KR20110091859A - 광섬유의 단말 가공 방법 및 단말 가공 부재 - Google Patents

광섬유의 단말 가공 방법 및 단말 가공 부재 Download PDF

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KR20110091859A
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가즈히토 사이토
와타루 사쿠라이
마사키 오무라
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스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

다른 광섬유와 접속하기 위한 단말 가공을 간략하게 실행할 수 있는 방법 및 단말 가공 부재를 제공한다. 단말 가공 방법은, 유리 섬유(21)와 피복(24)으로 이루어지는 광섬유(20)를 절단하고, 광섬유(20)의 단부면에 있어서의 피복에 대하여 접촉하는 동시에, 유리 섬유(21)를 내측을 향해서 돌출시키는 공간을 갖는 단말 가공 부재에 대하여, 돌출시키는 공간에 유리 섬유(21)의 절단한 단부면을 대향시킨 상태로 광섬유(20)를 가압하는 것에 의해 유리 섬유(21)로부터 피복(24)을 제거한다.

Description

광섬유의 단말 가공 방법 및 단말 가공 부재{METHOD OF PROCESSING TERMINAL OF OPTICAL FIBER AND TERMINAL PROCESSING MEMBER}
본 발명은 유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유의 단말로부터 피복을 제거하는 방법 및 그 방법에서 사용하는 단말 가공 부재에 관한 것이다.
유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유를 다른 광섬유와 접속할 때에는, 통상, 단말의 피복을 소정 길이 제거하여 유리 섬유를 노출시키고 있다. 피복을 제거하는 작업은, 예를 들어 기계식의 스트리퍼(stripper)를 이용하여 행해지고 있다(일본 공개 특허 제 1985-79306 호 공보 참조).
도 7은 종래의 스트리퍼(100)를 도시하는 사시도이다. 스트리퍼(100)는 일단부에서 피봇가능하게 지지된 상부 부재(101)와 하부 부재(102)로 구성되어 있다. 상부 부재(101) 및 하부 부재(102)의 심선 가이드부(103, 104)내에는, 각각 클램프(105, 106)가 마련되어 있다. 하부 부재(102)에는, 한쌍의 심선 가이드용 클로(claw)(107, 107)가 마련되어 있고, 상부 부재(101)에는, 심선 가이드용 클로(107)가 끼워맞추어지는 구멍(도시 생략)이 마련되어 있다. 그리고, 상부 부재(101) 및 하부 부재(102)에는, 칼날(blade)(108, 109)이 대향하도록 마련되어 있다.
스트리퍼(100)를 사용하여 광섬유의 피복을 제거할 때에는, 광섬유를 심선 가이드용 클로(107)에 안내시켜서 클램프(105, 106)의 위치에 세팅한다. 이 상태에서, 상부 부재(101)와 하부 부재(102)를 상대적으로 접근시켜서 가압하는 것에 의해, 칼날(108, 109)이 광섬유의 제거해야 할 피복에 파고 들어가서 절단 자국을 형성한다. 더욱이, 광섬유에 대하여 스트리퍼(100)를 상대적으로 이동시키는 것에 의해, 피복이 제거된다.
이러한 방법에서는, 칼날(108, 109)을 광섬유의 피복상에 가압하여, 스트리퍼(100)를 광섬유의 단부를 향해서 상대적으로 이동시키는 것에 의해 피복을 제거한다. 이 때문에, 광섬유의 단부면에 피복 부스러기가 부착하게 된다. 피복 부스러기가 부착한 상태에서는 안정한 절단을 행할 수 없기 때문에, 단부를 절단하거나, 알코올 등으로 청소하거나 할 필요가 있어 작업이 번잡했다.
일본 공개 특허 제 1985-79306 호 공보
본 발명의 목적은, 다른 광섬유와 접속하기 위한 단말 가공을 간략하게 실행할 수 있는 방법 및 그 방법에서 사용하는 단말 가공 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 광섬유의 단말 가공 방법은, (1) 유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유를 절단하는 공정과, (2) 광섬유의 단부면에 있어서의 피복에 대하여 접촉하는 동시에, 유리 섬유를 내측을 향해서 돌출시키는 공간을 갖는 단말 가공 부재에 대하여, 돌출시키는 공간에 유리 섬유의 절단된 단부면을 대향시킨 상태로 광섬유를 가압하는 것에 의해 유리 섬유로부터 피복을 제거하는 공정을 포함한다.
돌출시키는 공간은 유리 섬유의 외경보다도 크고 피복의 외경보다도 작은 직경의 구멍이어도 좋다. 이 경우, 구멍의 내측 선단부가 면취 가공되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 피복이 2층 이상으로 이루어질 경우, 구멍의 선단 내경이 2층 이상의 피복중 최내층의 피복의 외경보다도 작은 것이 바람직하다. 더욱이, 구멍의 내경이 광섬유의 삽입 방향을 따라 서서히 작아지는 것이 바람직하다.
절단 공정과 제거 공정 사이에서, 피복의 외주부에 초기 상처(flaw)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 초기 상처는 피복의 외주면의 원주 방향으로 복수개 형성하는 것이 좋다.
돌출시키는 공간은 유리 섬유의 외경보다도 크고 피복의 외경보다도 작은 직경의 오목부이어도 좋다.
또, 본 발명에 따른 광섬유의 단말 가공 부재는, 유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유의 단부면에 있어서의 피복에 대하여 접촉하는 동시에, 유리 섬유를 내측을 향해서 돌출시키는 공간을 갖는다.
본 발명에 따르면, 종래와 같이 광섬유의 단부측으로 칼날을 이동시켜 피복을 제거하는 것에 의해 피복 부스러기가 유리 섬유의 단부면에 부착하는 것을 회피할 수 있어, 피복을 제거한 후의 공정에서 청소 작업이 불필요해진다. 따라서, 다른 광섬유와 접속하기 위한 단말 가공을 간략하게 실행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광섬유의 단말 가공 부재의 일부를, 가공되는 광섬유와 함께 도시하는 단면도,
도 2에 있어서의 (A) 영역, (B) 영역 각각은 제 1 실시형태의 단말 가공 부재에 있어서의 구멍의 선단부를 도시하는 부분 확대도,
도 3에 있어서의 (A) 영역은 피복에 초기 상처를 마련한 광섬유의 단면도이며, (B) 영역은 마찬가지의 정면도,
도 4는 피복에 초기 상처를 마련한 광섬유의 단말 가공을 설명하는 도면으로서, (A) 영역은 가공전의 광섬유의 단면도, (B) 영역은 가공후의 광섬유의 단면도,
도 5는 제 1 실시형태의 단말 가공 부재의 변형예를 도시하는 단면도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 다른 광섬유의 단말 가공 부재의 일부를, 가공되는 광섬유와 함께 도시하는 단면도로서, (A) 영역은 가공하기 전의 상태, (B) 영역은 가공후의 상태를 도시하는 도면.
도 7은 종래의 광섬유의 피복 제거 장치(스트리퍼)를 도시하는 사시도.
본 발명의 실시형태가, 이하에서, 도면을 참조하여 설명된다. 도면은 설명을 목적으로 하고, 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 도면에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해서, 동일한 부호는 동일 부분을 나타낸다. 도면중의 치수의 비율은 반드시 정확하지 않다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광섬유의 단말 가공 부재(10)의 일부를, 가공되는 광섬유(20)와 함께 도시하는 단면도이다. 단말 가공 부재(10)를 사용한 단말 가공 방법에서는, 처음에, 유리 섬유(21)와 피복(24)으로 이루어지는 광섬유(20)를 피복(24)이 부착된 상태로 절단한다. 계속해서, 단말 가공 부재(10)에 대하여 광섬유(20)의 절단한 단부면(20a)에 있어서의 피복(24)의 단부면(24a)을 가압한다. 이것에 의해, 유리 섬유(21)로부터 피복(24)을 박리시켜 제거한다.
광섬유(20)에 있어서, 유리 섬유(21)의 외경(d3)은 예를 들어 125㎛이며, 피복(24)의 외경(d1)은 예를 들어 250㎛이다. 유리 섬유(21)는 코어와 1층 이상의 클래드(clad)를 갖는 유리 섬유이며, 싱글모드 섬유나 멀티모드 섬유 등 어떠한 굴절률 분포를 갖는 유리 섬유도 적용 가능하다.
피복(24)은 유리 섬유(21)에 접하는 외경(d2)의 제 1 피복층(22)과, 제 1 피복층(22)의 외측을 덮는 외피인 제 2 피복층(23)을 갖고 있지만, 이것에 한하지 않고, 1층 혹은 2층 이상의 구성이어도 좋다. 또한, 그 최외층에 착색층이 마련되어 있어도 좋다. 또한, 피복(24)을 구성하는 수지는 우레탄 아크릴레이트 등의 자외선 경화형 수지이고, 첨가물에 의해 적당히 탄성률 등의 물성이 설정되어 있다. 예를 들면, 유리 섬유(21)에 접하는 제 1 피복층(22)은 제 2 피복층(23)보다 낮은 탄성률(즉, 연질)로 되어 있다.
단말 가공 부재(10)는, 피복(24)의 단부면(24a)에 대하여 접촉하는 동시에, 광섬유(20)를 단말 가공 부재(10)에 대하여 가압할 때에 유리 섬유(21)를 내측을 향해서 돌출시키는 공간인 구멍(11)을 갖고 있다. 또한, 단말 가공 부재(10)의 단부에 원통형의 외벽(14)을 형성하여 두는 것에 의해, 삽입시의 광섬유(20)를 지지할 수 있기 때문에, 광섬유(20)를 구멍(11)에 삽입할 때에 광섬유(20)가 좌굴하기 어려워서, 구멍(11)으로의 삽입이 확실하고 또한 용이해진다.
구멍(11)은 예를 들어 원형 구멍, 사각 구멍, 정다각형 구멍 이외에, 주위가 깔쭉깔쭉한 형상으로 된 구멍으로 하는 것이 가능하지만, 여기에서는, 원형 구멍의 경우를 호적한 예로서 설명한다. 원형 구멍이면, 광섬유(20)의 원주 방향으로 균일하게 힘이 작용하기 쉬워서, 피복 제거성이 양호하다. 구멍(11)의 내경(D1)은 유리 섬유(21)의 외경(d3)보다도 크고, 피복(24)의 외경[즉, 광섬유(20)의 외경](d1)보다도 작다. 이것에 의해, 광섬유(20)의 단부면(20a)을 단말 가공 부재(10)의 구멍(11)의 주위로 가압하면, 구멍(11)의 선단부(11a)는 피복(24)의 단부면(24a)에 접촉하지만, 유리 섬유(21)에는 접촉하지 않게 된다.
또, 구멍(11)의 선단부(11a)의 내경은 피복(24)을 구성하는 제 1 피복층(22)의 외경(d2)보다도 작고, 유리 섬유(21)의 외경(d3)보다도 큰 것이 바람직하다. 이것에 의해, 광섬유(20)를 단말 가공 부재(10)에 가압했을 때에 제 1 피복층(22)에 대하여 힘을 직접 작용시킬 수 있어, 피복(24)을 유리 섬유(21)로부터 보다 완전하게 제거할 수 있다. 더욱이, 테이퍼부(11a)의 테이퍼 각도[구멍(11)의 중심축에 대한 각도](θ1)는 30° 내지 90°가 바람직하다. 이것에 의해, 피복(24)을 용이하게 외측을 향해서 벗길 수 있다.
도 2에 있어서, (A) 영역, (B) 영역 각각은 단말 가공 부재(10)에 있어서의 구멍의 선단부를 도시하는 부분 확대도이다. 구멍(11)의 내측 선단부(11a)는 면취 가공되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, (A) 영역에 도시하는 바와 같이, 원호형상의 곡면으로 면취[R 면취(12a)] 가공하면 좋다. 혹은, (B) 영역에 도시하는 바와 같이, 직선적인 평면으로 면취[C 면취(12b)] 가공해도 좋다. 이것에 의해, 광섬유(20)를 단말 가공 부재(10)의 구멍(11)에 삽입하기 쉬워진다. 그리고, 구멍(11)의 선단인 면취부(12)의 대경 단부(13)의 내경(D2)은 피복(24)을 구성하는 제 1 피복층(22)의 외경(d2)보다도 작고, 유리 섬유(21)의 외경(d3)보다도 크면 좋다.
도 3에 있어서, (A) 영역은 피복에 초기 상처를 마련한 광섬유(20)의 단면도이며, (B) 영역은 마찬가지의 정면도이다. 피복(24)의 선단 외주부에 초기 상처(25)를 마련하는 것이 바람직하다. 초기 상처(25)는 미리 피복(24)에 형성하여 두어도 좋고, 단말 가공 공정중에 형성해도 좋다. 또한, 초기 상처(25)는 피복(24)의 외주면에, 원주 방향으로 균등 간격으로 복수개[도 3에 있어서는 4개) 마련하는 동시에, 축방향으로 단말 가공 길이(예를 들면, 0.5㎜ 내지 1㎜ 정도)보다도 짧은 소정의 길이로 마련하는 것이 바람직하다. 초기 상처(25)의 단면 형상은 예를 들어 V자형상으로 할 수 있지만, 단지 절단 자국을 마련하는 것뿐이어도 좋다. 이것에 의해, 피복(24)이 외측으로 벗기기 쉬워지므로, 용이하게 피복(24)을 제거할 수 있다.
도 4는 피복에 초기 상처를 마련한 광섬유(20)의 단말 가공을 설명하는 도면이며, (A) 영역은 가공전의 광섬유의 단면도이다. 광섬유(20)의 단부면(20a)으로부터 일정한 거리, 예를 들어 단말 가공 길이 위치에, 광섬유(20)의 원주 방향으로 연속해서 초기 상처(26)를 마련해도 좋다. 이러한 경우의 초기 상처(26)는 광섬유(20)의 단부를 향해서 내측으로 푹 들어간 절단 자국이 좋다. 도 4의 (B) 영역은 가공후의 광섬유의 단면도이다. 단말 가공 부재(10)의 구멍(11)에 광섬유(20)를 가압하면, 단부의 피복(24b)이 도면중 우측 방향으로 압입되어, 초기 상처(26)를 따라 외측으로 벌어지므로, 용이하게 피복(24b)을 제거할 수 있다. 또한, 초기 상처(26)의 위치를 단부면(20a)으로부터 단말 가공 길이로 설정하는 것에 의해, 소망의 길이의 피복(24)을 제거할 수 있다.
도 5는 제 1 실시형태의 단말 가공 부재의 변형예를 도시하는 단면도이다. 구멍(11)에서는, 단말 가공 부재(10)의 선단면으로부터 내부를 향해서 내경이 서서히 작아지는 테이퍼부(11b)가 마련되어 있다. 테이퍼부(11b)의 선단부(11a)에 있어서의 내경은 광섬유(20)의 외경(d1)보다도 작고, 광섬유(20)의 유리 섬유(21)의 외경(d3)보다도 크다. 더욱이, 선단부(11a)가 제 1 피복층(22)에 접촉하도록, 선단부(11a)에 있어서의 내경이 d2보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 테이퍼부(11b)의 테이퍼 각도[구멍(11)의 중심축에 대한 각도](θ2)는 0° 내지 30°가 바람직하다.
단말 가공 부재(10)에 광섬유(20)를 가압하면, 선단부(11a)에 피복(24)의 단부면(24a)이 접촉하여, 유리 섬유(21)로부터 피복(24)이 박리되어서, 유리 섬유(21)의 선단은 구멍(11)에 압입된다. 그리고, 테이퍼부(11b)를 따라 광섬유(20)를 삽입하게 되기 때문에, 광섬유(20)의 선단부의 위치 결정을 고정밀도로 실행할 수 있다.
이상 설명한 광섬유의 단말 가공 방법 및 단말 가공 부재(10)에 따르면, 종래와 같이 광섬유(20)의 단부측에 칼날을 이동시키는 것에 의해 피복(24)을 제거하고, 피복 부스러기가 유리 섬유(21)의 단부면에 부착하는 것을 회피할 수 있어, 피복(24)을 제거한 후의 공정에서 청소 작업이 불필요해진다. 따라서, 다른 광섬유와 접속하기 위한 단말 가공을 간략하게 실행할 수 있다. 또한, 단말 가공 부재(10)의 재질은, 지르코니아 등의 세라믹스, 에폭시 수지, 폴리페닐설파이드 수지 등의 수지 재료가 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광섬유의 단말 가공 부재(10B)의 일부를, 가공되는 광섬유와 함께 도시하는 단면도이며, (A) 영역은 가공하기 전의 상태이다. 단말 가공 부재(10B)는 광섬유(20)의 유리 섬유(21)의 외경(d3)보다도 크고 광섬유(20)의 외경(d1)보다도 작은 내경의 오목부(15)를 갖고 있다. 도 6의 (B) 영역은 가공후의 상태를 도시한다. 광섬유(20)의 단부면을 단말 가공 부재(10B)의 오목부(15)에 가압하면, 피복(24)의 선단이 외측으로 박리되어서, 유리 섬유(21)의 선단부가 피복(24)으로부터 돌출하여, 오목부(15)내에 수용되게 된다.
본 출원은 2007년 5월 23일 출원의 일본 특허 출원(제 2007-137171 호)에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 인용된다.
(산업상의 이용 가능성)
광 커넥터에 광섬유를 고정하기 전의 단말 가공 방법, 가공 부재로서 유용하다.
10 : 단말 가공 부재 11 : 원형 구멍(공간)
12 : 면취부 15 : 오목부(공간)
20 : 광섬유 20a : 단부면
21 : 유리 섬유 22 : 제 1 피복층
24 : 피복 24a : 피복의 단부면
25, 26 : 초기 상처 D1 : 원형 구멍의 직경
d1 : 광섬유의 외경(피복의 외경) d2 : 제 1 피복층의 외경
d3 : 유리 섬유의 외경

Claims (9)

  1. 유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유를 절단하는 공정과,
    상기 광섬유의 단부면에 있어서의 상기 피복에 대하여 접촉하는 동시에, 상기 유리 섬유를 내측을 향해서 돌출시키는 공간을 갖는 단말 가공 부재에 대하여, 상기 돌출시키는 공간에 상기 유리 섬유의 절단한 단부면을 대향시킨 상태로 상기 광섬유를 가압하는 것에 의해 상기 유리 섬유로부터 상기 피복을 제거하는 공정을 포함하는
    광섬유의 단말 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출시키는 공간이 상기 유리 섬유의 외경보다도 크고 상기 피복의 외경보다도 작은 직경의 구멍인
    광섬유의 단말 가공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍의 내측 선단부가 면취 가공되어 있는
    광섬유의 단말 가공 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 피복이 2층 이상의 피복으로 이루어지고,
    상기 구멍의 선단 내경이 상기 2층 이상의 피복중 최내층의 피복의 외경보다도 작은
    광섬유의 단말 가공 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍의 내경이 상기 광섬유의 삽입 방향을 따라 서서히 작아지는
    광섬유의 단말 가공 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단 공정과 상기 제거 공정 사이에서, 상기 피복의 외주부에 초기 상처를 형성하는
    광섬유의 단말 가공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 초기 상처는 상기 피복의 외주면의 원주 방향으로 복수개 형성하는
    광섬유의 단말 가공 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출시키는 공간이 상기 유리 섬유의 외경보다도 크고 상기 피복의 외경보다도 작은 직경의 오목부인
    광섬유의 단말 가공 방법.
  9. 유리 섬유와 피복으로 이루어지는 광섬유의 단부면에 있어서의 상기 피복에 대하여 접촉하는 동시에, 상기 유리 섬유를 내측을 향해서 돌출시키는 공간을 갖는
    광섬유의 단말 가공 부재.
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