KR20200023474A - 광섬유 리본 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광섬유 리본에 관한 것으로, 이는 길이방향으로 연장되고 평행하게 배열되어 폭을 갖는 광섬유 조립체를 형성하는 복수의 인접한 광섬유 유닛으로서, 각각의 광섬유 유닛은 단일 섬유 또는 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 복수의 인접한 광섬유 유닛; 및 상기 조립체의 길이를 따라 배열된 결합 재료의 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 포함하고; 상기 복수의 비드 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 세장형 결합부를 형성하도록 구성되고; 제1 결합부를 형성하는 제1 비드는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 상기 연속적인 비드에 의해 형성된 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과 상이하고; 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 결합부가 존재한다. 또한, 본 발명은 이러한 광섬유 리본을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

광섬유 리본 조립체 및 그 제조 방법

본 발명은 광섬유 리본 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

광섬유 케이블을 통해 전송되는 데이터의 양이 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 증가는 모든 데이터가 제한된 공간에서 전송되어야 하는 전 세계의 데이터 센터에서 - 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅의 확장으로 인해 - 특히 두드러진다. 이로 인해, 섬유 수가 많고 섬유 밀도가 높은 광케이블에 대한 수요가 증가한다. 또한, 액세스 케이블 네트워크의 구축 비용을 감소시키려는 경향이 항상 존재하므로, 광케이블의 직경 및 중량을 감소시키는 것이 중요하다. 광케이블 직경과 중량을 감소시키면 지하 덕트와 같은 기존 시설을 사용할 수도 있어 설치 비용이 줄어든다. 추가적인 요구 사항은 케이블 연결의 작업 시간을 단축하기 위해 광섬유를 대량 융합 접속해야 한다는 것이다.

이는 한편으로는 광케이블 직경을 감소시키고 다른 한편으로는 광섬유 밀도를 증가시키는 여러 - 상충될 수 있는 - 요구가 존재함을 의미한다. 이는 광케이블 제조자에게는 심각한 과제이다.

용이한 작업성을 얻기 위해, 개선된 유연성으로 다수의 광섬유 연결을 한번에 수행하기 위해 대량 융합 접속될 수 있는 광섬유 리본이 사용되어 왔다.

그러나, 표준 광섬유 리본은 광섬유를 평행한 평면에서 유지하기 위해 광섬유 조립체 주위에 수지 층이 도포되기 때문에 강성적이라는 단점이 있다. 이러한 강성은 광섬유 케이블에서 섬유 밀도를 증가시킬 가능성을 제한한다.

JP2011221199는 매트릭스 결합 재료의 사인 형상 라인(sine-shaped line)을 인접한 광섬유의 평행한 조립체의 일 측면에 도포함으로써 보다 유연한 광섬유 리본을 제공하는 옵션을 제안했다.

본 발명의 목적은 개선된 유연성을 가지며 광섬유를 리본 폭 방향으로 말거나 접을 수 있게 하는 광학 리본을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 다중 광섬유 연결을 수행하기 위해 대량 융합 접속될 수 있는 광학 리본을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 개별 광섬유, 또는 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유를 포함하는 섬유 유닛이 인접한 광섬유를 손상시키지 않고 분리될 수 있는 광섬유 리본을 제공하는 것이다.

이들 목적 중 하나 이상은 광섬유 리본에 의해 달성되며, 이는 i) 길이방향으로 연장되고 평행하게 배열되어 폭을 갖는 광섬유 조립체를 형성하는 복수의 인접한 광섬유 유닛으로서, 각각의 광섬유 유닛은 단일 광섬유 또는 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 복수의 인접한 광섬유 유닛; 및 ii) 상기 조립체의 길이를 따라 배열되는 결합 재료의 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 포함하고; 상기 복수의 비드 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 세장형 결합부를 형성하도록 구성되고; 제1 결합부를 형성하는 제1 비드는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 상기 연속적인 비드에 의해 형성된 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과 상이하고; 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 결합부가 존재한다.

일 양태에서, 본 발명은 광섬유 리본의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 * 폭을 갖는 길이방향 광섬유 조립체를 제공하기 위해 복수의 광섬유 유닛을 공급하는 단계로서; 복수의 광섬유 유닛은 평행하고 서로 인접하며, 각각의 광섬유 유닛은 단일 광섬유 또는 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 단계; 및 * 분배기로부터 상기 조립체의 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계를 포함하고, 결합 재료는 결합부를 형성하도록 구성된 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성하고; - 상기 복수의 비드 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 세장형 결합부를 형성하도록 구성되고; 상기 결합부는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 상기 복수의 비드 중 연속적인 비드에 의해 형성된 그 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과는 다르며, - 결합 재료는 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에서 최대 하나의 결합부가 존재하는 방식으로 도포된다.

하기에 개시된 리본의 대응하는 실시예도 본 발명에 따른 방법에 적용 가능하며, 그 반대도 마찬가지이다.

따라서, 본 발명에 따른 광섬유 리본은 평행하게 배열된 다수의 광섬유 유닛을 가지며, 다른 광섬유 유닛과 간헐적으로 연결된다. 연결된 섬유 유닛의 간극(홈이라고도 지칭됨)에서 비드를 형성하는, 리본의 일 측면 상의 결합 재료에 의해 연결이 생성된다. 본 발명의 리본은 매우 유연하며, 따라서, 광섬유 케이블 내에 광섬유 리본을 밀집 팩킹하여 높은 섬유 밀도를 제공하는 데에도 효과적이다. 리본은 대량 융합 접속으로 한 번에 접속될 수 있고, 개별 광섬유 유닛은 리본으로부터 쉽게 분리될 수 있다.

정의 목록

언급된 요지를 정의하기 위해 하기 정의가 본 설명 및 청구범위에서 사용된다. 아래에 언급되지 않은 다른 용어는 해당 분야에서 일반적으로 수용되는 의미를 갖는다.

본 설명에 사용된 바와 같은 광섬유 조립체는: 임의의 섬유 사이에 어떠한 결합도 없이 복수의 평행한 인접 광섬유의 느슨한 배열을 의미한다;

본 설명에 사용된 바와 같은 조립체 폭(W) 또는 폭(W)은: 상기 조립체가 각각 단위 폭(w) 및 길이(L)를 갖는 다수의(N) 광섬유 유닛으로 형성됨을 의미하고; 상기 조립체는 폭(W; W = w x N)을 갖는다. 광섬유 유닛이 단일 섬유를 포함하는 경우, 동일한 섬유 직경(D)을 갖는 유닛에서는 W = D x N이 된다;

본 설명에서 사용된 바와 같은 결합부는: 결합 길이(l)에 걸쳐 2개의 인접한 광섬유 유닛을 결합하는 결합 재료의 비드를 의미한다. 동일한 2개의 인접한 광섬유 유닛을 연결하는 동일한 홈 내에서 2개(또는 그 이상)의 후속 비드가 다른 하나 이후에 도포되면, 이 2개(또는 그 이상)의 비드는 함께 결합부를 형성하는 것으로 고려되고, 결합 길이(l)는 이러한 후속 비드의 길이의 합과 동일하다는 점에 유의해야 한다;

본 발명에서 사용되는 바와 같은 단계적인 패턴은 복수의 광섬유 유닛에 대한 연속적인 비드로 구성된 패턴을 의미하고, 상기 연속적인 비드의 비드는 매번 폭 방향으로 하나의 광섬유 유닛으로부터 거리를 두고 이격되어 있다. 이는 단계적인 패턴의 단계는 하나의 광섬유 유닛임을 의미한다. 따라서, 조립체가 다수의 N 광섬유 유닛에 의해 형성되는 경우, 개별적인 단계적인 패턴은 (N-1) 비드의 연속으로 구성된다;

본 설명에서 사용된 지그재그형 배열은 삼각파의 자취를 따르는 배열을 의미한다. 본 출원에서 지그재그형 배열은 후속 단계적인 패턴의 후속 비드의 중간 지점을 통해 라인을 피팅하는 것에 의해 얻어진다;

본 설명에 사용된 톱니형 배열은 톱니파의 자취를 따르는 배열을 의미한다. 본 출원에서 톱니형 배열은 후속 단계적인 패턴의 후속 비드의 중간 지점을 통해 라인을 피팅하는 것에 의해 얻어진다;

본 설명에서 사용된 피치(P)는 동일한 폭 방향으로의 단계적인 패턴의 되풀이(recurrence)와 동일한 길이를 갖는 것으로 정의된다.

이하, 본 발명의 실시예가 도시되고 유사한 참조 번호가 동일하거나 유사한 요소를 나타내는 첨부된 개략도를 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 3차원도로 광섬유 조립체(본 발명의 일부가 아님)를 도시하고 있다.
도 2a는 간헐적/불연속 지그재그형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 3차원도로 도시하고 있다. 도 2b는 도 2a의 실시예와 다른 결합 길이를 갖는 간헐적/불연속 지그재그형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 도시하고 있다.
도 3은 연속적인 지그재그형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 3차원도로 도시하고 있다.
도 4a는 간헐적/불연속 톱니형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 3차원도로 도시하고 있다. 도 4b는 피팅된 톱니 라인 및 피치를 갖는 도 4a의 실시예를 도시하고 있다.
도 5는 부분적으로 연속적인 톱니형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 3차원도로 도시하고 있다.
도 6은 연속적인 톱니형 배열을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 3차원도로 도시하고 있다.
도 7은 6개의 광섬유를 갖는 광섬유 리본을 제조하기 위한 가능한 프로세스 라인의 개략도를 도시하고 있다.
도 8은 지그재그형 배열을 갖는 광섬유 리본의 개략도를 사시도로 도시하고 있다.
도 9는 톱니형 배열을 갖는 광섬유 리본의 개략도를 사시도로 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리본 사진을 평면도로 도시하고 있다.
도 11은 각각 12개의 광섬유를 갖는 24개의 광섬유 리본을 사용하여 제조된 광케이블 유닛의 사진을 단면도로 도시하고 있다.
도 12는 2개의 섬유의 그룹에 의해 형성된 섬유 유닛을 갖는 본 발명의 광섬유 리본의 실시예를 단면도로 도시하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 양태에서 본 발명은 리본에 관한 것이다. 상기 리본의 여러 실시예가 아래에서 설명된다.

도 1은 직경(D)을 갖고 병렬로 배열되어 길이방향 광섬유 조립체(3)를 형성하는 복수의 인접한 광섬유(2)를 개시하며, 상기 조립체(3)는 폭(W) 및 길이(L)를 갖는다. 이 조립체는 본 발명에 따른 광섬유 리본의 기초를 형성한다.

본 발명은 광섬유 리본(100-700)에 관한 것이며, 이는

* 길이방향으로 연장되고 평행하게 배열되어 폭(W)을 갖는 광섬유 조립체(3)를 형성하는 복수의 인접한 광섬유 유닛(5, 105)으로서, 각각의 광섬유 유닛(5, 105)은 단일 광섬유(2) 또는 매트릭스 재료(8)로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유(2), 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 복수의 인접한 광섬유 유닛; 및

* 상기 조립체의 길이를 따라 배열되는 결합 재료의 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드(4)를 포함하고;

- 상기 복수의 비드(4) 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛(5, 105) 사이에 세장형 결합부를 형성하도록 구성되고; 제1 결합부를 형성하는 제1 비드(4)는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛(5, 105)을 연결하고, 상기 연속적인 비드에 의해 형성된 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과 상이하고;

- 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 결합부가 존재한다.

도 2a 내지 도 6에 따른 예에서, 광섬유 유닛(5)은 각각 단일 섬유(2)를 포함하고, 도 12에 따른 예에서, 광섬유 유닛(105)은 각각 2개의 광섬유(2)를 포함한다.

상기 광섬유 리본의 여러 특정 실시예가 아래에서 설명되고 도면에 개시되며, 이들 각각은 아래에서 개별적으로 설명된다.

실시예에서, 각각의 광섬유 유닛은 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함한다. 이 실시예는 각각의 광섬유 유닛이 단일 광섬유를 포함하는 본 발명에 따른 리본에 비교하면 리본이 보다 평탄한 상태를 유지하고 대량 융합 접속을 용이하게 할 수 있다. 실시예에서, 본 발명에 따른 리본은 6개의 광섬유 유닛을 포함하고, 광섬유 유닛 각각은 각각 2개의 광섬유를 포함하여 전체로 12-광섬유 리본을 초래한다.

실시예에서, 결합부는 결합 길이(l)를 가지며 결합부는 거리(d)만큼 길이방향으로 이격된다. 이 실시예에서, 결합 길이는 거리보다 길다(l> d). 그 효과는 견고성 측면에서 기계적 특성이 증가한다는 것이며; 섬유 사이의 더 큰 기계적 결합이 달성된다.

실시예에서, 결합 길이는 거리의 2 내지 20배(2d ≤ l ≤ 20d 또는 l/d = 2 내지 20)이다. 2와 20의 값이 포함된다. 실시예에서, 결합 길이는 거리의 4 내지 15배(4d ≤ l ≤ 15d 또는 l/d = 4 내지 15)이다. 4와 15의 값이 포함된다. 도포된 비드는 세장형 형태를 갖는다. 이는 2개의 인접한 광섬유 사이 또는 2개 또는 3개의 인접한 그룹화된 광섬유 사이- 섬유 유닛이 2개 또는 3개의 섬유를 포함하는 경우 -의 홈 내로 유동한다. 결합부를 형성하는 세장형 비드는 평면도에서 볼 때 75 내지 350 마이크로미터, 예를 들어 200 내지 275 마이크로미터(즉, 광섬유와 유사한 치수)로 나타나는 폭을 가질 수도 있다.

실시예에서, 비드의 결합 길이(l)는 1.5 내지 20 mm이다. 비드의 결합 길이는 결합 거리에 대한 결합 길이의 비(l/d) 및 광섬유 조립체의 폭에 대한 단계적인 패턴의 피치의 비(P/W)에 의해 효과적으로 정의된다.

실시예에서, 복수의 광섬유 각각은 실질적으로 동일한 직경을 갖는다. 실시예에서, 광섬유는 240 내지 260 마이크로미터, 보다 바람직하게는 250 마이크로미터의 직경을 갖는다. 대안적으로, 광섬유는 180 내지 230 마이크로미터와 같은 감소된 직경을 가질 수도 있다. 실시예에서, 광섬유 조립체는 6 내지 36개의 광섬유(6 및 36 포함), 예컨대 12 내지 24개의 광섬유(12 및 24 포함), 예를 들어 12개의 광섬유를 포함한다. 섬유 유닛은 앞서 설명한 바와 같이 쌍으로 그룹화된 섬유를 포함할 수도 있다. 그룹화될 때, 광섬유 조립체는 2개의 섬유의 6개의 그룹, 2개의 섬유의 12개의 그룹 또는 2개의 섬유의 18개의 그룹과 같은 6 내지 18개의 2개의 섬유 그룹을 포함할 수도 있다. 섬유 유닛은 3개의 섬유, 예컨대 3개의 섬유의 4개의 섬유 유닛, 또는 3개의 섬유의 5개의 섬유 유닛을 포함할 수도 있다.

실시예에서, 광섬유는 제1 코팅 및 제2 코팅, 및 선택적으로 잉크 층을 포함하는 광섬유이다. 본 기술 분야의 숙련자는 상이한 유형의 1차 코팅, 2차 코팅 및 잉크 층과 그 구조 및 두께를 알고 있다.

실시예에서, 비드는 상기 조립체의 일 측면에만 배열되어 있다. 예를 들어, 비드는 상기 조립체의 상부 표면에만 배열되어 있다(조립체의 광섬유가 말림 방식이 아닌 리본형 방식으로 배열될 때 평면도에서 보임). 조립체는 2개의 측면 에지, 즉, 상부 표면 및 하부 표면을 형성하는 리본형 조립체로서 보여질 수도 있다. 상기 상부 및 하부 표면은 이들이 섬유 유닛 구조의 평행 배열로 형성되기 때문에 완전히 평탄하지는 않다. 상부 및 하부 표면은 인접한 광섬유 유닛 사이에 평행한 길이방향 홈을 포함한다. 비드는 광섬유 유닛 사이에 형성된 홈에 놓이도록 배열된다.

실시예에서, 상기 복수의 비드의 2개의 연속적인 비드는 상기 결합 재료의 전이 부분에 의해 연결되어 있다. 실시예에서, 평면도에서 상기 전이 부분은 S 형상이다. 실시예에서, 상기 복수의 비드의 각각의 2개의 연속적인 비드는 상기 결합 재료의 전이 부분에 의해 연결되어 있다.

실시예에서, 교번적인 비드 및 전이 부분의 연속은 스레드를 형성하고, 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 스레드가 존재한다.

실시예에서, 스레드는 60 내지 120 dtex, 바람직하게는 75 내지 110 dtex의 10000 미터 당 질량(그램 단위)을 갖는다.

실시예에서, 상기 복수의 비드의 각각의 2개의 연속적인 비드는 상기 2개의 비드를 연결하는 결합 재료가 존재하지 않는다는 점에서 서로 자유롭다. 다시 말해서, 수지의 스레드는 존재하지 않고 단지 개별 비드만이 있다.

실시예에서, 다수의 연속적인 비드는 복수의 광섬유 유닛 위에 단계적인 패턴을 형성하며, 그 단계는 매번 하나의 광섬유 유닛이다.

실시예에서, 각각의 광섬유 유닛은 단일 섬유를 포함하며, 단일 섬유는 단 하나의 섬유를 의미한다. 다른 실시예에서, 각각의 광섬유 유닛은 매트릭스 재료로 캡슐화된 2개의 광섬유의 그룹을 포함한다.

실시예에서, 상기 매트릭스 재료는 폴리우레탄 아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트 재료와 같은 아크릴레이트이다. 실시예에서, 캡슐화 매트릭스 재료는 5 내지 10 마이크로미터의 두께를 갖는다.

단계적인 패턴을 갖는 본 실시예의 제1 예에서, 비드의 상기 단계적인 패턴의 단부에서, 상기 패턴의 마지막 비드를 따르는 비드는 동일한 폭 방향으로 후속 단계적인 패턴을 시작하며, 바람직하게는 연속적인 단계적인 패턴은 상기 2개의 단계적인 패턴을 연결하는 결합 재료가 존재하지 않는다는 점에서 서로 자유롭다. 이러한 연속적인 단계적인 패턴은 바람직하게는 섬유 유닛의 길이에 걸쳐 반복되어 평면도에서 볼 때 복수의 섬유 유닛 위에 톱니형 배열을 형성할 수도 있다. 이 톱니형 배열의 실시예에서, 피치(P)는 동일한 폭 방향으로의 단계적인 패턴의 되풀이와 동일한 길이를 갖는 것으로 정의되고, 피치(P)는 10배 W 내지 100배 W, 바람직하게는 15배 W 내지 80배 W의 길이를 갖는다.

도 4(도 4a 및 도 4b)는 톱니형 배열을 갖는 광섬유 리본(400)의 실시예를 개시한다. 도 4의 이러한 배열에서, 비드(4) 중 어느 것도 연결되지 않고 복수의 비드가 불연속 라인으로서 배열된다. 톱니형 배열은 피치(P)를 갖는 톱니파의 자취를 따르는 일정한 반복을 갖는다(도 4b 참조).

도 5는 톱니형 배열을 갖는 광섬유 리본(500)의 실시예를 개시한다. 복수의 비드는 상기 결합 재료의 부분 연속 라인으로서 배열된다. 연속 라인은 가장 먼 에지에서 보여지는 제1 및 제2 광섬유(2) 사이에 도포되는 제1 비드(4)에서 시작한다. 이 연속 라인은 전이 부분(9)으로 상기 제2 광섬유의 상부 위로 제2 및 제3 광섬유 사이의 홈까지 이어지고, 다음에 전이 부분(9)으로 상기 제3 광섬유의 상부 위로 제3 및 제4 광섬유 사이의 홈으로 이어지는 등의 방식으로 계속된다. 연속 라인은 제5 및 제6(마지막) 광섬유 사이의 홈에서 끝난다. 새로운 연속 라인은 제1 연속 라인으로부터 피치(도 4에 도시됨)의 거리(P)에서 제1 광섬유와 제2 광섬유 사이의 홈에서 다시 시작된다.

도 6은 톱니형 배열을 갖는 광섬유 리본(600)의 실시예를 개시한다. 복수의 비드는 상기 결합 재료의 연속 라인으로서 배열된다. 도 5에 도시되어 있는 실시예와의 차이점은 제1 톱니형 배열의 제5 및 제6 광섬유(2) 사이의 비드(4)와 제2 톱니형 배열의 제1 및 제2 광섬유(2) 사이의 비드(4) 사이에 수지 라인(9')이 또한 있다는 것이다. 이는 바람직한 실시예이다.

단계적인 패턴을 갖는 실시예의 제2 예에서, 제1 단계적인 패턴은 제1 폭 방향으로 형성되어 있고, 상기 단계적인 패턴의 단부에서 반대 방향으로 다른 단계적인 패턴이 형성되어 있다. 이러한 연속적인 단계적인 패턴은 바람직하게는 섬유 유닛의 길이에 걸쳐 반복되어 평면도에서 볼 때 복수의 섬유 유닛 위에 지그재그형 배열을 형성할 수도 있다. 복수의 비드는 섬유 조립체가 펼쳐진 상태가 될 때 섬유 조립체의 복수의 인접한 광섬유 유닛이 동일한 가상 평면에서 연장되는 방식으로 제공되어 있다. 이 지그재그형 배열의 실시예에서, 피치(P)는 동일한 폭 방향으로의 단계적인 패턴의 되풀이와 동일한 길이를 갖는 것으로 정의되고 피치(P)는 14배 W 내지 140배 W, 바람직하게는 18배 W 내지 100배 W의 길이를 갖는다.

도 2a는 지그재그형 배열을 갖는 광섬유 리본(100)의 제1 실시예를 개시한다. 이 배열에서, 비드(4) 중 어느 것도 연결되지 않고 복수의 비드가 불연속 라인으로서 배열된다. 도 2b는 지그재그형 배열을 갖는 광섬유 리본(200)의 제2 실시예를 개시한다(이 배열은 비드의 중간 지점을 연결하는 검은 색 줄무늬 라인으로 도시됨). 도 2a와의 차이점은 결합 길이(l)가 더 짧다는 것이다. 이 배열에서, 비드(4) 중 어느 것도 연결되지 않고 복수의 비드가 불연속 라인으로서 배열된다.

도 3은 지그재그형 배열을 갖는 광섬유 리본(300)의 제3 실시예를 개시한다. 복수의 비드(4)는 도 6의 경우와 동일한 방식으로 상기 결합 재료의 연속 라인으로서 배열되어 전이 부분(9, 9')을 갖는다. 도 2a, 도 2b 및 도 3에 따른 실시예의 지그재그형 배열은 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 피치(P)를 갖는 삼각파의 자취를 따르는 일정한 반복 배열을 갖는다.

실시예에서, 결합 재료는 파단 연신률이 적어도 150 %, 바람직하게는 적어도 175 %, 보다 바람직하게는 적어도 200 %, 더욱 더 바람직하게는 적어도 220 %이고, 탄성 계수(또는 영 모듈러스)가 10 내지 16 MPa이다. 본 발명에서, 파단 연신률 및 탄성 계수는 다음 방법을 사용하여 측정되었다: ASTM D882-12 "얇은 플라스틱 시트의 인장 특성에 대한 표준 시험 방법".

실시예에서, 결합 재료는 경화된 수지 또는 열가소성 재료이다.

실시예에서, 경화된 수지는 아크릴레이트 수지이다. 상기 경화된 수지는 광섬유 조립체 상에 비드 형태로 도포되는 경화성, 바람직하게는 UV 경화성 수지의 경화에 의해 얻어진다.

실시예에서, 열가소성 재료는 나일론, 코폴리아미드, 폴리에스테르 및 코폴리에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

실시예에서, 열가소성 재료는 55 내지 170℃, 예컨대 60 내지 150℃, 예를 들어 120 내지 150℃의 융점을 갖는다.

실시예에서, W는 2 내지 10 mm, 바람직하게는 2 내지 4 mm이다. 폭(W)은 각각 유닛 폭(w)을 갖는 광섬유 유닛의 수(N)에 의해 효과적으로 형성된다(W = w x N). 광섬유 유닛이 단일 섬유를 포함하는 경우, 동일한 섬유 직경(D)을 갖는 유닛에서는 W = D x N이 된다.

실시예에서, 광섬유 조립체의 폭(W)에 걸친 특정 길이방향 위치에는 하나의 결합부가 존재한다. 실시예에서, 광섬유 조립체의 폭(W)에 걸친 각각의 길이방향 위치에는 하나의 결합부가 존재한다. 다시 말해서, 하나의 특정 길이방향 위치에서 2개의 광섬유 유닛 사이에만 결합부가 존재하고, 2개의 인접한 광섬유 유닛의 다른 세트 사이에는 결합부가 존재하지 않는다. 이 구조는 필요한 결합부의 양을 최소화하고 최대한의 유연성을 허용한다.

도 10은 경화된 수지의 연속 라인을 갖는 지그재그형 배열을 갖는 본 발명에 따른 리본의 사진을 도시하고 있다.

도 12의 단면은 매번 매트릭스 재료(8)로 캡슐화된 2개의 광섬유(2)의 그룹으로 이루어지는 섬유 유닛(105)을 갖는 본 발명에 따른 리본(700)에 관한 것이다. 결합 재료의 연속적인 세장형 직선형 비드(4)는 상기 조립체의 길이를 따라 배열되어 있다(하나의 비드(4)가 단면에 도시되어 있음). 상기 복수의 비드 각각은 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 2개의 인접한 광섬유 유닛(105) 사이에 세장형 결합부를 형성한다.

본 발명의 광섬유 리본은 광섬유 케이블 유닛 및 광섬유 케이블을 형성하는 데 사용될 수도 있다. 이러한 광섬유 케이블 유닛의 예가 도 11에 도시되어 있으며, 이 유닛은 12개의 광섬유의 24개의 리본을 갖는다. 이 케이블 유닛은 288개의 광섬유를 매우 높은 섬유 밀도로 팩킹한다.

일 양태에서, 본 발명은 폴리머 외피로 둘러싸인 본 발명에 따른 하나 이상의 광섬유 리본을 포함하는 광섬유 케이블 유닛에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 하나 이상의 광섬유 리본 또는 광섬유 케이블 유닛을 포함하는 광섬유 케이블에 관한 것이다.

제2 양태에서, 본 발명은 광섬유 리본(100-700)의 제조 방법에 관한 것이다.

제1 단계에서, 개별 광섬유(2) 또는 그룹화된 광섬유(2)인 복수의 섬유 유닛(5, 105)은 길이방향 광섬유 조립체(3)를 제공하기 위해 - 바람직하게는 다이(12) 내로 - 공급되고, 복수의 광섬유 또는 그룹화된 광섬유는 서로 평행하고 인접해 있다. 이는 도 7에서 볼 수 있으며(우측에서 좌측으로 진행) 조립체(3)는 도 1에 도시되어 있다.

제2 단계에서, 결합 재료는 분배기(또는 분배 장치)(14)로부터 상기 조립체의 상부 표면과 같은 표면으로 도포된다. 상기 제2 단계는 경화성- 바람직하게는 UV 경화성 - 수지를 도포하는 형태일 수도 있다. 상기 수지의 도포는 상기 수지가 상기 조립체(3)의 상부 표면을 따라 간헐적으로 배열된 복수의 비드(4)의 단계적인 패턴을 형성하게 한다. 제2 단계는 또한 분배기로부터 열가소성 재료의 스레드를 제공하고 상기 열가소성 스레드를 그 연화점을 초과하여 가열하고 상기 연화된 열가소성 스레드를 상기 조립체(3)의 상기 표면에 도포함으로써 수행될 수도 있으며, 연화된 열가소성 재료는 냉각되고 상기 열가소성 재료의 결합부를 형성하도록 구성되는 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성한다.

결합 재료로서 경화성 수지를 사용하는 경우에 존재하는 제3 단계에서- 도 7에도 도시됨 -, 비드가 도포된 상기 조립체는 연속적인 결합부의 단계적인 패턴을 형성하기 위해 상기 비드의 수지를 경화시키기 위한 경화 스테이션(16)을 통과한다.

이 방법에서, 상기 비드 각각은 결합 길이(l)에 걸쳐 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 결합부를 형성하도록 배열되고; 또한, 결합부는 2개의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 연속적인 결합부는 그 중 적어도 하나가 이전 결합부에 의해 결합된 광섬유 유닛과는 다른 2개의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며; 또한, 각각의 상기 결합부는 연속적인 결합부로부터 결합 거리(d)만큼 길이방향으로 떨어져 있다. 실시예에서, 결합 길이는 결합 거리보다 크다(l> d).

도 8은 6개의 광섬유 및 지그재그 단계적인 수지 배열을 갖는 광섬유 리본의 개략도를 도시하고 있다. 도 9는 6개의 광섬유 및 톱니 단계적인 수지 배열을 갖는 광섬유 리본의 개략도를 도시하고 있다.

상기 방법의 제1 실시예에서, 상기 * 분배기로부터 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계는 다음 단계를 포함한다(또는 이로 구성된다): * 분배기로부터 상기 조립체의 표면으로 경화성 수지를 도포하는 단계로서, 수지는 결합부를 형성하도록 구성되는 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성하는, 단계; 및 * 상기 비드의 수지를 경화시키기 위해 비드가 도포된 상태의 상기 조립체를 경화 스테이션을 통해 통과시켜 경화된 수지의 상기 결합부를 형성하는 단계.

상기 방법의 제2 실시예에서, 상기 * 분배기로부터 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계는 다음 단계를 포함한다(또는 이 구성된다): * 분배기로부터 열가소성 재료의 스레드를 제공하고 상기 열가소성 스레드를 그 연화점을 초과하여 가열하고 상기 연화된 열가소성 스레드를 상기 조립체의 상기 표면에 도포하는 단계, 여기서, 연화된 열가소성 재료는 냉각되고 상기 열가소성 재료의 결합부를 형성하도록 구성되는 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성한다.

실시예에서, 분배기(분배 장치)는 광섬유 조립체의 길이방향에 대해 횡방향으로 발진한다(oscillating). 상기 발진 장치는 광섬유 조립체의 일 측면에 단계적인 패턴을 생성하고; 상기 분배기의 팁은 횡방향으로 100 내지 200Hz 정도와 같은 고주파수로 발진(진동)할 수도 있다. 실시예에서, 분배기는 광섬유 조립체의 길이방향을 가로지르는 방향(즉, 폭 방향)으로 발진한다. 광섬유 조립체는 바람직하게는 릴에 의해 길이방향으로 직접적으로 이동된다.

실시예에서, 분배기는 이동하는 광섬유 조립체에 액체 수지를 미세한 액적으로 전달할 수도 있다. 액체 수지의 표면 장력으로 인해, 이는 세장형 비드를 형성하도록 함께 유동할 것이다.

실시예에서, 경화성 수지는 23℃에서 200 내지 2000 cPS, 바람직하게는 300 내지 1000 cPS, 더욱 바람직하게는 400 내지 600 cPS의 점도를 갖는다. 점도는 10rpm에서 RV1 스핀들이 있는 Brookfield 디지털 회전 점도계 모델 DV-II를 사용하여 23℃에서 측정된다.

실시예에서, 경화 스테이션은 상기 경화성 수지의 비드를 경화시키기 위해 UV 또는 전자 빔(EB) 방사선을 방출한다.

대안적으로, 제2 단계에서, 결합 재료는 열가소성 스레드로서 분산 장치로부터 도포되고 그 연화점을 초과하도록 가열된다. 바람직하게는 상기 열가소성 스레드의 연화점은 120℃를 초과한다. 연화점은 ASTM-D1525-09에 따라 10N의 하중으로 비캣(Vicat) 방법에 따라 결정된다. 가열 후, 열가소성 스레드는 예를 들어 저온 시브 위로 섬유 조립체를 운반함으로써 냉각된다.

도면, 개시내용 및 첨부된 청구범위를 연구하여 청구된 발명을 실시함에 있어 개시된 실시예에 대한 다른 변형이 본 기술 분야의 숙련자에 의해 이해되고 달성될 수 있다. 청구범위에서, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다. 본 발명의 하나 이상의 목적은 첨부된 청구범위에 의해 달성된다.

Claims (20)

1. 광섬유 리본이며,
   * 길이방향으로 연장되고 평행하게 배열되어 폭을 갖는 광섬유 조립체를 형성하는 복수의 인접한 광섬유 유닛으로서, 각각의 광섬유 유닛은
   - 단일 광섬유 또는
   - 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 복수의 인접한 광섬유 유닛; 및
   * 상기 조립체의 길이를 따라 배열되는 결합 재료의 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드로서;
   - 상기 복수의 비드 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 세장형 결합부를 형성하도록 구성되고; 제1 결합부를 형성하는 제1 비드는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 연속적인 비드에 의해 형성된 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과 상이한, 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 포함하고;
   광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 결합부가 존재하는, 리본.
2. 제1항에 있어서, 결합부는 결합 길이(l)를 가지며; 상기 결합부는 거리(d)만큼 길이방향으로 이격되고; 결합 길이는 거리보다 크고(l> d), 바람직하게는 결합 길이(l)는 거리(d)의 2 내지 20배, 바람직하게는 4 내지 15배인, 리본.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비드는 상기 조립체의 일 측면에만 배열되는, 리본.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 비드의 2개의, 바람직하게는 각각의 2개의, 연속적인 비드는 상기 결합 재료의 전이 부분에 의해 연결되고, 바람직하게는 평면도에서, 상기 전이 부분은 S 형상인, 리본.
5. 제4항에 있어서, 교번적 비드 및 전이 부분의 연속이 스레드를 형성하고, 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에는 최대 하나의 스레드가 존재하는, 리본.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 비드의 각각의 2개의 연속적인 비드는 상기 2개의 비드를 연결하는 결합 재료가 존재하지 않는다는 점에서 서로 자유로운, 리본.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 연속적인 비드는 복수의 광섬유 유닛 위에 단계적인 패턴을 형성하며, 그 단계는 매번 하나의 광섬유 유닛인, 리본.
8. 제7항에 있어서, 비드의 상기 단계적인 패턴의 단부에서, 상기 패턴의 마지막 비드를 따르는 비드는 동일한 폭 방향으로 후속 단계적인 패턴을 시작하며, 바람직하게는 연속적인 단계적인 패턴은 상기 2개의 단계적인 패턴을 연결하는 결합 재료가 존재하지 않는다는 점에서 서로 자유로운, 리본.
9. 제7항에 있어서, 제1 단계적인 패턴은 제1 폭 방향으로 형성되고, 상기 단계적인 패턴의 단부에서 반대 방향으로 다른 단계적인 패턴이 형성되어 있는, 리본.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 재료는 파단 연신률이 적어도 150 %, 바람직하게는 적어도 175 %, 보다 바람직하게는 적어도 200 %, 더욱 더 바람직하게는 적어도 220 %이고, 탄성 계수가 10 내지 16 MPa인, 리본.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 재료는 경화된 수지 또는 열가소성 재료인, 리본.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 길이(l)는 1.5 내지 20 mm인, 리본.
13. 제8항 또는 그 종속항에 있어서, 피치(P)는 동일한 폭 방향으로 단계적인 패턴의 되풀이와 동일한 길이를 갖도록 정의되고 피치(P)는 10배 W 내지 100배 W, 바람직하게는 15배 W 내지 80배 W의 길이를 갖는, 리본.
14. 제9항 또는 그 종속항에 있어서, 피치(P)는 동일한 폭 방향으로 단계적인 패턴의 되풀이와 동일한 길이를 갖도록 정의되고 피치(P)는 14배 W 내지 140배 W, 바람직하게는 18배 W 내지 100배 W의 길이를 갖는, 리본.
15. 광섬유 리본의 제조 방법이며, 상기 방법은
    * 폭을 갖는 길이방향 광섬유 조립체를 제공하기 위해 복수의 광섬유 유닛을 공급하는 단계로서; 복수의 광섬유 유닛은 평행하고 서로 인접하며, 각각의 광섬유 유닛은
    - 단일 광섬유 또는
    - 매트릭스 재료로 캡슐화된 최대 3개의 광섬유, 바람직하게는 2개의 광섬유의 그룹을 포함하는, 복수의 광섬유 유닛을 공급하는 단계;
    * 분배기로부터 상기 조립체의 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계로서, 결합 재료는 결합부를 형성하도록 구성된 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성하고;
    - 상기 복수의 비드 각각은 복수의 광섬유 유닛 중 2개의 인접한 광섬유 유닛 사이에 세장형 결합부를 형성하고; 상기 결합부는 제1 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하고, 상기 복수의 비드 중 연속적인 비드에 의해 형성된 그 연속적인 결합부는 다른 쌍의 인접한 광섬유 유닛을 연결하며, 상기 다른 쌍의 적어도 하나의 광섬유 유닛은 제1 쌍의 광섬유 유닛과는 다르며,
    - 결합 재료는 광섬유 조립체의 각각의 길이방향 위치에서 최대 하나의 결합부가 존재하는 방식으로 도포되는, 단계를 포함하는, 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기
    * 분배기로부터 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계는
    * 분배기로부터 상기 조립체의 표면으로 경화성 수지를 도포하는 단계로서, 수지는 결합부를 형성하도록 구성되는 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성하는, 단계; 및
    * 상기 비드의 수지를 경화시키기 위해 비드가 도포된 상태의 상기 조립체를 경화 스테이션을 통해 통과시켜 경화된 수지의 상기 결합부를 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제15항에 있어서, 상기
    * 분배기로부터 표면으로 결합 재료를 도포하는 단계는
    * 분배기로부터 열가소성 재료의 스레드를 제공하고 상기 열가소성 스레드를 그 연화점을 초과하여 가열하고 상기 연화된 열가소성 스레드를 상기 조립체의 상기 표면에 도포하는 단계를 포함하고, 연화된 열가소성 재료는 냉각되고 상기 열가소성 재료의 결합부를 형성하도록 구성되는 복수의 연속적인 세장형 직선형 비드를 형성하는, 방법.
18. 제17항에 있어서, 경화성 수지는 23℃에서 200 내지 2000 cPS, 바람직하게는 300 내지 1000 cPS, 더욱 바람직하게는 400 내지 600 cPS의 점도를 갖는, 방법.
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 분배기는 광섬유 조립체의 길이방향을 가로지르는 방향으로 발진하는, 방법.
20. 제17항 또는 제18항에 있어서, 경화 스테이션은 상기 경화성 수지의 비드를 경화시키기 위해 자외선(UV) 또는 전자 빔(EB) 방사선을 방출하는, 방법.

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