KR20070098675A

KR20070098675A - 광파이버 코일 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20070098675A
Application number: KR1020070030991A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 스즈키; 쿄이치 사사키
Original assignee: 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2007-10-05
Also published as: EP1840609A1; US20080101753A1; KR100899515B1; JP2007293257A; TW200801613A

Abstract

단심선 간에 필요 이상의 간격을 두는 일이 없이, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 하여 이루어지며, 또한, 시간적 또는 경제적 코스트가 작게 되는 광파이버 코일 및 그 제조방법을 제공한다.

광파이버 코일은 복수의 단심선 f1 ~ fn이 평행하게 배열되고, 피복부(S)에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본(1)의 양단에서, 적어도 1개의 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

광파이버 코일 및 그 제조 방법{OPTICAL FIBER COIL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

[도 1] 광파이버 리본을 C 글자 형상으로 구부린 상태를 나타내는 측면도,

[도 2] 광파이버 리본의 양단 주변(도 1의 Y 부분)의 확대도,

[도 3] 광파이버 리본의 단부를 나타내는 설명도,

[도 4] 나선형상으로 결속된 본 발명의 결속형상 광파이버 코일의 측면도,

[도 5] 코트부를 가지는 결속형상 광파이버 코일의 측면도,

[도 6] 권취 지그의 사시도,

[도 7] (a)~(c)는 권취 지그에 의한 감아걷기의 설명도이다.

* 부호의 설명 *

1 광파이버 리본 2 접속부

11 권취 지그 (결속형상 광파이버 코일 제작 장치) 12 기판

13 세로판 14 회전판

15a, 15b 권취축 d 피복부의 두께

f1 ~ f5 단심선 C 코트부

S 피복부 X 결속형상 광파이버 코일

W 코트부를 가지는 결속형상 광파이버 코일

본 발명은, 파이버 자이로(fiber gyro), 센서, 광 앰프, 레이저, 분산 보상기, 비선형 광학 디바이스, 지연 회로, 더미(dummy) 회로, 그 외의 긴 광파이버 응용 부품, 여분의 길이(余長) 처리 장치 등에 사용되고, 공간 절약화가 가능하며, 또한 저장력(低張力)인 광파이버 코일 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

광파이버를 디바이스로서 사용한 광파이버형 디바이스는, 센서 등의 용도에 있어서 광범위하게 사용되고 있다. 또, 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 프라세오디뮴(Pr) 등을 도핑한 광파이버 앰프, 분산 보상 광파이버를 사용한 분산 보상기, 혹은 비선형 광학 디바이스로서 광파이버형 디바이스가 주목을 끌고 있다.

광파이버형 디바이스는 광파이버에 의해 구성되어 있기 때문에, 전송로나 다른 디바이스와의 결합성이 양호하고, 외적인 노이즈를 받기 어렵고 특성도 안정되어 있어 우수한 디바이스로서 알려져 있다.

그렇지만, 필요로 하는 광파이버 길이가 길면 부피가 커지는 결점이 있다. 이 결점을 회피하기 위해, 작은 직경의 보빈(bobbin) 등에 권선(捲線)한 광파이버 코일로 불리는 형태로 사용된다.

광파이버 코일의 일반적인 제작 방법은, 먼저 최초의 공정에서, 긴 1개의 단심선의 표면의 일부 또는 전면에 접착제를 도포하여 접착제 층을 형성시킨다. 접착제 층은, 코일을 감을 때에 인접하는 광파이버끼리가 접착하여 서로 고정되도록, 단심선의 표면의 적어도 일부에 설치하는 것이다.

다음 공정에서, 접착제 층이 설치된 단심선이 소정의 지름을 가지는 보빈 등의 상부에, 권선기를 사용하여 코일이 감기게 된다. 이 때, 단심선 간의 간격을 좁혀서 코일 전체를 컴팩트하게 하기 위해, 단심선에 응력을 건 상태로 감는다.

그리고, 적절한 방법을 사용하여 접착제 층을 건조 또는 경화시켜서 소정의 감기 지름, 감기 폭, 감기 길이를 가지는 광파이버 코일이 제작된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그렇지만, 상기와 같은 종래의 광파이버 코일의 제작 방법에는 문제점이 있었다.

즉, 단심선 간에 필요 이상의 간격을 두는 일 없이, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 코일을 감으려면, 조정(調整) 등 때문에 시간적 혹은 경제적 코스트가 커졌었다.

또한, 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지면 광 전송 손실의 원인으로 된다.

[특허문헌 1] 특개 2OO3 - 1O725O 호

본 발명은, 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는 단심선 간에 필요 이상의 간격을 두는 일 없이, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 하여 이루어지며, 시간적 혹은 경제적 코스트가 작아지는 광파이버 코일 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 아래의 기술적 구성에 의해 상기 과제를 해결할 수 있었던 것이다.

(1) 광파이버 코일은 복수의 단심선이 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본의 양단에서, 적어도 1개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(2) 광파이버 코일은 단심선 fl, f2, f3,·····, fn 이 이 순서로 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본의 양단에서, f1과 f2, f2와 f3,·····, fn-1과 fn이 연결되도록 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(3) 상기 (1) 또는 (2) 기재의 광파이버 코일의 상기 피복부는 상기 단심선의 한쪽 면(片面) 만을 덮고 있는 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 (1) 또는 (2) 기재의 광파이버 코일의 상기 피복부는 실리콘 고무로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(5) 상기 (1) 또는 (2) 기재의 광파이버 코일의 상기 접속은 융착 접속인 것을 특징으로 한다.

(6) 결속형상 광파이버 코일은 상기 (l) 또는 (2) 기재의 광파이버 코일이 결속되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(7) 상기 (6) 기재의 결속형상 광파이버 코일에 있어서, 광파이버 리본의 양단부 이외의 부분을 코트부에서 피복하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(8) 광파이버 코일의 제조 방법은 복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

(9) 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법은 복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하여 광파이버 코일로 하는 공정과, 상기 광파이버 코일을 결속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

(10) 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법은 복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 상기 광파이버 리본을 결속하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1개의 상기 단섬선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원 발명자는 복수의 단심선이 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 테이프 형상으로 일체적으로 구성된 광파이버 리본을 이용하고, 용이하게 광파이버 코일이 제작되는 것을 발견하여 본원 발명에 이르렀다.

도 1 ~ 도 3을 사용하여 설명한다.

도 1은 길이 L을 가지는 광파이버 리본을 C 글자 형상으로 구부린 상태를 나타내는 측면도이며, Y 부분에서 도 2의 구성에 의해 그 단부가 접속된다. 도 2는 광파이버 리본의 양단 주변(도 1의 Y 부분)의 확대도, 도 3은 광파이버 리본의 단 부를 나타내는 설명도이다.

1은 광파이버 리본, f1 ~ f5 는 단심선, S는 피복부, d는 피복부의 두께이다.

본 발명의 광파이버 리본(1)은 광파이버 테이프 심선으로서의 기능을 가지며, 길이 L의 단심선 n(n는 정수)개, f1, f2, f3,·····, fn(도면에서는 n=5)이 이 순서로 평행하게 배열되며, 피복부(S)에 의해 일체적으로 구성된다.

피복부(S)는, 단심선 fl ~ f5의 양면을 덮고 있어도, 혹은 한쪽 면(片面) 만을 덮고 있어도 된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 한 측(片側) 만을 덮고 있는 쪽이 가요성(可撓性)이 뛰어나 바람직하다.

피복부의 두께(d)는 5Oμm ~ 50Oμm가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 50 μm ~ 250μm이다. 5Oμm 미만이면 의도하지 않은 단심선 fl ~ f5가 분리되어 버리는 경우가 있고, 5OOμm을 넘으면 가요성이 충분하지 않다.

피복부(S)의 재료로서는, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계, 나일론계, 페놀계, 폴리이미드계, 비닐계, 실리콘계, 고무계, 불소화 에폭시계, 불소화 아크릴계 수지 등에 열가소성 접착제, 열경화성 접착제, 상온 경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 전자선 경화성 접착제 등을 첨가한 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 상기 피복부(S)의 재료 중에서는, 가요성이 있는 실리콘계 수지, 그 중에서도 실리콘 고무가 특히 바람직하다.

실리콘 고무는, 아래에 기술하는 경도(硬度)가 2O ~ 9O이며, 또한 인장 강도가 15 ~ 8O kgf/㎠가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 경도가 25 ~ 75 로, 또한 인 장 강도가 15 ~ 6O kgf/㎠의 것이며, 더욱 바람직하게는, 경도 3O ~ 65 로, 또한 인장 강도가 15 ~ 50 kgf/㎠의 것이다.

실리콘 고무의 경도가 2O보다 낮고, 또한 인장 강도가 15 kgf/㎠ 보다 낮은 경우는, 얻어지는 광파이버 리본(1)의 측압(側壓), 비틀림 등에 대한 강도가 충분하지 않고, 작업시에 있어서, 조금의 비틀어짐에 대해에서도 광파이버 리본(1)의 파단이 일어나기 쉽게 된다.

또, 경도가 9O보다 높고, 또한 인장 강도가 80 kgf/㎠보다 높은 경우는, 가요성이 충분하지 않고, 또 단심선 f1 ~ f5에의 분리성이 불충분하게 된다.

또한, 여기서 말하는「경도」란, JIS K6249에 규정된 방법에 준거하여 측정되는 [듀로미터(durometer) 경도」를 의미한다. 즉, 실리콘 고무를 사용하여 두께 6mm의 시험편을 제작하고, 타입 A 듀로미터에서, 시험편의 수직 상면으로부터 충격이 가해지지 않도록 듀로미터의 압침을 밀어 붙이고, 눈금을 판독함으로써 측정되는 값을 말한다. 또한, 듀로미터는, 용수철을 통하여 꽉 눌렀을 때의 압침의 누름 깊이로부터 경도를 구하는 시험기이다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, α측의 단심선 fl의 일단과 β측의 단심선 f2의 타단, α측의 단심선 f2의 일단과 β측의 단섬선 f3의 타단,·····,α측의 단심선 fn-l의 일단과 β측의 단심선 fn의 타단이라고 하는 것과 같이, 광파이버 리본(l)의 양단에서 단심선 f1 ~ f4의 일단과 단심선 f2 ~ f5의 타단이 연결되도록 하여 접속(접속점의 수는 n-1)함으로써, 단심선 fl의 타단으로부터 단심선 fn의 일단까지의, 긴 1 개의 광파이버 코일이 형성된다. 또한, 이 광파이버 코일은 큰 지름을 가지는 나사 형상으로 되어 있고, 본 발명의 광파이버 코일의 한 형태이다.

양단의 접속의 방법으로서는, 융착 접속, 메커니컬 슬리브를 사용하는 방법, 커넥터 접속 등이 가능하나, 접속에 의한 광 전송 손실이 작은 융착 접속이 바람직하다. 또한 접속부는, 보호 슬리브 등에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다.

접속점에서의 광 접속 손실의 총계를 작게 한다고 하는 의미에서는, n을 작게 하여 L을 크게 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

광파이버 리본(1) 중의 단심선 수 n을 많게 하면, 광파이버 길이 L을 짧게 할 수 있고, 지름이 작은 광파이버 코일이 제작된다. 이 때, 단심선 수 n을 크게 하는 것에 의해 광파이버 리본(1)의 폭은 필연적으로 커진다. 스페이스(space)의 사정으로 광파이버 코일의 지름을 작게 하고 싶을 때 등은, 이와 같이 n을 크게 하여 L을 작게 할 수 있다.

이상과 같이, 단심선 수 n과 광파이버 길이 L의 값을 어떻게 선택하는가는, 어떠한 지름, 폭, 길이, 형상 등의 광파이버 코일을 원하는가에 의해 적절히 선택된다.

또, n-l의 접속점을 동시에 접속하는 것이 바람직하나, 시판의 융착 접속기와 같이 접속 개수가 규정되어 있는 경우는, 그 규정치에 맞추어서 n의 수를 선택하는 것이 좋다. 예를 들면, 4쌍 동시 접속 밖에 할 수 없는 융착 접속기의 경우는, n의 수를 5로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 도 2에서 설명한 바와 같이, 단심선 fl과 단심선 f2, 단심 선 f2와 단심선 f3,·····, 단심선 fn-1과 단심선 fn이 접속되는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 2의 α측의 단심선 fl과 β측의 단심선 f3, α측의 단심선 f2와 β측의 단심선 f4,·····,α측의 단심선 fn-2와 β측의 단심선 fn, α측의 단심선 fn-1과 β측의 단심선 f1이 접속되고, 전체적으로 각 단심선의 단부가 접속되어 1개의 광파이버 코일이 만들어지는 것과 같은 경우도 포함되는 것은 말할 것도 없다.

또, 도 2의 α측의 단심선 fl과 β측의 단심선 f3, α측의 단심선 f2와 β측의 단심선 f4,·····,α측의 단심선 fn-2와 β측의 단심선 fn이 접속되고, 2개의 광파이버 코일이 동시에 만들어지는 경우도 포함된다.

즉, 본 발명의 광파이버 코일은, 복수의 단심선이 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본의 양단에서, 적어도 1개의 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광파이버 리본(1)을 구성하는 단심선 fl ~ fn의 소재는 하등 한정되는 것은 아니며, 그 용도 등에 따라 적절히 선택하면 된다. 예를 들면, 석영, 플라스틱 등의 재료로 이루어지는 단심선이나 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 프라세오디뮴(Pr) 등을 도핑한 광파이버 앰프용의 단심선을, 멀티 모드, 싱글 모드를 불문하고 사용할 수 있다.

또, 단심선 f1 ~ fn의 외경이나 광파이버 길이 L, 광파이버 리본(1)을 구성하는 단심선 수 n도 하등 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 본 발명의 광파이버 코일에 의하면, 미리 복수의 단심선 fl ~ fn이 평행하게 배열되고, 피복부(S)에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본(1)을 사용하는 것으로, 단심선 f1 ~ fn 간의 간격을 필요 이상의 응력을 가하지 않고, 좁고 게다가 일정하게 할 수 있다. 또, 광파이버 리본(1)의 권취, 광파이버 리본(1)을 고정하는 접착제가 불필요하며, 시간적 혹은 경제적 코스트가 작아도 된다.

또한, 광파이버 리본(1)은 온도의 변화에 의한 형상의 붕괴나 광 전송 손실 증가가 작고, 이것을 사용하여 제작된 광파이버 코일도 온도 변화의 영향을 받기 어렵고, 실제 환경에 대한 신뢰성도 향상한다.

다음에, 본 발명의 다른 실시형태인 결속형상 광파이버 코일에 대해 설명한다.

본 발명의 결속형상 광파이버 코일은, 상기 광파이버 코일을 결속하여 컴팩트하게 한 것을 특징으로 하는 것으로서, 그 결속 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 나사 형상으로, 혹은 소용돌이 형상으로 결속하는 방식 등이 있다.

도 4에, 나사형상으로 결속된 본 발명의 결속형상 광파이버 코일의 측면도를 나타낸다.

2는 융착에 의해 단심선 f1 ~ fn을 접속한 융착부, X는 본 발명의 결속형상 광파이버 코일이다.

융착부(2)는 융착에 의해 경화되어 있으므로 감는 것이 어려우나, 그래도 충 분히 컴팩트한 광파이버 코일(X)로 된다.

또한, 도 4에서는, 단심선(f1)과 단심선(f5)을 광파이버 리본(1)으로부터 분리한 모습을 나타내고 있다. 단심선(f1)과 단심선(f5)을 다른 디바이스와 접속하는 것으로, 광파이버 코일(X)을 광파이버 전송로로서 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 결속형상 광파이버 코일(X)에 의하면, 도 1에 나타낸 큰 지름의 광파이버 코일을 보다 컴팩트하게 할 수 있다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 결속형상 광파이버 코일에 대해, 광파이버 리본의 양단부 이외의 부분을 코트부로 피복할 수도 있다.

C는 코트부, W는 코트부(C)를 가지는 결속형상 광파이버 코일이다.

코트부(C)에는, 실리콘 고무, 나프타 고무, 부틸 고무 등의 고무계 재료 외에, 일반적인 수지 등도 사용할 수 있으나, 광파이버 리본(11)에 응력이 걸리기 어렵고, 환경의 변화에 대해 팽창, 수축이 적은 고무계 재료가 바람직하다. 또, 난소성이나 내열성, 절연성 등의 기능을 가지게 하는 재료를 사용함으로써, 제반 특성을 부가시키는 것도 가능하다.

코트부(C)에 의한 피복에 의해, 코일 형상을 고정하여 광 전송 손실 변동을 저감할 수 있다.

다음에, 본 발명의 광파이버 코일의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 광파이버 코일의 제조 방법은, 복수의 단섬선 fl ~ fn을 평행하게 배열하고, 피복부(S)에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본(1)으로 하는 공정과, 그 양단에서 적어도 l개의 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

먼저, 복수의 단심선 f1 ~ fn을 평행하게 배열하고, 피복부(S)에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본(1)으로 한다.

피복의 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 특개 2OO4 - 240l52에 기재되어 있는 방법과 같이, 평면상에 배치한 복수개의 단심선 위에 피복 재료를 도포한 후, 성형 지그를 사용하여 피복 재료를 성형하는 방법 등이 본 발명에 매우 적합하게 사용된다.

그리고, 광파이버 리본(1)의 양단에서, 적어도 1개의 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록, 융착 접속기, 메커니컬 슬리브를 이용하는 방법, 커넥터 접속 등에 의해 접속한다.

이상에 의해, 본 발명의 광파이버 코일이 제조된다.

다음에, 본 발명의 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법은, 상기 광파이버 코일을 결속하는 것을 특징으로 한다.

결속할 때에는, 보빈, 하기 도 6과 도 7에서 설명하는 권취 지그(卷取治具) 등이 광파이버 리본(1)을 틈새 없이 컴팩트하게 결속할 수 있어 바람직하다. 다만, 광파이버 리본(1)의 심한 각도의 구부림에 의해 광 전송 손실이 생기지 않도록 부하를 조정할 필요가 있다.

도 6 ~ 도 7을 사용하고, 권취 지그(11)를 사용하는 경우에 대해 설명한다.

도 6은 권취 지그의 사시도, 도 7 (a) ~ (c)는 권취 지그에 의한 감아걷기의 설명도이다. 또한, 도 7에서, 기판(12) 및 세로판(l3)은 생략하여 나타내고 있다.

도 6 및 도 7에서, 11은 권취 지그, 12는 기판, 13은 세로판, 14는 회전판, 15a, 15b는 회전판(14)과 일체적으로 구성되는 권취축이며, 또, 탈색 화살표는 회전판(14)의 회전 방향을 나타낸다.

도 6에 나타낸 권취 지그(11)는 기판(12)에 세로판(l3)을 접합하고, 세로판(13)에 원형의 회전판(14)을, 그 중심을 회전축으로서 회전이 자유롭도록 장착하고 있다.

그리고, 회전판(14, 중심축과 회전판(14)는 수직의 관계) 상에, 회전축과 평행하게 병렬한 2개의 권취축(15a, 15b) (예를 들면, 스테인레스제로 직경 3O mm)을 가지고 있다. 또한, 이 2개의 권취축(15a, 15b)의 중심점이 회전축으로 되어 있다.

본 발명의 결속형상 광파이버 코일은, 도 6의 권취 지그(11)를 사용하여 도 7 (a) ~ (c)의 공정을 거쳐서 제작되는 것이 바람직하다. 즉, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 광파이버 코일의 융착점(2)으로부터 가장 떨어진 개소를 권취축(15a)에 걸치도록 설치 고정한 후, 광파이버 코일에 응력을 걸면서 회전판(14)을 회전시킨다(도면에서는 시계방향). 또한, 광파이버 코일은 단심선 fl ~ f5가 일체로 되어 있으므로 응력이 분산되고, 단심선에 필요 이상의 응력이 걸리는 일은 적다.

다음에, 도 7(b) 및 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 회전에 따라 광파이버 코일이 감겨지고, 나사형상이나 소용돌이 형상 등의 원하는 형상(도면에서는 소용돌이 형상)으로 결속된다. 그리고, 융착부(2)를 남긴 결속형상 광파이버 코일(X)을 제작할 수 있다.

보빈을 사용하여 결속형상 광파이버 코일을 제작하는 경우도, 결속 방식은 동일하다.

결속시에 사용되는 보빈으로서는, 철이나 알루미늄 등의 금속이나, 플라스틱, 유리 등에 의해 이루어지는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 온도 변화나 습도 변화에 의한 치수 변화의 영향을 작게 하기 위해서는, 금속, 유리, 유리 섬유나 충진제(filler)가 혼입된 플라스틱 등이 바람직하다. 또한, 보빈의 사이즈에는 특별히 제한은 없고, 광파이버의 휨 특성이나 보빈 설치 공간에 맞추어서 선택하는 것이 가능하다.

또, 결속시에는, 광파이버 리본(l)에 접착제를 부여하고, 인접하는 광파이버 리본(1)끼리 접착하여 서로 고정하는 방식을 채용할 수도 있다. 이 접착제로서는, 광파이버 리본(1)을 감아냄으로써 생긴 장력(張力)에 대해, 그 코일 형상을 유지하는 접착력을 가지는 것이면, 어떤 접착제라도 사용할 수 있다. 예를 들면, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계, 나일론계, 페놀계, 폴리이미드계, 비닐계, 실리콘계, 고무계, 불소화 에폭시계, 불소화 아크릴계 수지 등에 열가소성 접착제, 열강화성 접착제, 상온 경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 전자선 경화성 접착제 등을 가한 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 단심선 fl ~ f5마다 접착할 필요는 없으므로, 종래에 비해 접착제 량을 줄여서 접착제 도포의 수고도 경감할 수 있다.

또, 공정의 순서를 바꾸어도 된다.

즉, 복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하고, 이 광파이버 리본을 결속하여 그 양단에서 적어도 1개 의 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속해도 된다.

또, 광파이버 리본의 양단부 이외의 부분을 액상의 고무계 재료나 수지 등에 침지시켜서 끌어올리고, 건조ㆍ경화시키는 것으로 광파이버 코일을 피복하는 코트부(C)를 형성할 수 있다.

코트부(C)는 형성되지 않아도 좋으나, 응력에 대해 내구력이 극히 우수한 점에서 형성하는 것이 바람직하다.

코트부(C)의 형성은 광파이버 코일을 결속한 후, 또는 광파이버 리본을 결속한 후라면 적절히 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 광파이버 코일의 제조방법 및 본 발명의 결속형상 광파이버 코일의 제조방법에 의하면, 종래와 같이 긴 1개의 단심선을 보빈 등에 접착제를 사용하여 감는 방법에 비해, 권취 시간을 불필요하게, 혹은 짧게 할 수 있고, 접착제도 불필요하게, 혹은 줄여서 접착제 도포의 수고를 경감할 수 있다. 따라서 광파이버 코일을 간단하게 제조할 수 있고, 시간적 혹은 경제적 코스트가 작아진다.

〈실시예 1〉

단심선 fl ~ f5로서 길이 1.1 미터의 단심선 5개를 사용하였다.

이 단심선 f1 ~ f5(고하 전기공업 회사 제품(古河電工社製), 석영계 싱글모드 광파이버, 외경 O.25mm)를 평행하게 배열하고, 그 한쪽 면만을 피복부(S)에 의해 일체적으로 피복하여 광파이버 리본(1)으로 하였다.

피복부(S)에는, 상온 경화성 실리콘 고무(GE 토시바 실리콘제 TSE 392: 경도 26 인장강도 16 kgf/㎠)를 사용하였다. 피복부의 두께(d)는 1OOμm이다.

또한, 단심선 f1 ~ f5로부터, 한쪽 면 피복의 광파이버 리본(1)을 제작하는 방법은 아래와 같다. 평면상에 배치한 단심선 fl ~ f5 위에 피복 재료인 경화 전의 상기 상온 경화성 실리콘 고무를 도포한 후, 성형 지그를 사용하여 피복 재료를 성형하고, 건조에 의해 경화시켰다.

광파이버 리본(1)의 일단으로부터 3cm의 피복부(S, 피복 재료(3) 및 심선의 피복을 포함)를 단심선 f1, f2, f3, f4의 4개에 대해, 핫 스트리퍼를 사용하여 제거하였다.

동일하게, 광파이버 리본의 타단으로부터 3cm의 피복부(S, 피복 재료(3) 및 심선의 피복을 포함)를 단심선 f2, f3, f4, f5의 4개에 대해 제거하였다.

따라서, 이들의 부분은 피복이 없는 광파이버 소선(素線) 상태로 되어 있다.

이 광파이버 소선 상태로 된 4쌍의 단심선(f1과 f2, f2와 f3, f3와 f4, f4와 f5)의 선단을 1cm만 광파이버 커터로 자른 후, 4쌍을 각각 4쌍 동시 접속형의 융착 접속기를 사용하여 접속하여 융착부(2)로 하고, 열 수축성의 보호 슬리브로 보호하였다.

이상에 의해, 실시예 1의 광파이버 코일로서 길이 약 5.4m의 1개의 광파이버 코일이 제조되었다.

실시예 l의 광파이버 코일은, 단심선 fl ~ f5가 일체로 되어서 광파이버 리본(1)을 구성하고 있으므로, 단심선 사이에 필요 이상의 간격을 두는 일 없이, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 하여 이루어져 있어, 실용상 문 제는 없었다. 또, 권취 및 접착제를 도포할 필요가 없고, 시간적 혹은 경제적 코스트가 종래보다 작아졌다.

<실시예 2>

다음에, 실시예 2의 결속형상 광파이버 코일에 대해 설명한다.

실시예 1에서 제작한 광파이버 코일을, 상술한 권취 지그(11)를 사용하여 나선형상으로 결속하고, 실시예 2의 결속형상 광파이버 코일(X)을 제작하였다.

또한, 광파이버 코일을 결속할 때에는, 미리 디스펜서 장치를 사용하여 광파이버 코일 사이에 자외선 경화형 접착제(비스코택 PM-654, 오사카 유기화학공업제)를 부여하여 감은 후, 자외선 조사 장치에 의해 자외선 경화처리(조사 강도 2O mW/㎠, 2 분)를 행하였다.

이 결속형상 광파이버 코일(X)은 광파이버 fl의 타단으로부터 광파이버 f5의 일단까지의 길이 약 5.4 m의 1 개의 광파이버 코일로 되어 있고, 그 광 전송 손실은 약 O.8 dB 이었다.

실시예 2의 결속형상 광파이버 코일은 단심선 f1 ~ f5가 일체로 되어서 광파이버 리본(l)을 구성하고 있으므로, 단심선 사이에 필요 이상의 간격을 두는 일 없고, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 되어 있어 실용상 문제가 없었다. 또, 약 5.4m의 길이임에도 불구하고, 결속되어 있으므로 크기도 컴팩트하였다.

제조에 있어서는, 이미 단섬선 f1 ~ f5가 일체로 된 광파이버 리본(1)을 감아내므로 권취 시간이 짧고, 접착제도 광파이버 리본(1)끼리를 접착하면 되므로 도 포의 수고가 경감되었다. 따라서, 시간적 혹은 경제인 코스트가 종래보다 작아졌다.

〈실시예 3〉

다음에, 실시예 3의 결속형상 광파이버 코일에 대해 설명한다.

실시예 2에서 제작한 결속형상 광파이버 코일을, 광파이버 리본의 양단부 이외의 부분을 액상의 실리콘 고무(토레이 다우코닝사제 상품명: SE9189L)에 침지시켜 끌어올리고, 건조ㆍ경화시키는 것으로, 실시예 3의 결속형상 광파이버 코일(W)을 제작하였다.

이 결속형상 광파이버 코일(W)은 광파이버 f1의 타단으로부터 광파이버 f5의 일단까지의 길이 약 5.4 m의 1 개의 광파이버 코일로 되어 있다.

또, 실시예 3의 결속형상 광파이버 코일은, 응력에 대해 내구력이 극히 우수하였다.

본 발명에 의하면, 단심선 간에 필요 이상의 간격을 두는 일이 없이, 또한 단심선에 필요 이상의 응력이 가해지지 않도록 하여 이루어지며, 시간적 혹은 경제적 코스트가 작게 되는 광파이버 코일 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

즉, 미리 복수의 단심선이 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본을 사용하는 것으로, 단심선 간의 간격을 필요 이상의 응력을 걸지 않고, 좁고 게다가 일정하게 컨트롤 할 수 있다. 또, 권취 시간을 불필요하게, 혹은 짧게 할 수 있고 접착제도 불필요하게, 혹은 줄여서 접착제 도포 의 수고를 경감할 수 있다. 따라서 광파이버 코일을 간단하게 제조할 수 있고, 시간적 혹은 경제적 코스트가 작아진다.

또한, 광파이버 리본은 온도의 변화에 의한 형상의 붕괴나 광 전송 손실증가가 작고, 이것을 사용하여 제작된 광파이버 코일도 온도 변화의 영향을 받기 어렵고, 실제 환경에 대한 신뢰성도 향상한다.

Claims

복수의 단심선(單心線)이 평행하게 배열되고, 피복부(被覆部)에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본의 양단에서, 적어도 1 개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 코일.
단심선 f1, f2, f3,·····, fn이 순차적으로 평행하게 배열되고, 피복부에 의해 일체적으로 구성된 광파이버 리본의 양단에서, f1 과 f2, f2 와 f3,·····, fn-1 과 fn이 연결되도록 접속되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 코일.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 피복부는, 상기 단심선의 한쪽 면(片面)만을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 광파이버 코일.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 피복부는, 실리콘 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광파이버 코일.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 접속은, 융착 접속인 것을 특징으로 하는 광파이버 코일.
제1항 또는 제2항의 광파이버 코일이 결속되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 결속형상 광파이버 코일.
제6항에 있어서,

광파이버 리본의 양단부 이외의 부분을 코트부에서 피복하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 결속형상 광파이버 코일.
복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1 개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 광파이버 코일의 제조 방법.
복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1 개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하여 광파이버 코일로 하는 공정과, 상기 광파이버 코일을 결속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법.
복수의 단심선을 평행하게 배열하고, 피복부에 의해 일체적으로 구성하여 광파이버 리본으로 하는 공정과, 상기 광파이버 리본을 결속하는 공정과, 그 양단에서 적어도 1 개의 상기 단심선의 일단이 다른 단심선의 타단에 연결되도록 접속하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 결속형상 광파이버 코일의 제조 방법.