material deposition method.
본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법에 의하면, 케미컬과 가연/조연성 가스 및 실드 가스가 분출되는 버너의 끝 단에서부터 타겟까지의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시킬 수 있다. According to the optical fiber base material deposition apparatus and deposition method according to the present invention, the distance from the end of the burner from which chemicals, combustible/combustible gas, and shield gas are ejected to the target can be maintained at a predetermined interval.
또한, 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법에 의하면, 버너에서 분출된 케미컬과 가스들 간의 반응으로 생성된 미립자가 타겟까지 이동거리가 일정함으로써 동일 크기의 입자가 공정 초기부터 종료까지 증착됨으로써 반경 방향 균일한 밀도가 유지되어 후 공정인 소결 공정에서의 수축율이 균등하게 이루어져 균일한 외경의 모재를 얻을 수 있다.In addition, according to the optical fiber base material deposition apparatus and deposition method according to the present invention, the fine particles generated by the reaction between chemicals and gases ejected from the burner have a constant moving distance to the target, so particles of the same size are deposited from the beginning to the end of the process. Uniform density in the radial direction is maintained, so that the shrinkage rate in the subsequent sintering process is uniform, allowing a base material with a uniform outer diameter to be obtained.
또한, 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법에 의하면, 대구경에 따른 반경 방향의 증착 균일성을 통해 길이방향으로 균일한 외경을 갖도록 광섬유 인선 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the optical fiber base material deposition apparatus and deposition method according to the present invention, the quality of the optical fiber cutting edge can be improved to have a uniform outer diameter in the longitudinal direction through deposition uniformity in the radial direction according to the large diameter.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치에 클래드 수트층을 증착하기 위하여 코어로드가 장착되어 증착이 시작되는 과정을 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치에 클래드 수트층이 증착되는 과정을 도시한다.
도 4는 본 발명에서 스핀들의 이동과 광 조사기의 조사각의 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치를 통한 광섬유 모재 증착과정에서 시간에 따른 버너와 코어로드에 증착된 클래드 수트층 외주면 사이의 거리의 관계를 도시한다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 모재 증착방법의 블록선도를 도시한다.Figure 1 shows a process in which a core rod is mounted and deposition begins to deposit a clad suit layer in an optical fiber base material deposition apparatus according to the present invention.
Figures 2 and 3 show the process of depositing a clad suit layer on the optical fiber base material deposition apparatus according to the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining the movement of the spindle and the change in the irradiation angle of the light irradiator in the present invention.
Figures 5 and 6 show the relationship between the distance between the outer peripheral surface of the clad suit layer deposited on the burner and the core rod over time during the optical fiber preform deposition process using the optical fiber preform deposition apparatus according to the present invention.
Figure 7 shows a block diagram of an optical fiber base material deposition method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure will be thorough and complete, and so that the spirit of the invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치에 클래드 수트층을 증착하기 위하여 코어로드가 장착되어 증착이 시작되는 과정을 도시하며, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치에 클래드 수트층이 증착되는 과정을 도시하며, 도 4는 도 1 내지 도 3의 스핀들의 이동과 광 조사기의 조사각의 변경 과정을 도시한다.Figure 1 shows the process in which a core rod is mounted and deposition begins to deposit a clad suit layer on the optical fiber base material deposition apparatus according to the present invention, and Figures 2 and 3 show the clad suit layer on the optical fiber base material deposition apparatus according to the present invention. It shows the process of depositing a layer, and Figure 4 shows the process of moving the spindle and changing the irradiation angle of the light irradiator in Figures 1 to 3.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 모재 증착장치(100)는, 장착부(110), 하나 이상의 버너(120), 적어도 하나의 광 조사기(130), 광 검출기(140) 및 제어기(190) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, the optical fiber preform deposition apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a mounting part 110, one or more burners 120, at least one light irradiator 130, and a light detector ( 140) and a controller 190.
구체적으로, 본 발명은 양단의 스핀들 사이에 코어로드를 장착하고 회전시키며, 수직 방향 이동이 가능한 장착부(110), 상기 코어로드의 외주면 상에 연료가스로 분사하여 화염을 발생시키고, 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 상기 클래드 수트층을 증착시키기 위한 하나 이상의 버너(120), 상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사하는 적어도 하나의 광 조사기(130), 상기 광 조사기에서 조사된 광을 수신하는 적어도 하나의 광 검출기(140) 및 상기 버너 및 상기 장착부를 제어하며, 상기 광 검출기에서 상기 광의 검출 여부에 따라 상기 광 조사기 또는 상기 광 검출기의 위치를 변경하는 제어기(190)를 포함하는 광섬유 모재 증착장치(100)를 제공할 수 있다.Specifically, the present invention includes a mounting portion 110 that mounts and rotates a core rod between spindles at both ends and is capable of vertical movement, sprays fuel gas on the outer peripheral surface of the core rod to generate a flame, and deposits a deposition material on the At least one burner 120 for depositing the clad suit layer by spraying it into a flame, at least one light irradiator 130 for irradiating light in a tangential direction to the outer circumferential surface of the clad suit layer, and receiving the light irradiated from the light irradiator. An optical fiber base material including at least one light detector 140 and a controller 190 that controls the burner and the mounting part and changes the position of the light irradiator or the light detector depending on whether the light is detected by the light detector. A deposition device 100 may be provided.
상기 제어기(190)는 본 발명의 광섬유 모재 증착장치(100)의 각 구성요소, 즉, 장착부(110), 하나 이상의 버너(120), 적어도 하나의 광 조사기(130), 광 검출기(140) 등의 전반적인 제어를 담당한다. 이를 위하여 제어기(190)는 프로세서 및 메모리와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. The controller 190 controls each component of the optical fiber base material deposition apparatus 100 of the present invention, that is, the mounting unit 110, one or more burners 120, at least one light irradiator 130, a light detector 140, etc. Responsible for overall control of To this end, the controller 190 may be implemented with hardware such as a processor and memory, software such as an application program, or a combination thereof.
상기 장착부(110)는 양단의 스핀들 사이에 코어로드(10)를 장착하고 회전 및시킬 상승시킬 수 있도록 구성된다. 상기 장착부(110)는 거치대 형태일 수 있으며, 예를 들어, 양단의 스핀들 사이에 코어로드(10)가 지지되도록 장착될 수 있고, 모터 등을 이용해 스핀들을 회전시킬 수 있으며, 코어로드(10)가 지지된 상태로 양단의 스핀들을 전체적으로 상하로 이동시키거나 코어로드(10)의 길이 방향으로 이송하도록 구성될 수도 있다.The mounting portion 110 is configured to mount the core rod 10 between the spindles at both ends and rotate and raise the core rod 10. The mounting portion 110 may be in the form of a holder, for example, may be mounted so that the core rod 10 is supported between the spindles at both ends, and the spindle may be rotated using a motor, etc., and the core rod 10 It may be configured to move the spindles at both ends up and down as a whole while being supported, or to move them in the longitudinal direction of the core rod 10.
하나 이상의 버너(120)는 미리 결정된 하우징(6)에 설치되어 코어로드(10)의 외주면 상에 클래드 수트층을 증착시킬 수 있도록 구성된다. 상기 버너(120)는 코어로드(10)의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개를 포함할 수 있다. One or more burners 120 are installed in a predetermined housing 6 and configured to deposit a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod 10. The burners 120 may include a plurality of burners at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod 10.
예를 들어, 코어로드(10)의 길이에 따라 적절한 수의 버너(120)가 코어로드(10)의 하단부에 위치하도록 설치될 수 있다. 상기 하우징(6)은 버너(120)를 각각 또는 함께 상하 이동, 좌우 이동, 전후 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 버너(120)는 연료가스 공급부(121)를 통하여 공급되는 연료가스를 연료로 사용해 코어로드(10)를 향하여 화염을 발생시키고, 증착물질 공급부(122)를 통하여 공급되는 증착물질을 화염 속에 분사하여, 코어로드(10)의 외주면 상에 클래드 수트층(예, SiO2)이 증착되도록 할 수 있다.For example, an appropriate number of burners 120 may be installed at the lower end of the core rod 10 depending on the length of the core rod 10. The housing 6 may be configured to move the burners 120 individually or together up and down, left and right, and forward and backward. The burner 120 uses the fuel gas supplied through the fuel gas supply unit 121 as fuel to generate a flame toward the core rod 10, and injects the deposition material supplied through the deposition material supply unit 122 into the flame. Thus, a clad soot layer (eg, SiO 2 ) can be deposited on the outer peripheral surface of the core rod 10.
적어도 하나의 광 조사기(들)(130)는 클래드 수트층의 단부에 가까운 공간(예, 접선 방향)에 광을 조사한다. 광 검출기(들)(140)는 적어도 하나의 광 조사기(130) 각각에 대향하는 방향으로 설치될 수 있다. 광 조사기(130)는 최초 코어로드(10) 장착 시에 코어로드(10)의 근방에서 코어로드 외주면의 접선 방향이나 코어로드(10)과 약간의 거리를 두고 공간 상에 광이 조사되록 설치되며, 광 검출기(140)는 그 반대편에서 레이저 빔을 검출하도록 설치(도4 (a)참조)될 수 있다.At least one light emitter(s) 130 radiates light to a space (eg, in a tangential direction) close to the end of the clad suit layer. The light detector(s) 140 may be installed in a direction opposite to each of the at least one light irradiator 130. When the core rod 10 is first installed, the light irradiator 130 is installed in the vicinity of the core rod 10 so that light is irradiated in a space in a direction tangential to the outer peripheral surface of the core rod or at a slight distance from the core rod 10. , the photodetector 140 may be installed (see Figure 4 (a)) to detect the laser beam on the other side.
상기 광 조사기(130) 및 상기 광 검출기(140)에서 검출되는 광은 레이저빔, 적외선광, 가시광선광 및 자외선광 등 광 조사기(130)에서 조사된 후 증착되는 수트층에 의하여 간섭되는 경우 진로가 방해되어 광검출기(140)에서 검출이 차단되는 광이라면 적용이 가능하다.The light detected by the light irradiator 130 and the light detector 140, such as laser beam, infrared light, visible light, and ultraviolet light, is irradiated by the light irradiator 130 and then is interfered with by the suit layer deposited. Any light that is interrupted and blocked from detection by the photodetector 140 can be applied.
이하의 설명에서 상기 광 조사기(130) 및 상기 광 검출기(140)에서 사용되는 광은 레이저빔인 경우를 예로 들어 설명한다.In the following description, an example will be given where the light used in the light irradiator 130 and the light detector 140 is a laser beam.
상기 광 조사기(130)와 광 검출기(140) 세트는 코어로드(10)의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다. A plurality of sets of the light irradiator 130 and the light detector 140 may be provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod 10.
예를 들어, 코어로드(10)의 길이에 따라 광 조사기(130)와 광 검출기(140)의 쌍이 2 이상 적절한 수로 결정되어, 코어로드 길이방향으로 증착 상태를 분석할 수 있다.For example, depending on the length of the core rod 10, the appropriate number of pairs of light irradiators 130 and photo detectors 140 is determined to be two or more, so that the deposition state can be analyzed in the longitudinal direction of the core rod.
상기 제어기(190)는, 버너(120)를 제어하여 연료가스를 연료로 사용해 코어로드(10)를 향하여 화염을 발생시키고 증착물질을 화염 속에 분사하여 클래드 수트층이 형성되도록 할 수 있으며, 광 검출기(140)에서 해당 광의 검출 중단시 장착부(110)의 스핀들을 이동(예, 상향 이동)시켜 클래드 수트층(cs)이 증착되고 있는 코어로드(10)를 전체적으로 이동(예, 상향 이동)시킬 수 있다.The controller 190 can control the burner 120 to generate a flame toward the core rod 10 using fuel gas as fuel and spray the deposition material into the flame to form a clad suit layer, and a photo detector. When detection of the corresponding light is stopped at 140, the spindle of the mounting part 110 is moved (e.g., upward movement) to move the core rod 10 on which the clad suit layer (cs) is deposited as a whole (e.g., upward movement). there is.
즉, 상기 클래드 수트층(cs)의 외주면의 버너 방향 하단의 위치가 일정한 높이(hl)가 되도록 제어할 수 있다.That is, the position of the bottom of the outer peripheral surface of the clad suit layer (cs) in the burner direction can be controlled to have a constant height (hl).
접선 방향으로 조사되는 광이 광 검출기(140)에 의하여 검출되는 과정에서 광의 검출이 중단되는 경우 클래드 수트층의 직경이 증가된 것으로 판단할 수 있고, 버너와 클래드 수트층 하단 사이의 거리를 일정하게 하기 위하여 장착부(110)를 상승시킬 수 있다. If the detection of light is stopped in the process of detecting the light irradiated in the tangential direction by the light detector 140, it can be determined that the diameter of the clad suit layer has increased, and the distance between the burner and the bottom of the clad suit layer is kept constant. To do this, the mounting portion 110 can be raised.
이 경우, 지속적으로 클래드 수트층 직경 감지가 필요한 경우, 광 조사기(130)와 광 검출기(140)의 위치도 변경이 필요한 경우, 회전 또는 이동시키는 방법이 사용될 수 있다. 이에 따라 증착 동안 클래드 수트층과 버너(120) 간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시킬 수 있게 된다. In this case, if continuous detection of the clad suit layer diameter is required or if the positions of the light irradiator 130 and the light detector 140 need to be changed, a method of rotating or moving may be used. Accordingly, the distance between the clad suit layer and the burner 120 can be maintained at a predetermined interval during deposition.
여기서, 상기 클래드 슈트층(CS)과 버너(120) 사이의 '미리 결정된 간격'이란 완성된 광섬유 모재의 직경 편차가 최소화되어 광섬유 모재로부터 광섬유 인출시 인출된 광섬유의 외경 표준 편차가 0.8 마이크로미터(㎛) 이하, 바람직하게는 0.2 마이크로미터(㎛) 이하가 될 수 있는 간격으로 이해되는 것이 바람직하다.Here, the 'predetermined gap' between the clad chute layer (CS) and the burner 120 means that the diameter deviation of the finished optical fiber base material is minimized, so that when the optical fiber is pulled out from the optical fiber base material, the standard deviation of the outer diameter of the extracted optical fiber is 0.8 micrometer ( It is preferably understood as an interval that can be ㎛ or less, preferably 0.2 micrometer (㎛) or less.
예를 들어, 도 1에 도시된 코어로드(10) 표면에 증착을 시작하여, 도 2에 도시된 바와 같이 광 검출기(140)에서 광의 검출되며 동안 클래드 수트층이 CS1 크기로 증착되면, 광이 클래드 수트층 외주면과 간섭되어 광 검출이 중단될 것이므로, 장착부(110)를 상승시킴과 동시에 광 조사기(130) 및 광 검출기(140)를 이동시킨 상태에서 다시 증착을 수행하여, 다시 클래드 수트층이 CS2 크기가 되도록 성장시킬 수 있다.For example, if deposition is started on the surface of the core rod 10 shown in FIG. 1 and light is detected by the photo detector 140 as shown in FIG. 2 and the clad suit layer is deposited to the size of CS1, the light is Since light detection will be interrupted due to interference with the outer peripheral surface of the clad suit layer, deposition is performed again while raising the mounting part 110 and moving the light irradiator 130 and the light detector 140, so that the clad suit layer is formed again. It can be grown to CS2 size.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 클래드 수트층 외경이 CS1의 크기로 성장함에 따라 도 4의 (b)와 같이 광 검출기(140)에서 해당 광의 검출이 중단되면, 이때 제어기(190)는, 장착부(110)의 스핀들을 도 4(b)에 도시된 바와 같이 이동(예, 상승 이동)시켜 클래드 수트층과 버너(120) 간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시킬 수 있게 된다. Specifically, as shown in FIG. 2, as the outer diameter of the clad suit layer grows to the size of CS1, when the light detector 140 stops detecting the light as shown in (b) of FIG. 4, the controller 190 at this time, By moving the spindle of the mounting unit 110 (e.g., moving upward) as shown in FIG. 4(b), the distance between the clad suit layer and the burner 120 can be maintained at a predetermined interval.
이 경우, 광 조사기(130)의 광 조사각과 광 검출기(140)의 광 수신각을 변경(도 4의 (c)참조)시켜 새롭게 클래드 수트층의 성장을 검출할 수 있도록 한다.In this case, the light irradiation angle of the light irradiator 130 and the light reception angle of the light detector 140 are changed (see (c) of FIG. 4) to newly detect the growth of the clad suit layer.
마찬가지로, 이후 도 3과 같이 클래드 수트층 외경이 CS2의 크기로 더 성장하면, 도 4의 (d)와 같이 광 검출기(140)에서 해당 광의 검출이 중단되며, 이때 제어기(190)는 동일한 방법으로, 장착부(110)의 스핀들을 이동(예, 상향 이동)시키거나 광 조사기(130)의 광 조사각과 광 검출기(140)의 광 수신각을 변경시키거나 광 조사기(130)와 광 검출기(140)를 이동시켜 클래드 수트층과 버너(120) 간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지하면서 연속적으로 클래드 수트층의 증착과 직경 감지가 가능하도록 할 수 있다.Similarly, when the outer diameter of the clad suit layer grows further to the size of CS2 as shown in FIG. 3, detection of the corresponding light in the light detector 140 stops as shown in (d) of FIG. 4, and at this time, the controller 190 uses the same method. , move the spindle of the mounting unit 110 (e.g., move upward), change the light irradiation angle of the light irradiator 130 and the light reception angle of the light detector 140, or change the light irradiator 130 and the light detector 140. can be moved to continuously deposit the clad suit layer and detect its diameter while maintaining the distance between the clad suit layer and the burner 120 at a predetermined interval.
상기 코어로드(10)의 길이 방향을 따라 광 조사기(130)와 광 검출기(140) 세트가 복수 개 설치된 경우에, 상기 제어기(190)는 복수 개의 광 검출기(140) 모두에서 광의 검출 중단시에 코어로드(10)를 이동(예, 상향 이동)시키도록 구성될 수 있다. 이 경우, 직경 성장이 빠른 쪽 버너에 공급되는 연료가스 또는 증착물질의 양이 줄어들도록 제어되는 방법도 가능하다.When a plurality of sets of light irradiators 130 and light detectors 140 are installed along the longitudinal direction of the core rod 10, the controller 190 stops detecting light in all of the plurality of light detectors 140. It may be configured to move the core rod 10 (eg, move upward). In this case, it is also possible to control the amount of fuel gas or deposition material supplied to the burner with the faster diameter growth to reduce it.
종래와 같이 버너의 화력을 줄이거나 버너를 움직이는 방식이 아니라, 본 발명에서는 OVD 공정에서 이와 같이 광 조사기(130)와 광 검출기(140)를 이용해 클래드 수트층이 증착되고 있는 코어로드(10)를 이동시키거나 광 조사기(130)와 광 검출기(140)의 각도 조절 또는 이동, 또는 이들을 조합하여, 대구경에 따른 반경 방향 증착 균일성을 통해 길이방향으로 균일한 외경을 갖도록 할 수 있다. Rather than reducing the thermal power of the burner or moving the burner as in the prior art, the present invention uses the light irradiator 130 and the light detector 140 in the OVD process to detect the core rod 10 on which the clad suit layer is deposited. By moving, adjusting or moving the angles of the light irradiator 130 and the light detector 140, or a combination thereof, it is possible to have a uniform outer diameter in the longitudinal direction through radial deposition uniformity according to the large diameter.
즉, 클래드 수트층(모재) 위치를 측정하여 버너(120)는 고정시키고 장착부(110)의 스핀들을 상하 방향으로 이동하면서 클래드 수트층의 하단과 버너(120) 간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시키도록, 제어기(190)에 의한 제어가 이루어져, 증착되는 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도가 반경방향으로 일정하게 유지되고, 후공정인 소결 공정에서 균일한 수축이 이루어져 길이 방향 전체적으로 균일한 외경의 모재를 획득할 수 있게 된다. That is, the position of the clad suit layer (base material) is measured, the burner 120 is fixed, and the spindle of the mounting unit 110 is moved in the vertical direction to maintain the distance between the bottom of the clad suit layer and the burner 120 at a predetermined interval. As shown in the figure, control is performed by the controller 190, so that the size and density of the crystal particles of the deposited clad suit layer are kept constant in the radial direction, and uniform shrinkage is achieved in the sintering process, which is a post-process, so that the outer diameter is uniform throughout the longitudinal direction. You can obtain the base material of .
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 광섬유 모재 증착장치를 통한 광섬유 모재 증착과정에서 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)의 관계를 도시한다.Figures 5 and 6 show the distance (d) between the burner 120 and the outer peripheral surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod as a function of time (t) in the optical fiber base material deposition process using the optical fiber base material deposition apparatus according to the present invention. shows the relationship between
본 발명의 제어기는 광 검출기(140)의 광 검출 여부에 따라 장착부(110)의 높이 또는 위치를 유지하거나 상승시켜 상기 클래드 수트층(CS)의 결정 입자의 크기와 밀도의 편차가 반경방향으로 최소화되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller of the present invention maintains or raises the height or position of the mounting part 110 depending on whether or not the light detector 140 detects light, thereby minimizing the deviation in the size and density of the crystal particles of the clad suit layer (CS) in the radial direction. It is characterized by controlling it as much as possible.
따라서, 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드(10)에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d) 미리 결정된 범위를 벗어나지 않도록 제어되는 것이 바람직하다. 물론, 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)가 일정하게 유지되는 것이 바람직하나 부득이하게 거리(d)의 시간에 따른 편차가 발생되어도 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)는 광 검출기(140)에서의 광 검출 여부와 무관하게 상한값(max)과 하한값(min) 사이에서 제어되는 것이 바람직하며, 광 검출기(140)에서의 광 검출 이벤트 역시 상한값(max)과 하한값(min) 사이에서 발생되도록 광 조사기(130) 및 광 검출기(140)를 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the distance (d) between the burner 120 and the outer peripheral surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod 10 according to time (t) is controlled so as not to deviate from a predetermined range. Of course, it is desirable that the distance (d) between the burner 120 and the outer circumferential surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod according to time (t) is kept constant, but the distance (d) inevitably varies with time. Even if occurs, the distance (d) between the burner 120 and the outer peripheral surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod according to time (t) is the upper limit value (max) regardless of whether or not light is detected by the photo detector 140. It is preferable to control the light irradiator 130 and the light detector 140 so that the light detection event in the light detector 140 also occurs between the upper limit value (max) and the lower limit value (min). It is desirable to do so.
구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 장착부(110)가 상승된 직후 상태에서 상기 거리(d)가 상한값을 갖는 조건이라면, 시간이 흐름에 따라 상기 거리는 점진적으로 감소하게 되고, 광 검출기(140)에서 광이 미검출되면 다시 상기 장착부(110)가 상승될 것이다. 이 경우, 상기 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)는 하한값(min)보다 큰 범위에서 유지되는 정상적인 증착상황으로 판단할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, if the distance d has an upper limit immediately after the mounting unit 110 is raised, the distance gradually decreases over time, and the photo detector 140 ), if light is not detected, the mounting unit 110 will rise again. In this case, the distance (d) between the burner 120 and the outer peripheral surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod according to the time (t) can be judged as a normal deposition situation maintained in a range greater than the lower limit (min). You can.
이 경우, 상기 제어기(190)는 상기 장착부(110)를 미리 결정된 높이만큼 상승시켜 증착 과정을 수행한다. 그리고, 상기 클래드 수트층(CS)이 증착됨에 따라 모재의 직경과 원주 길이가 증가된다. 따라서, 장착부(110)의 코어로드 회전속도와 버너의 화력 증착물질의 공급량이 일정하다면 광 검출기가 광 미검출 이벤트가 발생되는 시간 간격 또는 상기 거리(d)의 하한값(min) 도달 간격은 증가될 것이다.In this case, the controller 190 performs a deposition process by raising the mounting unit 110 to a predetermined height. And, as the clad suit layer (CS) is deposited, the diameter and circumferential length of the base material increase. Therefore, if the rotation speed of the core rod of the mounting part 110 and the supply amount of thermal power deposition material of the burner are constant, the time interval at which a light non-detection event occurs by the photo detector or the interval at which the lower limit value (min) of the distance (d) is reached will increase. will be.
따라서, 상기 제어기(190)는 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)가 시간에 따라 수직 증가되는 시점 간 간격, 즉 상기 장착부(110)의 상승 구동 시간 간격이 증가되도록 상기 장착부(110) 등을 제어할 수 있다. Therefore, the controller 190 determines the interval between time points at which the distance (d) between the burner 120 and the outer peripheral surface of the clad suit layer (CS) deposited on the core rod according to time (t) increases vertically with time, that is, the The mounting unit 110, etc. can be controlled so that the time interval for the rising operation of the mounting unit 110 is increased.
그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 증착 과정에서 발생되는 변수 등에 의하여 시간(t)에 따른 버너(120)와 코어로드에 증착된 클래드 수트층(CS) 외주면 사이의 거리(d)의 하한값(min)에 도달하는 상태에서 상기 광 검출기(140)에서 광이 검출되는 경우에는 광 조사기(130) 또는 광 검출기(140) 등의 세팅 오류 또는 작동 오류로 간주하여, 광 검출 여부와 무관하게 상기 장착부(110)를 상승시켜 증착을 수행할 수 있다.However, as shown in FIG. 6, the lower limit value ( min), if light is detected by the light detector 140, it is regarded as a setting error or operation error of the light irradiator 130 or the light detector 140, and the mounting unit Deposition can be performed by raising (110).
이러한 경우에도 장착부(110)의 높이 또는 위치에 따른 상기 거리(d)가 상한값(max)과 하한값(min) 사이에서 유지되어, 상기 클래드 수트층(CS)의 결정 입자의 크기와 밀도의 편차가 비정상적으로 증가되는 것을 방지할 수 있다.Even in this case, the distance d according to the height or position of the mounting unit 110 is maintained between the upper limit value (max) and the lower limit value (min), so that the deviation in size and density of crystal particles of the clad suit layer (CS) Abnormal increase can be prevented.
이하 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 모재 증착방법을 검토한다. Hereinafter, an optical fiber base material deposition method according to an embodiment of the present invention will be reviewed with reference to FIG. 7.
본 발명의 광섬유 모재 증착방법은 양단의 스핀들 사이에 코어로드를 장착하는 코어로드 장착단계(S100); 하나 이상의 버너를 이용하여 연료가스로 상기 코어로드를 향하여 화염을 발생시키고 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 상기 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층을 증착시키는 수트층 증착단계(S200); 적어도 하나의 광 조사기에서 상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사 및 검출하는 광 조사 및 검출단계(S300) 및 상기 광 조사 및 검출단계에서 상기 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 코어로드를 상승시키는 코어로드 상승시키고, 필요에 따라 상기 광 조사기에서 조사된 광과 클래드 수트층이 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시키는 코어로드 상승 또는 광 변경단계(S500)를 포함하여 구성될 수 있다.The optical fiber base material deposition method of the present invention includes a core rod mounting step (S100) of mounting a core rod between spindles at both ends; A soot layer deposition step (S200) of generating a flame toward the core rod with fuel gas using one or more burners and spraying a deposition material into the flame to deposit a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod; A light irradiation and detection step (S300) in which at least one light irradiator irradiates and detects light in a tangential direction of the outer circumferential surface of the clad suit layer, and when the detection of the light is stopped in the light irradiation and detection step, the clad suit layer is deposited. A core rod raising or light changing step (S500) of raising the core rod and, if necessary, rotating or moving the light irradiator and the light detector so that the light irradiated from the light irradiator does not interfere with the clad suit layer ) may be configured to include.
도 7을 참조하면, 대구경 광섬유 모재의 제조를 위하여, 코어로드 장착단계(S100)는 유리, 석영 등으로 제조된 코어로드가 장착부의 양단 스핀들 사이에 장착되는 방법으로 수행될 수 있다. 상기 장착부는 선반 또는 트레이 형태일 수 있으며, 모터 등을 이용해 스핀들을 회전시킬 수 있는 구조이며 코어로드가 지지된 상태로 양단의 스핀들을 전체적으로 상하로 이동시키거나 코어로드의 길이 방향으로 이송할 수도 있음은 전술한 바와 같다.Referring to FIG. 7, in order to manufacture a large-diameter optical fiber base material, the core rod mounting step (S100) may be performed in a manner in which a core rod made of glass, quartz, etc. is mounted between spindles at both ends of the mounting portion. The mounting part may be in the form of a shelf or tray, and has a structure that can rotate the spindle using a motor, etc., and can move the spindles at both ends up and down as a whole while the core rod is supported, or can be transferred in the longitudinal direction of the core rod. is the same as described above.
이후, 제어기의 제어에 따라 장착부의 스핀들을 회전시켜 코어로드가 회전되도록 하면서 클래드 수트층을 증착하는 수트층 증착단계(S200)가 수행될 수 있다. Thereafter, a suit layer deposition step (S200) may be performed in which the clad suit layer is deposited while the core rod is rotated by rotating the spindle of the mounting part under the control of the controller.
상기 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층을 증착하기 위하여, 코어로드의 길이 방향을 따라, 예를 들어, 코어로드의 하단부에 설치된 적절한 수의 버너가, 연료가스 공급부를 통하여 공급되는 연료가스(예, CH4 및 O2)를 연료로 사용해 코어로드를 향하여 화염을 발생시키고, 증착물질 공급부를 통하여 공급되는 증착물질을 화염 속에 분사하여, 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층(예, SiO2)이 증착되도록 할 수 있다. 증착물질은 SiCl4, O2, OMCT(Octamethylcyclotetrasiloxane, D4)등을 포함할 수 있다. In order to deposit a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod, an appropriate number of burners installed along the longitudinal direction of the core rod, for example, at the lower end of the core rod, use fuel gas (e.g. , CH 4 and O 2 ) are used as fuel to generate a flame toward the core rod, and the deposition material supplied through the deposition material supply unit is sprayed into the flame to form a clad soot layer (e.g., SiO 2 ) on the outer peripheral surface of the core rod. This can be deposited. Deposition materials may include SiCl 4 , O 2 , OMCT (Octamethylcyclotetrasiloxane, D4), etc.
모재 대형화를 위해서 클래드 공정에서 대구경화가 되도록 클래드 수트층(예, SiO2)을 상당 시간 증착하게 된다. 즉, 버너로부터 분출되는 사염화실리카(SiCl4) 증기 화합물이 화염 발생 시의 수소, 산소 반응물(CH4 + 2O2 -> CO2 + H2O)인 물(H2O)과 반응하여 얻어진 SiO2 화합물이 연속적인 반응을 하면서 코어로드(10)에 도달하며 성장하게 되며, 성장된 입자는 열영동력(Thermophoresis force)에 의한 조건에 만족하면 타겟에 수트로 증착하게 되며, 그렇지 못한 입자들은 배출되게 된다. In order to enlarge the base material, a clad soot layer (e.g., SiO 2 ) is deposited for a considerable period of time to increase the diameter in the clad process. In other words, SiO obtained by reacting the silica tetrachloride (SiCl 4 ) vapor compound emitted from the burner with water (H 2 O), which is the hydrogen and oxygen reactant (CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + H 2 O) during flame generation. 2 The compound undergoes a continuous reaction and grows as it reaches the core rod (10). If the grown particles meet the conditions due to thermophoresis force, they are deposited as a soot on the target, and those that do not are discharged. do.
입자가 반응 성장하여 코어로드 주위로 증착이 이루어 지면서 수트층이 증착되어 외경이 점점 증가하고, 수트층이 커지면서 수트층 표면적이 커져서 초기 단위 증착량 보다 점점 많아져 생산성이 증가하게 되는 장점이 있지만, 코어로드에 증착된 클래드 수트층과 버너 간의 간격이 점점 가까워져서 화합물이 반응하여 성장하는 시간이 달라지면서 입자 크기가 달라지게 되어 반경 방향의 입자 크기가 달라지고 밀도가 달라지게 된다. 이는 광섬유 모재의 품질과 관련된 것이므로 클래드 수트층과 버너 간의 간격은 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.As the particles react and grow and deposit around the core rod, a soot layer is deposited, gradually increasing the outer diameter, and as the soot layer grows, the surface area of the soot layer increases, increasing the amount of deposition per unit, which has the advantage of increasing productivity. As the gap between the clad suit layer deposited on the core rod and the burner becomes closer, the time for the compound to react and grow changes, resulting in different particle sizes, resulting in different particle sizes in the radial direction and different densities. Since this is related to the quality of the optical fiber base material, it is desirable that the gap between the clad suit layer and the burner is kept constant.
이를 위하여, 본 발명은 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층(예, SiO2)이 증착되는 동안, 코어로드의 길이 방향을 따라 적절한 수로 설치된 광 조사기는 광을 조사하고, 광 조사기에 대향되게 설치된 광 검출기는 반대편에서 해당 광을 검출하는 광 조사 및 검출단계(S300)를 수행할 수 있다.For this purpose, in the present invention, while a clad soot layer (e.g., SiO 2 ) is deposited on the outer peripheral surface of the core rod, an appropriate number of light irradiators installed along the longitudinal direction of the core rod irradiate light, and the light irradiators installed opposite the light irradiators The light detector may perform a light irradiation and detection step (S300) to detect the corresponding light from the other side.
광 조사기는 최초 코어로드 장착시에 코어로드의 접선 방향(예, 하부 접선 방향)이나 그로부터 일정거리 이격된 공간으로 광이 진행하도록 설치되며, 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층(예, SiO2)이 증착되어 직경이 커지는 과정에서 상기 제어기는 클래드 수트층의 미리 결정된 직경 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 제어한다.The light irradiator is installed so that light propagates in the tangential direction of the core rod (e.g., the lower tangential direction) or a space spaced a certain distance away from it when the core rod is initially installed, and a clad suit layer (e.g., SiO 2 ) is deposited and the diameter increases, the controller determines and controls whether the predetermined diameter condition of the clad suit layer is satisfied.
따라서, 상기 광 조사 및 검출단계(S300)에서 제어기는 클래드 수트층을 증착하는 동안 반대편 광 검출기에서 광이 검출되는지 여부를 지속적으로 확인할 수 있다.Therefore, in the light irradiation and detection step (S300), the controller can continuously check whether light is detected by the opposite light detector while depositing the clad suit layer.
구체적으로 상기 제어기는 클래드 수트층(예, SiO2)의 외경 증가로 광이 클래드 수트층의 간섭에 의하여 의해 반대편 광 검출기 쪽으로 진행하지 못하게 되면, 광 검출기는 광이 검출되지 않으므로 이와 같은 이벤트는 장착부 상승이 필요함을 알리기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.Specifically, the controller detects light when the outer diameter of the clad suit layer (e.g., SiO 2 ) increases and the light cannot proceed to the opposite photo detector due to interference from the clad suit layer. Since the photo detector does not detect light, such an event is detected by the mounting unit. A control signal can be generated to indicate the need for ascent.
따라서, 본 발명은 상기 광 조사 및 검출단계(S300)에서 상기 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 코어로드를 상승시키고 필요에 따라 상기 광 조사기에서 조사된 광과 클래드 수트층이 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시키는 코어로드 상승 및 광 변경단계(S500)가 수행될 수 있다.Therefore, the present invention raises the core rod on which the clad suit layer is deposited when the detection of the light is stopped in the light irradiation and detection step (S300) and, if necessary, interferes with the light irradiated from the light irradiator and the clad suit layer. A core rod raising and light changing step (S500) may be performed to rotate or move the light irradiator and the light detector so as not to cause damage.
이와 같이 광 검출기에서 해당 광의 검출 중단을 알리는 제어신호의 발생에 따라, 제어기는, 장착부의 스핀들을 이동(예, 상향 이동)시켜 클래드 수트층이 증착되고 있는 코어로드를 전체적으로 상승시키고 광의 조사각 또는 조사 위치를 변경하여 다시 광 검출기가 광을 검출 가능하도록 반복하면서 클래드 수트층을 계속하여 증착할 수 있다. In this way, according to the generation of a control signal notifying the cessation of detection of the light in the light detector, the controller moves the spindle of the mounting part (e.g., moves upward) to raise the core rod on which the clad suit layer is deposited as a whole and adjusts the irradiation angle of light or The clad suit layer can be continuously deposited by changing the irradiation position so that the light detector can detect light again.
그리고, 코어로드 상승 및 광 변경단계(S500)가 수행되는 동안 상기 수트층 증착단계(S200)는 중단되지 않고 진행될 수 있다.And, while the core load raising and light changing step (S500) is performed, the soot layer deposition step (S200) may proceed without interruption.
또한, 코어로드의 길이 방향을 따라 광 조사기와 광 검출기의 세트가 복수 개 설치되는 경우에는 제어기는, 모든 광 검출기 모두에서, 광의 검출 중단에 따른 제어신호들에 기초하여, 클래드 수트층이 증착되고 있는 코어로드가 장착된 장착부를 이동(예, 상향 이동)시켜서, 클래드 수트층과 버너 간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시키고 길이 방향 전체적으로 균일한 외경을 갖도록 할 수 있으며, 특정 버너의 화력 등을 제어하는 방법도 추가할 수 있다.In addition, when a plurality of sets of light irradiators and light detectors are installed along the longitudinal direction of the core rod, the controller deposits a clad suit layer based on control signals according to the cessation of light detection in all light detectors. By moving the mounting part equipped with the core rod (e.g. upward movement), the distance between the clad suit layer and the burner can be maintained at a predetermined interval and have a uniform outer diameter throughout the length direction, and the thermal power of a specific burner can be controlled. You can also add methods to do this.
예를 들면, 상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 중 일부의 광 검출기의 광 검출이 먼저 중단되는 경우 해당 광 검출기 인접한 버너의 화염의 세기 및 증착물질 공급량 중 적어도 하나가 감소되도록 제어하는 방법을 사용할 수 있다.For example, the controller may use a method of controlling to reduce at least one of the flame intensity and the deposition material supply amount of a burner adjacent to the photo detector when light detection of some of the plurality of photo detectors stops first. there is.
그리고 상기 코어로드 상승 및 광 변경단계(S500) 단계에서 제어기가 코어로드를 이동시키는 방법으로서, 코어로드를 버너의 반대 방향(예, 상향 방향)으로 서서히 미리 결정된 속도로 연속적으로 이동시키는 방법도 사용될 수 있다.In addition, as a method for the controller to move the core rod in the core rod raising and light changing step (S500), a method of gradually and continuously moving the core rod in the opposite direction of the burner (e.g., upward direction) at a predetermined speed can also be used. You can.
이와 같이 본 발명에서 제어기는, 버너로부터 클래드 수트층의 단부까지의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시켜, 증착되는 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도가 반경방향으로 일정하게 유지되도록 제어할 수 있다. In this way, in the present invention, the controller maintains the distance from the burner to the end of the clad suit layer at a predetermined interval, so that the size and density of crystal particles of the deposited clad suit layer are maintained constant in the radial direction. .
상술한 바와 같이, 본 발명은 종래와 같이 버너의 화력을 줄이거나 버너를 움직이는 방식이 아니라, OVD 공정에서 이와 같이 광 조사기와 광 검출기를 이용해 클래드 수트층이 증착되고 있는 코어로드를 이동시킴으로써, 대구경에 따른 반경 방향 증착 균일성을 통해 길이방향으로 균일한 외경을 갖도록 할 수 있다. 즉, 클래드 수트층(모재) 위치를 측정하여 버너는 고정시키고 장착부의 스핀들을 상하 방향으로 이동 또는 광 조사기와 광 검출기의 각도를 변경하면서 수트층과 버너간의 거리를 미리 결정된 간격으로 유지시켜 균일한 크기의 입자를 증착시킴으로서 반경방향의 밀도가 균일하게 증착되어 후공정인 소결 공정에서 균일한 수축이 이루어져 길이 방향 전체적으로 균일한 외경의 모재를 획득할 수 있게 된다. As described above, the present invention does not reduce the thermal power of the burner or move the burner as in the prior art, but uses a light irradiator and a light detector in the OVD process to move the core rod on which the clad suit layer is deposited, thereby producing a large diameter. It is possible to have a uniform outer diameter in the longitudinal direction through radial deposition uniformity. In other words, the position of the clad suit layer (base material) is measured, the burner is fixed, and the spindle of the mounting part is moved up and down or the angle of the light irradiator and light detector is changed, while maintaining the distance between the suit layer and the burner at a predetermined interval to achieve uniform By depositing particles of similar size, the density in the radial direction is deposited uniformly, resulting in uniform shrinkage in the post-process sintering process, making it possible to obtain a base material with a uniform outer diameter throughout the length direction.
그리고, 광 조사기를 통해 조사된 광이 광 검출기에서 검출되지 않는 경우는 코어로드를 상승시켜야 하는 경우 이외에 미리 결정된 최대 직경 조건(S400)을 만족하는 경우, 광섬유 모재의 증착이 완료된 상태로 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제어기는 광섬유 모재 완성과 관련된 이벤트 제어신호를 발생시키며 증착장치의 가동을 중단시킬 수 있다.In addition, in cases where the light irradiated through the light irradiator is not detected by the photodetector, in addition to the case where the core rod must be raised, if the predetermined maximum diameter condition (S400) is satisfied, the deposition of the optical fiber base material can be judged to be complete. there is. In this case, the controller may generate an event control signal related to the completion of the optical fiber base material and stop the operation of the deposition apparatus.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although this specification has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. It will be possible to implement it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, it should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
100 : 광섬유 모재 증착장치
110 : 장착부
120 : 하나 이상의 버너
130 : 적어도 하나의 광 조사기
140 : 광 검출기
190 : 제어기100: Optical fiber base material deposition device
110: Mounting part
120: one or more burners
130: at least one light irradiator
140: light detector
190: controller
Claims (23)
상기 코어로드의 외주면 상에 연료가스로 분사하여 화염을 발생시키고, 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 클래드 수트층을 증착시키기 위한 하나 이상의 버너;
상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사하는 복수 개의 광 조사기;
상기 광 조사기에서 조사된 광을 수신하는 복수 개의 광 검출기; 및
상기 광 조사기 또는 상기 광 검출기 위치를 변경 가능한 제어기;를 포함하고,
상기 광 조사기와 상기 광 검출기의 세트는 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비되며,
상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기의 광 검출 중단 여부에 따라 수신된 제어신호에 기초하여 증착되는 상기 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도의 편차가 반경방향으로 최소화되도록 제어하되,
상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 모두에서 상기 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 장착부의 높이를 고정하거나 상승시켜 상기 버너와 상기 클래드 수트층 단부 사이의 거리가 미리 결정된 간격으로 유지되도록 제어하며,
상기 제어기는 복수 개의 상기 광 검출기 중 일부의 광 검출기의 광 검출 중단시 해당 광 검출기와 인접한 버너의 화염의 세기 및 증착물질 공급량 중 적어도 하나가 감소되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.A mounting portion that mounts and rotates the core rod between the spindles at both ends and is capable of vertical movement;
One or more burners for generating a flame by spraying fuel gas on the outer peripheral surface of the core rod and depositing a clad suit layer by spraying a deposition material into the flame;
a plurality of light irradiators that irradiate light in a tangential direction of the outer peripheral surface of the clad suit layer;
a plurality of light detectors that receive light emitted from the light irradiator; and
Includes a controller capable of changing the position of the light irradiator or the light detector,
A plurality of sets of the light irradiator and the light detector are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod,
The controller controls the deviation of the size and density of crystal particles of the deposited clad suit layer in the radial direction based on a control signal received depending on whether light detection of the plurality of photo detectors is stopped,
The controller fixes or raises the height of the mounting portion on which the clad suit layer is deposited when detection of the light is stopped in all of the plurality of photo detectors, so that the distance between the burner and the end of the clad suit layer is maintained at a predetermined interval. And
The controller is configured to control at least one of the flame intensity of a burner adjacent to the photo detector and the deposition material supply amount to be reduced when light detection by some of the plurality of photo detectors is interrupted.
상기 광 조사기 및 상기 광 검출기의 상기 광은 레이저빔, 자외선광, 가시광선광 및 적외선광 중 하나인 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.According to paragraph 1,
An optical fiber base material deposition apparatus, characterized in that the light from the light irradiator and the light detector is one of a laser beam, ultraviolet light, visible light, and infrared light.
상기 버너는 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.According to paragraph 1,
An optical fiber preform deposition apparatus, characterized in that a plurality of burners are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod.
상기 제어기는 상기 광 조사기의 광이 상기 코어로드의 클래드 수트층과 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.According to paragraph 1,
The controller rotates or moves the light irradiator and the light detector so that the light from the light irradiator does not interfere with the clad suit layer of the core rod.
상기 제어기는 상기 장착부의 상승 또는 상기 광 조사기와 검출기의 회전 또는 이동 여부와 무관하게 상기 버너와 상기 장착부의 스핀들을 작동시켜 상기 클래드 수트층의 증착을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.According to clause 6,
The controller operates the burner and the spindle of the mounting unit regardless of whether the mounting unit is raised or the light irradiator and detector are rotated or moved to continuously perform deposition of the clad suit layer. .
상기 제어기는 상기 광 검출기에서 상기 광의 검출이 중단되고 상기 클래드 수트층의 직경이 미리 결정된 최대 직경에 도달하는 경우 광섬유 모재 증착장치의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착장치.According to paragraph 1,
The controller is configured to stop operation of the optical fiber preform deposition apparatus when detection of the light by the optical detector stops and the diameter of the clad suit layer reaches a predetermined maximum diameter.
하나 이상의 버너가 연료가스를 연료로 사용해 상기 코어로드를 향하여 화염을 발생시키고 증착물질을 상기 화염 속에 분사하여 상기 코어로드의 외주면 상에 클래드 수트층을 증착시키는 수트층 증착단계;
복수 개의 광 조사기에서 상기 클래드 수트층의 외주면 접선 방향으로 광을 조사하는 광 조사단계; 및
상기 광 조사기 각각에 대향하여 설치된 복수 개의 광 검출기에서 상기 광을 검출하는 광 검출단계;
상기 광 검출단계에서 광 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 상기 코어로드를 미리 결정된 높이 상승시키는 코어로드 상승단계;
상기 광 조사기에서 조사된 광과 클래드 수트층이 간섭되지 않도록 상기 광 조사기와 상기 광 검출기를 회전 또는 이동시키는 광 변경단계;를 포함하고,
상기 광 조사기와 상기 광 검출기의 세트는 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 복수 개가 구비되며,
상기 수트층 증착단계는 상기 광 검출단계에서 복수 개의 상기 광 검출기의 광 검출 중단 여부에 따라 수신된 제어신호에 기초하여 증착되는 상기 클래드 수트층의 결정 입자의 크기와 밀도의 편차가 반경방향으로 최소화되도록 제어하되,
상기 코어로드 상승단계는 복수 개의 상기 광 검출기 모두에서 광의 검출 중단시 상기 클래드 수트층이 증착되고 있는 코어로드의 높이를 고정하거나 상승시켜 상기 버너와 상기 클래드 수트층 단부 사이의 거리가 미리 결정된 간격으로 유지되도록 제어하며,
상기 수트층 증착단계, 상기 광 조사단계 및 상기 광 검출단계에서 복수 개의 상기 광 검출기 중 일부의 광 검출기의 광 검출 중단시 해당 광 검출기 인접한 버너의 화염의 세기 및 증착물질 공급량 중 적어도 하나가 감소되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법.A core rod mounting step of mounting and rotating the core rod between the spindles at both ends;
A soot layer deposition step in which one or more burners use fuel gas as fuel to generate a flame toward the core rod and spray a deposition material into the flame to deposit a clad soot layer on the outer peripheral surface of the core rod;
A light irradiation step of irradiating light from a plurality of light irradiators in a tangential direction to the outer circumferential surface of the clad suit layer; and
A light detection step of detecting the light by a plurality of light detectors installed opposite each of the light irradiators;
A core rod raising step of raising the core rod on which the clad suit layer is deposited to a predetermined height when light detection is stopped in the light detection step;
A light changing step of rotating or moving the light irradiator and the light detector so that the light emitted from the light irradiator does not interfere with the clad suit layer,
A plurality of sets of the light irradiator and the light detector are provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod,
In the soot layer deposition step, the deviation in the size and density of the crystal particles of the clad soot layer deposited based on the control signal received depending on whether or not the light detection of the plurality of photo detectors is stopped in the light detection step is minimized in the radial direction. Control as much as possible,
The core rod raising step fixes or raises the height of the core rod on which the clad suit layer is deposited when detection of light is stopped in all of the plurality of photo detectors, so that the distance between the burner and the end of the clad suit layer is maintained at a predetermined interval. Controlled to maintain,
In the soot layer deposition step, the light irradiation step, and the light detection step, when light detection by some of the plurality of light detectors is stopped, at least one of the flame intensity and the deposition material supply amount of the burner adjacent to the photo detector is reduced. An optical fiber base material deposition method characterized by controlling.
상기 수트층 증착단계에서 상기 코어로드의 길이 방향을 따라 미리 결정된 간격으로 설치된 복수 개의 버너를 이용하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법.According to clause 12,
An optical fiber base material deposition method, characterized in that in the soot layer deposition step, a plurality of burners installed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the core rod are used.
상기 코어로드 상승단계 중 상기 수트층 증착단계는 중단되지 않는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법.According to clause 12,
An optical fiber base material deposition method, characterized in that the soot layer deposition step is not stopped during the core rod raising step.
상기 광 변경단계는 상기 코어로드 상승단계와 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법.According to clause 15,
An optical fiber preform deposition method, characterized in that the light changing step is performed together with the core rod raising step.
상기 광 검출단계에서 광이 검출되어도 상기 버너와 상기 클래드 수트층 사이의 거리가 미리 결정된 하한값에 도달하는 경우 상기 코어로드 상승단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 증착방법.According to clause 12,
An optical fiber base material deposition method, characterized in that the core rod raising step is performed when the distance between the burner and the clad suit layer reaches a predetermined lower limit even if light is detected in the light detection step.
An optical fiber base material deposited by the optical fiber base material deposition method of any one of claims 12, 14 to 16, and 20.
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003128427A (en) * | 2001-10-18 | 2003-05-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Apparatus for manufacturing large mother material for optical fiber |
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Family Cites Families (4)
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| JPH0672734A (en) * | 1992-08-25 | 1994-03-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for releasing soot in forming porous glass layer of optical fiber preform |
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| KR100426394B1 (en) * | 2001-10-26 | 2004-04-08 | 엘지전선 주식회사 | The controlling method and device of deposition paricle in farbricating large preform by outside vapor deposition |
| KR100470507B1 (en) * | 2001-11-02 | 2005-03-07 | 엘지전선 주식회사 | An automatic aligning control apparatus of preform in the oversooting machine for outside vapor deposition method |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003128427A (en) * | 2001-10-18 | 2003-05-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Apparatus for manufacturing large mother material for optical fiber |
| JP2005008452A (en) | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Apparatus and method for sintering optical fiber preform |
| KR100640465B1 (en) | 2005-09-16 | 2006-11-01 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for vapor axial deposition |
| KR100663460B1 (en) | 2006-01-03 | 2007-01-02 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for vapor axial deposition and fabricating method for soot preform |
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