KR20150130811A - Optical fiber connect apparatus and connect method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an optical fiber connection apparatus and a connection method. The apparatus includes: a connection tube into which connection parts of an optical fiber connected to each other are inserted; a protection tube which is contracted by heat and is bonded to the connection tube; and a support member which is installed on the inside of the protection tube and supports the connection parts of the optical fiber. The support member is made of a material which has the same thermal expansion coefficient as the thermal expansion coefficient of the optical fiber. The connection condition of the connection parts of the optical fiber can be maintained by using the support member made of quartz which has the same thermal expansion coefficient as the optical fiber. The connection parts can be safely protected from external vibration or impact.

Description

광섬유 접속장치 및 접속방법{OPTICAL FIBER CONNECT APPARATUS AND CONNECT METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical fiber connector,

본 발명은 광섬유 접속장치 및 접속방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형의 측정 대상물이나 장거리 구간에 설치되는 복수의 광섬유를 열융착해서 접속하는 광섬유 접속장치 및 접속방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber connection apparatus and a connection method, and more particularly to an optical fiber connection apparatus and a connection method for connecting a large measurement object or a plurality of optical fibers installed in a long distance section by heat fusion.

일반적으로 광섬유 센서(optical fiber sensor)는 광섬유를 지나가는 빛의 세기, 광섬유의 굴절률 및 길이, 모드, 그리고 편광상태의 변화 등을 이용하여 피측정량을 추정하는 센서이다. In general, an optical fiber sensor is a sensor that estimates an object to be measured using intensity of light passing through the optical fiber, refractive index and length of the optical fiber, mode, and change in polarization state.

광섬유의 주성분은 석영 유리(silica glass)로 이루어져 있으며, 광섬유 센서는 굴절율이 약간 높도록 게르마늄을 첨가한 광섬유 중심인 코어 부분과 중심을 보호하는 덧겹층인 클래딩 부분으로 구성된다. The main component of the optical fiber is made of silica glass. The optical fiber sensor consists of a core portion which is a center of the optical fiber added with germanium so that the refractive index is slightly higher, and a cladding portion which is an overlay layer which protects the center.

광섬유 코어로 입사된 빛은 굴절율이 높은 코어층과 굴절율이 낮은 클래딩층의 경계면에서 반사되어 광섬유 코어부분을 따라 전파된다. The light incident on the optical fiber core is reflected at the interface between the core layer having a high refractive index and the cladding layer having a low refractive index and is propagated along the optical fiber core portion.

이러한 광섬유 센서는 이용되는 효과에 따라 세기형, 위상형, 회절격자형, 모드변조형, 편광형, 분포측정형 등으로 구분되며, 전압, 전류, 온도, 압력, 스트레인, 회전율, 음향, 가스농도 등 다양한 측정값을 제공한다. These optical fiber sensors are divided into intensity type, phase type, diffraction grating type, mode modulation type, polarized type and distribution measurement type according to the effect to be used and voltage, current, temperature, pressure, strain, And so on.

광섬유 센서는 초정밀 광대역 측정이 가능하고, 전자파의 영향를 받지 않으며, 원격측정이 용이하고, 센서부에서 전기를 사용하지 않으며, 실리카 재질의 뛰어난 내부식성으로 사용 환경에 대한 제약이 거의 없는 특징으로 갖는다.The optical fiber sensor is characterized by being able to measure ultra-high-precision broadband, is not affected by electromagnetic waves, is easy to perform remote measurement, does not use electricity in the sensor part, and has excellent resistance to corrosion due to excellent corrosion resistance of silica material.

광섬유 센서 중에서 대표적인 것은 광섬유 격자 센서(Fiber Bragg Grating Sensor, 이하 'FBG 센서'라 함) 타입의 광섬유 센서이다. A representative example of the optical fiber sensor is an optical fiber sensor of a fiber Bragg Grating Sensor (hereinafter referred to as FBG sensor) type.

FBG 센서는 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 광섬유 브래그 격자를 일정한 길이에 따라 새긴 후, 온도나 강도 등의 외부의 조건 변화에 따라 각 격자에서 반사되는 빛의 파장이 달라지는 특성을 이용한 센서이다. An FBG sensor is a sensor using a characteristic that a plurality of optical fiber Bragg gratings are formed on a single optical fiber and then the wavelength of light reflected from each grating is changed according to changes in external conditions such as temperature and intensity.

따라서 FBG 센서는 격자(grating)가 형성된 광섬유에 물리적인 힘의 작용으로 인하여 변형이 생겼을 때 격자에서의 빛 굴절 변화가 유발되는데, 이러한 굴절 변화를 측정하여 광섬유의 변형률을 측정함으로써 광섬유가 고정되는 구조물의 변형률을 측정하여 구조물에 작용하는 하중 및 응력을 알 수 있다. Therefore, the FBG sensor causes a light refraction change in the grating when the grating is deformed due to the action of a physical force on the optical fiber. When the strain of the optical fiber is measured by measuring the refraction change, The load and the stress acting on the structure can be known.

그리고 FBG 센서는 광섬유 내에서 굴절율이 높은 물질에서 낮은 물질로 빛이 진행될 때, 그 경계면에서 일정한 각도 내의 빛이 모두 반사되는 전반사의 원리를 이용해서 변형률, 각도, 가속도, 변위, 온도, 압력변위 등을 감지하는 감지센서로 사용되고 있다. The FBG sensor detects the strain, angle, acceleration, displacement, temperature, pressure displacement, etc. using the principle of total reflection in which light within a certain angle is reflected at the interface when light travels from a material having a high refractive index to a material having a low refractive index. Is used as a sensing sensor for sensing the temperature of the liquid.

예를 들어, 본 발명자는 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 FBG 센서를 이용한 기술을 개시하여 출원해서 등록받은 바 있다. For example, the inventor of the present invention has filed and registered a technology using FBG sensors in many of the following Patent Documents 1 and 2.

특허문헌 1에는 변위측정장치에 포함되는 측정장치 내부의 일정한 스프링상수 값을 가지는 장력 전달용 스프링을 포함하여 보다 단순한 구조로 측정장치를 구성하고, 스프링의 장력을 이용하여 광섬유격자센서에 파장 천이를 측정함으로써 정밀한 변위를 측정할 수 있으며, 온도에 따른 광섬유격자센서의 오차를 보상할 수 있도록 하는 온도보상용 광섬유격자센세를 추가로 구비해서 보다 정밀한 측정 가능하게 하여 교량과 같은 구조물의 큰 변위 값을 센서가 갖는 변형 가능 범위 내의 변형으로 변환하여 변위를 측정할 수 있는 광섬유격자센서를 이용한 변위 측정장치의 구성이 개시되어 있다.Patent Literature 1 discloses a measuring apparatus including a spring for transmitting a tension having a constant spring constant value in a measuring apparatus included in a displacement measuring apparatus and constituting a measuring apparatus with a simpler structure and measuring a wavelength transition The optical fiber lattice sensor for temperature compensation that compensates for the error of the optical fiber lattice sensor according to the temperature can be measured more precisely and the large displacement value of the structure like a bridge can be obtained Discloses a configuration of a displacement measuring apparatus using an optical fiber grating sensor capable of converting a strain into a strain within a deformable range possessed by the sensor and measuring the displacement.

특허문헌 2에는 내부로 압력이 인가되는 본체, 본체의 내부에 포함되고 인가되는 압력에 따라 만곡 또는 함몰되는 격막, 인가된 압력에 따라 측정되는 변위를 전달하는 광섬유, 격막 상에 고정되어 광섬유의 말단을 고정하는 단부측 광섬유고정부, 광섬유 사이에 연결되어 인가된 압력에 따라 이완, 긴장됨으로써 변위를 측정하는 압력측정용 광섬유격자센서 및 광섬유의 입출력부가 고착제로 견고히 고정되는 입출력측 광섬유고정단을 포함하여 압력에 따른 변위를 측정하는 광섬유 격자센서를 이용한 압력변위센서의 구성이 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a structure in which a pressure is applied to the inside of the body, a diaphragm which is contained in the inside of the body and curved or dented according to the applied pressure, an optical fiber that transmits a displacement measured according to the applied pressure, A fiber optic lattice sensor for measuring a displacement due to relaxation and torsion according to an applied pressure connected between the optical fibers, and an input / output part of the optical fiber and an input / output side optical fiber fixed end fixed firmly with a fixing agent A pressure displacement sensor using an optical fiber grating sensor for measuring a displacement according to a pressure is disclosed.

대한민국 특허 등록번호 제10-1057309호(2011년 8월 16일 공고)Korea Patent Registration No. 10-1057309 (issued on August 16, 2011) 대한민국 특허 등록번호 제10-0992628호(2010년 11월 5일 공고)Korean Patent Registration No. 10-0992628 (issued on November 5, 2010)

한편, 측정 대상물이 대형이거나 장거리 구간에 광섬유 센서를 설치하는 경우, 단위 규격으로 제작된 광섬유를 열융착 접속해서 사용한다. On the other hand, when the object to be measured is large or an optical fiber sensor is installed in a long distance section, an optical fiber manufactured in a unit standard is thermally fused and connected.

이와 같이, 광섬유를 열융착 접속하는 경우, 접속부위가 기계적, 환경적 외부 요인으로부터 손상되거나 끊어지는 문제점이 있었다. In this way, when the optical fiber is thermally fused and connected, there is a problem that the connection site is damaged or cut off due to external factors such as mechanical or environmental factors.

또한, 접속부위의 손상으로 인해 광섬유 센서의 측정값이 부정확해지는 문제점이 있었다. In addition, there is a problem that the measurement value of the optical fiber sensor becomes inaccurate due to the damage of the connection site.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 광섬유를 열융착해서 접속부위의 접속상태를 양호하게 유지하고, 접속부위를 안전하게 보호할 수 있는 광섬유 접속장치 및 접속방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical fiber connection device and a connection method capable of maintaining a connection state of a connection part by thermally fusing a plurality of optical fibers and safely protecting a connection part .

본 발명의 다른 목적은 광섬유와 열팽창 계수가 동일한 재질의 지지부재를 이용해서 접속부위의 손상을 방지할 수 있는 광섬유 접속장치 및 접속방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an optical fiber connecting device and a connecting method which can prevent damage to a connecting portion by using a supporting member made of a material having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광섬유 접속장치는 서로 접속되는 광섬유의 접속부위가 내부에 삽입되는 접속튜브, 열에 의해 수축되어 내부에 수용된 상기 접속튜브와 융착되는 보호튜브 및 상기 보호튜브 내부에 설치되고 광섬유의 접속부위를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재는 광섬유의 열팽창 계수와 동일한 열팽창 계수를 갖는 재질의 재료로 제작되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an optical fiber connecting apparatus according to the present invention comprises a connection tube in which a connection portion of an optical fiber connected to each other is inserted, a protective tube which is contracted by heat and fused with the connection tube received therein, And a support member provided inside the protective tube and supporting a connection portion of the optical fiber, wherein the support member is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to the thermal expansion coefficient of the optical fiber.

상기 지지부재는 석영 재질의 재료로 제작되는 것을 특징으로 한다.And the support member is made of a quartz material.

상기 접속튜브는 고온유동성 접착튜브로 마련되는 것을 특징으로 한다.The connection tube is characterized by being provided with a hot-melt adhesive tube.

상기 보호튜브는 열수축 슬리브로 마련되고, 상기 보호튜브의 양단부는 내부에 수용된 지지부재의 이탈을 방지하도록 양단으로 가면서 직경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 한다.The protection tube is provided with a heat-shrinkable sleeve, and both end portions of the protection tube are tapered so as to be smaller in diameter while being supported at both ends so as to prevent separation of the support member housed therein.

또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광섬유 접속방법은 (a) 접속하고자 하는 한 쌍의 광섬유를 열융착 접속하는 단계, (b) 열융착 접속된 광섬유의 접속부위에 고온유동성 접착튜브로 마련된 접속튜브를 배치하는 단계, (c) 상기 접속튜브의 일측에 광섬유와 열팽창 계수가 동일한 석영 재질의 재료로 제작된 지지부재를 설치하는 단계 및 (d) 상기 접속튜브의 지지부재를 보호튜브 내부의 수용공간에 수용되도록 보호튜브를 배치한 후, 보호튜브에 열을 가해 수축에 의해 접속튜브와 지지부재에 융착시켜 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a method of connecting an optical fiber, comprising the steps of: (a) thermally fusing and connecting a pair of optical fibers to be connected; (b) (C) installing a support member made of a quartz material having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber on one side of the connection tube; and (d) Disposing the protection tube so as to be accommodated in the accommodating space inside the protection tube, and then heating and fusing the protection tube with the connection tube and the supporting member by shrinkage to fix the protection tube.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 접속장치 및 접속방법에 의하면, 광섬유와 동일한 열팽창 계수를 갖는 석영 재질의 지지부재를 적용하여 광섬유의 접속부위의 접속상태를 양호하게 유지할 수 있고, 외부의 진동이나 충격으로부터 접속부위를 안전하게 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the optical fiber connecting apparatus and the connecting method of the present invention, it is possible to satisfactorily maintain the connection state of the connecting portion of the optical fiber by applying the supporting member made of quartz having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber, The connecting portion can be safely protected from impact or impact.

그리고 본 발명에 의하면, 광섬유와 열팽창 계수가 동일한 재질의 지지부재 이용해서 접속부위의 손상을 방지함으로써, 광섬유의 손상으로 인한 광섬유 센서를 이용한 측정값의 정확도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of the measurement value using the optical fiber sensor due to the damage of the optical fiber by preventing the damage of the connection portion by using the support member having the same thermal expansion coefficient as the optical fiber.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 광섬유 접속장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속방법을 단계별로 설명하는 공정도,
도 4는 스테인리스강 재질과 석영 재질의 지지부재가 각각 적용된 FBG 센서의 온도에 대한 반응 테스트 결과그래프.
1 is a perspective view of an optical fiber connector according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical fiber connector shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a process diagram for explaining the optical fiber connecting method according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a graph showing a reaction test result of temperature of an FBG sensor applied with a stainless steel material and a quartz support member.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속장치 및 접속방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an optical fiber connecting apparatus and a connecting method according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광섬유 접속장치의 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of an optical fiber connector according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the optical fiber connector shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속장치(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 접속되는 광섬유(10,11)의 접속부위가 내부에 삽입되는 접속튜브(30), 열에 의해 수축되어 내부에 수용된 접속튜브(30)와 융착되는 보호튜브(40) 및 보호튜브(40) 내부에 설치되고 광섬유(10,11)의 접속부위를 지지하는 지지부재(50)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the optical fiber connection device 20 according to a preferred embodiment of the present invention includes a connection tube 30 into which connection portions of optical fibers 10 and 11 connected to each other are inserted, And a support member 50 installed inside the protective tube 40 and supporting a connecting portion of the optical fibers 10 and 11. The protective tube 40 is formed of a resin material.

접속튜브(30)는 내부에 광섬유(10,11)의 접속부위가 수용되는 수용공간이 형성되도록 대략 원통 형상으로 형성되고, 광섬유(10,11)의 코어 주변을 감싸는 크래들의 외경에 대응되는 내경으로 형성될 수 있다. The connection tube 30 is formed in a substantially cylindrical shape so that a receiving space for accommodating connection portions of the optical fibers 10 and 11 therein is formed therein and has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the cradle surrounding the core of the optical fibers 10 and 11 As shown in FIG.

이러한 접속튜브(30)는 고온유동성을 갖는 접착튜브로 마련될 수 있다. This connection tube 30 may be provided with an adhesive tube having high temperature fluidity.

따라서, 접속튜브(30)는 열이 가해지면 용융되고, 보호튜브(40)의 수축에 의해 내부에 수용된 광섬유(10,11)의 접속부위에 밀착되어 융착될 수 있다. Therefore, the connection tube 30 is melted when heat is applied thereto, and can be adhered and fused to the connection portion of the optical fibers 10 and 11 accommodated therein by the contraction of the protective tube 40. [

보호튜브(40)는 내부에 접속튜브(30)와 지지부재(50)가 수용되는 수용공간이 형성되도록 대략 원통 형상으로 형성되고, 접속튜브(30)와 지지부재(50)를 고정시켜 광섬유(10,11)의 접속부위를 보호하는 기능을 한다. The protective tube 40 is formed in a substantially cylindrical shape so that a receiving space for accommodating the connecting tube 30 and the supporting member 50 therein is formed therein and the connecting tube 30 and the supporting member 50 are fixed, 10, 11).

이를 위해, 보호튜브(40)는 열이 가해지면 수축하면서 접속튜브(30)와 지지부재(50)를 고정하는 열수축 슬리브로 마련될 수 있다. To this end, the protective tube 40 may be provided as a heat-shrinkable sleeve for holding the connection tube 30 and the support member 50 while being contracted as heat is applied thereto.

여기서, 보호튜브(40)의 양단부는 내부에 수용된 지지부재(50)가 외측으로 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 양단으로 가면서 직경이 작아지도록 테이퍼지게 형성될 수 있다. Here, both end portions of the protection tube 40 may be tapered so as to have a smaller diameter while being supported at both ends so as to prevent the support member 50, which is housed inside, from being deviated outwardly.

지지부재(50)는 외부에서 가해지는 충격이나 진동으로부터 광섬유(10,11)의 접속부위 손상을 방지하는 기능을 한다. The support member 50 functions to prevent damage to the connection portions of the optical fibers 10 and 11 from external shocks or vibrations.

이를 위해, 지지부재(50)는 접속튜브(30)의 길이에 대응되는 길이의 봉 형상으로 형성될 수 있다. To this end, the support member 50 may be formed in a rod shape having a length corresponding to the length of the connection tube 30. [

지지부재(50)는 스테인리스강과 같은 금속 재질이나 세라믹 재질의 재료로 제작될 수 있도 있으나, 본 실시 예에서는 보호튜브(40)를 수축시키기 위한 가열 과정에서 광섬유(10,11)의 팽창과 보호튜브(40)의 수축에 의해 광섬유(10,11)에 걸리는 부하를 최소화하기 위해 광섬유(10,11)와 동일하거나 유사한 열팽창 계수를 갖는 재질의 재료로 제작될 수 있다. The support member 50 may be made of a metal material such as stainless steel or a ceramic material. In this embodiment, however, in the heating process for shrinking the protection tube 40, the expansion of the optical fibers 10, 11 may be made of a material having the same or similar thermal expansion coefficient as that of the optical fibers 10, 11 in order to minimize the load applied to the optical fibers 10, 11 by the shrinkage of the optical fibers 40, 40.

예를 들어, 광섬유(10,11)가 석영 유리로 제조됨에 따라, 지지부재(50)는 성영 유리와 동일한 열팽창 계수를 갖도록 석영 재질을 이용해서 제작될 수 있다.For example, as the optical fibers 10 and 11 are made of quartz glass, the support member 50 can be made of quartz material so as to have the same thermal expansion coefficient as that of SungYoung glass.

또는, 지지부재(50)는 석영 유리와 유사한 열팽창 계수를 갖는 인바(invar) 재질의 재료로 제작될 수도 있다. Alternatively, the support member 50 may be made of an invar material having a thermal expansion coefficient similar to that of quartz glass.

상기 인바는 철에 니켈을 첨가하여 제조되는 합금으로, 인바의 열팽창 계수는 약 0.6 내지 1.2(*10-6/℃)이다. The Invar is an alloy produced by adding nickel to iron, and the thermal expansion coefficient of Invar is about 0.6 to 1.2 (* 10 -6 / ° C).

이와 같이, 본 발명은 광섬유와 동일한 열팽창 계수를 갖는 석영 재질의 지지부재를 적용하여 광섬유의 접속부위의 접속상태를 양호하게 유지할 수 있고, 외부의 진동이나 충격으로부터 접속부위를 안전하게 보호할 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to securely maintain the connection state of the connection portion of the optical fiber by applying the support member made of quartz having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber, and to securely protect the connection portion from external vibration or impact.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속방법을 상세하게 설명한다. Next, referring to FIG. 3, a method of connecting an optical fiber according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유 접속방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.3 is a process diagram for explaining the optical fiber connection method according to a preferred embodiment of the present invention step by step.

먼저, 접속하고자 하는 한 쌍의 광섬유(10,11)의 외주에 형성된 피복을 일정 길이만큼 제거하고, 한 쌍의 광섬유(10,11) 중에서 어느 하나를 접속튜브(30)와 보호튜브(40)의 중앙부에 형성된 수용공간에 관통 결합한다. 11, a predetermined length is removed, and one of the pair of optical fibers 10, 11 is connected to the connection tube 30 and the protective tube 40. The pair of optical fibers 10, As shown in Fig.

이어서, 피복이 제거된 한 쌍의 광섬유(10,11)를 융착접속기를 이용해서 순간적으로 열을 가하여 열융착 접속한다(S10). Then, a pair of optical fibers 10 and 11 from which the coating has been removed are instantaneously heated by using a fusion splicer and heat-welded and connected (S10).

그리고 열융착 접속된 광섬유(10,11)의 접속부위에 고온유동성 접착튜브로 마련된 접속튜브(30)를 배치한다(S12). Then, a connection tube 30 provided with a high-temperature fluid adhesive tube is disposed at a connection site of the optical fibers 10 and 11 which are thermally fused and connected (S12).

S14단계에서 접속튜브(30)의 일측에 석영 재질의 재료로 제작된 지지부재(50)를 설치한다. In step S14, a support member 50 made of a quartz material is installed on one side of the connection tube 30. [

마지막으로, 보호튜브(40)의 내부에 형성되는 수용공간에 접속튜브(30)와 지지부재(50)가 수용되도록 보호튜브(40)를 배치한 후, 보호튜브(40)에 열을 가해 수축에 의해 접속튜브(30)와 지지부재(50)에 융착시켜 고정한다(S16).
Finally, after the protective tube 40 is disposed so that the connection tube 30 and the support member 50 are received in the receiving space formed inside the protective tube 40, heat is applied to the protective tube 40, To the connection tube 30 and the support member 50 (S16).

한편, 도 4는 스테인리스강 재질과 석영 재질의 지지부재가 각각 적용된 FBG 센서의 온도에 대한 반응 테스트 결과그래프이다.Meanwhile, FIG. 4 is a graph showing a reaction test result of the temperature of the FBG sensor applied with a stainless steel material and a quartz support member.

여기서, 스테인리스강의 열팽창 계수는 약 1.8(*10-6/℃)이고, 석영 유리의 열팽창 계수는 약 5.5(*10-7/℃)이다. Here, the coefficient of thermal expansion of the stainless steel is about 1.8 (* 10 -6 / ° C) and the coefficient of thermal expansion of the quartz glass is about 5.5 (* 10 -7 / ° C).

도 4에 도시된 바와 같이, 스테인리스강 재질의 지지부재가 적용된 경우의 파장 변화량(A선)은 가열 시간이 경과함에 따른 온도 변화(B선)에 비해 약 두배 정도의 변화량을 보임을 알 수 있다. As shown in FIG. 4, it can be seen that the wavelength change amount (line A) when the support member made of stainless steel is applied shows a change amount about twice as much as the temperature change (line B) as the heating time passes .

반면, 석영 재질의 지지부재를 적용한 경우의 파장 변화량(C선)은 온도 변화(B선)와 유사한 변화량을 보임을 알 수 있다. On the other hand, it can be seen that the wavelength variation (C line) when the supporting member made of quartz is applied shows a variation similar to the temperature variation (B line).

이로 인해, 스테인리스강 재질의 지지부재가 적용되는 경우에는 열수축 후 광섬유에 약 -0.2nm의 힘이 걸린다.For this reason, when a support member made of stainless steel is applied, a force of about -0.2 nm is applied to the optical fiber after heat shrinkage.

반면, 본 실시 예에 따라 석영 재질의 지지부재를 적용하는 경우에는 열수축 후 광섬유에 약 +0.2nm의 힘이 걸리는 것을 알 수 있었다. On the other hand, when the support member made of quartz material is applied according to the present embodiment, the force of about +0.2 nm is applied to the optical fiber after heat shrinkage.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 광섬유와 동일한 열팽창 계수를 갖는 석영 재질의 지지부재를 적용하여 광섬유의 접속부위의 접속상태를 양호하게 유지할 수 있고, 외부의 진동이나 충격으로부터 접속부위를 안전하게 보호할 수 있다. Through the process as described above, the present invention can apply a supporting member made of quartz material having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fiber to maintain a good connection state of the optical fiber connection part, and securely connect the connection part from external vibration or impact Can be protected.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

상기의 실시 예에서는 접속튜브 내부에 각각 한 가닥씩인 단심 광섬유 한 쌍을 접속하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the above embodiment, a single pair of single core optical fibers is connected to the inside of the connection tube, but the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명은 단심 광성유뿐만 아니라, 2심 내지 12심의 다심 광섬유 케이블을 접속하도록 접속튜브의 직경을 변경시킬 수도 있다. That is, the present invention can change the diameter of the connection tube so as to connect not only the single fiber but also the multi fiber to the twelfth to twelfth fiber optic cables.

본 발명은 광섬유와 동일한 열팽창 계수를 갖는 석영 재질의 지지부재를 적용하여 광섬유의 접속부위의 접속상태를 양호하게 유지하고, 외부의 진동이나 충격으로부터 접속부위를 안전하게 보호하는 광섬유 접속장치 기술에 적용된다. The present invention is applied to a technique of optical fiber connecting apparatuses which securely protects connection portions from external vibrations or impacts while satisfactorily maintaining the connection state of the connection portions of the optical fibers by applying a support member made of quartz having the same thermal expansion coefficient as that of the optical fibers .

10,11: 광섬유
20: 광섬유 접속장치
30: 접속튜브
40: 보호튜브
50: 지지부재
10, 11: Optical fiber
20: Optical fiber connection device
30: connecting tube
40: Protection tube
50: support member

Claims (5)

서로 접속되는 광섬유의 접속부위가 내부에 삽입되는 접속튜브,
열에 의해 수축되어 내부에 수용된 상기 접속튜브와 융착되는 보호튜브 및
상기 보호튜브 내부에 설치되고 광섬유의 접속부위를 지지하는 지지부재를 포함하고,
상기 지지부재는 광섬유의 열팽창 계수와 동일한 열팽창 계수를 갖는 재질의 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
A connection tube in which a connection portion of the optical fibers to be connected to each other is inserted,
A protective tube which is contracted by heat and fused to the connection tube housed therein; and
And a support member provided inside the protective tube and supporting a connection portion of the optical fiber,
Wherein the support member is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to a thermal expansion coefficient of the optical fiber.
제1항에 있어서,
상기 지지부재는 석영 재질의 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
The method according to claim 1,
Wherein the supporting member is made of a quartz material.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접속튜브는 고온유동성 접착튜브로 마련되는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the connection tube is provided as a high temperature fluid adhesive tube.
제3항에 있어서,
상기 보호튜브는 열수축 슬리브로 마련되고,
상기 보호튜브의 양단부는 내부에 수용된 지지부재의 이탈을 방지하도록 양단으로 가면서 직경이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속장치.
The method of claim 3,
Wherein the protective tube is provided with a heat-shrinkable sleeve,
Wherein both end portions of the protection tube are tapered so as to be smaller in diameter while being supported at both ends so as to prevent disengagement of the support member housed therein.
(a) 접속하고자 하는 한 쌍의 광섬유를 열융착 접속하는 단계,
(b) 열융착 접속된 광섬유의 접속부위에 고온유동성 접착튜브로 마련된 접속튜브를 배치하는 단계,
(c) 상기 접속튜브의 일측에 광섬유와 열팽창 계수가 동일한 석영 재질의 재료로 제작된 지지부재를 설치하는 단계 및
(d) 상기 접속튜브의 지지부재를 보호튜브 내부의 수용공간에 수용되도록 보호튜브를 배치한 후, 보호튜브에 열을 가해 수축에 의해 접속튜브와 지지부재에 융착시켜 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 접속방법.
(a) a step of thermally fusing and connecting a pair of optical fibers to be connected,
(b) disposing a connection tube provided with a high-temperature fluidity adhesive tube at a connection site of the thermally fused and connected optical fiber,
(c) providing a support member made of a quartz material having the same thermal expansion coefficient as the optical fiber on one side of the connection tube, and
(d) disposing a protective tube so that the support member of the connection tube is received in a receiving space inside the protective tube, and then heating and fusing the protective tube to the connection tube and the support member by shrinkage to fix Wherein the optical fiber connection method comprises the steps of:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210075031A (en) * 2019-12-12 2021-06-22 한국과학기술원 Ring resonator and manufacturing method thereof
KR20220159810A (en) * 2021-05-26 2022-12-05 (주)에프비지코리아 Temperature sensing apparatus using fiber bragg grating sensor

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