KR20060109472A

KR20060109472A - 광섬유 모재의 접속 가공 방법 및 장치, 및 광섬유 모재

Info

Publication number: KR20060109472A
Application number: KR1020067010293A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 쿠메; 와이치 야마무라
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-10-20
Also published as: EP1690836A1; JP2005145796A; TW200526530A; US20070147748A1; CN1882511A; WO2005049514A1

Abstract

대구경의 광섬유 모재와 더미 부재의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속할 때에, 접속부에 결렬이나 균열 등을 생기게 하는 일 없이, 단시간에 간단하게 접속할 수 있는 광섬유 모재 및 그 접속 가공 방법, 아울러 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고,　광섬유 모재(1)와 더미 부재(2), 혹은 2개의 광섬유 모재(1) 또는 더미 부재(2)끼리의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 광섬유 모재(1)의 접속 가공 방법에 있어서, 적어도 한쪽의 피용착체의 단부를 파지기구로 파지하여 양자를 대향시키고, 양쪽 피용착체의 간격을 1∼20mm의 범위 내에서 선택하고, 양쪽 피용착체의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.

광섬유 모재, 더미 부재, 용융, 용착, 접속부, 결렬, 균열, 피용착체, 파지기구,

Description

광섬유 모재의 접속 가공 방법 및 장치, 및 광섬유 모재{METHOD AND DEVICE FOR CONNECTING OPTICAL FIBER MATRIX AND OPTICAL FIBER}

본 발명은, 광섬유 모재나 더미 부재 등의 피용착체(被熔着體)의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착(熔着) 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법 및 장치, 아울러 얻어지는 광섬유 모재에 관한 것이다.

문헌의 참조에 의한 편입이 인정되는 지정국에 대해서는, 아래와 같은 출원에 기재된 내용을 참조에 의해 본 출원에 편입하여 본 출원의 기재의 일부로 한다.

특허출원 2003-389811　　　출원일　2003년 11월 19일

광섬유 모재는, 그 전구체인 다공질 모재를 탈수·소결하고, 투명 유리화하여 제조된다. 그 후 필요에 따라서 유리 선반을 이용하여 굽음을 수정하거나 소정의 외경이나 길이로의 가열 연신 가공, 표면의 요철이나 상처, 불순물 등의 제거를 하는 화염 연마 처리 등의 가공이 행해진다.

유리 선반을 이용하여 광섬유 모재를 가공하는데에는, 먼저, 광섬유 모재의 양단에 더미 부재를 접속하고, 이 더미 부재를 척(chuck)으로 파지하여 유리 선반에 셋팅(setting)하고, 광섬유 모재에 소망의 가공이 실시된다. 종래, 이러한 광섬유 모재와 더미(dummy) 부재를 접속하는데는, 양자의 단부를 버너 화염 등으로 가 열 용융하고 나서, 양단부를 맞닿게 하여 접속하고 있었다(특허 문헌 1, 참조).

그러나, 이와 같이 하여 접속한 것 중에는, 광섬유 모재와 더미 부재와의 접속부에서 흔하지 않게 갈라지는 일이 있고, 최악의 경우 광섬유 모재가 낙하하여 파손하는 일이 있었다. 광섬유 모재의 가공에는 광섬유 모재가 1,500∼2,200℃의 고온에 가열되기 때문에 광섬유 모재의 낙하는 작업자에 있어서도 위험하였다.

근년, 광섬유 모재의 대구경화가 진행되고 있기 때문에, 이러한 결렬에 의해 광섬유 모재가 파손하면, 보다 큰 비용 증가로 연결된다. 또, 갈라지지 않고 균열이 생긴 것만의 경우에서도, 균열부를 용융 절단하여 제거하고 다시 접속하지 않으면, 후의 가공을 할 수 없고, 작업 시간이 길어진다고 하는 부적절함이 있었다.

접속부에 결렬이나 균열이 생기는 원인으로서는, 광섬유 모재와 더미 부재를 용착 접속할 때에, 접속부에 미소한 기포 등이 갇혀 냉각시에 이러한 기포를 중심으로 하여 잔류 왜곡이 생기고, 이들이 접속부에서의 결렬이나 균열 발생의 기점으로 된다고 생각된다.

종래, 광섬유 모재에 더미 부재를 용착 접속하는데는, 도 4에 나타내는 것 같은 방법이 취해지고 있었다. 즉, 광섬유 모재(1)와 가공용 더미봉(2)을 거리 a 떼어 놓아, 버너(3)의 화염(4)으로 가열하고, 용융 연화시켜 용착 접속하는 방법이다.

이 방법은, 작업자가 육감과 경험에 의해, 접속부의 간격 및 버너의 화염양을 바꾸고 있었기 때문에, 접속부의 용융 연화 시간이 작업자에 의해, 혹은 작업시마다 달라, 작업 효율이 나쁘고, 양호한 품질의 광섬유 접속 모재(10)가 항상 안정 되게 얻어진다고는 할 수는 없었다.

또한, 광섬유 모재의 대구경화에 따라, 강력한 버너 화염이 사용되고, 접속부 단면의 중심부보다 주연부가 보다 가열되기 때문에, 주연부가 빨리 연화하고, 표면장력에 의해 주연부가 환상으로 솟아오르고, 중앙부에 함몰이 생기고, 접속시에 일부의 가스가 갇혀 거품으로 되어 잔류하는 빈도가 증가하여 왔다.

또, 특허 문헌 1에서는 광섬유 모재와 더미 부재를 용착 접속할 때에, 단부를 볼록 형상으로 기계 가공 후, 양쪽 모두의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법에 의하면, 접속부 단면의 중심부와 주연부가 마찬가지로 가열되기 때문에, 주연부가 환상으로 솟아오르는 일이 없다. 따라서, 용착시에 접속부에 생기고 있던 기포의 발생을 없게 할 수가 있어 접속부에 생기는 잔류 왜곡을 억제할 수 있다.

　　<특허 문헌 1>　특허공개 2000-327358호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그런데, 광섬유 모재의 대구경화를 위해 접속 단부를 볼록 형상으로 하는 기계 가공에 시간을 필요로 하게 되었다. 볼록 형상의 높이(축방향)를 낮게 하면, 기계 가공의 시간을 짧게 할 수 있지만, 가열 용융시의 주연부의 솟아오름을 억제할 수가 없다. 한편, 볼록 형상의 높이를 높게 하면, 기계 가공의 시간이 길어져 고비용으로 되고, 이외 테이퍼(taper) 끝자락부(hem part)가 화염으로부터 튀어나오고, 가열이 불충분하여 연화하지 않는다고 하는 문제가 생겼다. 그 때문에 접속부의 단면에는, 가공 시간이 가능한 한 짧고, 높이가 가능한 한 높고, 한편 테이퍼 끝자락부까지 충분히 연화시키는 것이 가능한 높이의 볼록 형상이 요구되었다.

그래서, 본 발명은 대구경의 광섬유 모재와 더미 부재의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속할 때에, 접속부에 결렬이나 균열 등을 생기게 하는 일 없이, 단시간에 간단하게 접속할 수 있는 광섬유 모재 및 그 접속 가공 방법, 아울러 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 광섬유 모재의 접속 가공 방법은, 광섬유 모재와 더미 부재, 혹은 2개의 광섬유 모재 또는 더미 부재끼리의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법에 있어서, 적어도 한쪽의 피용착체의 단부를 파지기구로 파지하여 양자를 대향시키고, 양쪽 피용착체의 간격을 1∼20mm의 범위 내에서 선택하고, 양쪽 피용착체의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 피용착체의 단부는, 적어도 한쪽의 피용착체의 단부를 가공하여 볼록 형상으로 하고, 이 볼록 형상의 높이를, 피용착체의 단부의 가열 용융에 사용하는 버너의 가열 영역 내에 들어가는 높이로 하는 것이 바람직하다.

가열중, 양쪽 피용착체의 단부의 간격을 검출기로 검출하고, 가열에 의한 단부의 변형에 따라, 파지기구 위치 제어기구에 의해 파지기구를 제어하여 양자 간격을 일정하게 유지하고, 그 후 맞닿게 하여 용착 접속한다.

본 발명의 광섬유 모재의 접속 가공 장치는, 광섬유 모재와 더미 부재, 혹은 2개의 광섬유 모재 또는 더미 부재끼리의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 장치에 있어서, 피용착체의 단부를 파지하는 파지기구, 양쪽 피용착체 사이의 거리를 검출하는 거리 검출기, 양쪽 피용착체 사이의 거리를 파지기구를 제어하여 일정하게 유지하는 파지기구 위치 제어기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 광섬유 모재는, 상기 광섬유 모재의 접속 가공 방법을 이용하여, 혹은 상기 광섬유 모재의 접속 가공 장치를 이용하여 용착 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 접속 가공 장치는, 광섬유 모재의 단부와 더미 부재의 단부를 용착 접속하는 접속 가공 장치로서, 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 서로 대향한 위치에 파지하는 파지기구와, 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 가열 용융하는 버너와, 상기 파지기구에 의해 대향하여 파지된 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부와의 거리를 검출하는 거리 검출기와, 상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 적어도 가열 용융할 때까지, 상기 거리 검출기에 의해 검출된 상기 거리가 미리 정해진 범위 내에 있고, 한편, 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부가 이간한 위치를 유지할 수 있도록 상기 파지기구를 제어하는 파지기구 위치 제어기구를 구비한다.

상기 접속 가공 장치에 있어서, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 미리 정해진 범위로서 상기 버너의 화염이 미치는 범위에, 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부가 위치하도록 상기 파지기구를 제어하여도 좋다.

상기 접속 가공 장치에 있어서, 상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 가열 용융한 후, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부를 용착 접속하여야 할 상기 파지기구를 제어하여도 좋다.

상기 접속 가공 장치에 있어서, 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부에는 선단이 가는 볼록 형상을 가지고, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 미리 정해진 범위로서 상기 버너의 화염이 미치는 범위에, 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상 및 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상이 위치하도록 상기 파지기구를 제어하여도 좋다.

상기 접속 가공 장치에 있어서, 상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상 및 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상을 가열 용융한 후, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상과 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상을 용착 접속하여야 할 상기 파지기구를 제어하여도 좋다.

또, 상기의 발명의 개요는 본 발명의 필요한 특징의 모두를 열거한 것은 아니고, 이러한 특징군의 서브콤비네이션(sub-combination)도 또 발명이 될 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명의 광섬유 모재 및 그 접속 가공 방법, 아울러 장치에 의하면, 양자의 접속면이 근접하고 있기 때문에, 이 면으로부터의 방사 냉각이 일어나기 어려워지고, 효율 좋게 단부를 가열할 수가 있어 균일한 품질을 가지는 광섬유 접속 모재를 제작할 수가 있다. 또한, 접속부 단면의 중앙부는 방사 냉각이 일어나기 어렵기 때문에, 주연부와의 온도차가 작아지고, 주연부만이 특히 용융되고 표면장력으로 환상으로 솟아오르는 일을 억제할 수 있어 접속부에 균열 등의 원인으로 되는 기포가 봉입되는 일 없이, 대구경의 광섬유 모재와 더미 부재, 혹은 광섬유 모재끼리를 용이하게 용착 접속할 수가 있다.

또, 작업자에 의한 접속부의 용착 전의 접촉을 막기 위한 감시가 불필요하게 되어 작업자를 고열 환경으로부터 해방할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 접속 가공 장치의 구성을 나타내는 개략 설명도이다.

도 2(1)∼(3)은 본 발명의 접속 가공 방법의 일례를 설명하는 개략 설명도이다.

도 3(1)∼(3)은 본 발명의 접속 가공 방법의 다른 예를 설명하는 개략 설명도이다.

도 4(1)∼(3)은 비교예 1의 접속 가공 방법을 설명하는 개략 설명도이다.

도 5(1)∼(4)은 비교예 2의 접속 가공 방법을 설명하는 개략 설명도이다.

<부호의 설명>

1 광섬유 모재

2 더미 부재(더미봉)

3 버너

4 화염

5 모따기(bearing chamfer)

6 거리 검출기

7 광섬유 모재 파지기구

8 더미 부재 파지기구

9 파지기구 위치 제어기구

10 광섬유 접속 모재

이하, 발명의 실시의 형태를 통해서 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 관계되는 발명을 한정하는 것은 아니고, 또 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합의 모두가 발명의 해결 수단에 필수이라고는 할 수 없다.

도 1은 본 발명의 광섬유 모재의 접속 가공 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략 설명도이다. 도에 나타내듯이, 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)의 대향하는 양단부를 버너(3)의 화염(4)으로 가열 용융한다. 가열 용융이 진행됨에 따라, 양단부는 표면장력에 의해 변형하고, 양자의 단부간의 거리가 변화한다. 이때 양자가 접촉하면, 축대칭으로 용착 접속하기 어렵고 거품이 생기기 쉽다. 그 때문에 양단부를 맞닿게 할 때까지, 그 간격을 1mm∼20mm, 보다 바람직하게는 2mm∼10mm로 유지할 필요가 있다. 이 때문에 카메라 등의 거리 검출기(6)를 이용하여 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)와의 간격을 감시하고, 가열 용융이 진행됨에 따라 변화하는 양자 간격을 일정하게 유지하도록, 광섬유 모재 파지기구(7) 또는 더미 부재 파지기구(8)를 파지기구 위치 제어기구(9)에 의해 자동 제어된다.

또, 상기 더미 부재로서는, 석영 유리로 이루어지는 더미봉 또는 더미 튜브(tube) 등을 들 수 있다.

도 2는 접속 가공이 행해지는 광섬유 모재와 더미 부재가 동일한 외경을 가지고 있는 경우를 나타내고 있다. 가열 용융되기 전의 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)는, 단부의 간격 a가 1mm∼20mm, 보다 바람직하게는 2mm∼10mm가 되도록 배치하는(도 2(1) 참조). 이 경우, 예를 들면, 유리 선반의 한쪽의 척(chuck)으로 광섬유 모재(1)를 파지하고, 동시에 다른 한쪽의 척(chuck)으로 더미 부재(2)를 파지하여, 양자를 등속 회전시키면서 버너(3) 등에 의해 가열한다. 양단부가 충분히 연화하였을 때 맞닿게 하여,용착 접속하면 좋다(도 2(2) 참조). 이렇게 해서, 접속부에 균열 등의 원인으로 되는 기포가 봉입되는 일 없이, 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)를 용착 접속한 광섬유 접속 모재(10)가 얻어진다(도 2(3) 참조).

본 발명의 또 다른 예로서 접속 가공 장치는 도 1에 나타낸 접속 가공 장치와 마찬가지로, 광섬유 파지기구(7) 및 더미 파지기구(8)와, 버너(3)와, 거리 검출기(6)와, 파지기구 위치 제어기구(9)를 가진다. 광섬유 파지기구(7)는 광섬유 모재(1)의 단부를 파지하고, 더미 파지기구(8)는 더미 부재(2)의 단부를 광섬유 모재(1)의 단부에 대향한 위치에 파지한다. 버너(3)는 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 단부를 가열 용융한다. 거리 검출기(6)는 광섬유 파지기구(7) 및 더미 파지기구(8)에 의해 대향하여 파지된 광섬유 모재(1)의 단부와 더미 부재(2)의 단부와의 거리를 검출한다.

파지기구 위치 제어기구(9)는, 버너(3)가 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 단부를 적어도 가열 용융할 때까지, 거리 검출기(6)에 의해 검출된 거리가 미리 정해진 범위 내에 있고, 한편, 광섬유 모재(1)의 단부와 더미 부재(2)의 단부가 이간한 위치를 유지할 수 있도록 광섬유 파지기구(7) 및 더미 파지기구(8)를 제어한다. 또, 버너(3)가 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 단부를 가열 용융하여 충분히 연화시킨 후, 파지기구 위치 제어기구(9)가 광섬유 파지기구(7) 및 더미 파지기구(8)를 제어하여, 광섬유 모재(1)의 단부와 더미 부재(2)의 단부를 맞닿게 하여, 용착 접속시켜도 좋다. 여기서, 미리 정해진 범위는, 예를 들면 1mm∼20mm이어도 좋다. 또, 파지기구 위치 제어기구(9)는, 버너(3)가 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 단부를 가열 용융하기까지 필요할 시간을 미리 저장해 두고, 당해 시간이 경과할 때까지, 광섬유 모재(1)의 단부와 더미 부재(2)의 단부를 이간시키고, 당해 시간이 경과한 후에, 이들을 접속하여도 좋다. 또, 다른 예로서 접속 가공 장치는, 온도 검지 수단을 가지고, 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 단부가 용해한 것이 온도 검지 수단에 의해 검지될 때까지, 이들을 이간시키고, 용해한 것이 검지된 후에, 이들을 접속하여도 좋다.

또, 도 2 및 도 3에 나타내듯이 광섬유 모재(1)의 단부 및 더미 부재(2)의 상기 단부에 선단이 가는 볼록 형상이 설치되어 있는 경우에, 파지기구 위치 제어기구(9)는, 미리 정해진 범위로서 버너(3)의 화염이 미치는 범위에, 광섬유 모재(1)의 볼록 형상 및 더미 부재(2)의 볼록 형상이 위치하도록 광섬유 파지기구(7) 및 더미 파지기구(8)를 제어하여도 좋다. 이 경우에, 버너(3)가 광섬유 모재(1)의 볼록 형상 및 더미 부재(2)의 볼록 형상을 가열 용융한 후, 파지기구 위치 제어기구(9)는, 광섬유 모재(1)의 볼록 형상과 더미 부재(2)의 볼록 형상을 용착 접속해야 할 파지기구(8)를 제어하여도 좋다.

도 3은 본 발명에 의한 접속 가공 방법의 다른 형태를 나타내고 있다.

광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)의 대향하는 양단부를 볼록 형상으로 기계 가공 후, 간격 a가 1mm∼20mm, 보다 바람직하게는 2mm∼10mm가 되도록 배치한다. 각 단부에 형성된 볼록 형상의 축방향의 높이는, 버너(3)의 화염(4)으로 덮혀지는 범위 내로 한다(도 3(1)). 이 볼록 형상은 단부를 모따기 가공한 모따기(5)로 형성하고 있다. 양단부를 가열 용융하고 충분히 연화시킨다(도 3(2)). 그 후, 양단부를 맞닿게 함으로써, 접속부에 균열 등의 원인으로 되는 기포가 봉입되는 일 없이, 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)를 용착 접속한 광섬유 접속 모재(10)가 얻어진다(도 3(3)).

도 3에 나타내는 형태는, 양단부가 모두 볼록 형상으로 가공되어 있지만, 이는 적어도 대향하는 한쪽의 단부가 볼록 형상으로 가공되어 있으면 좋고, 그 효과, 즉, 적어도 볼록 형상을 가지는 측의 주연부의 솟아오름이 억제되고, 종래, 용착시에 접속부에 생기고 있던 미세한 기포의 얽혀 들어감을 없게 할 수가 있어 접속부에 생기는 잔류 왜곡을 억제하는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 있어서, 가열 수단으로서 버너를 이용하는 경우, 단부의 볼록 형상의 테이퍼 끝자락부가 화염에 의해 가열되는 범위 내에 있으면, 접속 단부의 중앙부와 주연부가 동시에 가열되어 접속 단부 전체를 연화시킬 수가 있다.

다음에 본 발명의 실시예 1, 2, 및 비교예 1, 2에 대해서 설명한다.

<실시예 1>

직경 70mm의 광섬유 모재(1)와 동일한 직경의 더미 부재(2)를, 도 2에 나타낸 것 같은 본 발명의 방법으로 접속 가공을 하였다. 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)의 단부의 간격 a는 2mm로 하였다(도 2(1)). 양쪽 모두의 단부를 산수소 버너(3)로 300L/mm의 수소양으로 6분간 가열하였더니, 충분히 용융 연화하여(도 2(2)), 용착 접속할 수 있었다(도 2(3)). 마찬가지로 하여, 접속 가공을 반복하여 행하고, 상기 광섬유 모재와 더미 부재를 용착 접속한 광섬유 접속 모재(10)를 10개 제작하였다.

모두 접속부에 미세한 기포나 균열도 없고, 완전하게 용착 접속되어 있었다. 이러한 광섬유 접속 모재(10)에, 통상의 유리 선반으로 연신 가공시에 걸리는 인장 장력의 4배의 장력을 가하였지만, 결렬이나 균열이 생기는 것은 없었다.

<실시예 2>

직경 85mm의 광섬유 모재(1)와 동일한 직경의 더미 부재(2)를, 도 3에 나타낸 것 같은 본 발명의 방법으로 접속 가공을 하였다. 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)의 양쪽 모두의 단부에 각각 단면 방향 25mm, 축방향 14mm의 모따기(5)를 실시하였다. 양자의 단면간의 간격 a는 2mm로 하였다. 이때 테이퍼 끝자락부 외연에서의 간격은 38mm로 되었다. 양쪽 모두의 단부를 산수소 버너(3)로 500L/mm의 수소양으로 가열하였더니, 테이퍼의 끝자락까지 버너 화염(4)이 덮혔다(도 3(1)). 9분 간 가열하였더니, 충분히 용융 연화하고(도 3(2)), 용착 접속되었다(도 3(3)). 마찬가지로 하여 10개의 광섬유 접속 모재(10)를 제작하였다.

모두 접속부에 미세한 기포나 균열도 없고, 완전하게 용착 접속되어 있었다. 이러한 광섬유 접속 모재(10)에, 통상의 유리 선반으로, 연신 가공시에 걸리는 인장 장력의 4배의 장력을 가하였지만, 결렬이나 균열이 생기는 것은 없었다.

<비교예 1>

직경 70mm의 광섬유 모재(1)와 동일한 직경의 더미 부재(2)를, 도 4에 나타낸 것 같은 방법으로 접속 가공을 하였다. 양자의 단부의 간격 a를 30mm로 하였다(도 4(1)). 양쪽 모두의 단부를 산수소 버너(3)로 300L/min의 수소양으로 6분간 가열하였더니, 용융 연화가 불충분하고(도 4(2)), 용착 접속은 할 수 있었지만(도 4(3)), 냉각 후, 접속부에 균열이 들어갔다. 마찬가지로 하여, 10개의 광섬유 접속 모재(10)를 제작하였다.

제작한 광섬유 접속 모재(10)에, 통상의 유리 선반으로, 연신 가공시에 걸리는 인장 장력의 4배의 장력을 가하였더니, 10개중 4개에 결렬이나 균열이 생겼다.

<비교예 2>

직경 85mm의 광섬유 모재(1)와 동일한 직경의 더미 부재(2)를, 도 5에 나타낸 것 같은 방법으로 접속 가공을 하였다. 광섬유 모재(1)와 더미 부재(2)의 양쪽 모두의 단부에 각각 단면 방향 25mm, 축방향 30mm의 모따기(5)를 실시하였다. 양자의 단면간의 간격 a는 2mm로 하였다. 이때 테이퍼 끝자락부 외연에서의 간격은 70mm로 되었다. 양쪽 모두의 단부를 산수소 버너(3)로 500L/mm의 수소양으로 가열 하였더니, 테이퍼 끝자락부의 일부는 버너 화염(4)으로부터 뻗어 나왔다(도 5(1)). 9분간 가열하였더니, 중앙부는 용융 연화하고(도 5(2)), 용착 접속할 수 있었지만(도 5(3)), 테이퍼 끝자락부의 연화가 불충분하여, 더 10분간 가열하면서, 서서히 용착하지 않으면 안 되었다(도 5(4)). 마찬가지로 하여, 10개의 광섬유 접속 모재(10)를 제작하였다.

접속부는 미세한 기포도 없이 완성되었지만, 실시예 2의 방법에 비해 배이상의 작업 시간이 되었다. 제작한 광섬유 접속 모재(10)에, 통상의 유리 선반으로, 연신 가공시에 걸리는 인장 장력의 4배의 장력을 가하였지만, 결렬이나 균열이 생기는 것은 없었다.

본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 예시이고, 본 발명의 청구의 범위에 기재된 기술 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 마찬가지의 작용 효과를 나타내는 것은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

광섬유 모재와 더미 부재, 혹은 2개의 광섬유 모재 또는 더미 부재끼리의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법에 있어서,

적어도 한쪽의 피용착체의 단부를 파지기구로 파지하여 양자를 대향시키고,

양쪽 피용착체의 간격을 1∼20mm의 범위 내에서 선택하고,

양쪽 피용착체의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법.
제1항에 있어서,

적어도 한쪽의 피용착체의 단부를 가공하여 볼록 형상으로 하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법.
제2항에 있어서,

피용착체의 단부를 가열 용융 하는 수단이 버너이고, 단부의 볼록 형상의 높이가, 이 버너의 가열 영역 내에 들어가는 높이로 하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

양쪽 피용착체의 단부의 간격을 검출기로 검출하고, 가열에 의한 단부의 변형에 따라, 파지기구 위치 제어기구에 의해 파지기구를 제어하여 양자 간격을 일정하게 유지하고, 그 후 맞닿게 하여 용착 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 방법.
광섬유 모재와 더미 부재, 혹은 2개의 광섬유 모재 또는 더미 부재끼리의 단부를 가열 용융하여 양자를 용착 접속하는 광섬유 모재의 접속 가공 장치에 있어서,

피용착체의 단부를 파지하는 파지기구,

양쪽 피용착체 사이의 거리를 검출하는 거리 검출기,

양쪽 피용착체 사이의 거리를 파지기구를 제어하여 일정하게 유지하는 파지기구 위치 제어기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재의 접속 가공 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재의 광섬유 모재의 접속 가공 방법을 이용하여 용착 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재.
제5항에 기재의 광섬유 모재의 접속 가공 장치를 이용하여 용착 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재.
광섬유 모재의 단부와 더미 부재의 단부를 용착 접속하는 접속 가공 장치로 서,

상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 서로 대향한 위치에 파지하는 파지기구와,

상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 가열 용융하는 버너와,

상기 파지기구에 의해 대향하여 파지된 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부와의 거리를 검출하는 거리 검출기와,

상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부를 적어도 가열 용융할 때까지, 상기 거리 검출기에 의해 검출된 상기 거리가 미리 정해진 범위 내에 있고, 한편, 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부가 이간한 위치를 유지할 수 있도록 상기 파지기구를 제어하는 파지기구 위치 제어기구를 구비하는 접속 가공 장치.
제8항에 있어서,

상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 미리 정해진 범위로서 상기 버너의 화염이 미치는 범위에, 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부가 위치하도록 상기 파지기구를 제어하는 접속 가공 장치.
제9항에 있어서,

상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부 를 가열 용융한 후, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 광섬유 모재의 상기 단부와 상기 더미 부재의 상기 단부를 용착 접속하여야 할 상기 파지기구를 제어하는 접속 가공 장치.
제8항에 있어서,

상기 광섬유 모재의 상기 단부 및 상기 더미 부재의 상기 단부에는 선단이 가는 볼록 형상을 가지고,

상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 미리 정해진 범위로서 상기 버너의 화염이 미치는 범위에, 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상 및 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상이 위치하도록 상기 파지기구를 제어하는 접속 가공 장치.
제11항에 있어서,

상기 버너가 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상 및 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상을 가열 용융한 후, 상기 파지기구 위치 제어기구는, 상기 광섬유 모재의 상기 볼록 형상과 상기 더미 부재의 상기 볼록 형상을 용착 접속하여야 할 상기 파지기구를 제어하는 접속 가공 장치.