KR20110028460A - 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법 및 장치와 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법 및 장치와 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법은, 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조할 때에, 상기 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법으로서, 상기 신선에 의해 얻어진 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 공정; 상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 검출부에서 연속적으로 검출하는 공정; 검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 공공 직경을 산출하는 공정;을 가진다.

Description

공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법 및 장치와 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법 및 장치{Method and device for measuring hole diameter of optical fiber with hole, and method and device for manufacturing optical fiber with hole}
본 발명은, 광파이버를 구성하는 석영 유리 중에 복수의 공공 (空孔)이 형성되어 있는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법 및 장치와 이 방법 및 장치를 이용한 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
본원은, 2009년 4월 9일에 일본 출원된 특원 2009-094851호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
공공이 부착된 광파이버란, 광파이버를 구성하는 석영 유리 중에 광파이버의 길이방향을 따라 복수개의 공공이 형성된 것이다. 이러한 광파이버는, 포토닉 결정 파이버(Photonic Crystal Fiber, 약칭 PCF)라고 불린다. 이 공공이 부착된 광파이버는, 공공의 존재에 의해 종래의 광파이버에서는 실현할 수 없는 광학 특성을 가지고 있다. 예를 들어 이 공공이 부착된 광파이버에서는, 공공이 존재함으로써 광파이버의 광 가둠 효과가 높아지고 구부림 손실이 저감된다.
도 3은, 공공이 부착된 광파이버 나선의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)은, 고굴절률의 코어 유리층(23)과, 그 주위에 배치된 저굴절률의 클래드 유리층(24)을 가지고 있다. 코어 유리층(23) 근방의 클래드 유리층(24)에는, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 길이방향을 따라 복수개의 공공(22a)이 형성되어 있다. 이 종류의 공공이 부착된 광파이버 나선(22)은, 저구부림 손실형의 광파이버로서 택내 (宅內) 광통신망에 실용화되고 있다.
공공이 부착된 광파이버는, 공공이 형성된 광파이버 모재(프리폼:母材)를 신선 (伸線, wire drawing)함으로써 제작할 수 있다. 광파이버 모재에 공공을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 드릴을 이용하여 광파이버 모재를 천공 가공하는 드릴법을 들 수 있다.
공공이 형성된 광파이버 모재를 신선할 때는, 이 광파이버 모재의 한쪽 공공을 가압하여 행한다. 이 공공을 가압하는 압력을 제어함으로써, 신선 후의 공공이 부착된 광파이버 나선에서의 공공 직경의 조정이 가능하게 된다. 즉, 압력의 제어에 의해 원하는 공공 직경을 가지는 공공이 부착된 광파이버를 얻을 수 있다.
도 3에 도시된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에서는, 각 공공(22a)의 내경인 공공 직경(d)과 공공(22a)의 위치(p)가 광학특성상 중요한 파라미터이다. 예를 들면, 공공 직경(d)의 대소 및/또는 공공(22a)의 위치(p)에 따라, 공공이 부착된 광파이버 나선의 구부림 손실이 크게 변화된다. 즉, 공공 직경(d)과 공공(22a)의 위치(p)를 적절한 값으로 함으로써, 구부림 손실이 작은 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 얻을 수 있다.
이러한 파라미터 중에서, 공공(22a)의 위치(p)는 광파이버 모재에 공공을 형성하는 공개(孔開) 공정에서 거의 결정된다. 따라서, 공공(22a)의 위치(p), 즉 광파이버의 중심부터 공공(22a)까지의 거리는, 광파이버 모재에 공공을 형성할 때, 정확한 위치에 공공의 공개 가공을 행하면, 제조되는 광파이버 나선 간에 일정하게 할 수 있다.
이에 대해, 공공 직경(d)은 신선 공정에서의 공공내 압력, 노(爐)내 온도, 신선 속도 등 여러가지 요인에 의해 변동한다. 따라서, 원하는 공공 직경(d)을 가진 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 안정하게 제조하기 위해, 제조 공정 중에 인라인으로 공공 직경(d)을 측정하는 것이 요구되고 있다.
예를 들면, 공공 직경(d)을 인라인으로 측정하고, 그 측정 결과에 따라, 광파이버 모재의 공공내 압력을 피드백 제어에 의해 조정할 수 있으면, 공공이 부착된 광파이버의 길이방향에 걸쳐 원하는 공공 직경(d)을 가진 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 얻을 수 있다.
공공이 부착된 광파이버의 제조 공정에 있어서 인라인으로 공공 직경을 측정하는 기술로서는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 방법이 있다. 이 방법은, 광파이버의 측방으로부터 레이저 다이오드(LD)에 의해 광을 조사하고, 이 광의 조사에서 생긴 전방 산란광의 간섭 패턴에 기초하여 공공 직경을 측정한다.
특허문헌 2에는, 인라인 중의 광파이버의 일단으로부터 광을 입사함과 동시에 이 광파이버에 구부림을 가하고, 구부림에 의해 생긴 후방 산란광의 변화에 기초하여 공공 직경을 측정하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제3433238호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 제4084762호 공보
그런데, 공공이 부착된 광파이버는, 일반적으로 도 3에 도시된 바와 같이 4개 이상의 공공(22a)을 가진다. 그 때문에, 특허문헌 1에 기재되어 있는 방법과 같은 간섭 패턴을 해석하는 방법에서는, 복수개의 공공에 의해 간섭 패턴이 복잡한 형상이 된다. 그 결과, 공공 직경의 해석이 어려워진다. 또한, 이 방법에서는, 광을 조사하는 방향에 따라 간섭 패턴이 크게 변화된다. 그 때문에, 항상 같은 방향으로부터 광을 광파이버로 조사하는 구조가 필요하다. 통상, 광파이버 모재의 신선시에는, 광파이버에 어느 정도의 회전, 진동이 일어나고 있다. 그 때문에, 항상 동일 방향으로부터 광파이버로의 LD광의 조사는 현실적으로 어렵다.
특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 광파이버에 구부림을 가하기 때문에, 이 구부림에 의해 광파이버가 손상되는 것을 막을 필요가 있다. 또한, 구부림을 가하는 것이 필요하기 때문에, 광파이버의 생산성이 저하된다. 또, 구부림 손실의 공공 직경 의존도가 큰 공공이 부착된 광파이버에만 적용할 수 있는 문제도 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광파이버에 손상을 주지 않고 광파이버의 생산성을 높이면서 광파이버의 공공 직경을 측정할 수 있는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법 및 장치와 이들을 이용한 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법 및 장치의 제공을 목적으로 한다.
(1)본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법은, 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조할 때에, 상기 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법으로서, 상기 신선에 의해 얻어진 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 공정; 상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 검출부에서 연속적으로 검출하는 공정; 검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 공공 직경을 산출하는 공정;을 가진다.
(2)상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 상기 평행 광선은, 피복이 형성되어 있지 않은 공공이 부착된 광파이버 나선에 대해 조사하는 것이 바람직하다.
(3)상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 상기 평행 광선을 공공이 없는 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 없는 광파이버 나선에 조사하여 전방 산란광을 발생시키고, 이 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는 공정; 상기 공공이 없는 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하는 공정; 상기 차분 스펙트럼과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공 직경을 구하는 공정;을 더 가지고 있어도 된다.
(4)상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 상기 평행 광선을 상기 광파이버 나선에 적어도 2방향으로부터 조사해도 된다.
(5)상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선과 상기 검출부의 거리를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 상기 거리가 일정하게 되도록 상기 검출부의 위치를 조절하면서 상기 전방 산란광을 연속적으로 검출해도 된다.
(6)본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치는, 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조할 때에, 상기 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 장치로서, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 조사 장치; 상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 연속적으로 검출하는 검출부; 검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 상기 공공 직경을 연산 및 판정하는 연산부;를 가진다.
(7)상기 (6)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치는, 상기 조사 장치와 상기 검출부를 복수 가지고 있어도 된다.
(8)상기 (6)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치는, 상기 검출부와 상기 광파이버 나선의 거리를 계측하는 광파이버 검출기를 더 가지고 있어도 된다.
(9)본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법은, 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법으로서, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 공정; 상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 검출부에서 연속적으로 검출하는 공정; 검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 산출하는 공정; 산출된 상기 공공 직경에 따라 상기 공공이 부착된 광파이버 모재의 공공에 공급되는 가스 유량을 제어하여 상기 공공 내의 압력을 조정하는 공정;을 가진다.
(10)상기 (9)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법은, 상기 평행 광선을 공공이 없는 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 없는 광파이버 나선에 조사하여 전방 산란광을 발생시키고, 이 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는 공정; 상기 공공이 없는 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하는 공정; 상기 차분 스펙트럼과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공 직경을 산출하는 공정;을 더 가지고 있어도 된다.
(11)상기 (9)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법은, 상기 평행 광선을 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 적어도 2방향으로부터 조사하는 공정을 더 가지고 있어도 된다.
(12)상기 (9)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법은, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선과 상기 검출부의 거리를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 상기 거리가 일정하게 되도록 상기 검출부의 위치를 조절하면서 상기 전방 산란광을 연속적으로 검출하는 공정을 더 가지고 있어도 된다.
(13)본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치는, 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하는 용융로; 상기 공공이 부착된 광파이버 모재의 신선에 의해 얻어진 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 공공 직경 측정부; 상기 공공 직경의 측정값에 기초하여 상기 광파이버 모재의 공공 내의 압력을 조정하는 압력 제어부;를 구비하고, 상기 공공 직경 측정부는, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 조사 장치와, 이 조사에 의해 발생하는 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 검출하는 검출부와, 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 산출 및 판정하는 연산부를 가지며, 상기 압력 제어부는, 상기 연산부에서 산출된 상기 공공 직경에 기초하여, 상기 광파이버 모재의 상기 공공에 공급하는 가스 유량을 제어하여 상기 공공 내의 압력을 조정한다.
(14)상기 (13)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치는, 상기 공공 직경 측정부는, 상기 조사 장치와 상기 검출부를 복수 가지고 있어도 된다.
(15)상기 (13)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치는, 상기 검출부와 상기 광파이버 나선의 거리를 계측하는 광파이버 위치 검출기를 더 가지고 있어도 된다.
상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 평행 광선을 연속하여 조사하고, 이 조사에 의해 발생하는 전방 산란광의 광량에 기초하여 공공 직경을 산출한다. 그 때문에, 광파이버에 구부림 등을 가하지 않고 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경을 측정할 수 있다. 그 결과, 광파이버에 손상을 줄 우려는 없고, 생산성에 악영향이 미치는 일도 없다. 또한, 상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 공공 직경을 연산한다. 그 때문에, 복수의 공공이 존재한 경우에서도, 공공 직경을 정확하게 측정할 수 있다. 특히, 상기 (1)에 기재된 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법에서는, 인라인으로 공공 직경을 측정할 수 있다. 그 때문에, 제조된 광파이버의 전체길이에 걸쳐 공공 직경의 편차를 저감할 수 있고, 또한 광학특성을 보장할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 공공 직경 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 일실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치를 도시하는 개략 구성도이다.
도 3은, 동 실시형태의 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치에 의해 얻어지는 공공이 부착된 광파이버 나선의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 4a는, 공공을 가지지 않는 광파이버에 대해 평행 광선을 조사했을 때의 전방 산란광 및 산란 강도 패턴을 도시하는 도면으로, 마스크가 배치되지 않은 경우의 상태를 도시하는 도면이다.
도 4b는, 공공을 가지지 않는 광파이버에 대해 평행 광선을 조사했을 때의 전방 산란광 및 산란 강도 패턴을 도시하는 도면으로, 마스크가 검출부의 중앙부 전방에 배치되어 있는 경우의 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법의 일실시형태를 모식적으로 도시하는 도면으로, 공공이 부착된 광파이버에 대해 평행 광선을 조사했을 때의 전방 산란광 및 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 6은, 공공이 부착된 광파이버에 평행 광선을 조사했을 때에, 중앙 암부(暗部)의 폭(W)이 넓어지는 현상을 도시하는 모식도이다.
도 7a는, 공공이 부착된 광파이버 모재의 단면도이다.
도 7b는, 공공이 부착된 광파이버 나선의 단면도이다.
도 8a는, 공공 직경이 설계 범위 밖이 된 경우의 공공이 부착된 광파이버의 단면도이다.
도 8b는, 공공 직경이 설계 범위 밖이 된 경우의 공공이 부착된 광파이버의 단면도이다.
도 9a는, 공공 직경이 비교적 큰 공공이 부착된 광파이버에 평행 광선을 조사하여 얻어진 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 9b는, 도 9a의 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버에서 얻어진 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 9c는, 도 9a의 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버에서 얻어진 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 공공 직경 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 11은, 평행 광선의 방향에 의해 중앙 암부의 폭이 변화하는 원리를 도시하는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 공공 직경 측정 장치의 개략 구성도이다.
도 13a는, 공공이 부착된 광파이버에 대해 평행 광선을 조사했을 때의 전방 산란광 및 산란 강도 패턴을 도시하는 도면으로, 광파이버 나선부터 검출부까지의 거리가 L1인 경우의 상태를 도시하는 도면이다.
도 13b는, 공공이 부착된 광파이버에 대해 평행 광선을 조사했을 때의 전방 산란광 및 산란 강도 패턴을 도시하는 도면으로, 광파이버 나선부터 검출부까지의 거리가 L1+ΔL인 경우의 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는, 공공이 부착된 광파이버의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 15a는, 공공이 부착된 광파이버(시험예 1)의 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 15b는, 공공이 부착된 광파이버(시험예 2)의 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 15c는, 공공이 부착된 광파이버(시험예 3)의 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 15d는, 공공을 가지지 않는 광파이버의 산란 강도 패턴을 도시하는 도면이다.
도 16은, 시험예 1 내지 3에서의 중앙 암부의 폭과 공공 직경의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 17은, 시험예 4 내지 16에서의 중앙 암부의 폭과 공공 직경의 관계를 도시하는 그래프이다.
<제1 실시형태>
(공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치 및 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치)
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치 및 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치(30A(30))(이하, 단지 공공 직경의 측정 장치라고 하는 경우가 있음)를 도시하는 개략 구성도이다. 도 2는, 본 발명의 일실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치(1)(이하, 단지 광파이버의 제조 장치라고 하는 경우가 있음)를 도시하는 개략 구성도이다. 본 실시형태의 광파이버의 제조 장치(1)는, 도 1에 도시된 공공 직경의 측정 장치(30A)를 구비하고, 본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법이 실시 가능하다.
이 광파이버의 제조 장치(1)는, 공공(21a)을 가지는 광파이버 모재(21)를 가열하고 용융시키는 용융로(2); 광파이버 모재(21)의 신선으로 얻어진 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 공공 직경을 산출하는 공공 직경 측정 장치(30); 광파이버 나선(22)의 외경을 측정하는 외경 측정부(4); 산출된 공공 직경에 따라 광파이버 모재(21)의 공공(21a)에 공급하는 가스 유량을 제어하는 압력 제어부(6); 광파이버 나선(22)에 제1 피복층을 형성하는 제1 피복 코팅부(7); 이 제1 피복층을 경화시키는 제1 피복 경화부(8); 제1 피복층 상에 제2 피복층을 형성하는 제2 피복 코팅부(9); 이 제2 피복층을 경화시키는 제2 피복 경화부(10); 이들 제1 피복층과 제2 피복층이 형성된 공공이 부착된 광파이버(25)를 감는 권취부(11);를 구비한다.
공공 직경의 측정 장치(30)는, 신선된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 대해 측방으로부터 평행 광선을 연속하여 조사하고, 이에 의해 발생한 전방 산란광의 산란 강도 패턴으로부터 공공 직경을 산출한다. 공공 직경의 측정 장치(30)에 관한 상세는 후술한다.
외경 측정부(4)는, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 측방으로부터 광을 조사하는 광원(LED, LD 등); 이 광원과 마주하여 설치된 검지기;를 가진다. 검지기는, 광원으로부터 광파이버 나선(22a)으로 출사된 광의 전방 산란광을 수광하고, 그 패턴 또는 강도를 해석한다. 이에 의해, 광파이버 나선(22)의 외경이 측정된다. 외경 측정부(4)는, 복수 방향으로부터 광을 조사 가능한 것이 바람직하다.
압력 제어부(6)는, 공공 직경의 측정 장치(30)에서 산출된 공공 직경에 기초하여, 광파이버 모재(21)로 보내지는 가스의 유량을 밸브 등에서 제어한다. 이 가스는, 도시하지 않은 공급원으로부터 가스 공급 경로(6a)를 통과하여 광파이버 모재(21)로 보내진다. 이에 의해, 광파이버 모재(21)의 공공(21a) 내의 압력이 조정된다.
다음에, 공공 직경의 측정 장치(30)에 대해 상세하게 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30A(30))는, 평행 광선(37)을 조사하는 조사 장치(31); 이 평행 광선(37)이 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 조사됨으로써 생기는 전방 산란광(38)을 연속적으로 검출하고, 전기 신호로 변환하는 검출부(32); 검출된 이 전기 신호를 처리하는 신호 처리부(33); 적정한 크기의 공공이 형성되어 있는지 연산 및 판정을 하는 연산부(34); 신호 처리부(33)에 의해 얻어진 산란 강도 패턴을 표시하는 모니터부(36); 연산부(34)에서 연산된 공공 직경 및 공공 위치를 표시하는 표시부(35);를 가지고 있다.
조사 장치(31)는, 평행 광선(37)의 광원(예를 들면, LED나 LD)과, 이 광원으로부터 발광된 광선을 평행 광선으로 하는 예를 들어 콜리메이터 렌즈를 가지고 있다. 이 조사 장치(31)는, 평행 광선(37)이 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 측방으로부터 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 진행 방향에 대해 수직으로 조사되도록 배치되어 있다.
검출부(32)는, 평행 광선(37)이 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 조사됨으로써 생기는 전방 산란광(38)을 연속적으로 검출하고, 전기 신호로 변환한다. 이 검출부(32)로서는, 예를 들면 CCD 라인 센서 등을 들 수 있다. 검출부(32)는, 평행 광선(37)이 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 조사되었을 때에 생기는 전방 산란광(38)을 검출하는 데에 충분한 폭을 가진다. 검출부(32)는, 전방 산란광(38)을 검출하는 데에 적절한 위치에 배치된다.
본 실시형태의 광파이버의 제조 장치(1)에서는, 공공 직경의 측정 장치(30A)에 의해 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 공공 직경이 원하는 공공 직경인지 여부가 후술하는 방법에 의해 판정된다. 공공 직경이 원하는 값에서 벗어난 경우, 연산부(34)로부터의 신호에 기초하여 압력 제어부(6)가 피드백 제어되고, 광파이버 모재(21)의 공공(21a) 내의 압력이 조정된다. 이에 의해, 본 실시형태의 광파이버의 제조 장치(1)에서는, 원하는 공공 직경을 가지는 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 얻을 수 있다.
(공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법)
다음에, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법(이하, 단지 공공 직경의 측정 방법이라고 하는 경우가 있음)에 대해 설명한다. 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법은, 상기 제1 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30A)를 이용하여 행한다.
우선, 산란 강도 패턴으로부터 공공 직경을 산출하는 데에 필요한 산출 방법의 원리에 대해 도 4a 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에서는, 광파이버 나선(22)에 평행 광선(37)을 조사하고, 이 조사에 의해 생긴 전방 산란광(38)을 검출하며, 그 산란 강도 패턴을 해석함으로써 공공 직경을 측정할 수 있다. 우선, 평행 광선(37)과 산란 강도 패턴의 관계를 이해하기 위해, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)에 평행 광선(37)을 조사한 경우의 산란 강도 패턴(41)에 대해 설명한다.
도 4a, 4b는, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)에 대해 평행 광선(37)을 조사했을 때의 전방 산란광(38) 및 산란 강도 패턴(41, 42)을 도시하는 도면이다. 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)에, 도 4a에 도시된 바와 같은 장치 구성으로 광파이버 나선(22n)의 측방으로부터 평행 광선(37)을 조사하고, 전방 산란광(38)을 검출한 경우, 얻어지는 전방 산란광(38)의 산란 강도 패턴은 부호 41과 같은 형태가 된다. 이 산란 강도 패턴(41)은, 광 강도가 높은 중앙부(41a)와, 이 중앙부(41a)의 단부에서 검출부(32)의 외측 방향으로 광 강도가 약해져 가는 측부(41b)로 이루어진다. 검출부(32)의 중앙에는 평행 광선(37)이 직접 입사되기 때문에, 산란 강도 패턴(41)의 중앙부(41a)의 광 강도가 높아진다. 산란 강도 패턴(41)의 측부(41b)는, 평행 광선(37)이 광파이버 나선(22n)을 통과함으로써 생긴 전방 산란광(38)에 의한다.
상기와 같이 검출부(32)의 중앙부에는 평행 광선(37)이 직접 입사되기 때문에, 검출부(32)의 센서(예를 들면, CCD 라인 센서)가 차지 업 (charge up)할 우려가 있다. 이 차지 업을 막기 위해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 검출부(32)의 중앙 전방에 광 차단판으로 이루어진 마스크(32a)를 설치한다. 이 마스크(32a)를 설치함으로써, 전방 산란광(38)은 부호 42에 나타내는 바와 같은 산란 강도 패턴을 나타낸다. 이 산란 강도 패턴(42)의 중앙부에는, 마스크(32a)와 같은 폭(W)을 갖는 중앙 암부가 형성된다.
다음에, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에서의 산란 강도 패턴(43)에 대해 설명한다. 도 5는, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 대해 평행 광선(37)을 조사했을 때의 전방 산란광(38) 및 산란 강도 패턴(43)을 도시하는 도면이다.
공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 장치 구성에 의해 얻어지는 전방 산란광(38)의 산란 강도 패턴은 부호 43과 같이 된다. 이 산란 강도 패턴(43)은, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)으로부터 얻어지는 산란 강도 패턴(42)과 비교하면, 중앙 암부의 폭(W)이 넓어진다. 즉, 공공이 없는 광파이버 나선(22n)의 경우, 산란 강도 패턴(41)의 중앙 암부의 폭(W)은 마스크(32a)의 폭과 동일해지는 반면, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 경우에서는 마스크(32a)의 폭보다 중앙 암부의 폭(W)이 넓어진다.
공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 평행 광선(37)을 조사했을 때에, 중앙 암부의 폭(W)이 넓어지는 현상에 대해 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6은, 평행 광선(37)을 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 조사했을 때에, 평행 광선(37)을 구성하는 광선(37a, 37b, 38c)이 어떻게 굴절하여 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 단면 중을 투과하여 산란되는지를 모식적으로 도시한 도면이다.
광선(37a)이나 광선(37b)과 같이, 공공(22a)이 존재하는 영역을 통과하지 않는 광선의 경우, 광파이버(22)의 외경 경계(22b)에서만 이들 광선(37a, 37b)의 굴절 및 반사가 일어나고, 전방 산란광(38a, 38b)이 생겨 검출부(32)에서 검출된다. 즉, 광선(37a)과 광선(37b)은, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)의 경우와 같은 경로를 찾아간다. 광선(37b)은, 복수의 공공(22a)의 외측에 접하는 공공 외접원(22c)과 접하도록(공공(22a)과 클래드(24)의 경계에 접하도록) 클래드(24)를 통과하고 있다. 따라서, 이 광선(37b)보다 내측(광파이버의 중심측)에 입사하는 광선은, 후술하는 바와 같이 공공 외접원(22c)의 영역 안을 통과하게(적어도 하나의 공공(22) 안을 통과하게) 된다.
공공(22a)이 존재하는 영역(공공 외접원(22c) 안)을 통과하는 광선(37c)은, 광파이버(22)의 외경 경계(22b)뿐만 아니라, 공공(22a)과 클래드(24)의 경계부에서도 굴절 및 반사가 일어난다. 그 때문에, 이 광선(37c)에서 생기는 전방 산란광(38c)은, 검출부(32)의 측정 영역으로부터 크게 어긋난 광이 된다. 이 결과, 검출부(32)에 의해 검지되는 전방 산란광(38) 중에서 공공(22a) 안을 통과한 전방 산란광(38c)의 강도가 극단적으로 작아진다. 상기 이유에 의해, 광선(37b)보다도 광파이버의 중심측에 조사된 평행 광선으로부터 얻어지는 전방 산란광은 거의 검출되지 않는다. 또, 광선(37c)은, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)에 조사된 경우, 그 전방 산란광은 부호 38b로 나타내는 광보다도 검지부(32)의 중앙측에 입사한 광이기도 하다. 따라서, 이러한 이유에 의해, 산란 강도 패턴(43)의 중앙 암부의 폭(W)은, 공공을 가지지 않는 광파이버 나선(22n)의 산란 강도 패턴(42)의 중앙 암부의 폭(W)과 비교하여 넓어진다.
이상으로부터, 공공 외접원(22c)의 직경이 커짐에 따라 산란 강도 패턴(43)의 중앙 암부의 폭(W)도 넓어진다. 즉, 중앙 암부의 폭(W)은, 공공(22a)이 존재하는 영역인 공공 외접원(22c)의 직경(이하, 공공 외접원 직경(2r))과 상관관계가 있다. 여기서, 마스크(32a)의 폭 및 설치 위치는, 공공(22a)의 존재에 의해 넓어진 중앙 암부의 폭(W)에 간섭하지 않도록 설정해 둘 필요가 있다.
공공 직경(d)은, 공공(22a)의 위치(p)와 공공 외접원 직경(2r)에 의해 이하에 나타내는 수학식(1)으로 산출할 수 있다.
d=(2r-p) …(1)
전술한 바와 같이, 공공(22a)의 위치(p)는, 광파이버 모재(21)에 공공(21a)을 형성한 단계에서 결정하고, 신선 조건에는 거의 영향을 받지 않는다. 따라서, 상기와 같이 공공 외접원 직경(2r)과 중앙 암부의 폭(W)의 상관관계가 성립하는 것은 즉, 공공 직경(d)과 중앙 암부의 폭(W)이 상관관계를 가지게 된다.
이상으로부터, 중앙 암부의 폭(W)과 공공 직경(d)은 상관관계를 가지는 것을 알 수 있다.
따라서, 중앙 암부의 폭(W)과 공공 직경(d)의 상관관계를 미리 구해 두면, 측정된 중앙 암부의 폭(W)에 기초하여 공공 직경(d)의 산출이 가능하게 된다.
피복(제1 피복 및 제2 피복)이 광파이버 나선(22)에 형성된 후에, 공공 직경(d)을 측정하는 것도 가능하다. 그러나, 피복이 형성된 후에 평행 광선을 조사하면, 피복과 클래드의 경계 및 제1 피복과 제2 피복의 경계에서도 평행 광선의 굴절·반사가 생긴다. 즉, 얻어지는 전방 산란광의 산란 강도 패턴에는 피복의 영향이 발생한다. 이 경우, 클래드 외경, 공공 위치(p) 및 공공 직경(d)은 동일한 광파이버 끼리라해도, 피복의 두께나 재질이 다르면, 동일한 상관식을 이용하여 공공 직경(d)을 구할 수 없게 된다. 따라서, 미리 피복의 두께나 재질에 따른 상관식을 각각 구해 둘 필요가 있어 시간이 걸린다. 이에 대해, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에서는, 피복(제1 피복 및 제2 피복)이 광파이버 나선(22)에 코팅되기 전에 공공 직경의 측정을 한다. 따라서, 피복이 형성된 후에 공공 직경을 측정하는 경우에 비해 간편하게 측정할 수 있다. 또, 얻어지는 전방 산란광에는 피복의 영향이 없기 때문에, 보다 정확하게 공공 직경(d)의 측정이 가능하다.
(공공이 부착된 광파이버의 제조 방법)
다음에, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버(25)의 제조 방법에 대해 설명한다.
우선, 제조 준비 단계에서, 중앙 암부의 폭(W)과 공공 직경(d)의 상관식을 구한다.
공공 위치(p)가 동일한 광파이버 끼리이면, 공공 직경(d)과 중앙 암부의 폭(W)의 상관관계도 이들 광파이버 간에 동일하게 된다. 따라서, 공공 직경(d)이 이미 알고 있는 몇 개의 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 공공 직경(d)을 광학 현미경 등을 이용하여 측정하고, 아울러 측정한 중앙 암부의 폭(W)과의 상관식을 얻는다. 이 상관식을 사용하여 계산함으로써, 중앙 암부의 폭(W)의 측정값으로부터 공공 직경(d)을 산출할 수 있다.
다음에, 광파이버 모재(21)에 형성하는 공공(21a)의 공공 직경(d)과 공공 외접원 직경(2R)을 결정하고, 광파이버 모재(21)에 공개 가공을 한다. 이하, 그 순서를 설명한다.
도 7a에 공공이 부착된 광파이버 모재(21)의 단면도를, 도 7b에 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 단면도를 각각 도시한다.
공공이 부착된 광파이버 모재(21)를 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 제조하는 경우, 광파이버 모재(21)의 공공(21a)에의 가압 압력이나 광파이버 모재(21)의 신선 속도 등이 적정하다고 가정하고, 광파이버 모재(21)의 직경을 A, 광파이버 모재(21)의 공공 직경을 D, 신선 후의 광파이버 나선(22)의 직경을 a, 공공 직경을 d라고 하면, 이하의 수학식(2)의 관계가 유지된다.
A:D=a:d …(2)
마찬가지로, 광파이버 모재(21)의 직경을 A, 광파이버 모재(21)의 공공 외접원 직경을 2R, 신선 후의 광파이버 나선(22)의 직경을 a, 공공 외접원 직경을 2r이라고 하면, 이하의 수학식(3)의 관계가 유지된다.
A:2R=a:2r …(3)
따라서, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 제작에 있어서, 원하는 공공 직경을 d, 원하는 공공 외접원 직경을 2r이라고 정한 경우, 공공이 부착된 광파이버 모재(21)의 공공 직경(d)과 공공 외접원 직경(2R)은 각각 식(4)와 (5)로부터 구할 수 있다.
D=d×A÷a …(4)
2R=2r×A÷a …(5)
상기 식(4), (5)로부터 구해진 공공 직경(d), 공공 외접원 직경(2R)을 이용하여, 광파이버 모재에의 공개를 행하여 공공이 부착된 광파이버 모재(21)를 얻는다.
다음에, 공공이 부착된 광파이버 모재(21)의 공공(21a)을 가압하면서, 이 공공이 부착된 광파이버 모재(21)를 신선한다. 이에 의해, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)이 제작된다.
이 공공이 부착된 광파이버 모재(21)를 신선할 때에, 신선시의 가압 압력이 적정하면, 제작되는 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 직경과 공공 외접원 직경이 설계대로의 공공 직경(d) 및 공공 외접원 직경(2r)을 가진다. 그러나, 가압 압력이 적정하지 않은 경우, 설계 범위 내의 공공 직경(d)을 얻을 수 없다. 또한, 시간 경과에 따른 가압 압력의 변동이나 신선 온도 등의 변동에 따라, 광파이버의 길이방향으로 공공 직경(d)이 안정되지 않게 된다.
도 8a, 8b에, 공공 직경(d)이 설계 범위 밖이 된 경우의 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 단면도를 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 공공 직경(d)이 원하는 직경보다도 크게 제작된 경우, 그 공공 외접원 직경(2ra)도 설계대로의 공공 외접원 직경(2r)보다도 커진다. 이 경우, 평행 광선의 조사에 의해 얻어지는 전방 산란광의 강도 피크는, 그 중앙 암부의 폭(W)이 소정의 값보다도 넓어진다. 반대로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 공공 직경(d)이 작게 제작된 경우, 공공 외접원 직경(2rb)은 설계대로의 공공 외접원 직경(2r)보다도 작아진다. 이 경우, 평행 광선의 조사에 의해 얻어지는 전방 산란광의 강도 피크는, 그 중앙 암부의 폭(W)이 소정의 값보다도 좁아진다.
전술한 바와 같이, 공공이 부착된 광파이버 모재(21)의 모재 공공(21a)에 공급되는 가스 유량에 관계없이 신선 후의 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 공공 위치(p)는 동일하다. 이로부터, 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 외접원 직경(2r)이 원하는 수치에서 벗어난 경우는, 공공 직경(d)이 원하는 값이 되지 않은 것을 나타내고, 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 외접원 직경(2r)이 원하는 수치가 되면, 공공 직경(d)도 원하는 수치가 되는 것을 나타낸다.
본 실시형태의 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치(1)에서는, 얻어진 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)으로부터 상기에서 구한 상관식에 기초한 공공 직경(d)의 산출이 연산부(34)에서 수시로 행해지고 있다. 상기와 같이 공공 직경(d)의 수치가 원하는 값에서 벗어나기 시작하면, 연산부(34)가 압력 제어부(6)를 피드백 제어하여 광파이버 모재(21)로 보내지는 가스 유량을 제어한다. 따라서, 광파이버 모재(21)의 신선으로 얻어지는 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에서는, 그 공공 직경(d)이 설계값의 허용 범위에서 벗어나는 일이 없고, 광파이버의 길이방향에 걸쳐 공공 직경(d)이 안정된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 얻을 수 있다.
전술한 방법에서는, 중앙 암부의 폭(W)으로부터 공공 직경(d)을 산출하고, 산출된 공공 직경(d)에 기초하여 압력 제어를 행하였다. 그러나, 처음에 원하는 공공 외접원 직경(2r)을 알고 있으면, 이 공공 외접원 직경(2r)으로부터 적정한 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)을 산출할 수 있다. 따라서, 공공 직경(d)을 산출하지 않고 직접적으로 중앙 암부의 폭(W)이 적정한 중앙 암부의 폭(W)이 되도록 압력 제어를 하는 것도 가능하다.
다음에, 적절한 공공 직경(d)을 가지는 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 외경을 외경 측정부(4)에서 측정한다. 여기서, 측정된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 외경에 따라 신선 속도 등을 제어하는 것도 가능하다.
다음에, 제1 피복 코팅부(7) 및 제1 피복 경화부(8), 제2 피복 코팅부(9) 및 제2 피복 경화부(10)에 의해, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 순서대로 제1 피복층과 제2 피복층을 실시한다. 이에 의해, 공공이 부착된 광파이버(25)를 얻을 수 있다. 이 공공이 부착된 광파이버(25)는 권취부에 의해 감긴다.
<제2 실시형태>
도 9c는, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법으로 얻어진 산란 강도 패턴의 일례를 도시하는 도면이다.
본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법이 제1 실시형태의 공공 직경의 측정 방법과 다른 점은, 중앙 암부의 폭(W)을 공공이 부착된 광파이버에서 얻어진 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버에서 얻어진 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 이용하여 구하는 점이다.
또, 공공이 부착된 광파이버를 제조할 때에는, 차분 스펙트럼을 이용하여 중앙 암부의 폭(W)을 구하는 것 이외에는 상기 제1 실시형태와 같다. 이 때, 공공 직경의 측정 장치(30)에서의 연산부(34)에서는, 차분 스펙트럼을 이용하여 중앙 암부의 폭(W)이 구해지도록 프로그램되어 있다. 공공 직경의 측정 장치(30)의 다른 구성 및 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치에 관해서는, 제1 실시형태와 같다.
공공이 부착된 광파이버에서는, 예를 들어 형성된 공공의 수가 많은 경우나 공공 직경이 비교적 큰 경우, 전방 산란광의 강도 피크의 판별이 어려운 경우가 있다. 이는 이하의 이유에 의한다. 공공의 수가 많은 경우나 공공 직경이 비교적 큰 경우, 공공 전체의 둘레 길이가 길어지고, 공기와 실리카 유리의 경계부가 늘어난다. 이러한 공공이 부착된 광파이버에 대해 평행선을 조사한 경우, 공기와 실리카 유리의 경계부가 늘어남으로써, 얻어지는 전방 산란광에 간섭이 생기기 쉬워진다. 이 간섭에 의해, 전방 산란광의 강도 피크의 판단이 어려워진다.
도 9a는, 공공 직경이 비교적 큰 공공이 부착된 광파이버(공공 직경이 7.4μm, 공공 수가 8개)에 평행 광선을 조사하여 얻어진 산란 강도 패턴을 도시하고 있다. 도 9a 중에 원으로 둘러싼 범위에 나타내는 바와 같이, 상기 간섭의 영향에 의해 전방 산란광의 강도 피크의 판단이 어려워졌다.
본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에서는, 우선, 미리 공공이 부여되지 않은 공공이 없는 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는다. 다음에, 공공이 부착된 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는다. 도 9b에는, 공공이 없는 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공이 부착된 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 도시하고 있다. 다음에, 이들 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구한다(도 9c 참조). 중앙 암부의 폭(W)은, 차분 스펙트럼의 값이 제로가 되는 좌우 간의 거리(WD)라고 한다. 이와 같이 차분 스펙트럼으로부터 중앙 암부의 폭(W(WD))을 구함으로써, 도 9a에 도시된 바와 같은 전방 산란광의 산란 강도 패턴이 얻어지는 공공이 부착된 광파이버이어도, 도 9c에 도시된 바와 같이 명확하게 중앙 암부의 폭(W)이 구해지고 측정 오차가 적어진다. 또한, 제1 실시형태와 비교하여 보다 많은 공공을 가진 공공이 부착된 광파이버나, 공공 직경이 큰 공공이 부착된 광파이버이어도, 그 공공 직경의 측정이 가능하게 된다.
공공이 없는 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴은, 제1 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30A)에서 계측이 가능하다. 공공이 부착된 광파이버의 방사 개시 직후에는, 광파이버 나선은 공공이 막힌 상태로 제작된다. 이 공공이 막힌 상태인 광파이버 나선에 평행 광선을 조사하여 그 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻으면, 공공이 부착된 광파이버와 동일한 제조 과정·제조 장치·제조 조건으로 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법을 행할 수 있다.
<제3 실시형태>
도 10은, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 공공 직경의 측정 방법을 행하는 데에 이용하는 공공 직경의 측정 장치(30B(30))를 모식적으로 도시한 도면이다. 본 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30B)가 제1 실시형태와 다른 점은, 복수의 조사 장치(31(31A, 31B))와 검출부(32(32A, 32B))가 설치되어 있는 점이다. 이들 검출부(32A, 32B)는, 동일한 신호 처리부(33)에 접속되어 있다. 도시한 예에서는, 조사 장치(31)와 검출부(32)가 각각 2개 설치된 경우를 나타내지만, 특별히 이 수에 한정되는 것은 아니다.
전술한 제1 실시형태에 관한 공공 직경의 측정 방법(공공 직경의 측정 장치(30A))에서는, 평행 광선(37)이 조사되는 방향에 따라 산란 강도 패턴(43)의 중앙 암부의 폭(W)이 변화되어 버리는 경우가 있다. 도 11은, 평행 광선의 방향에 의해 중앙 암부의 폭(W)이 변화되는 원리를 도시하는 도면이다. 도 11의 좌측으로부터 평행 광선(37a)이 조사된 경우, 산출되는 공공 외접원 직경은 2r이다. 한편, 도 11의 상측으로부터 평행 광선(37b)이 조사된 경우, 산출되는 공공 외접원 직경은 2r'로서, 2r보다 작아진다. 이와 같이, 일방향으로부터의 평행 광선의 조사에서는, 얻어지는 공공 직경(d)의 값에 오차가 생길 수 있다. 이 오차는, 공공 직경(d)이 크고 공공 수가 작을수록 현저해진다.
이에 대해, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 적어도 2개 이상 설치한 조사 장치(31A, 31B)로부터 평행 광선(37a, 37b)을 광파이버 나선(22)에 조사하여 복수의 산란 강도 패턴을 얻는다. 이들 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W) 중에서 최대가 되는 값을 이용하여 공공 직경(d)을 산출한다. 이에 의해, 얻어지는 공공 직경(d)의 오차를 저감할 수 있고, 보다 정확하게 공공 직경(d)의 측정이 가능하게 된다. 그리고, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에 의해 산출된 공공 직경(d)에 기초하여, 광파이버 모재(21)의 공공(21a)에 공급되는 가스의 압력을 제어하면서 공공이 부착된 광파이버를 제작하면, 광파이버의 길이방향에 걸쳐 공공 직경(d)이 보다 안정된 공공이 부착된 광파이버 나선(22)을 얻을 수 있다. 이 경우, 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치는, 그 공공 직경의 측정 장치가 도 10에 도시된 구성인 것 이외에는, 상기 제1 실시형태에서 나타낸 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치(1)와 같다.
본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법 및 공공 직경의 측정 장치(30B)에서는, 2방향으로부터 평행 광선(37a, 37b)을 조사하여 산란 강도 패턴을 얻는 경우를 나타내었다. 그러나, 1방향으로부터 평행 광선(37)을 조사하는 경우에서도, 광파이버 나선(22) 자체에 적어도 90°이상의 회전 운동을 가함으로써, 본 실시형태와 같이 적정한 중앙 암부의 폭(W)을 얻을 수 있다.
본 실시형태에서도, 전술한 제2 실시형태와 같이, 공공이 부착된 광파이버에서 얻어지는 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버에서 얻어지는 전방 산란광의 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하여, 중앙 암부의 폭(W)을 결정해도 된다. 전술한 경우와 같이, 많은 공공을 가진 공공이 부착된 광파이버나, 공공 직경이 큰 공공이 부착된 광파이버이어도, 그 공공 직경의 측정이 가능하게 된다.
<제4 실시형태>
도 12는, 본 발명의 제4 실시형태에 관한 공공 직경의 측정 방법을 행하는 데에 이용되는 공공 직경의 측정 장치(30C(30))를 모식적으로 도시한 도면이다. 본 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30C)가 제1 실시형태와 다른 점은, 검지부(32)부터 광파이버 나선(22)까지의 거리를 계측하는 광파이버 위치 검출기(39)가 더 설치되어 있는 점이다.
산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)은, 동일한 공공 외접원 직경을 갖는 공공이 부착된 광파이버이어도, 광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 상대 위치에 따라 변화한다. 이 광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 상대 위치의 변화 요인으로서는, 예를 들어 방사 중이나 방사 작업마다에서의 광파이버의 패스 라인의 변화를 들 수 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)으로부터 거리(L1)의 위치에 검출부(32)를 배치한 경우, 얻어지는 산란 강도 패턴(44)의 중앙 암부의 폭을 W1이라고 한다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 검출부(32)를 도 13a에 도시된 위치로부터 ΔL만큼 광파이버 나선(22)으로부터 떨어진 위치에 배치한 경우, 얻어지는 산란 강도 패턴(45)의 중앙 암부의 폭(W2)이 도 13a의 경우에 얻어지는 중앙 암부의 폭(W1)보다도 큰 값이 된다. 이와 같이, 검지부(32)부터 광파이버 나선(22)까지의 거리에 따라 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)이 변화되기 때문에, 이것이 측정 오차의 요인이 된다.
본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에서는, 도 12에 도시된 바와 같이 검출부(32)와 수직 방향으로 광파이버 위치 검출기(39)를 설치하여 항상 광파이버 나선(22)의 위치를 검출한다. 광파이버 나선(22)의 위치가 변화한 경우에는, 광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 상대 위치가 적정하게(일정하게) 유지되도록 검출부(32)의 위치를 미세 조정한다. 이 때, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 장치(30C)는, 광파이버 위치 검출기(39)로부터의 신호에 따라 검출부(32)의 위치를 이동시키는 이동 기구(도 12 중 도시생략)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에 의하면, 광파이버 나선(22)과 검지부(32)의 위치를 일정하게 유지한 상태로 공공 직경을 측정할 수 있다. 그 때문에, 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)으로부터 공공 직경(d)을 보다 정확하고 오차 없이 산출할 수 있다. 그리고, 본 실시형태의 공공 직경의 측정 방법에 의해 산출된 공공 직경(d)에 기초하여, 광파이버 모재(21)의 공공(21a)에 공급되는 가스의 압력을 제어하면서 공공이 부착된 광파이버를 제작하면, 광파이버의 길이방향에 걸쳐 공공 직경(d)이 보다 안정된 공공이 부착된 광파이버(25)를 얻을 수 있다. 이 경우, 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치는, 그 공공 직경의 측정 장치(30)가 도 12에 도시된 구성인 것 이외에는, 상기 제1 실시형태에서 나타낸 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치(1)와 같다.
광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 상대 위치의 변화는, 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치 간의 차이에 따라서도 일어난다. 이 경우는, 광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 상대 위치가 적정한 위치가 되도록 검출부(32)를 배치하면 된다.
광파이버 위치 검출기(39)로서는, 광파이버 나선(22)과 검출부(32)의 거리를 항상 검출할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 이 광파이버 위치 검출기(39)는, 광파이버 나선(22)부터 검출부(32)까지의 위치가 변화한 경우, 이 변화량에 따른 신호를 전술한 이동 기구로 송신할 수 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서도, 전술한 제2 실시형태와 같이 공공이 부착된 광파이버에서 얻어지는 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버에서 얻어지는 전방 산란광의 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하여, 중앙 암부의 폭(W)을 결정해도 된다. 전술한 경우와 같이, 많은 공공을 가진 공공이 부착된 광파이버나, 공공 직경이 큰 공공을 가진 공공이 부착된 광파이버이어도, 그 공공 직경의 측정이 가능하게 된다.
또한, 전술한 제3 실시형태와 같이, 공공 직경의 측정 장치(30C)에 복수의 조사 장치(31(31A, 31B))와 검출부(32(32A, 32B))를 설치하여, 광파이버 나선(22)의 복수의 방향으로부터 중앙 암부의 폭(W)을 측정해도 된다. 전술한 경우와 같이, 적정한 중앙 암부의 폭(W)을 얻을 수 있고, 정밀도 높게 공공 직경의 측정을 행할 수 있다. 이 경우, 동일한 장치에 조사 장치(31)와 광파이버 위치 검출기(39)의 기능을 부여할 수도 있다. 이 경우, 공공 직경의 측정 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
실시예
(시험예 1 내지 3)
본 발명의 제3 실시형태에 관한 공공 직경의 측정 방법 및 이 측정 방법에서 이용되는 도 10에 도시된 공공 직경의 측정 장치(30B)와 이 공공 직경의 측정 장치(30B)를 가진 광파이버의 제조 장치(1)를 이용하여, 도 14에 도시된 공공이 부착된 광파이버(25)를 제작하였다.
공공이 부착된 광파이버(25)는, 코어 유리층(23) 근방의 클래드(24)에 둘레방향을 따라 등간격으로 배열된 8개의 공공(22a)을 가진다. 이들 공공(22a)은, 광파이버(25)의 길이방향을 따라 형성되어 있다. 8개의 공공의 공공 직경(d)은 전부 동일하다. 클래드(24)의 주위에는, 제1 피복층 및 제2 피복층으로 이루어진 피복층(26)이 배치되어 있다.
공공 직경 측정 장치(30B)에는, 조사 장치(31)로서 2개의 LED를 설치하였다. 이들 조사 장치(31(31A, 31B))를 각각의 LED로부터 조사되는 평행 광선(37)이 직교하도록 배치하였다. 광파이버 나선(22)을 사이에 두고 각 조사 장치(31(31A, 31B))에 대향하는 위치에, 검출부(32(32A, 32B))로서 CCD 라인 센서를 각각 설치하였다. 검출부(32) 중앙의 직전에는, 공공 존재 영역에는 간섭하지 않도록 미리 설정한 마스크(32a)를 설치하였다.
신호 처리부(33)에서는, 2개의 검출부(32A, 32B)로부터 얻어진 2개의 산란 강도 패턴(43)의 중앙 암부의 폭(W) 중에서 큰 쪽의 수치를 중앙 암부의 폭(W)으로서 채용하도록 설정하였다. 그리고, 이 값을 공공 외접원 직경(2r) 및/또는 공공 직경(d)의 연산 처리에 사용하였다.
광파이버 나선(22)의 외경은 125.0μm로 하였다. 공공 위치(p)는 19.5μm로 하였다.
본 시험예에서는, 공공 직경(d)이 다른 3종류의 샘플(시험예 1 내지 3)에 대해 측정을 실시하였다. 또한, 공공(22a)이 형성되어 있지 않은 광파이버 나선에 대해서도 측정을 하였다.
도 15a 내지 15c에, 광학 현미경에 의해 측정한 3종류의 공공 직경(d)의 값 및 각 CCD 라인 센서로 얻어진 산란 강도 패턴의 파형을 나타낸다. 또한, 도 15d에, 공공(22a)이 형성되어 있지 않은 광파이버 나선에서 얻어진 산란 강도 패턴을 나타낸다. 또한, 표 1에 결과를 정리하여 나타낸다.
중앙 암부 폭 현미경 관찰에 의해 얻어진 공공 직경[μm]
시험예 1 9.3 2.3
시험예 2 10.0 3.8
시험예 3 10.4 4.6
도 15a 내지 15c에 도시된 중앙 암부의 폭(W)은, 각 산란 강도 패턴 중 2개의 최대 피크 간의 거리로 하였다. 공공이 부착된 광파이버 나선(22)의 중앙 암부의 폭(W)은 공공 직경(d)에 따라 달랐다. 공공 직경(d)이 클수록 중앙 암부의 폭(W)이 넓어졌다. 공공(22a)이 형성되어 있지 않은 광파이버 나선의 산란 강도 패턴에는, 검출부(32) 중앙의 직전에 설치된 마스크(32a)에 의해 중앙 암부가 형성되어 있었다. 이 중앙 암부의 폭(W)은, 공공이 부착된 광파이버 나선(22)에 의해 형성되는 중앙 암부의 폭(W)과 비교하여 작아졌다. 또한, 도 15d에 도시된 데이터로부터, 마스크(32a)에 의해 공공(22a)이 존재하는 영역에 간섭이 생기지 않는 것이 확인되었다.
도 16은, 시험예 1 내지 3에서의 중앙 암부의 폭(W)(x축)과 공공 직경(d)(y축)의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 직경(d)과 중앙 암부의 폭(W) 사이에는 직선적인 상관관계를 볼 수 있었다. 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)(x축)과 공공 직경(d)의 실측값(y축)으로부터 얻어진 근사식은 개략 y=2.08x-16.9이고, 회귀 계수(R2)는 약 1이었다.
이상의 결과로부터, 동일한 공공 위치(p)이면, 전방 산란광(38)의 산란 강도 패턴으로부터 얻어지는 중앙 암부의 폭(W)과 실제의 공공 직경(d)에 상관관계를 볼 수 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터, 전방 산란광(38)의 중앙 암부의 폭(W)을 측정함으로써 공공 직경(d)을 산출할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
시험예 1 내지 3과 같은 장치에서 공공 직경이 다른 시험예 4 내지 16의 공공이 부착된 광파이버를 제작하였다. 본 시험예 4 내지 16에서는, 공공 직경(d)이 시험예 1 내지 3보다도 큰 것을 포함하고 있는 것 이외에는 시험예 1 내지 3과 같다. 이들 시험예 4 내지 16에서는, 전술한 제2 실시형태에 나타낸 바와 같이, 공공이 부착된 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공이 없는 광파이버의 전방 산란광의 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 이용하여 중앙 암부의 폭(W)을 구하였다.
도 17에, 시험예 4 내지 16에서 얻어진 중앙 암부의 폭(W)(x축)과 공공 직경(d)의 실측값(y축)의 관계를 나타낸다.
도 17에 도시된 바와 같이, 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 직경(d)과 중앙 암부의 폭(W) 사이에는 직선적인 상관관계를 볼 수 있었다. 차분 스펙트럼으로부터 구한 중앙 암부의 폭(W)(x축)과 공공 직경(d)의 실측값(y축)으로부터 얻어진 근사식은 개략 y=1.20x-8.12이고, 회귀 계수(R2)는 약 1이었다. 또한, 시험예 1 내지 3에서는 중앙 암부의 폭(W)의 측정이 10.3 정도인 것에 대해, 상기 제2 실시형태의 측정 방법을 채용한 시험예 4 내지 16에서는 중앙 암부의 폭(W)이 15.5 정도까지 측정할 수 있었다.
이상의 결과로부터, 동일한 공공 위치(p)이면, 전방 산란광(38)의 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼으로부터 얻어지는 중앙 암부의 폭(W)과 실제의 공공 직경(d)에 상관관계를 볼 수 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터, 전방 산란광(38)의 중앙 암부의 폭(W)을 차분 스펙트럼을 이용하여 측정함으로써, 공공 직경(d)을 산출할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 상기 제2 실시형태의 공공 직경의 측정 방법을 채용함으로써, 공공 직경이 큰 것이나 공공 수가 많은 공공이 부착된 광파이버이어도, 그 공공 직경을 정밀도 높게 측정할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예)
시험예 1 내지 3과 같은 조건·같은 장치에서 도 14에 도시된 공공이 부착된 광파이버(25)를 제작하였다. 이 때, 공공 직경의 측정 장치(30B)에서 얻어진 산란 강도 패턴의 중앙 암부의 폭(W)에 기초하여, 광파이버 모재(21)의 공공(21a)으로 보내지는 가스의 유량을 압력 제어부(6)에 의해 피드백 제어하고, 공공이 부착된 광파이버 모재의 신선을 행하였다. 얻어진 공공이 부착된 광파이버(22)의 공공 직경(d)과 구부림 손실을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 샘플 수는 22이고, 그 평균값 등을 측정 결과로서 나타낸다.
구부림 손실은, IEC 60793-1-47에 준거한 방법으로 측정하였다. 측정 파장은 1550nm, 구부림 직경은 10mm으로 하였다.
(비교예)
인라인에서의 공공 직경의 연산(측정) 및 이 측정에 기초한 압력 제어부(6)에 의한 가스 유량의 피드백 제어를 하지 않은 것 이외에는, 실시예와 같이 하여 공공이 부착된 광파이버(25)를 제작하였다. 또한, 실시예와 같이 하여 공공 직경(d)과 구부림 손실을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 비교예의 샘플 수는 22이고, 그 평균값 등을 측정 결과로서 나타낸다.
실시예 비교예
공공 직경[μm] 구부림 손실
[dB/Turn]		 공공 직경[μm] 구부림 손실
[dB/Turn]
평균값 4.9 0.05 4.8 0.18
최대값 5.1 0.08 6.2 0.62
최소값 4.7 0.03 3.8 0.02
표준오차 0.1 0.02 0.7 0.17
표 2에 의해, 실시예에서 얻어진 광파이버의 공공은, 그 전체길이에 걸쳐 안정된 공공 직경을 갖고 있었다. 그 때문에, 저구부림 손실의 광파이버를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 공공이 부착된 광파이버의 측정 방법에 의하면, 광파이버에 구부림 등을 가하지 않고 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경을 측정할 수 있다. 그 결과, 광파이버에 손상을 줄 우려가 없고, 생산성에 악영향이 미치는 일도 없다. 또한, 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 공공 직경을 연산한다. 그 때문에, 복수의 공공이 존재한 경우에서도, 공공 직경을 정확하게 측정할 수 있다. 특히 인라인으로 공공 직경을 측정할 수 있기 때문에, 광파이버의 길이방향의 공공 직경의 편차를 저감할 수 있고, 제조된 광파이버의 광학특성을 그 전체길이에 걸쳐 보장할 수 있다.
1 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치
2 용융로
4 외경 측정부
6 압력 제어부
21 공공이 부착된 광파이버 모재
21a 광파이버 모재의 공공
22 공공이 부착된 광파이버 나선
22a 공공
30(30A, 30B, 30C) 공공 직경의 측정 장치
31(31A, 31B) 조사 장치
32(32A, 32B) 검출부
32a 마스크
33 신호 처리부
34 연산부
37 평행 광선
38 전방 산란광
39 광파이버 위치 검출기
43, 44, 45 산란 강도 패턴

Claims (15)

  1. 공공(空孔)이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선(伸線, wire drawing)하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조할 때에, 상기 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법으로서,
    상기 신선에 의해 얻어진 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 공정;
    상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 검출부에서 연속적으로 검출하는 공정;
    검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 공공 직경을 산출하는 공정;을 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평행 광선은, 피복이 형성되어 있지 않은 공공이 부착된 광파이버 나선에 대해 조사하는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 평행 광선을 공공이 없는 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 없는 광파이버 나선에 조사하여 전방 산란광을 발생시키고, 이 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는 공정;
    상기 공공이 없는 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하는 공정;
    상기 차분 스펙트럼과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공 직경을 구하는 공정;을 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 평행 광선을 상기 광파이버 나선에 적어도 2방향으로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공공이 부착된 광파이버 나선과 상기 검출부의 거리를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 상기 거리가 일정하게 되도록 상기 검출부의 위치를 조절하면서 상기 전방 산란광을 연속적으로 검출하는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 방법.
  6. 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조할 때에, 상기 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 장치로서,
    상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 조사 장치;
    상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 연속적으로 검출하는 검출부;
    검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 상기 공공 직경을 연산 및 판정하는 연산부;를 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조사 장치와 상기 검출부를 복수 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 검출부와 상기 광파이버 나선의 거리를 계측하는 광파이버 검출기를 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 공공 직경의 측정 장치.
  9. 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하고 용융시켜 신선하여 공공이 부착된 광파이버 나선을 제조하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법으로서,
    상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 평행 광선을 연속하여 조사하는 공정;
    상기 평행 광선의 조사에 의해 발생한 전방 산란광을 검출부에서 연속적으로 검출하는 공정;
    검출된 상기 전방 산란광의 산란 강도 패턴과 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 산출하는 공정;
    산출된 상기 공공 직경에 따라 상기 공공이 부착된 광파이버 모재의 공공에 공급되는 가스 유량을 제어하여 상기 공공 내의 압력을 조정하는 공정;을 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 평행 광선을 공공이 없는 광파이버 나선의 측방으로부터 상기 공공이 없는 광파이버 나선에 조사하여 전방 산란광을 발생시키고, 이 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 얻는 공정;
    상기 공공이 없는 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에서 얻어진 상기 산란 강도 패턴의 차분 스펙트럼을 구하는 공정;
    상기 차분 스펙트럼과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공 직경을 산출하는 공정;을 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 평행 광선을 상기 광파이버 나선에 적어도 2방향으로부터 조사하는 공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 공공이 부착된 광파이버 나선과 상기 검출부의 거리를 측정하고, 이 측정 결과에 기초하여 상기 거리가 일정하게 되도록 상기 검출부의 위치를 조절하면서 상기 전방 산란광을 연속적으로 검출하는 공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 방법.
  13. 공공이 부착된 광파이버 모재를 가열하는 용융로;
    상기 공공이 부착된 광파이버 모재의 신선에 의해 얻어진 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 측정하는 공공 직경 측정부;
    상기 공공 직경의 측정값에 기초하여 상기 광파이버 모재의 공공 내의 압력을 조정하는 압력 제어부;를 구비하고,
    상기 공공 직경 측정부는, 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 측방으로부터 평행 광선을 상기 공공이 부착된 광파이버 나선에 연속하여 조사하는 조사 장치와, 이 조사에 의해 발생하는 전방 산란광의 산란 강도 패턴을 검출하는 검출부와, 상기 산란 강도 패턴과 상기 공공 직경의 상관관계를 이용하여 상기 공공이 부착된 광파이버 나선의 공공 직경을 산출 및 판정하는 연산부를 가지며,
    상기 압력 제어부는, 상기 연산부에서 산출된 상기 공공 직경에 기초하여, 상기 광파이버 모재의 상기 공공에 공급하는 가스 유량을 제어하여 상기 공공 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공공 직경 측정부는, 상기 조사 장치와 상기 검출부를 복수 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 검출부와 상기 광파이버 나선의 거리를 계측하는 광파이버 위치 검출기를 더 가지는 것을 특징으로 하는 공공이 부착된 광파이버의 제조 장치.
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