KR20000005111A - 광섬유를 접속하는 방법 및 상호접속부 - Google Patents

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제임스 비 카펜터
고돈 디 헨슨
마이클 에이 마이스
리차드 에이 패터슨
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스프레이그 로버트 월터
미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
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Abstract

기계적 광섬유 스플라이스는 굴절율을 조절하는 어떠한 겔 재료도 사용하지 않는다. 광섬유의 말단은 긴밀한 축방향 가압 접촉하도록 준비되며, 스플라이스 부재의 가열, 탄성 변형 또는 소성 변형에 기인하여, 광섬유 단부면은 축방향 압축 상태에서 광학적으로 정렬된 긴밀한 접촉 관계로 스플라이스 부재 내부에 유지된다. 고정 체결 기구(25)가 스플라이스 네스트(20)의 좌측에서 작동 공구(17)에 부착되며, 스플라이스에서 배출될 때 광섬유를 파지하도록 배치된다. 제2 섬유 클램프(23)가 약 0.1 인치 이동하는 리니어 볼 슬라이드 상에 스플라이스 네스트(20)의 우측에 장착된다. 압축 스프링(26)이 볼 슬라이드와 접촉하며, 스플라이스 네스트(20)에 대향하여 배이된다. 나사가 공구 베이스에 장착되며, 압축 스프링(26)이 볼 슬라이드를 경유하여 광섬유 상에 배치된 힘을 조정하는 데 사용된다.

Description

광섬유를 접속하는 방법 및 상호접속부
광섬유 스플라이스(splice)는 널리 공지되어 있으며, 당업계에는 광섬유의 말단을 광학적으로 정렬하고 이것을 정렬 상태로 유지하는 부재가 다수 제안되어 있다. 클리브 가공된(cleaved) 광섬유의 말단은 가장 최근의 기계적인 결선에 이용된다. 이러한 접속은 연결 매체, 즉 겔 또는 오일을 함유하며, 이 매체는 섬유의 코어와 같은 굴절율을 가진다. 이러한 굴절율 조절 재료는 접속되는 한 쌍의 섬유 단부면 사이의 간극을 충전하는데 이용된다.
본 발명에 이용된 형태의 접속 요소를 나타내는 종래 기술이 미국 특허 제 4,824,197호 및 제5,159,653호에 개시되어 있다.
모든 기계적인 결선에는 굴절율을 조절하는 겔 재료가 포함된다. 어떤 기계적인 결선은 이러한 재료의 굴절율 때문에 온도 주기가 여러 온도에서 변화하는 문제점이 발생하며, 이로 인해 광 신호가 불안정해지고, 반사 손실(return lose)이 발생한다. 그러므로, 섬유의 말단에서 각이진 클리브 가공을 이용하지 않는 기계적인 결선은 문제점이 발생되었는데, 첫째 문제는, 요구되는 온도 주기가 항상 만족되는 것은 아니며, 둘째 문제는, 굴절율을 조절하는 재료를 필요하다는 것이다. 그러나, 기계적인 결선은 업계의 기술자가 완성하기에 용이하다. 이들을 적절한 방식으로 그리고 융합 접속과 유사하게 하는 방식으로 기계적인 결선을 개선하는 것이 본 발명에서 의도된다. 연결을 위한 섬유 말단을 마련하는 현재의 기술이 본 발명에서 인용되어, 기계적인 건식 접속, 즉 겔이 없는 접속을 달성한다.
본 발명은 광섬유를 상호 접속하는 방법의 개선에 관한 것으로, 특히 섬유의 말단들이 광학적으로 정렬되고 스플라이스 부재에 의하여 축방향 압축 상태에서 상호 가압 및 유지되는, 새로운 "건식", 즉 겔(gel)이 없는 기계적인 광섬유의 상호접속부에 관한 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 클리브 가공된 광섬유의 말단을 도시하는 측면도이다.
도 2는 클리브 및 베벨 가공된 광섬유의 말단을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 클리브 및 베벨 가공된 광섬유 말단을 도시하는 측면도이다.
도 4는 한쌍의 클리브 가공된 광섬유 말단이 접촉 관계로 배치된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 5는 하나의 광섬유 말단이 클리브 가공되어 있고 다른 광섬유의 말단이 클리브 및 베벨 가공되어 있고, 상기 말단들이 접촉 관계로 배치된, 한쌍의 광섬유가 상호 가압된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 소정의 기계적 스플라이스를 획득하기 위하여 본 발명의 방법을 수행하는 스플라이스 공구의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 준비된 결선의 실험 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 8은 가동형 파이버 클램프가 볼 슬라이드 상에 장착되어 있는 스플라이스 공구를 도시하는 평면도이다.
도 9는 스플라이스 부재가 본 발명에 따라 작동된 경우의 결선의 종방향 부분 단면도이다.
도 10은 스플라이스 부재상에 있는 광섬유 말단을 압축하기 위하여 광섬유에 여러 가지 측정 가능한 압축력을 인가하는 기구를 구비하는 개량된 스플라이스 공구의 평면도이다.
도 11은 광섬유 접촉면에서 광섬유에 압축력을 인가 및 유지하기 위하여 작동 전에 스플라이스 부재를 신장하는 개량된 네스트 공구와 개량된 스플라이스 부재를 도시하는 정면도이다.
도 12는 도 11의 스플라이스 부재 및 공구의 단면도이다.
도 13은 광섬유 말단을 삽입하기 위하여 스플라이스 공구의 하우징 상에 배치된 개량도 스플라이스 부재의 또 다른 실시예의 정면도이다.
도 14는 도 13의 스플라이스 부재의 단면도이다.
도 15는 압축 응력을 광섬유 말단에 인가하기 위하여 적용된 절곡 압력을 갖는 스플라이스 부재의 개략도이다.
본 발명은 신규하고도 개량된 광섬유를 결선하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 방법은 코어간의 긴밀한 축방향 가압 접촉을 위하여 결선되는 광섬유의 말단을 준비하는 단계와, 광섬유 스플라이스 부재에 있는 광섬유 통로의 대향 단부에 광섬유 말단을 진입시키는 단계와, 0℃ 내지 40℃ 사이의 온도 주기에 걸쳐 광섬유 코어의 긴밀한 축방향 접촉을 보유하기 위하여 광섬유 말단의 접촉면에 압축력을 인가하는 단계를 포함한다. 스플라이스 부재를 작동시키기 전에 스플라이스 부재 통로에 있을 때 광섬유상에 축방향 압축력을 인가하고, 응력이 제거될 때 스플라이스 부재가 광섬유 말단상에 축방향 압축력을 인가하도록 스플라이스 부재를 작동시키기 전에 스플라이스 부재상에 응력을 인가하는 단계 또는 소정 온도의 범위에 걸쳐 긴밀한 축방향 가압 접촉으로 광섬유를 유지하기 위하여 광섬유의 말단에 압축력을 인가시키는 작동 이후에 스플라이스 부재에 변형력을 인가함으로써 전술한 가압 접촉이 이루어진다. 스플라이스 부재를 가열하고, 스플라이스 부재에 광섬유 말단을 삽입하기 전에 광섬유 통로를 따라 스플라이스 부재를 절곡 또는 신장시켜, 그것을 작동시킴으로써, 스플라이스 부재에 응력이 인가될 수 있다. 또한, 광섬유 말단에 대한 압축력은 힘을 가하여 스플라이스 부재를 변형시키고 광섬유의 말단에 힘을 인가하여 상호 긴밀한 가압 접촉이 이루어짐으로써 발생될 수도 있다. 게다가, 전술한 과정의 조합도 고려될 수 있다. 즉 스플라이스 부재를 가열하고 스프링 또는 기계적으로 인가된 가압 접촉하에서 광섬유의 말단은 스플라이스 부재에 위치시킬 수도 있다.
스플라이스 부재를 작동시키기 전에, 금속성 부재를 100 내지 120℃의 온도로 가열하면, 광섬유의 말단이 정렬 및 결합되고, 스플라이스 부재가 실온으로 복귀하면 광섬유의 말단은 상호 정렬된 상태로 긴밀한 축방향 가압 접촉을 유지한다. 이가된 열량을, 벨코어(뉴저지주 모리스타운에 소재하는 벨 통신 연구소) 문서 TA-NWT-000765 및 GR-765로 공개되어 있고 업계에서 널리 이용되는 것과 같은 벨코어 사양서의 온도 주기 테스트에서 사용된 온도를 초과한다.
광섬유 말단을 파이브록 스플라이스(FibrlokTMsplice)의 스플라이스 부재에서 긴밀한 접촉 상태로 배치시킨 이후에, 스플라이스 부재에 힘을 인가하면, 물질을 변형 또는 압박하고, 물질이 광섬유상에 압축 응력을 인가하여 광섬유를 강제로 가압 접촉시킬 수 있다.
본 발명의 상호 접속은 두 개의 단일 모드 광섬유간의 광학 스플라이스로서, 상기 광학 스플라이스는 대략 통로의 중간부에서 광섬유의 말단을 수납하기 위한 종방향 통로를 갖는 스플라이스 부재를 포함하며, 상기 광섬유 말단은 굴절율 조절 재료(index matching material)가 없이 서로에 대하여 축방향 압축 상태로 배치된다.
본 발명의 스플라이스는 금속 스플라이스 부재 내부에 배치 및 체결된 두 개의 광섬유 말단을 결선하는 것을 고려한다. 여러 가지 방법중 하나에 의하여, 광섬유 말단은 서로에 대하여 광학적으로 정렬된 긴밀한 축방향 압축 상태로 배치 및 유지된다. 본 발명의 스플라이스는 어떠한 굴절율 조절 정합 재료도 혼합하지 않는다.
본 발명은 개량된 기계적 스플라이스와 상기 스플라이스를 획득하는 신규의 방법을 제공한다. 본 발명의 특징을 도시하는 도면에서, 도면 전체에 걸쳐 유사한 부품을 식별하기 위하여 동일한 참조 부호가 사용된다.
광섬유 말단을 폴리싱할 수 있지만, 시간 소모적이고 정밀하게 하는 것이 곤란하기 때문에, 현재 이용 가능한 기계적 스플라이스 구성으로서 클리브 가공된 광섬유의 말단이 가장 많이 이용된다. 클리브 가공(cleaving)은 광유리 섬유의 피복물의 외주변상의 매우 작은 지점에 칼자국을 내거나 새김눈을 일단 형성한 것으로, 그 지점에서 기계적 강도가 감소된다. 이후에 칼자국이 형성된 광섬유의 길이를 따라 인장 또는 절곡 하중을 인가하면, 광섬유가 광섬유 축선과 거의 직각으로 파열된다. 전술한 클리브 가공 과정에 의해 광섬유 말단의 표면(8)을 형성하며, 그것은 도 1을 참조하면, 광섬유 코어(9)에 대하여 기계적으로 획득 가능한 가장 용이하게 얻을 수 있는 결함이 없는 표면을 갖는다. 현재 통용되고 있는 대부분의 기계적 스플라이스 구성은 겔 또는 오일이 일반적인 접속 메체를 함유하며, 이것은 광섬유(10)의 코어(9)와 동일한 굴절율을 갖는다. 상기 굴절율 조절 재료는 도 4를 참조하면, 결선된 한쌍의 광섬유 단부면(8) 사이의 접촉면에서 있는 간극을 충전하는데 사용된다. 이러한 간극은 새김눈과 정반대의 지점에서 발생할 수 있는 갈라진 틈이나 돌출부(11)에 의하여 형성된다.
이러한 조건은 다른 바람직하지 않은 조건과 마찬가지로 클리브 가공 과정에서의 고유한 문제점에 의하여 야기된다. 지금까지 당업계에는 정밀도에서 편차가 일어나는 직각 클리브 가공 작업을 수행하는 여러 가지 공구가 공지되어 있다. 정밀도는 마이크로-인터페로미터에 의하여 측정되며, 이것은 말단의 평탄도와 각도 모두를 결정한다.
클리브 가공 과정에 의하여 야기된 바람직하지 않은 특징들은 광섬유 말단을 베벨형으로 가공함으로써 제거될 수 있다. 단일 모드 광섬유의 말단에 가공된 베벨부(13)의 원추형 형상은 수동 및 자동으로 작동되는 기존의 공구에 의햐여 용이하게 발생된다. 이러한 베벨부 폴리싱용 공구중 하나가 미네소타주 세인트 폴, 3엠 센터에 소재하는 3엠사의 WO95/07794 공보(1995. 3. 23. 공개)에 기술되어 있다. 40 내지 160°사이의 원추형 말단(13)의 베벨각 또는 경사각은 공구를 간단히 조정함으로써 용이하게 얻어질 수 있다. 각도 변화는 단부면의 직경을 변화시킨다. 광섬유의 길이는 간단한 설비로 용이하게 설정되며, 설정이 완료되면, 형성된 각도는 광섬유 끼리 일치한다. 단부면 면적 또는 그 직경은 광섬유의 말단부로부터 제거된 재료의 양으로 결정된다. 자동 베벨부 가공 공구의 경우에, 이것은 광섬유가 연마되는 시간으로 조절된다. 작업 시간이 길 수록 단부면 직경이 작아진다. 수동 베벨부 가공 공구의 경우에, 이것은 광섬유가 연마 매체에 맞닿아 회전하는 회전수에 의하여 조절되며, 회전수가 많을 수록 단부면 직경이 작아진다. 단부면 직경의 조절은 공구의 파라미터가 설정되면 매우 일정하다. 단부면 직경은 연마 매체가 마모에 의해 교환을 필요로 하기 전에 다수의 베벨부 가공 주기에 걸쳐 ±0.0002 인치 이내에서 유지될 수 있다. 광섬유 단부면의 표면적은 광섬유의 말단을 베벨 가공함으로써 크게 감소된다. 도 5는 클리브 가공된 광섬유(15)와 클리브 및 베벨 가공된 광섬유(16)를 비교하여 그 감소를 나타낸다. 광섬유 말단을 결선 실험 동안 가장 빈번히 사용된 직경인 0.0015 인치까지 베벨 가공하여, 광섬유 단부면의 표면적을 90% 까지 감소시켰다. 클리브 가공 작업중에 발생하여 단부면의 주변 둘레에 위치하는 결함은 제거되었다. 단부면의 엣지는 광섬유의 단부면과 측면 사이의 각도가 증가하는 것에 기인하여 보강되었다. 결선 실험 중에 가장 빈번히 사용된 각도는 90°를 포함하는 각도, 또는 광섬유의 축선으로부터 45°였다.
표면적 감소는 다음의 두가지 이유로 인하여 중요하다. 그 첫째는 완전히 평탄한 직각 단면을 거의 생성하지 않는 광섬유 클리브 가공 작업을 포함한다. 단부면에는 통상 광섬유의 축선과 직각에서 1 ½°까지의 각도가 생성된다. 한쌍의 광섬유(15, 16)가 각이진 단부면을 각각 갖도록 결합되면, 광섬유 코어 사이에 간극이 생성된다. 도 4는 이 상태를 도시한다. 광섬유중 단 하나, 즉 광섬유(16) 만을 베벨 가공하여, 각이진 관계를 그대로 유지함으로써, 상기 간극은 광섬유(16)에 관하여 0.0015 인치(0.04 mm) 직경의 단부면을 사용하여 66% 까지 감소되었다.
두 번째 이유는 광섬유 코어(9)가 긴밀한 접촉 상태에 있고 그 사이에 간극이 존재하지 않는 지점까지 광섬유 단부면을 탄성 변형시키는데 필요한 전체 축방향 압력을 포함한다. 광섬유에 대한 압력이 일정하게 유지되고, 또 광섬유 단부면의 표면적이 감소되면, 광섬유 접촉면에 발생된 전체 압력은 증가한다. 이러한 잇점, 즉 광섬유 코어간의 긴밀한 축방향 가압 접촉을 부여하는 광섬유 말단의 접촉면 압력이 증가하는 것은 중요하다. 단부면에 대하여 모든 방향으로 250 미크론의 길이로 버퍼 코팅된 광섬유에 전달될 수 있는 힘은 매우 작다. 예로써, 표준 1.500 인치(38.1 mm) 길이의 파이브록TM스플라이스를 사용하여, 광섬유를 상기 스플라이스에 ½ 거리, 즉 0.750 인치(19 mm)의 거리로 삽입된다. 이것은 단부면에 대하여 종방향으로 힘을 전달하기 위하여 광섬유가 어느 장치에 의하여 파지되는 최근접 지점일 수 있다. 250 미크론의 광섬유의 유리부 직경은 0.005 인치(0.125 mm)이다. 이것은 힘을 전달하기 위하여 낮은 길이 대 직경비(150 대 1)이다. 스플라이스 입구 구멍은 축방향 가압 상태에서 광섬유가 절곡될 수 있는 틈새를 제공하기 위하여 광섬유의 외경 보다 수천 인치 크다. 이 압력이 너무 크면, 광섬유는 구부러져서, 손상 또는 파손이 발생할 수 있다.
광섬유를 클리브 및 베벨 가공함으로써 얻어지는 효과의 대부분은 광섬유의 말단을 폴리싱하는 것에 의해서도 얻어질 수 있다. 클리브 가공 작업에 의하여 야기된 바람직하지 않은 결점들은 제거된다. 광섬유의 엣지 강도는 사용되는 단부면의 프로파일에 따라 증가되고 것이 일반적이다. 단부면의 프로파일 제어는 사용되는 장비와 방법에 의존한다. 가열 폴리싱 또는 연마 폴리싱에 의하여 연마가 이루어질 수 있다. 가열 폴리싱은 광섬유 표면을 용융시키는 것을 의미하고, 폴리싱은 연마 매체로 유리를 제거하는 것을 의미한다. 광섬유의 단부면 스크래취를 남기는 등, 연마 폴리싱과 관련하여 여러 가지 단점들이 존재한다. 이러한 스크래취의 크기 및 깊이를 감소시키기 위하여 초미세 연마 그릿을 사용하여, 표면 다듬질을 향상시킬 수 있지만, 스크래취는 여전히 존재한다. 미세한 다듬질이 필요할수록, 더 많은 폴리심 단계가 요구되며, 이것은 더 많은 시간을 요한다.
광섬유 스플라이스는 대다수의 고객에 의해 표준형 벨코어 성능 사양서에 부합하는 것이 예견된다. -40℃ 내지 80℃의 온도 범위에 걸쳐 반사 손실에 대한 제한이 규정되어 있다. 굴절율 조절 재료를 함유하는 통상적인 스플라이스는 상기 온도 최대치에서 또는 그 부근에서 부적절한 반사 손실을 나타낸다. 실내 적용시에 0℃ 내지 40℃ 사이에서 긴밀한 접촉이 유지되어야 한다.
기계적인 스플라이스에서 굴절율 조절 재료에 의해 제기된 관심사는 굴절율을 조절하는 매체를 개선하거나, 굴절율 조절 매체를 제거함으로써 해결책을 찾아야 한다. 굴절율 조절 매체를 제거하기 위하여, 광섬유의 말단은 단부면간의 긴밀한 접촉을 보장하기 위해 개선되어야 한다. 전술한 광섬유 말단 준비 과정은 단부면을 개선함으로써, 단부면간의 축방향 가압 접촉을 허용하며 또 굴절율 조절 재료에 대한 필요성을 제거한다.
이러한 개선된 광섬유 단부면을 실험하기 위하여, 공장에서 굴절율 조절 겔 및/또는 오일을 제공하지 않고, 즉 건식 스플라이스가 제조되었다. 한쌍의 125 미크론 단일 모드 광섬유를 직각에 대하여 1도 이내에서 벗겨내어 클리브 가공하였다. 그리고, 도5에 도시된 광섬유(16)와 유사하게, 광섬유를 90도를 포함하는 각도로 그리고 0.0015인치의 직경을 갖는 단부면으로 베벨 가공하였다. 보푸라기가 없는 직물을 이소프로패놀로 적시고, 광섬유를 그 직물로 에워싸서 그것을 당기고, 광섬유의 선단을 직물에 비벼, 광섬유를 세척하였다. 그리고, 광섬유를 표준형으로 설정된 절차를 이용하여 스플라이스에 삽입하고, 스플라이스를 작동시켰다.
모든 실험 동안에 스플라이스 성능을 측정하기 위하여 텍스트로닉스 파이버마스터(Textronics FibermasterTM) OTDR을 사용하였다. 정확도를 높이기 위하여, 스플라이스의 각 단부에 하나씩, 두개의 광섬유로부터 얻은 판독치를 평균하여 측정치를 얻었다. 수개의 스플라이스 샘플을 실온, 즉 26℃에서 실험하였으며, 그 결과는 모든 샘플의 경우와 유사하였다. 입사 손실은 -0.2dB 이하이고, 반사(역반사) 손실의 범위 -20dB 내지 -45dB이었다. 스플라이스를 온도 주기 챔버에 넣고 -40℃ 내지 80℃에서 벨코어의 정형화된 온도 실험을 실시하였다. 각각의 온도에서 1시간 동안 실시하였으며, 온도 사이에서의 전이 시간은 1시간 반이었다. 이 실험 동안 모든 스플라이스에 대하여 입사 손실이 수십 dB 미만에서 변동하는 안정적으로 유지되고, 모든 스플라이스에 대한 반사 손실이 40℃ 이상의 온도에서 18dB까지 증가함이 발견되었다. 0℃ 이하에서, 모든 스플라이스는 기본적인 실온 측정치로부터 -40dB 내지 -60dB 범위로 향상되었다.
이 결과에 대한 설명은 다음과 같다. 파이브록TM부재는 알루미늄으로 제조되었다. 알루미늄의 열 팽창 계수는 0.0000238(℃/단위 길이)이다. 유리의 열팽창 계수는 화학 증착에 다라 0.0000102 내지 0.00000005 사이이다. 파이브록TM부재는 작동시에 유리섬유를 파지한다. 유리 섬유는 실제로 부재의 표면에 가볍게 매입되고, 섬유와 부재간에 미끄럼이 발생하지 않는다. 실험용 스플라이스가 실온에서 제조되면, 스플라이스 내측에서 섬유 단부면이 접촉하는 것을 보장하기 위하여 섬유의 버퍼부를 스플라이스 외측으로 침으로써 발생된 힘을 이용하는 표준형 스플라이스 조립체 과정을 이용하여, 섬유의 말단을, 섬유 단부면을 변형시키지 않고, 상호 가볍게 접촉시킨다. 열 실험 챔버 내부 온도가 스플라이스가 조립되는 온도 이상으로 증가하면, 알루미늄 부재는, 섬유 접촉면에서의 모든 압력이 해제되고 또 섬유가 분리되기 시작할 때까지, 유리 섬유보다 신속하게 팽창된다. 섬유가 분리되면, 유리/공기/유리의 접촉면에 기인하여 높은 반사 손실이 측정된다. 이 상태는 열 챔버 온도가 스플라이스 조립체 온도 이하로 떨어질때 역으로 된다. 온도가 실온 이하로 떨어지면, 알루미늄 부재는 유리 섬유보다 신속한 비율로 수축되고, 따라서 섬유 접촉면에서 압력이 증가하고, 반사 손실 결과치를 저하시키는 유리/공기/유리의 접촉면을 감소 또는 제거한다. 반사 손실 패턴은 한 주기에서 다른 주기까지 일정하게 유지된다.
이 결과는 본 발명을 인도한다. 본 발명의 방법은 건식 파이브록TM스플라이스를 스플라이스가 겪게 되는 최고 온도보다 높은 온도로 가열하는 단계와, 섬유를 고온 스플라이스에 삽입하는 단계와, 그것을 작동시키는 단계를 포함한다. 이것은 섬유 단부면이 목표 작동 온도 내에서 항상 긴밀하게 접촉하는 것을 보장함으로써, 반사 손실이 저하된다.
예를들면, 시판중인 파이브록TM스플라이스 작동 공구(17)를 도 6에 도시된 바와 같이 개량하여, 가열하였다. 합성수지제 스플라이스 보유네스트를 상기 공구의 베이스를 기계 가공하여 형성하고, 두개의 직경이 1/8인치(3.17mm)이고 길이가 1인치(25.4mm)인 전기적으로 구동되는 25와트 카트리지 히터(21,22)를 수납하는 알루미늄으로 제조된 새로운 네스트(20)로 대체하였다. 히터는 오데곤 디지탈 컨트롤에 의하여 정확하게 ± 1℃로 조절되었다. 스플라이스 네스트는 가능한 식속하게 열을 스플라이스에 전달하기 위하여 그 작용에 영향을 미치지 않고 가능한 넓게 스플라이스를 에워싸도록 구성되었다. 금속제 파이브록TM스플라이스 부재의 중아 내측에 열전지가 배치되며, 그것을 스플라이스 부재의 중앙 내측에 열전지가 배치되며, 그것을 스플라이스에 조립한 다음, 스플라이스를 개량된 공구에 배치하였다. 스플라이스를 실온에서 100℃까지 개별적으로 4회 가열하였다. 스플라이스가 목표 온도에 이르기까지의 평균 시간은 50초 였다. 스플라이스를 공구로부터 제거하면, 스플라이스 부재를 다시 실온으로 냉각시키는데 3 내지 4분이 소요되었다.
스플라이스를 실험하고, 제1 스플라이스 실험을 위해 온도 제어가 벨코어(Bellcore) 실험 과정에서 규정된 최고 온도보다 20℃ 높은 100℃로 설정되었다. 건식 파이브록TM스플라이스을 가열된 알루미늄 네스트(nest)에 삽입하고, 1분 동안 100℃의 온도에서 침지시켰다. 한 쌍의 섬유를 1°이내에서 클리브 가공하여, 0.05㎜(0.002인치)의 단부면 직경으로 베벨 가공하였다. 섬유를 가열된 스플라이스에 삽입하고, 이 스플라이스를 작동시키고 나서, 냉각시켜 온도 실험 챔버에 배치하였다. 실온에서 취해진 제1 성능 측정치는 입사 손실(insertion loss)이 -0.10dB이고 총 변화치가 0.02dB임을 나타내었다. 평균 반사 손실은 -56.7dB이고 총 변화치는 3.7dB이다. 이 결과는 광 신호가 안정됨을 나타낸다. 정격 버퍼 섬유 제한부(23)와 작동 레버(24)를 공구(17)위에 유지하였다.
다른 스플라이스를 전술한 스플라이스 실험과 동일한 파라미터를 이용하여 준비 및 조립하였다. 이러한 실험 테이타를 나타내는 그래프가 도 7에 도시되어 있다. 실온에서 얻은 제1 반사 손실 측정치는 -57.5dB 이였다. 스플라이스를 100℃까지 천천히 가열하고 60℃부터 시작하여 매 5℃마다 측정하였다. 반사 손실은 80℃가 될 때까지 천천히 감소되며, 80℃에서 반사 손실은 90℃에서 -83 dB로 최고가 될 때까지 매우 빠르게 증가하였다. 90℃ 내지 100℃ 사이에서, 반사 손실은 빠르게 증가하여 100℃에서 -36dB가 되었다. 그 다음에 스플라이스를 냉각하였다. 제2 가열 사이클을 수행하여 94℃에서 -93dB로 최고였다는 것을 제외하고는 제1 가열 사이클과 유사한 결과를 얻었다. 이 사이클 중에, 스플라이스 냉각 경향을 기록하였다. 냉각 중에, 반사 손실은 83℃에서 -93dB을 최고로 빠른 비율로 감소되었다. 그 다음에, 반사 손실은 70℃에서 -65dB로 급속하게 증가하였으며, 이후에 증가는 매우 느려진다. 냉각 사이클은 -40℃에서 정지되며, 이때에 반사 손실은 -56.8dB 이였다. 제2 사이클과 동일한 방법으로 제3 사이클을 수행하였으며, 약간 양호한 결과를 얻었다. 도 7의 그래프를 보면, 20℃ 이내에서 반사 손실은 급격한 증가 후에 급격한 감소가 곧 뒤따랐다. 최고값 또는 최하값은 최고값의 뜨거운 측면에서 섬유 접촉과 분리 사이의 전이점이다. 이론적으로 냉각 측면에서는, 알루미늄을 수축함으로써 섬유 접촉면에서 발생되는 압축력이 유리 밀도를 변화시키며, 이것은 굴절율을 변화시킨다. 결국, 굴절율은 안정화되며, 온도가 낮아질 경우 반사 손실의 증가는 거의 없다. -40℃ 내지 80℃의 벨코어 작동 온도 실험 범위에서 광학 신호는 매우 안정하다는 것을 주지해야 한다.
공구의 제2 실시예가 도 8에 도시되어 있으며, 여기서 고정된 클램핑 기구(25)는 스플라이스 네스트(20)의 좌측에서 작동 공구(17)에 설치되며, 섬유가 스플라이스를 나가는 경우에 섬유를 파지하도록 위치된다. 제2 섬유 클램프(26)는 약 0.1인치(2.5㎜) 이동되는 선형 볼 슬라이드 상에서 스플라이스 네스트(20)의 우측에 장착된다. 압축 스프링(28)은 볼 슬라이드와 접촉되고 스플라이스 네스트(20)와 대향하게 위치된다. 스크류(29)가 공구 베이스에 장착되고, 압축 스프링(28)이 볼 슬라이드를 통하여 섬유에 가하는 힘을 조절하는데 이용된다.
건식 파이브록TM스플라이스를 공구에 놓고, 한 쌍의 섬유가 1°미만의 클리브 각도(cleave angle)와 0.038㎜(0.0015인치)의 베벨 직경(bevel diameter)을 가지도록 배치하였다. 공구를 100℃로 가열하고 섬유 중 하나는 스플라이스의 거의 반 중에서 좌측에 배치하고, 그 다음에 체결하였다. 제2 섬유를 그것이 제1 섬유와 접촉할 때까지 스플라이스의 우측에 배치하고, 그 다음에 체결하였다. 힘을 조절하는 스크류는 약 1.3뉴턴(0.3파운드)의 압축력이 발생할 때 까지 회전하며, 그 다음에 스플라이스는 섬유 말단을 클램프하도록 작동된다. 그 다음에 2 클램프는 해제된다. 공구에서 스플라이스가 100℃인 상태에서 측정된 반사 손실은 -56.9dB였다. 그 다음에 스플라이스는 냉각하였다. 이러한 냉동 사이클 중에 측정하여 기록하였다. 스플라이스는 -40℃로 냉각되었다. 입사 손실이 -0.11dB로 남아있는 동안, 반사 손실은 -51.8dB로 증가하였다. 그 다음에 스플라이스를 가열하고, 매 5°마다 측정하였다. 전이 영역은 측정값이 -80.3dB인 약 151℃에서 얻어졌다. 이 온도를 넘어서, 반사 손실은 급속하게 증가하였다. 스플라이스는 165℃로부터 다시 냉각되었다. 전이 영역은 측정값이 -80.3dB인 약 151℃에서 얻어졌으며, 이후에 반사 손실은 15 내지 20°간격으로 급속히 증가하였으며, 그 다음에 이러한 증가는 급속히 느려진다.
더 낮은 온도에서의 반사 손실을 이전의 실험과 비교 가능하게 유지하면서 압축 스프링 섬유 예압의 추가된 축방향 압력에 의해 섬유가 분리되는 온도가 증가하였다. 광 신호는 벨코어 작업 온도 실험 범위 내에서 뚜렷이 안정되게 유지되었다.
스플라이스 부재상에 열을 가하지 않고 압축 스프링 예압 방법을 사용하여 스플라이스를 조립하는 것을 비롯한 일련의 실험을 수행하였다. 건식 파이브록TM스플라이스를 실온에 유지된 공구 네스트(tool nest)에 위치시켰다. 1°보다 작은 클리브각(cleave angle)과 0.0015 인치(0.038 mm)의 베벨 직경을 갖는 한 쌍의 섬유를 준비하였다. 이전의 실험과 같이 섬유를 클램프내에 파지하였다. 대략 0.2 파운드(0.9 뉴턴)의 압축력을 우측 섬유에 가한 후, 결선시키고 모든 체결력을 제거하였다. 가열하기 위한 섬유 단부면 전이대는 129 내지 134℃ 사이였다. 냉각을 위한 전이 구간은 114 내지 120℃ 사이 였다. 제1 가열 사이클 후, 모든 잔여 사이클 패턴은 벨코어 작업 온도 실험 범위 내에서 상호 대단히 일관되었다.
도 9에 도시된 파이브록TM스플라이스의 본체(28) 및 캡(29)은 30% 글래스 로딩을 갖는 액정 폴리머로 형성되며 삭제 효과없이 전술한 온도에 견딜 수 있으며, 스플라이스 부재(30)는 알루미늄으로 형성되어 있다.
작업 공구(17)의 또 다른 변형예가 도 10에 도시되어 있다. 변형예는 고정된 섬유 체결 공구(25) 반대쪽의 스플라이스 네스트(20)의 좌측 다음에 위치된 추가의 가압 게이지(35)였다. 가압 게이지 측정 탐침은 한편 이동 가능한 섬유 클램프에 압박된 피벗 암의 일단부를 압박하였다. 10 대 1의 비율로 가압 게이지/선형 슬라이드 조립체에 의해 발생된 힘을 감소시키도록 피벗을 위치시켰다. 이렇게 해서, 스플라이스 제조에 있어서 이동 가능한 섬유상의 힘 측정의 정밀도가 향상될 것이다.
새로운 작업 공구를 사용하여 네 개의 건식 파이브록을 조립하였다. 가압 게이지/선형 슬라이드 조립체로 섬유 단부면 축방향 압축 예압을 가하였다. 가열된 스플라이스 네스트(20)를 사용하지 않았으며 열을 가하지 않았다. 네 개 스플라이스중 두 개는 베벨형(beveled) 섬유 접촉면에 베벨형으로 가공된 섬유를 가졌지만, 나머지 두 개는 클리브형 섬유 접촉면에 베벨형으로 가공된 섬유를 가졌다. 네 개의 완결된 스플라이스를 장기 지속 벨코어 패턴의 온도 주기 실험을 위해 열 온도 주기 챔버에 배치하였다. 사이클 패턴을 (1) -40℃에서 1/2 시간, (2) -40℃로부터 80℃까지의 1과 1/2의 전이 시간, (3) 80℃에서의 1/2 시간 및 (4) 80℃로부터 -40℃까지의 1과 1/2 시간의 전이 시간으로 개시하여 네시간의 전사이클로 계속해서 반복하며 가속하였다. 이 실험의 목적은 건식 섬유 접촉면이 여러번 반복되는 벨코어 온도 실험 패턴에 견딜 수 있음을 입증하고, 시작에서 종결까지의 광 신호의 일관성을 연구하기 위한 것이었다. 이 고정구로 조립한 네 개의 스플라이스는 대략 89일 걸린 530회의 전사이클을 견뎌내었다. 측정은 더 정밀하게 하기 위해 양쪽 섬유로부터 스플라이스의 각 단부에서 하나씩 취한 판독치를 OTDR로 평균냄으로써 수행하였다.
스플라이스(1, 2)는 베벨형 섬유 접촉면에 베벨된 섬유를 구비하였지만, 스플라이스(3, 4)는 클리브형 섬유 접촉면에 베벨된 섬유를 구비하였다. 스플라이스(1)는 0.0015 인치(0.038 mm) 직경의 단부면을 구비하였으며 0.22 파운드(0.9 뉴턴)의 섬유 예압력으로 조립되었다. 전체 반사 손실 변동은 9.5 dB였지만, 입사 손실 변동은 0.05 dB였다. 스플라이스(2)는 0.0015 인치(0.038 mm) 직경 단부면을 구비하였으며 0.2 파운드(0.89 뉴턴)의 섬유 예압력으로 조립되었다. 전체 반사 손실 변동은 14 dB였지만, 입사 손실 변동은 0.05 dB였다. 스플라이스(3)는 0.0015 인치(0.038 mm) 직경의 단부면을 구비하였으며 0.3 파운드(1.33 뉴턴)의 섬유 예압력으로 조립되었다. 전체 반사 손실 변동은 31dB 이였지만, 입사 손실 변동은 0.11dB 이였다. 스플라이스(4)는 하나의 0.001 인치(0.025 mm) 직경의 단부면을 구비하였으며 0.1 파운드(0.445 뉴턴)의 섬유 예압력으로 조립되었다. 전체 반사 손실 변동은 6 dB였지만, 입사 손실 변동은 0.05 dB였다. 스플라이스(3)를 제외하고는, 이 결과는 실험의 시작에서부터 종결까지 성능상 아무런 변화가 없는 양호하고 안정된 광 신호를 나타내었다. 스플라이스(3)는 보다 높은 온도에서 성능이 불량하였다. OTDR로 보다 면밀히 검사했을 때, 80℃에서 섬유 말단 전이대에 도달하였다. 주기의 일부에서, 단부면은 뛰어난 반사 손실을 보이며 지속적으로 접촉되지만, 다른 주기에서는 불량한 반사 손실을 보이며 80℃의 시간 간격이 끝나감에 따라 분리된다.
도 10에 도시된 작동 공구 및 건식 파이브록TM스플라이스를 사용하여, 단부면 예압력과 반사 손실 효과를 상호 관련시키기 위하여 실험을 수행하였다. 250㎛ 버퍼 직경의 단일 모드인 한 쌍의 섬유는 단부면의 직경이 0.0015인치가 되도록 클리브 및 베벨 가공되며, 클리브 각도는 1°미만이다. 두 섬유가 스플라이스 속으로 삽입되고, 각각의 섬유는 그 각각의 홀더에서 클램핑되었다. 힘은 0 파운드에서 스플라이스 밖의 섬유가 휘어지기 시작하는 점까지 증가되었다. 이것은 보통 0.3 파운드(1.3 N) 부근에서 발생하였다. 수천분의 1파운드만큼 작은 증가분이 처음에 이용되었는데, 실험의 후반 단계 동안에 수백분의 1파운드(1/10 N 또는 그 미만)가 잘 작동하였다. 각각의 스플라이스 및 섬유쌍에 대해 몇번의 실험이 이루어졌고, 다른 섬유쌍들을 사용하여 몇몇 실험을 수행하였다. 실험 결과는 거의 동일하였다. 가장 낮은 반사 손실은 보통 0.012~0.026 파운드(0.05~0.1 N) 사이에서 발생하였다.
파이브록TM스플라이스, 스플라이스 부재가 옆팽창 계수가 유리와 거의 같은 알루미늄 이외의 재료로 만들어질 경우, 반사 손실 성능은 결선하기 이전에 섬유 압축 공정을 이용하여 개선하여야 한다. 알루미늄과 같이 연성이 있고 비용 효과적인 재료들을 널리 선택할 수 없다. 구리가 이와 근사하고, 이 이론을 실험하기 위해 선택되었다. 구리의 열팽창 계수는 0.0000238인 알루미늄과 비교하여 0.0000141(℃/단위 길이)이다. 몇몇 부재들을 만들고, 건식 구리 스플라이스를 조립하였다. 단부면 직경이 0.0017 inch(0.043 mm)가 되도록 한 쌍의 섬유를 클리브 및 베벨 가공하였다. 섬유 단부면에 0.25 파운드(1.1 N)의 예압력을 가하여, 스플라이스를 작동시켰다.
실험 결과는 구리의 사용을 고려할 때 성능이 놀랍게도 양호함을 나타낸다. 반사 손실 성능은 제1 가열 주기 후에 거의 10dB만큼 개선되었고, 잔여 주기 동안에도 그 수준으로 남아있었다. 전이점으로부터 더 낮은 온도까지의 곡선은 알루미늄 부재들과 비교하여 더 평평한데, 이는 아마도 팽창율의 차이 때문일 것이다. 전이점으로부터 더 높은 온도까지의 곡선은 알루미늄 부재와 마찬가지로 급격히 증가한다. 전이점 그 자체는 알루미늄 부재를 사용하는 이전의 실험과 동일한 온도 범위내에 있었다.
열 또는 압력 또는 열 및 압력을 이용하여 섬유 접촉면에 발생시킨 압축력으로 커플링되고, "건식", 즉 겔이 없는 파이브록TM스플라이스 내부의 한 섬유 또는 두 섬유를 베벨 형태로 하고, 양질의 클리브 공정을 이용하여 준비한 광섬유는 굴절율 조절 재료를 사용하지 않고 벨코어 온도 주기 실험하는 동안 안정된 입사 손실 및 반사 손실 성능을 가져오는데, 이는 융해 스플라이스에 상당한다.
스플라이스가 완료되면, 섬유들의 말단 사이에 축방향 압축력을 유지하기 위하여 스플라이스 부재 상에 응력을 가하는 다른 방법을 논의한다. 이러한 방법 중 하나는 말단로부터 섬유 접촉면을 향해 금속 스플라이스 부재의 내부 소성 변형을 일으키기에 충분한 작용 스플라이스의 말단을 압축하는 것이다. 스플라이스 부재는 따라서 연이은 가열 및 냉각 환경 전체에 걸쳐 접촉면에 압축력을 가하고 접촉면에서 압축력을 유지한다.
또한, 도 11은 파이브록TM스플라이스 부재와 비교할만한 개량된 스플라이스 부재(35)를 개략적으로 도시하는데, 측면을 따라 재료를 제거하고 각 말단에 인접한 캠 표면(36)을 형성하도록 변형되었으며, 상기 캠 표면은 섬유 통로(38)의 축과 각도적으로 관련된다(도 12 참조). 작동 공구는 그 위에 스프레드 캠(spreading cam)(39)을 구비하도록 변형된다. 스프레드 캠(39)에는 캠 표면(40)이 형성되어 있으며, 이 표면은 화살표 41로 나타낸 것처럼 스플라이스 부재(35) 상에 힘을 가할 때 스플라이스 부재(35)를 펴도록 캠 표면(36)과 맞물리게 형성되어 있다. 스플라이스 부재의 종방향 탄성 변형 길이는 스플라이스 부재가 스프레드 캠(39) 위로 힘을 받는 거리에 의해 제어된다. 선택적으로, 상기 부재 상의 캠 표면은 원하는 신장을 야기하는 선택된 힘에서 전단 변형되도록 구성될 수 있다. 준비된 섬유 말단을 삽입한 후에, 상기 부재는 섬유들을 적소에 클램핑하도록 폐쇄되고, 상기 부재 상에 이전에 가해진 스프레드힘이 제거된다. 스프레드힘이 제거됨으로써, 부재 내의 저장 에너지는 부재(35)를 수축시키고, 광학적으로 정렬된 섬유들의 대향 말단들을 종방향 압축 상태로 또는 축방향으로 친밀한 접촉 상태로 위치시킨다.
도 12는 변형된 부재(36) 및 스프레드 캠(39)의 말단도를 개략적으로 나타낸다.
도 13 및 도 14는 또 다른 변형을 도시하고 있는데, 스플라이스 부재(45)는 직사각형이고 상부면을 따라 종방향 V-홈(46)을 구비하며, 섬유들의 말단은 스플라이스 부재(45) 및 V-홈(46)의 종방향 중심 부근에서 견고한 접촉 상태의 V-홈 내에 위치된다. 다음에 섬유들은 종방향 홈의 대향 말단에 견고히 고정된다. 하우징 내에 부재의 말단들 위치를 고정하는 동안에, 부재를 구부리기 위하여 부재(45)의 상부면에 수직하게 힘(48)이 가해진다(도 15 참조). 가해지는 굽힘력(48)은 내표면 상에 섬유들이 고정된 채, 부재(45)를 아크 형태로 소성 변형시키기에 충분해야 한다. 부재의 소성 변형 결과, 부재의 바닥면을 따라 재료는 신장되고, 반면에 섬유들을 유지하는 V-홈을 갖고 있는 상부면을 따라 재료는 압축된다. 섬유의 단부면들을 축방향, 즉 종방향으로 압축 상태로 놓는 것은 바로, 부재(45)로의 이러한 다른 응력 및 상부면을 따른 재료의 압축이다. 부재의 소성 변형은 접촉면에서 섬유 말단 상의 압축력을 유지한다.
본 발명에 대한 상기 설명으로부터, 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 재료 또는 크기 등을 변형할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (35)

  1. 광 전송 코어를 갖는 광섬유를 결선하는 방법에 있어서,
    광섬유의 말단들을 접촉하여 결선되도록 준비하는 단계와,
    광섬유의 말단들이 상호 접촉할 때까지 섬유 스플라이스 부재에 있는 섬유 정렬 통로의 대향 단부 각각에 섬유 말단을 진입시키는 단계와,
    상기 스플라이스 부재를 광섬유의 말단들 상에서 작동시키는 단계와,
    0℃ 내지 40℃ 사이의 온도 주기에 걸쳐 광섬유 코어를 긴밀한 접촉 관계로 유지하기 위하여 스플라이스 부재 내부의 광섬유 말단들의 접촉면에서 축방향 압축력을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축력은 스플라이스 부재를 작동시키기 전에 광섬유에 인가되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 축방향 압축력은 스플라이스 부재의 작동 이전에 스플라이스 부재를 80℃ 이상으로 가열한 이후에 냉각시키는 것에 의하여 인가되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압축력은 작동 이전에 스플라이스 부재를 탄성적으로 변형시키기 위하여 스플라이스 부재를 신장시키는 것에 의하여 인가되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 광섬유 말단들을 내부에 체결하는 작동 이전에 광섬유 정렬 통로의 종방향으로 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 접촉면에서 광섬유 말단들 상에 압축력을 인가하는 작동 이후에 소정 변형이 일어나는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  7. 광섬유의 말단들을 결선하는 방법에 있어서,
    결선될 광섬유의 말단들을 클리브(cleave) 가공하는 단계와,
    상기 광섬유중 하나의 클리브 가공된 말단을 베벨(bevel) 가공하는 단계와,
    상기 베벨 가공된 광섬유의 말단들을 스플라이스 부재의 정렬 통로에서 접촉 관계로 배치하는 단계와,
    상기 스플라이스 부재를 물리적 응력하에 배치하는 단계와,
    상기 스플라이스 부재가 응력을 받고 있는 동안, 상기 스플라이스 부재를 광섬유의 말단들 상에 조이는 단계와,
    상기 스플라이스 부재를 정상 상태로 복귀시켜, 접촉하여 마주보는 광섬유의 말단들에 압축 하중을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 응력은 스플라이스 부재를 가열하는 것에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 응력은 스플라이스 부재를 탄성적으로 신장시키는 것에 의하여 발생되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  10. 광섬유를 결선하는 방법에 있어서,
    광섬유의 말단이 스플라이스 부재의 중앙 부근에서 상호 접촉할 때까지, 금속제 섬유 스플라이스 부재 내부의 섬유 통로의 대향 말단으로 결선될 광섬유 각각의 말단을 진입시키는 단계와,
    상기 금속제 섬유 스플라이스 부재를 80℃ 이상의 온도로 가열하는 단계와,
    상기 스플라이스 부재를 냉각시키는 동안 광섬유 말단들을 긴밀한 접촉으로 유지하도록 광섬유 말단들을 체결하기 위하여 스플라이스 부재를 작동시켜, 광섬유의 말단들간의 접촉면에 압축력이 인가 및 유지되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방법은 결선될 광섬유의 말단들을 클리브 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 방법은 결선될 광섬유의 말단들을 클리브 가공하는 단계와 적어도 하나의 광섬유 상에 모떼기 또는 원추형 말단을 형성하기 위하여 광섬유중 적어도 하나의 말단을 베벨 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 광섬유의 말단들은 스플라이스 부재를 작동시키기 전에 스플라이스 부재 내부에서 가압 접촉 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 결선 방법.
  14. 두 개의 단일 모드 광섬유 사이의 광학 스플라이스에 있어서,
    종방향 통로를 갖는 스플라이스 부재를 포함하며,
    상기 광섬유의 말단이 종방향 통로의 중간 지점에 인접하여 수납되며,
    상기 광섬유의 말단을 굴절율을 조절하는 재료가 없이 서로에 대하여 축방향으로 압축 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광섬유중 적오 하나의 말단은 클리브 및 베벨 가공되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  16. 제14항에 있어서, 상기 광섬유의 말단은 폴리싱 가공되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  17. 제14항에 있어서, 상기 광섬유의 말단은 광섬유의 말단에 인가된 압축력에 기인하여 0℃ 내지 40℃ 사이의 온도에서 긴밀한 접촉 상태에 있는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  18. 제14항에 있어서, 상기 광섬유의 말단 사이의 축방향 압축력은 말단을 통로에 삽입하여 그 내부에서 체결한 이후에 스플라이스 부재의 열수축으로 인하여 발생되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  19. 제14항에 있어서, 상기 광섬유의 말단은 스플라이스 부재의 소성 변형과 말단 사이의 스플라이스 부재 재료의 변위에 의하여 접촉면에서 긴밀히 접촉되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  20. 제14항에 있어서, 상기 클리브 및 베벨 가공된 광섬유의 단부면은 접촉면에서 0.001 내지 0.002 인치(0.012 내지 0.05mm)의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  21. 제14항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 통로를 압축 상태에 그리고 광섬유의 말단을 압축 상태에 있게 하기 위하여 말단 사이에서 굴곡 및 변형되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  22. 제18항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 금속성인 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  23. 제14항에 있어서 상기 스플라이스 부재는 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  24. 제23항에 있어서, 상기 금속은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광섬유의 말단들은 스플라이스 부재가 그 말단들에서 폐쇄 및 체결되기 전에 축방향 압축력 하에서 접촉 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  26. 제24항에 있어서, 상기 광섬유의 말단은 섬유 스플라이스 부재의 작동 이전에 80℃ 이상의 온도까지 가열된 섬유 스플라이스 부재 내부에 원래 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  27. 제24항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 신장력 제거 시에 압축력을 광섬유 말단에 인가하기 위하여 스플라이스 부재의 작동 이전에 스플라이스 부재를 탄성 변형시키도록 신장되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  28. 제14항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 광섬유 말단을 내부에 체결하는 작동 이전에 광섬유 정렬 통로의 종방향으로 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  29. 제24항에 있어서, 상기 스플라이스 부재는 접촉면에서 광섬유의 말단들에 압축력을 인가하는 작동 이후에 소성 변형을 수행하는 것을 특징으로 하는 광학 스플라이스.
  30. 두 개의 광섬유간의 결선을 완료하는데 사용되는 공구에 있어서,
    베이스와,
    상기 베이스 상에 배치되며, 스플라이스 부재를 수납하는 네스트와,
    상기 네스트에 배치된 스플라이스 부재를 가열하는 네스트 내부의 가열 수단과,
    상기 말단이 스플라이스 부재 내부에 배치된 상태로 광섬유를 지지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구.
  31. 제30항에 있어서, 상기 베이스는 스플라이스 부재 내부의 광섬유 접촉면 사이에 축방향 압축력을 부여하기 위하여 광섬유중 적어도 하나 이상에 힘을 인가하는 수단을 귀비하는 것을 특징으로 하는 공구.
  32. 두 개의 광섬유간의 결선을 완료하는데 사용되는 공구에 있어서,
    베이스와,
    상기 베이스 상에 배치되며, 스플라이스 부재를 수납하는 네스트와,
    결선되는 두 개의 광섬유의 말단들을 파지하기 위하여 네스트에 배치된 스플라이스 부재를 작동시키는 작동 레버와,
    상기 베이스 상에 배치되며, 상기 스플라이스 부재의 거의 중간 지점에 배치되어 있는 말단을 구비하는 광섬유중 하나를 체결하는 체결 수단과,
    스플라이스 부재 내부에서 광섬유에 축방향 압축력을 인가하기 위하여 광섬유중 다른 것을 체결하는 슬라이드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구.
  33. 제31항에 있어서, 상기 네스트는 스플라이스 부재를 가열하는 가열 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
  34. 제32항에 있어서, 상기 광섬유중 다른 것을 체결하기 위한 슬라이드 수단은 광섬유에 축방향 압축력을 인가하기 위하여 압축 스프링을 갖는 리니어 볼 슬라이드(linear ball slide)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
  35. 제32항에 있어서, 상기 광섬유중 다른 것을 체결하기 위한 슬라이드 수단은 가동형 섬유 클램프와, 광섬유에 축방향 압축력을 인가하기 위하여 상기 가동형 섬유 클램프를 네스트를 향하여 가압하는 가압 게이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
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