KR19990038608A - Fiber Optic Substrate Overcladding Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대구경 광섬유 모재를 제작하기 위한 오버 크래딩 방법에 관한 것으로, 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분의 기계적 강도를 보강하여 대구경 광섬유 모재의 파단 및 파손을 방지할 수 있는 광섬유 모재 오버 크레딩 방법을 제공하기 위한 것이다. 상기 광섬유 모재 오버 크래딩 방법은 광섬유 1차 모재인 프리폼 로드와 석영관을 응축시킬 때 상기 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분을 보강하고 지지하기 위한 석영관 보조 튜브를 상기 석영관의 상면에 동축으로 부착하는 과정과, 상기 프리폼 로드를 상기 석영관 보조 튜브의 내경을 관통하면서 상기 석영관의 하측 부분까지 동축으로 삽입하는 과정과, 상기 프리폼 로드와 석영관 보조 튜브를 가열원으로 가열하여 밀봉하는 과정과, 상기 프리폼 로드가 삽입된 석영관의 둘레면을 가열원으로 가열하여 응축시키는 과정과, 상기 프리폼 로드와 석영관 사이의 클리어런스에 있는 공기를 흡입하여 완전히 밀봉시켜 프리폼을 형성하는 과정으로 이루어진다.The present invention relates to an over cladding method for fabricating a large diameter optical fiber base material, and to reinforcing the mechanical strength of the boundary portion between the preform rod and the quartz tube to prevent the breakage and breakage of the large diameter optical fiber base material. It is to provide. In the optical fiber base material over cladding method, when condensing the preform rod and the quartz tube as the primary fiber base material, a quartz tube auxiliary tube for reinforcing and supporting the boundary between the preform rod and the quartz tube is coaxially formed on the upper surface of the quartz tube. Attaching, inserting the preform rod coaxially to the lower portion of the quartz tube while penetrating the inner diameter of the quartz tube auxiliary tube, and heating and sealing the preform rod and the quartz tube auxiliary tube with a heating source. And condensing the circumferential surface of the quartz tube into which the preform rod is inserted by a heating source, and condensing air in the clearance between the preform rod and the quartz tube to completely seal the preform.

Description

광섬유 모재 오버 크래딩 방법Fiber Optic Substrate Overcladding Method

본 발명은 대구경 광섬유 모재 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 대구경 광섬유 모재를 제조한 후 광섬유 1차 모재와 석영관의 경계 부분의 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a large diameter optical fiber base material, and more particularly, to an optical fiber base material overcladding method capable of improving the mechanical strength of a boundary portion between an optical fiber primary base material and a quartz tube after manufacturing a large diameter optical fiber base material.

통상적으로, 광섬유를 제조하는 방법은 두 개의 공정으로 나눌 수 있다. 그중 처음공정은 광섬유 1차 모재(이하: 프로폼 로드)를 제조한 후, 로드-인 튜브 방법 또는 오버 클래딩이라 부르는 방법을 거쳐 대구경 광섬유 2차 모재(이하: 프리폼이라함)를 제조하는 단계이며, 나머지 공정은 제조되어진 프리폼(preform)을 용융하여 외경이 125㎛인 광섬유로 인출하는 공정이다.Typically, the method of manufacturing the optical fiber can be divided into two processes. Among them, the first process is to manufacture a primary fiber primary substrate (hereinafter referred to as a proform rod) and then to manufacture a large-diameter optical fiber secondary matrix (hereinafter referred to as a preform) through a method called a rod-in tube method or over cladding. The rest of the process is a process of melting the prepared preform and withdrawing the optical fiber having an outer diameter of 125㎛.

이때, 상기 광섬유 1차 모재인 프리폼 로드를 제조하는 방법은 크게 외부증착법과 내부증착법으로 나눌 수 있다. 상기 외부증착법에는 기체상태의 SiCl4 및 기타 도판트(dopant)등의 화학가스에 산소( O2 )를 동시에 공급하면서 화염으로 가수분해시켜 수트(soot)라고 불리는 SiO2 입자를 외부에서 증착한 후, 이 기공성의 모재를 고로에 넣고, Cl2 및 He을 사용하여 탈수 및 소결을 하여 투명한 프리폼 로드를 제조하는 기상축붙이기법(Vapour phase Axial Deposition: VAD) 및 외부기상축붙이기법(Outside Vapour Deposition: OVD)이 있다. 또한 상기 내부증착법에는 석영관 내부에 SiCl2 및 기타 도판트를 산소와 동시에 공급하면서 석영관 내부에 여러층을 증착한 후, 증착된 석영관을 Cl2 및 He을 증착 석영관에 공급하면서 고온으로 가열하여 수축시키면서 프리폼 로드가 되게하는 내부화학기상퇴적법(Modified Chemical Vapour Deposition: MCVD) 및 화학기상퇴적법(Chemical Vapour Deposition: CVD) 이 있다.At this time, the method of manufacturing the preform rod, which is the primary matrix of the optical fiber, can be roughly divided into an external deposition method and an internal deposition method. The external vapor deposition method is a gaseous state SiCl 4 And other chemical gases such as dopants O 2 ) Is simultaneously hydrolyzed to the flame while feeding SiO 2 After depositing the particles externally, the porous base material is placed in the blast furnace, Cl 2 And Vapor phase Axial Deposition (VAD) and Outside Vapor Deposition (OVD), which manufacture a transparent preform rod by dehydration and sintering using He. In addition, the internal vapor deposition method in the inside of the quartz tube SiCl 2 And depositing several layers inside the quartz tube while simultaneously supplying the dopant with oxygen and then depositing the deposited quartz tube. Cl 2 And Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) and Chemical Vapor Deposition (CVD), which are heated to a high temperature while supplying He to the deposited quartz tube to form a preform rod.

상기와 같은 광섬유 제조방법 중에서 내부화학기상퇴적법 및 화학기상퇴적법은 그 제조 공법상의 특성 때문에 직경이 약 23mm 이상되는 큰 모재를 제조하는데는 애로점이 있다. 따라서 생산성 향상의 수단으로 대구경의 석영관을 상기에서 서술한 내부증착법에 의해 미리 만들어진 프리폼 로드에 용융시켜 붙이는 오버 클래딩이라는 방법을 주로 사용하였다.Among the optical fiber manufacturing methods as described above, the internal chemical vapor deposition method and the chemical vapor deposition method have difficulties in manufacturing a large base material having a diameter of about 23 mm or more due to the characteristics of the manufacturing method. Therefore, as a means of improving productivity, a method called over cladding, in which a large-diameter quartz tube is melted and pasted onto a preform rod made by the internal deposition method described above, is mainly used.

즉, 현재의 애로점인 광섬유 모재를 크게 만드는 방법은 미리 만들어진 프리폼 로드를 대구경의 석영관(glass tube)에 넣고, 버너(burner)로 가열하여 상기 프리폼 로드와 대구경 석영관을 녹여 붙여 프리폼(preform)을 만드는 로드-인-튜브(Rod-In-Tube)법 또는 오버 클래딩(Over Cladding)법으로 불리는 방법이 있으며, 상기 나열한 방법들은 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다. 부가적으로 이러한 방법은 본 발명자가 출원한 출원번호 제 93-25712 호(단일모드 1차 오버 클래딩 방법 및 장치)에 상세히 기술되어 있다. 또한 미국 특허번호 제 4,820,322 호(글래스 로드를 오버 클래딩하기 위한 방법 및 장치)에 상세히 기술되어 있다.That is, the method of making the optical fiber base material, which is the current point of trouble, is made by putting a preformed rod into a large diameter glass tube and heating it with a burner to melt the preform rod and the large diameter quartz tube. There is a method called a rod-in-tube method or an over cladding method, and the above-mentioned methods are already well known techniques, and thus detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, this method is described in detail in Applicant Nos. 93-25712 (single mode primary over cladding method and apparatus) filed by the present inventors. It is also described in detail in US Pat. No. 4,820,322 (method and apparatus for overcladding a glass rod).

그러나, 현재의 내부화학기상퇴적법은 제조된 프리폼 로드를 대구경 석영관에 삽입하여 오버 클래딩을 실시한다. 하지만, 2차 모재인 프리폼을 완성한 후에 프리폼의 구조상 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분에 상기 프리폼의 하중이 대부분 가해지기 때문에 상기 프리폼을 이동시 혹은 다른 장비에 장착 및 탈거시 미세한 충격에 의해서도 경계 부위가 쉽게 파단되어 결과적으로 상기 프리폼이 파단 혹은 손상 등이 쉽게 발생할 수 있다. 또한 완전히 식지 않은 프리폼을 취급시에도 프리폼의 파단 및 이로인한 작업자의 화상 우려등의 문제점이 있다. 그리고 상기 프리폼이 두꺼워 질수록 완전 밀봉을 위하여 프리폼을 오랫동안 가열하여야 하기 때문에 이 경우 프리폼 로드에 변형이 가해져 전체 공정의 진행이 어려질 수 있는 문제점이 있었다.However, current internal chemical vapor deposition method performs over cladding by inserting the manufactured preform rod into the large diameter quartz tube. However, since the preform is mostly applied to the boundary between the preform rod and the quartz tube after the completion of the preform, which is the secondary base material, the boundary part is not affected by the minute impact when the preform is moved or when it is mounted on or removed from other equipment. It is easily broken, and as a result, the preform may be easily broken or damaged. In addition, even when handling the preform that is not completely cooled, there is a problem such as breakage of the preform and the risk of burns of the worker. In addition, since the preform needs to be heated for a long time as the preform becomes thicker, there is a problem in that the deformation of the preform rod is applied and the progress of the entire process may be difficult.

따라서, 본 발명의 목적은 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분의 기계적 강도를 보강하여 대구경 광섬유 모재의 파단 및 파손을 방지할 수 있는 광섬유 모재 오버 크레딩 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber base material overcarding method that can prevent breakage and breakage of a large diameter optical fiber base material by reinforcing the mechanical strength of the boundary between the preform rod and the quartz tube.

본 발명의 다른 목적은 석영관의 두께에 관계 없이 프리폼 로드와 석영관의 밀봉을 위한 가열 시간을 현저히 단축시킬 수 있는 광섬유 모재 오버 크레딩 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an optical fiber base material overcarding method that can significantly shorten the heating time for sealing the preform rod and the quartz tube regardless of the thickness of the quartz tube.

본 발명의 또 다른 목적은 프리폼 로드가 삽입된 석영관을 가열시, 장시간 가열에 의한 프리폼 로드와 석영관의 변형을 방지할 수 있는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide an optical fiber base material over cladding method capable of preventing deformation of the preform rod and the quartz tube due to prolonged heating when heating the quartz tube into which the preform rod is inserted.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광섬유 모재 오버 크래딩 방법은 광섬유 1차 모재인 프리폼 로드와 석영관을 응축시킬 때 상기 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분을 보강하고 지지하거나 밀봉과정을 용이하게 하기 위한 석영관 보조 튜브를 상기 석영관의 상면에 동축으로 부착하는 과정과, 상기 프리폼 로드를 상기 석영관 보조 튜브의 내경을 관통하면서 상기 석영관의 하측 부분까지 동축으로 삽입하는 과정과, 상기 프리폼 로드와 석영관 보조 튜브를 가열원으로 가열하여 밀봉하는 과정과, 상기 프리폼 로드가 삽입된 석영관의 둘레면을 가열원으로 가열하여 응축시키는 과정과, 상기 프리폼 로드와 석영관 사이의 클리어런스에 있는 공기를 흡입하여 완전히 밀봉시켜 프리폼을 형성하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the optical fiber base material over cladding method of the present invention reinforces and supports a boundary portion of the preform rod and the quartz tube when the primary fiber is precondensed, and facilitates the sealing process. Attaching the quartz tube auxiliary tube to the upper surface of the quartz tube coaxially, inserting the preform rod coaxially to the lower portion of the quartz tube while passing through the inner diameter of the quartz tube auxiliary tube; Heating and sealing the preform rod and the quartz tube auxiliary tube with a heating source; and heating and condensing the circumferential surface of the quartz tube in which the preform rod is inserted with the heating source, and the clearance between the preform rod and the quartz tube. It is characterized by consisting of a process of forming a preform by inhaling the air is completely sealed.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대구경 광섬유 모재인 프리폼을 오버 크래딩 방법으로 제작할 때 사용되는 프리폼 로드와 석영관의 형상을 나타낸 분리 사시도.1 is an exploded perspective view showing the shape of a preform rod and a quartz tube used when fabricating a large diameter optical fiber base material preform according to an embodiment of the present invention by an over-cladding method.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 석영관 보조 튜브가 부착된 석영관의 내부에 프리폼 로드를 삽입한 상태를 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which a preform rod is inserted into the inside of the quartz tube with a quartz tube auxiliary tube according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에서 프리폼 로드와 석영관 보조 튜브 및 석영관의 구조를 나타낸 횡단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of the preform rod and the quartz tube auxiliary tube and quartz tube in FIG.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 프리폼 로드와 석영관 보조 튜브를 버너로 부착하는 과정을 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a process of attaching the preform rod and the quartz tube auxiliary tube in a burner according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 프리폼 로드와 석영관이 응축되어 프리폼으로 형성되는 과정을 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing a process of forming a preform by condensing the preform rod and the quartz tube according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오버 크래딩 방법에 의해 제작된 프리폼의 구조를 나타낸 횡단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the structure of the preform produced by the over cladding method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 프리폼 로드 12: 석영관 보조 튜브10: preform rod 12: quartz tube auxiliary tube

16: 석영관 18: 더미 튜브16: quartz tube 18: dummy tube

20: 버너 22: 클리어런스20: burner 22: clearance

100: 공기100: air

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if they may obscure the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대구경 광섬유 모재인 프리폼을 오버 크래딩 방법으로 제작할 때 사용되는 프리폼 로드와 석영관의 형상을 나타낸 분리 사시도이다. 이때 대구경 광섬유 모재를 제작하기 위한 오버 크래딩 제조장치는 이미 널리 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 1 is an exploded perspective view showing the shape of the preform rod and the quartz tube used when manufacturing a large diameter optical fiber base material preform according to an embodiment of the present invention by the over cladding method. At this time, since the over-cladding manufacturing apparatus for manufacturing a large diameter optical fiber base material is already well known technology, detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 광섬유 모재 오버 크래딩 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 우선, 광섬유 1차 모재에 해당하는 프리폼 로드 10과, 상기 프리폼 로드 10을 대구경 광섬유 모재로 제작하기 위하여 상기 프리폼 로드 10에 응축되는 석영관 16으로 구성된다. 상기 프리폼 로드 10은 외부증착법 혹은 내부증착법으로 제조된다. 여기서, 상기 프리폼 로드 10의 상단면에는 일부분이 양측으로 돌출된 손잡이 봉이 길이방향으로 부착 고정될 수 있으며, 상기 손잡이 봉의 돌출부분은 상기 석영관 보조 튜브의 내경 14에 끼워지게 된다. 상기 석영관 16의 하면에는 석영관 16을 잡아주는 척(도시하지 않음)에 고정 결합되는 더미 튜브 18이 부착된다. 그리고 상기 석영관 16의 상면에는 프리폼 로드 10이 삽입되기 위한 소정 크기의 내경 14를 가지는 석영관 보조 튜브 12가 부착된다. 상기 석영관 보조 튜브 12는 프리폼 로드 10에 석영관 16이 응축된 후에 상기 프리폼 로드 10과 석영관 16의 경계 부분인 연결면이 파단되는 것을 방지하기 위하여 상기 연결면을 보강하고 지지하는 역할을 한다. 상기 석영관 보조 튜브의 내경 14는 프리폼 로드 10의 외경보다 약 2mm∼5mm 정도가 큰 것이 바람직하다.In the optical cladding base over cladding method according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, first, a preform rod 10 corresponding to an optical fiber primary base material and the preform rod 10 are manufactured to form a large diameter optical fiber base material. It consists of a quartz tube 16 that condenses on the preform rod 10. The preform rod 10 is manufactured by an external deposition method or an internal deposition method. Here, a handle rod having a portion protruding to both sides may be attached and fixed to the upper surface of the preform rod 10 in a longitudinal direction, and the protrusion of the handle rod is fitted to the inner diameter 14 of the quartz tube auxiliary tube. The bottom surface of the quartz tube 16 is attached to the dummy tube 18 fixedly coupled to the chuck (not shown) holding the quartz tube 16. A quartz tube auxiliary tube 12 having an inner diameter 14 of a predetermined size for inserting the preform rod 10 is attached to the top surface of the quartz tube 16. The quartz tube auxiliary tube 12 serves to reinforce and support the connection surface to prevent the connection surface, which is a boundary between the preform rod 10 and the quartz tube 16, from breaking after the quartz tube 16 is condensed on the preform rod 10. . The inner diameter 14 of the quartz tube auxiliary tube is preferably about 2 mm to 5 mm larger than the outer diameter of the preform rod 10.

상기와 같은 구성에 따라서, 대구경 광섬유 모재를 제작하기 위한 오버 크래딩 방법을 설명하면 하기와 같다.According to the configuration as described above, the over-cladding method for producing a large diameter optical fiber base material is as follows.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 석영관 보조 튜브 12를 석영관 16의 상면에 부착 고정시킨다. 이때 상기 석영관 16의 중심축과 석영관 보조 튜브 12의 중심축은 동축선상에 있다. 이어서 상기 석영관 16의 하면에 더미 튜브 18을 부착하여 고정시킨다. 그후, 내부화학기상퇴적법으로 제조된 프리폼 로드 10을 오버 크래딩 제조장치의 탑척(도시하지 않음)에 물려 고정시키고, 프리폼 로드 10이 수직상태가 되도록 레벨링 한다. 이어서 석영관 16의 하면에 부착된 더미 튜브 18을 바텀척(도시하지 않음)에 물리고 수직상태가 되도록 레벨링 한다.First, as shown in FIG. 1, the quartz tube auxiliary tube 12 is attached and fixed to the upper surface of the quartz tube 16. The central axis of the quartz tube 16 and the central axis of the quartz tube auxiliary tube 12 are coaxial. Subsequently, the dummy tube 18 is attached and fixed to the lower surface of the quartz tube 16. Thereafter, the preform rod 10 manufactured by the internal chemical vapor deposition method is bitten and fixed to the top chuck (not shown) of the overcladding manufacturing apparatus, and the preform rod 10 is leveled so as to be vertical. Next, the dummy tube 18 attached to the lower surface of the quartz tube 16 is bitten by a bottom chuck (not shown) and leveled to be vertical.

레벨링을 완료한 후, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 프리폼 로드 10을 하부방향으로 내려 석영관 보조 튜브의 내경 14에 동축으로 삽입시킨다. 이때 상기 프리폼 로드 10은 석영관 16의 중심축과 하측 부분까지 삽입되며, 상기 석영관 16의 중심선과 동축선상에 위치하게 된다. 즉, 상기 프리폼 로드 10과 석영관 보조 튜브 12 및 석영관 16은 도 3에 도시된 바와 같이 동축선상에 있다. 이후 상기 프리폼 로드 10과 석영관 16을 회전시키면서 가열원인 버너 20을 소정의 속도로 이동시킨다.After completing leveling, the preform rod 10 is lowered and inserted coaxially into the inner diameter 14 of the quartz tube auxiliary tube as shown in FIG. 2. At this time, the preform rod 10 is inserted into the central axis and the lower portion of the quartz tube 16, and is located on the coaxial line with the center line of the quartz tube 16. That is, the preform rod 10, the quartz tube auxiliary tube 12 and the quartz tube 16 are coaxial as shown in FIG. Thereafter, the burner 20 serving as a heating source is moved at a predetermined speed while rotating the preform rod 10 and the quartz tube 16.

이어서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 버너 20은 프리폼 로드 10이 삽입된 석영관 보조 튜브 12의 표면을 가열한다. 이때 상기 버너 20은 상 또는 하방향으로 이동되면서 약 1800℃정도로 석영관 보조 튜브12의 표면을 가열한다. 이후 상기 프리폼 로드 10과 석영관 보조 튜브 12는 서로 응축되어 밀봉된다.4, the burner 20 heats the surface of the quartz tube auxiliary tube 12 into which the preform rod 10 is inserted. At this time, the burner 20 heats the surface of the quartz tube auxiliary tube 12 to about 1800 ° C. while moving upward or downward. Thereafter, the preform rod 10 and the quartz tube auxiliary tube 12 are condensed and sealed with each other.

상기 프리폼 로드 10과 석영관 보조 튜브 12가 밀봉 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이 버너 20은 상 또는 하방향으로 이동하면서 석영관 16의 표면을 가열한다. 이때 상기 버너 20의 가열 온도는 약 2000℃ 이상이다. 이어서 상기 버너 20의 계속되는 패스(버너가 b의 거리를 1왕복 이동하는 것을 말한다)에 의해 상기 석영관 16의 내면과 프리폼 로드 10의 외면은 점도가 떨어져 연결 부위가 연화된다. 이후 상기 버너 20은 계속해서 석영관 16의 표면을 가열하고, 동시에 진공펌프 24는 프리폼 로드 10과 석영관 16 사이의 클리어런스 22에 있는 공기 100을 빨아들여 완전한 밀봉이 이루어지도록 한다. 계속해서 버너는 아랫방향으로 진행되면, 프리폼 로드와 석영관 16은 전체길이에 콜랩스되어 한몸을 이룬다. 그후, 전체 길이가 콜랩스되면, 석영관 16과 더미 튜브 18의 연결부분에 버너 20을 고정하고, 연결 부분이 연화될때까지 정체시켜 가열한다. 이후 상기 석영관 16과 더미 튜브 18의 연결 부분이 연화되면, 탑척(도시하지 않음)을 위로 서서히 이동시켜 연결 부분이 가늘어지게 한다. 이후 만들어지고 있는 프리폼의 외경이 완성된 프리폼 200의 원래 직경의 2/3정도가 되면, 탑척(도시하지 않음)을 상부로 빠르게 이동시켜 석영관의 더미 튜브 18과 콜랩스된 모재인 프리폼 200을 완전히 절단시킨다. 이어서 완성된 프리폼 200을 탑척에서 빼낸 후에 일정시간 동안 보관대에서 식히므로서 광섬유 모재의 오버 크래딩 과정은 완료된다. 즉, 상기 프리폼 200은 도 6에 도시된 바와 같이 중심부에 프리폼 로드 10이 형성되고, 상기 프리폼 로드 10의 외측면에는 석영관 보조 튜브 12가 형성되며, 마지막으로 상기 석영관 보조 튜브 16의 외측면에는 석영관 16이 형성된다.When the preform rod 10 and the quartz tube auxiliary tube 12 are sealed, the burner 20 heats the surface of the quartz tube 16 while moving upward or downward as shown in FIG. 5. At this time, the heating temperature of the burner 20 is about 2000 ° C or more. Subsequently, the inner pass of the quartz tube 16 and the outer surface of the preform rod 10 are softened by the subsequent pass of the burner 20 (which means that the burner travels the distance of b by one reciprocation), and the connection site is softened. The burner 20 then continues to heat the surface of the quartz tube 16, while at the same time the vacuum pump 24 draws air 100 in the clearance 22 between the preform rod 10 and the quartz tube 16 to ensure a complete seal. Subsequently, when the burner proceeds downwards, the preform rod and the quartz tube 16 are collapsed to form a whole body. Thereafter, when the entire length is collapsed, the burner 20 is fixed to the connection portion between the quartz tube 16 and the dummy tube 18, and is heated by stagnation until the connection portion is softened. Then, when the connection portion of the quartz tube 16 and the dummy tube 18 is softened, the tower chuck (not shown) is gradually moved upward to make the connection portion thin. After that, when the outer diameter of the preform being made is about 2/3 of the original diameter of the completed preform 200, the top chuck (not shown) is quickly moved to the upper portion, so that the dummy tube 18 of the quartz tube and the preform 200, which is collapsed, are formed. Cut completely. Subsequently, the overcladding process of the optical fiber base material is completed by removing the completed preform 200 from the tower chuck and cooling it in the storage for a predetermined time. That is, the preform 200 is formed with a preform rod 10 in the center as shown in Figure 6, a quartz tube auxiliary tube 12 is formed on the outer surface of the preform rod 10, and finally the outer surface of the quartz tube auxiliary tube 16 The quartz tube 16 is formed.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 모재 오버 크래딩 방법은 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분이 두꺼워지기 때문에 대구경 광섬유 모재인 프리폼의 기게적 강도가 강해진다. 이로인해, 상기 프리폼을 이동시 혹은 장착 및 탈거시에 외부의 충격에 의한 경계 부분의 파단과 프리폼의 손상 또는 파손 등을 줄일 수 있고 안전성 측면에서도 효과가 있다. 즉, 종래의 오버 크래딩 방법과 본 발명의 오버 크래딩 방법을 비교해본 결과 약 4배 이상의 프리폼 강도가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 그리고, 상기 석영관의 내부를 진공으로 만들어 주면서 오버 크래딩을 하기 때문에 밀봉을 위한 석영관의 가열 시간 및 온도를 현저히 감소시킬 수 있으며, 따라서 장시간 가열에 의한 프리폼 로드와 석영관의 변형을 예방할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the optical fiber base material over cladding method according to the embodiment of the present invention, since the boundary between the preform rod and the quartz tube is thickened, the mechanical strength of the preform, which is a large diameter fiber base material, becomes stronger. As a result, when the preform is moved or mounted and removed, breakage of the boundary portion due to external impact and damage or damage to the preform can be reduced, and safety is also effective. That is, as a result of comparing the conventional over cladding method and the over cladding method of the present invention, a result of increasing preform strength of about 4 times or more was obtained. In addition, since the inside of the quartz tube is made over vacuum while vacuuming, it is possible to significantly reduce the heating time and temperature of the quartz tube for sealing, thus preventing deformation of the preform rod and the quartz tube due to prolonged heating. It has an effect.

Claims (5)

프리폼 로드에 석영관을 응축하여 대구경 광섬유 모재인 프리폼을 제작하는 오버 크래딩 방법에 있어서,In the over-cladding method of condensing a quartz tube on the preform rod to produce a preform that is a large diameter optical fiber base material 상기 프리폼 로드와 석영관을 응축시킬 때 상기 프리폼 로드와 석영관의 경계 부분을 보강하고 지지하거나 밀봉과정을 용이하게 하기 위한 석영관 보조 튜브를 상기 석영관의 상면에 부착하는 과정과,Attaching a quartz tube auxiliary tube to an upper surface of the quartz tube to reinforce and support the boundary between the preform rod and the quartz tube or to facilitate the sealing process when condensing the preform rod and the quartz tube; 상기 프리폼 로드를 상기 석영관 보조 튜브의 내경을 관통하면서 상기 석영관의 하측 부분까지 동축으로 삽입하는 과정과,Inserting the preform rod coaxially to the lower portion of the quartz tube while penetrating the inner diameter of the quartz tube auxiliary tube; 상기 프리폼 로드와 석영관 보조 튜브를 밀봉하는 과정과,Sealing the preform rod and the quartz tube auxiliary tube; 상기 프리폼 로드가 삽입된 석영관의 둘레면을 가열원으로 가열하여 응축시키는 과정과,Condensing the circumferential surface of the quartz tube into which the preform rod is inserted by heating with a heating source; 상기 프리폼 로드와 석영관 사이의 클리어런스에 있는 공기를 흡입하여 완전히 밀봉시켜 프리폼을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법.And a step of sucking air in the clearance between the preform rod and the quartz tube to completely seal the preform rod to form a preform. 제1항에 있어서, 상기 석영관 보조 튜브는 상기 석영관의 내경과 동축을 이루도록 상기 석영관의 상면에 부착함을 특징으로 하는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법.The method of claim 1, wherein the quartz tube auxiliary tube is attached to an upper surface of the quartz tube to be coaxial with an inner diameter of the quartz tube. 제1항에 있어서, 상기 프리폼 로드는 외부 증착법 또는 내부 증착법으로 제조함을 특징으로 하는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법.The method of claim 1, wherein the preform rod is manufactured by an external deposition method or an internal deposition method. 제1항에 있어서, 상기 프리폼 로드의 상단면에는 일부분이 양측으로 돌출된 손잡이 봉이 길이방향으로 부착 고정되며, 상기 손잡이 봉의 돌출부분은 상기 석영관 보조 튜브의 내경에 끼워짐을 특징으로 하는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법.According to claim 1, wherein the upper surface of the preform rod is attached to the handle rod protruding in both directions in a longitudinal direction, the projection of the handle rod is characterized in that the overhang of the optical fiber base material is fitted to the inner diameter of the quartz tube auxiliary tube Cladding method. 제1항에 있어서, 상기 석영관 보조 튜브는 상기 프리폼 로드의 외경보다 약 2mm∼5mm 정도 큰 내경을 가지는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 오버 크래딩 방법.The method of claim 1, wherein the quartz tube auxiliary tube has an inner diameter of about 2 mm to 5 mm larger than an outer diameter of the preform rod.
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KR20050071797A (en) * 2004-01-02 2005-07-08 삼성전자주식회사 Fabrication method for optical fiber preform
KR100556316B1 (en) * 2002-09-12 2006-03-03 엘에스전선 주식회사 Method of RIT process for removing water in the gap of rod and tube

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