KR20090072762A - Optical splitter - Google Patents

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조승용
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Abstract

An optical splitter is provided to reduce manufacturing cost of a substrate, and to decreasing volume of the splitter by fixing and protecting a connection part of a cover member and a support member. A fusion part(10) is comprised of one optical fiber core and a plurality of optical fiber cores with a predetermined diameter. An incoming groove is formed on a support member(20). A support member supports the heat fusion part to prevent refraction of the fusion part. A fixing part(30) fixes the fusion part on the incoming groove of the support member. A cover member(40) protects the fusion part which is formed on an outer surface of the support member.

Description

광분배기{OPTICAL SPLITTER}Optical splitter {OPTICAL SPLITTER}

본 발명은 광분배기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 광섬유를 고열로 융융, 인장하여 결합한 광분배기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical splitter, and more particularly, to an optical splitter in which a plurality of optical fibers are melted and stretched at high heat.

일반적으로 광분배기는 입력된 광신호를 분배하거나, 입력 광신호를 합하는 기능을 수행하는 광통신 부품을 말한다. 그리고, 광분배기의 입출력 포트를 늘이기 위하여 같은 종류의 광분배기를 다단으로 결합하는 방식을 취하고 있다.In general, an optical splitter refers to an optical communication component that performs a function of distributing an input optical signal or adding an input optical signal. In order to increase the input / output ports of the optical splitter, the optical splitter of the same type is combined in multiple stages.

이와 같이, 같은 종류의 광분배기를 다단으로 결합하는 방식의 광분배기로서 종래기술로는 대한민국 등록특허공보 제0509511호의 집적광학 광파워분할기 및 그 제조방법이 개시되어 있다.As such, as an optical splitter of a method of combining the same type of optical splitter in multiple stages, an integrated optical optical power splitter of Korean Patent Publication No. 00509511 and a manufacturing method thereof are disclosed.

종래기술에 따르면, 집적광학 광파워분할기는 광섬유 두 가닥을 서로 열접합시키거나 옆면을 갈아내어 붙이고 이를 기판에 정렬하는 방법으로 제작된다. 이렇게 제작된 광파워분할기는 하나의 신호를 두 개로 나누어 주는 소위 1×2 광파워분할기가 된다. 1×N광파워 분할기는 이런 1×2 광파워분할기를 캐스케이드(cascade)로 접속하여 N개의 출력을 만든 것이다.According to the prior art, an integrated optical power splitter is manufactured by thermally bonding two strands of optical fibers to each other, or by changing side surfaces and aligning them on a substrate. The optical power splitter thus manufactured is a so-called 1 × 2 optical power splitter that divides one signal into two. The 1 × N optical power divider is a cascade of 1 × 2 optical power splitters to produce N outputs.

그러나, 종래기술은 1×N 광파워분할기를 제조하기 위해서는 1×2 광파워분 할기를 기판위에 트리구조로 연결해야 하기 때문에, 출력의 갯수에 비례하여 기판의 크기가 커지게 되어 광파워분할기의 부피가 커지는 문제점이 있었다.However, in the related art, in order to manufacture a 1 × N optical power splitter, since the 1 × 2 optical power splitter must be connected in a tree structure on the substrate, the size of the substrate becomes larger in proportion to the number of outputs. There was a problem of becoming bulky.

또한, 기판위에 1×2 광파워분할기가 트리구조로 연결되어 기판의 많은 부분이 낭비되었다. 그리고, 기판의 비효율적인 사용은 기판의 제조비용의 증가로 결국 광파워분할기의 제조비용이 증가되는 문제점이 있었다.In addition, a 1 × 2 optical power splitter was connected in a tree structure on the substrate, and a large part of the substrate was wasted. In addition, the inefficient use of the substrate has a problem that the manufacturing cost of the optical power splitter is increased due to an increase in the manufacturing cost of the substrate.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판위에 실장하지 않고, 1×4의 단일 패키지로 구현된 광분배기를 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an optical splitter implemented in a single package of 1 × 4 without mounting on a substrate.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광분배기는 하나의 광섬유의 코어와 다수의 광섬유의 코어가 열융착에 의해 소정 직경으로 상호 연결된 융착부와; 상기 융착부의 굴절을 방지하도록 상기 융착부가 인입되어 지지되는 인입홈이 형성된 지지부재와; 상기 융착부를 상기 지지부재의 인입홈내에 고정시키는 고정수단과; 상기 지지부재의 외면에 마련되어 상기 융착부를 보호하는 커버부재를 포함한다.The optical splitter of the present invention for achieving the above object comprises: a fusion unit in which the core of one optical fiber and the cores of a plurality of optical fibers are interconnected to a predetermined diameter by thermal fusion; A support member having an inlet groove in which the fusion portion is inserted and supported to prevent refraction of the fusion portion; Fixing means for fixing the welding portion in the inlet groove of the support member; It includes a cover member provided on the outer surface of the support member to protect the fusion.

상기 광섬유는 중앙에 마련되어 광신호가 전송되는 코어와; 상기 코어의 외주면 마련되어 상기 코어를 보호하는 클래드와; 상기 클래드의 외주면에 마련된 폴리머층과; 상기 폴리머층의 외주면에 마련되어 탄성력이 우수하고 수축률이 미세한 나일론 재질의 내피부와; 상기 피복부의 외주면에 마련된 케블라층과; 상기 케블라층의 외주면에 마련되어 화재시 유독가스의 발생이 없고 난연성이 우수한 LSZH소재로 형성된 외피부로 구성된다.The optical fiber is provided in the center and the optical signal transmission core; A cladding provided on an outer circumferential surface of the core to protect the core; A polymer layer provided on an outer circumferential surface of the clad; An inner skin of nylon material provided on an outer circumferential surface of the polymer layer and having excellent elastic force and a fine shrinkage rate; A kevlar layer provided on an outer circumferential surface of the coating part; It is provided on the outer circumferential surface of the Kevlar layer and is composed of an outer skin formed of LSZH material which is free of toxic gases during fire and has excellent flame retardancy.

상기 융착부는 상기 지지부재의 인입홈내에서 양단이 상기 고정수단에 의해 고정되고, 인입홈의 내주면으로부터 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the fusion portion is fixed at both ends in the inlet groove of the support member by the fixing means and is spaced apart from the inner circumferential surface of the inlet groove.

그리고, 상기 융착부는 직경이 6.3㎛∼9.5㎛의 범위내로 형성된다.And the said fusion | melting part is formed in the range of 6.3 micrometers-9.5 micrometers in diameter.

본 발명은 종래기술에서와 같이 광섬유를 기판위에 트리구조로 연결하지 않고, 하나의 광섬유 코어와 다수의 광섬유 코어들을 열융착하여 한꺼번에 연결하고, 연결부위인 융착부를 지지부재와, 커버부재에 의해 고정 및 보호하였기 때문에, 부피가 대폭 감소되고, 기판제작에 따른 비용이 제거되어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.The present invention is not connected to the optical fiber in a tree structure on the substrate as in the prior art, and one optical fiber core and a plurality of optical fiber cores are thermally fused at once, and the fusion portion, which is a connecting portion, is fixed by the support member and the cover member. And because of the protection, the volume is significantly reduced, the cost of manufacturing the substrate is removed, there is an effect that the manufacturing cost is reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예인 광분배기의 구조를 첨부한 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.1 to 3 show the structure of an optical splitter which is an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예는 하나의 광섬유 코어에 네 개의 광섬유의 코어들을 열융착에 의해 소정 직경으로 상호 연결하여 형성된 융착부(10)와, 융착부(10)가 굴절되는 것을 방지하기 위해 융착부(10)가 인입되어 지지되는 인입홈(21)이 형성된 지지부재(20)와, 융착부(10)를 지지부재(20)의 인입홈(21)내에 고정시키는 고정수단(30)과, 지지부재(20)의 외면에 마련되어 융착부(10)를 보호하는 커버부재(40)로 이루어진다.1 to 3, the present embodiment is a fusion portion 10 formed by interconnecting the cores of the four optical fibers to a predetermined diameter by thermal fusion to one optical fiber core, the fusion portion 10 is refracted Fixing means for fixing the fusion member 10 in the inlet groove 21 of the support member 20 and the support member 20 having the inlet groove 21 in which the fusion portion 10 is inserted and supported in order to prevent it from being prevented. 30 and a cover member 40 provided on an outer surface of the support member 20 to protect the fusion portion 10.

도 4를 참조하면, 본 실시 예에 사용되는 광섬유는 이지 밴드 광섬유(bend free fiber)(50)를 적용하였다. 즉, 운용파장이 1310㎚∼1625㎚인 단일모드광섬유(SMF : single mode fiber)로서, 중앙에 광신호가 전송되는 코어(51)의 외면에 클래드(52), 폴리머층(53), 나일론 재질의 내피부(54), 케블라층(55), 화재시 유독 가스의 발생이 없고 난연성이 우수한 LSZH소재의 외피부(56)가 차례로 피복되어 있다.Referring to FIG. 4, a bent free fiber 50 is applied to the optical fiber used in the present embodiment. That is, a single mode fiber (SMF: single mode fiber) having an operating wavelength of 1310 nm to 1625 nm, and includes a clad 52, a polymer layer 53, and a nylon material on the outer surface of the core 51 where an optical signal is transmitted at the center. The inner skin 54, the kevlar layer 55, and the outer skin 56 made of LSZH material excellent in flame retardance without generation of toxic gases in a fire are sequentially covered.

코어(51) 직경은 6.3㎛∼8.6㎛의 범위를 갖는다.The diameter of the core 51 has a range of 6.3 µm to 8.6 µm.

나일론 재질의 내피부(54)는 탄성력이 우수하고 수축률이 미세하여 외압에 강하고, 수축률에 의해 증가하는 광손실량을 현저히 줄일 수가 있다.The inner skin 54 made of nylon is excellent in elasticity and fine in shrinkage, and thus resistant to external pressure, and can significantly reduce the amount of light loss increased by the shrinkage.

LSZH소재는 Low Smoke Zero Halogen소재로서 물성이 강하여 꺽임 현상이나 외압에 의한 특성 변화가 적다. LSZH material is a Low Smoke Zero Halogen material with strong physical properties, so there is little change in characteristics due to bending or external pressure.

한편, 본 실시 예에 사용되는 광섬유로서, 구부림 강화 광섬유(BIF : Bend Insensitive Optical Fiber)가 사용될 수도 있다.Meanwhile, as the optical fiber used in the present embodiment, a bend insensitive optical fiber (BIF) may be used.

융착부(10)는 하나의 광섬유 코어와 네 개의 광섬유 코어를 서로 꼰 상태에서 꼬인 부분을 마이크로 토치로 가열하여 열융착시킨 부분이다. 그리고, 열융착시 양단을 상호 반대방향으로 잡아당겨 인장력을 가함으로써, 소정 직경을 갖게 된다.The fusion unit 10 is a portion in which one optical fiber core and four optical fiber cores are braided with each other, and are thermally fused by heating a twisted portion with a micro torch. In addition, by pulling the two ends in the opposite direction at the time of thermal fusion and applying a tensile force, it has a predetermined diameter.

융착부(10)의 직경은 6.3㎛∼9.5㎛의 범위내로 형성되도록 하며, 오차범위는 ±0.7㎛이내로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 직경이 6.3㎛∼9.5㎛의 범위내일 때, 운용파장이 1550㎚일 경우 융착부는 최대 7.5㎜밴딩 반경에 대해 0.5db/100turns이하의 밴딩 손실이 발생된다.The diameter of the fusion portion 10 is to be formed in the range of 6.3㎛ ~ 9.5㎛, the error range is preferably formed within ± 0.7㎛. In other words, when the diameter is in the range of 6.3 µm to 9.5 µm, when the operating wavelength is 1550 nm, the fusion causes bending loss of 0.5 db / 100 turns or less for a maximum radius of 7.5 mm.

따라서, 열융착에 의한 광손실을 최소화할 수가 있게 된다.Therefore, the light loss due to heat fusion can be minimized.

지지부재(20)는 일정 길이의 막대형상으로 이루어지며, 융착부(10)가 측방향으로 인입되게 측면에 인입홈(21)이 길이방향으로 형성된다. 재질은 석영재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The support member 20 is formed in the shape of a rod of a predetermined length, the inlet groove 21 is formed in the longitudinal direction on the side so that the fusion portion 10 is introduced in the lateral direction. The material is preferably made of a quartz material.

고정수단(30)은 융착부(10)의 양단을 인입홈의 양측에 접착시키는 에폭시 접착제(30')가 적용된다. Fixing means 30 is applied to the epoxy adhesive (30 ') for bonding both ends of the fusion portion 10 to both sides of the inlet groove.

도 2, 도 3을 참조하면, 에폭시 접착제(30')에 의해 융착부(10)를 인입홈(21)내에 부착고정시킬 때, 융착부(10)가 인입홈(21)의 내부면에 접촉되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이는 융착부(10)가 지지부재(20)에 접촉되어 발생될 수 있는 광손실을 방지하기 위함이다.Referring to FIGS. 2 and 3, when the fusion unit 10 is fixed to the inlet groove 21 by the epoxy adhesive 30 ′, the fusion unit 10 contacts the inner surface of the inlet groove 21. It is desirable not to. This is to prevent light loss that may occur due to the fusion portion 10 is in contact with the support member 20.

커버부재(40)는 지지부재(20)의 외면을 감싸도록 원통형으로 형성된다. 재질은 스테인레스를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 커버부재(40)는 상호 연결된 광섬유의 외면을 가압하도록 양단이 가압되어 광섬유의 외면에 밀착된 상태로 고정된다. 따라서, 광섬유는 커퍼부재(40)내에서 길이방향으로 슬라이딩되지 않고 견고히 고정된다.The cover member 40 is formed in a cylindrical shape to surround the outer surface of the support member 20. It is preferable to use stainless steel as a material. In addition, both ends of the cover member 40 are pressed to press the outer surfaces of the interconnected optical fibers, and are fixed in a state of being in close contact with the outer surfaces of the optical fibers. Therefore, the optical fiber is firmly fixed without sliding in the longitudinal direction in the cupper member 40.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present embodiment configured as described above will be described.

본 실시 예는 하나의 광섬유 코어에 네 개의 광섬유 코어들을 열융착에 의해 연결한 다음, 연결부분인 융착부(10)를 지지부재(20)의 인입홈(21)에 부착고정하고, 원통형의 커버부재(40)로 융착부(10)를 보호한 것이다. 따라서, 종래기술에서 케이스 내부에 트리구조(캐스케이드)로 연결한 구성에 비해 부피가 대폭 감소된다. 그리고, 기판 제작에 따른 비용이 들지 않아 제조비용이 절감된다.In this embodiment, four optical fiber cores are connected to one optical fiber core by heat fusion, and then the fusion unit 10, which is a connecting portion, is fixed to the inlet groove 21 of the support member 20, and the cylindrical cover is fixed. The fusion | melting part 10 is protected by the member 40. FIG. Therefore, in the prior art, the volume is significantly reduced compared to the configuration connected to the tree structure (cascade) inside the case. In addition, the cost of manufacturing the substrate is reduced, thereby reducing the manufacturing cost.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 광분배기의 실시 예를 도시한 부분 절제 사시도,1 is a partial ablation perspective view showing an embodiment of an optical splitter according to the present invention;

도 2는 도 1의 실시 예인 광분배기의 구조를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of an optical splitter according to the embodiment of FIG. 1;

도 3은 도 2의 AA선에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2;

도 4는 도 1의 실시 예인 광분배기에 적용된 광섬유의 구조를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing the structure of an optical fiber applied to the optical splitter of the embodiment of FIG.

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

10 : 융착부 20 : 지지부재10: fusion part 20: support member

21 : 인입홈 30 : 고정수단21: recessed groove 30: fixing means

40 : 커버부재 50 : 이지 밴드 광섬유40: cover member 50: easy band optical fiber

Claims (4)

하나의 광섬유의 코어와 다수의 광섬유의 코어가 열융착에 의해 소정 직경으로 상호 연결된 융착부와;A fusion unit in which a core of one optical fiber and a core of a plurality of optical fibers are interconnected to a predetermined diameter by thermal fusion; 상기 융착부의 굴절을 방지하도록 상기 융착부가 인입되어 지지되는 인입홈이 형성된 지지부재와;A support member having an inlet groove in which the fusion portion is inserted and supported to prevent refraction of the fusion portion; 상기 융착부를 상기 지지부재의 인입홈내에 고정시키는 고정수단과;Fixing means for fixing the welding portion in the inlet groove of the support member; 상기 지지부재의 외면에 마련되어 상기 융착부를 보호하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광분배기.And a cover member provided on an outer surface of the support member to protect the fusion portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광섬유는The optical fiber is 중앙에 마련되어 광신호가 전송되는 코어와;A core provided at the center to transmit an optical signal; 상기 코어의 외주면 마련되어 상기 코어를 보호하는 클래드와;A cladding provided on an outer circumferential surface of the core to protect the core; 상기 클래드의 외주면에 마련된 폴리머층과;A polymer layer provided on an outer circumferential surface of the clad; 상기 폴리머층의 외주면에 마련되어 탄성력이 우수하고 수축률이 미세한 나일론 재질의 내피부와;An inner skin of nylon material provided on an outer circumferential surface of the polymer layer and having excellent elastic force and a fine shrinkage rate; 상기 피복부의 외주면에 마련된 케블라층과;A kevlar layer provided on an outer circumferential surface of the coating part; 상기 케블라층의 외주면에 마련되어 화재시 유독가스의 발생이 없고 난연성 이 우수한 LSZH소재로 형성된 외피부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광분배기.The optical splitter is provided on the outer circumferential surface of the kevlar layer and is composed of an outer skin formed of LSZH material having excellent flame retardancy without generating toxic gas in case of fire. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 융착부는 The fusion portion 상기 지지부재의 인입홈내에서 양단이 상기 고정수단에 의해 고정되고, 인입홈의 내주면으로부터 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 광분배기.Both ends are fixed by the fixing means in the inlet groove of the support member, the optical splitter, characterized in that spaced apart from the inner peripheral surface of the inlet groove. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 융착부는 The fusion portion 직경이 6.3㎛∼9.5㎛의 범위내로 형성되는 것을 특징으로 하는 광분배기.An optical splitter characterized in that the diameter is formed in the range of 6.3 µm to 9.5 µm.
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