KR20210145625A - 광섬유 리본 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대용량 통신망을 제공하며, 관로 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 폭 방향으로 롤링이 가능하며, 롤링 과정에서 광섬유 리본을 구성하는 리본의 분리 또는 광섬유의 손상을 최소화하고 접속단에서 일괄 접속 또는 분기가 용이한 광섬유 리본에 관한 것이다.

Description

광섬유 리본{OPTICAL FIBER RIBBON}

본 발명은 광섬유 리본에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 대용량 통신망을 제공하며, 관로 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 폭 방향으로 롤링이 가능하며, 롤링 과정에서 광섬유 리본을 구성하는 리본의 분리 또는 광섬유의 손상을 최소화하고 접속단에서 일괄 접속 또는 분기가 용이한 광섬유 리본에 관한 것이다.

대용량 광통신망 구축을 위하여 광섬유를 나란하게 접합한 광섬유 리본이 사용될 수 있다.

광섬유 리본은 복수의 광섬유를 레진 등을 이용하여 나란하게 접합하여 일체화한 것으로, 일반적으로 스트립 형태로 제조되고, 이를 적층하여 다각 기둥 형태의 리본 적층체를 구성하기도 한다.

이러한 광섬유 리본은 접속단에서 광섬유 리본별로 일괄 접속이 가능하다는 장점으로 대용량 통신망에 주로 활용된다.

일반적으로 광통신망 구축을 위한 관로 내에 다수의 튜브(또는 마이크로 튜브)가 미리 설치되고, 주로 단면이 원형인 튜브 내에 스트립 형태의 광섬유 리본 또는 다각 기둥 형태의 광섬유 리본 적층체를 포함한 광케이블을 포설하는 경우, 관로에 설치된 튜브 등의 내부공간의 활용성이 높지 않다. 또한, 원형 광케이블 또는 광유닛은 동일한 단면적에 대하여 수용 가능한 광섬유 심선수가 더 많은 것이 바람직하다.

광통신망 구축을 위한 관로에 설치된 튜브 내부 공간 활용성 또는 광케이블이나 광유닛의 수용 광섬유 심선수를 증대시키기 위하여 광섬유 리본을 폭방향으로 말아 원통형으로 변형 포설이 가능한 롤러블 광섬유 리본이 소개되고 있다.

이러한 롤러블 광섬유 리본은 광섬유 리본을 구성하는 말린 상태에서 접합된 광섬유가 쉽게 분리되지 않아 광섬유 리본의 형태를 유지해야 하고, 접속단에서 롤링 상태를 풀면 일반적인 스트립 형태의 광섬유 리본의 형상으로 복원되어 일괄 접속이 가능해야 하며, 접속과정에서 개별 광섬유를 분리해야 하는 경우에도 개별 광섬유를 분리하는 작업이 용이하고 분리과정에서 광섬유가 손상되는 것도 방지되어야 하는 등 다양한 조건을 만족시켜야 한다.

본 발명은 대용량 통신망을 제공하며, 관로 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 폭 방향으로 롤링이 가능하며, 롤링 과정에서 광섬유 리본을 구성하는 리본의 분리 또는 광섬유의 손상을 최소화하고 접속단에서 일괄 접속 또는 분기가 용이한 광섬유 리본을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 광섬유가 나란하게 접합되어 구성되는 광섬유 리본에 있어서, 복수 개의 광섬유 중 각각 인접한 한 쌍의 광섬유는 광섬유의 길이방향으로 미리 결정된 간격의 복수 개의 접합부를 통해 접합되며, 상기 광섬유의 길이방향으로, 각각의 접합부의 길이는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부의 주기는 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부의 길이는 5 mm 내지 75 mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본을 제공할 수 있다.

또한, 상기 접합부의 길이는 바람직하게 13. 5mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부의 주기는 바람직하게 50 mm 내지 70 mm이며, 상기 비접합부의 길이는 바람직하게 33.5 mm 내지 55 mm일 수 있다.

그리고, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 접합부에 의하여 접합되지 않은 비접합 영역의 상기 광섬유 리본의 길이방향 길이는 0 mm 내지 30 mm일 수 있다.

여기서, 상기 비접합 영역의 상기 광섬유 리본의 길이방향 길이(b)는 바람직하게 10 mm 내지 20 mm일 수 있다.

이 경우, 상기 광섬유 리본은 N개의 광섬유를 포함하여 구성되며, N개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 n+1번째 광섬유와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유를 접합하는 접합부의 길이방향 위치 중심에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 접합부는 접합되는 한 쌍의 광섬유가 외접한 상태로 접합부의 상부와 하부를 접합하거나, 한 쌍의 광섬유가 이격된 상태로 이격된 광섬유 사이를 접합할 수 있다.

또한, 상기 광섬유의 직경이 230 ㎛ 내지 270 ㎛ 인 경우 복수 개의 접합부 중 광섬유가 외접한 상태로 접합되는 접합부의 개수가 광섬유가 이격된 상태로 접합되는 접합부의 개수 보다 많을 수 있다.

그리고, 상기 광섬유의 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 경우 복수 개의 접합부 중 광섬유가 이격된 상태로 접합되는 접합부의 개수가 광섬유가 외접한 상태로 접합되는 접합부의 개수 보다 많을 수 있다.

여기서, 상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 경화 또는 소결 상태의 신율(Elongation)은 120% 내지 250%일 수 있다.

이 경우, 상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 경화 또는 소결 상태의 탄성 교차계수(secant modulus)는 2.5% 변형률 기준 1 Mpa 내지 200 Mpa일 수 있다.

그리고,

그리고, 상기 광섬유 리본은 접합부는 레진의 일반 도포 방법으로 구성되며, 상기 일반 도포 방법에 사용되는 레진의 점성(Viscosity)은 25°C 기준 4,000 mPa·s 내지 6,000 mPa·s일 수 있다.

여기서, 상기 일반 도포 방법은 레진 주입부를 구비하여 주기적으로 레진 주입이 가능한 형상의 롤러를 이용한 롤러 도포 방법일 수 있다.

이 경우, 상기 광섬유 리본은 접합부는 레진의 정밀 도포 방법으로 구성되며, 상기 정밀 도포 방법에 사용되는 레진의 점성(Viscosity)은 25°C 기준 500 mPa·s 내지 1,500 mPa·s일 수 있다.

그리고, 상기 정밀 도포 방법은 디스펜서를 이용한 디스펜서 도포 방법일 수 있다.

이 경우, 상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 인장강도(Tensile Strength)는 5 MPa 내지 25 MPa 일 수 있다.

그리고, 상기 접합부의 길이(a)와 상기 비접합부의 길이(c)의 합인 접합부 주기(P)에 대하여, 결합율을 아래의 식과 같이 정의할 때, 상기 결합율은 5% 내지 50%일 수 있다.

- 아래 -

여기서, 상기 결합율은 더욱 바람직하게 19% ~ 30%일 수 있다.

또한, 전술한 광섬유 리본을 말아서 구성되며, 상기 광섬유 리본을 구성하는 적어도 하나의 광섬유는 접합되는 적어도 하나의 광섬유와 비접합 상태로 배치되는 적어도 하나의 광섬유를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 광리본에 의하면, 대용량 통신망을 제공하며, 관로 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 케이블 외경을 줄이기 위해 폭 방향으로 롤링이 가능하며, 롤링 과정에서 광섬유 리본을 구성하는 리본의 분리 또는 광섬유의 손상을 최소화하고 접속단에서 일괄 접속 또는 분기가 용이한 광섬유 리본을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유 리본의 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 광섬유 리본의 하나의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유 리본의 하나의 실시예의 요부의 확대 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유 리본의 하나의 실시예의 요부의 확대 단면도를 도시한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 광섬유 리본의 다른 실시예의 접합부의 확대도를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유 리본(100)의 평면도를 도시하며, 도2는 도 1에 도시된 광섬유 리본(100)의 하나의 실시예의 단면도를 도시한다.

본 발명은 복수 개의 광섬유가 나란하게 접합되어 구성되는 광섬유 리본에 있어서, 복수 개의 광섬유(10) 중 각각 인접한 한 쌍의 광섬유는 광섬유의 길이방향으로 미리 결정된 간격의 복수 개의 접합부(20)를 통해 접합되며, 상기 광섬유(10)의 길이방향으로 각각의 접합부(20)의 길이(a)는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)은 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부(20)의 길이(c)는 5 mm 내지 75 mm인 광섬유 리본(100)을 제공한다.

일반적으로 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유(10)를 나란히 순차적으로 접합하여 스트립 형태로 구성하는 광유닛을 의미한다.

즉, 나란하게 인접하게 배치된 광섬유(10) 경계영역을 길이방향을 따라 레진 등으로 접합하여 광섬유 리본(100)을 구성하고, 더 나아가 광섬유 리본(100)을 복수 개 적층하여 리본 적층체로 구성하여, 일괄 접속이 가능한 형태로 대용량 광통신망 구축에 사용하였다. 그러나, 종래의 광섬유 리본(100) 또는 리본 적층체가 관로의 튜브 또는 케이블 내부 공간의 효율적 사용이 어렵다는 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 종래의 광섬유 리본(100)과 달리 접합방법을 변경하여 폭방향 롤링이 가능하도록 구성하였다.

폭방향 롤링이 가능한 광섬유 리본을 구성하는 경우, 광섬유 리본을 구성하는 각각의 광섬유는 인접한 광섬유와 접합부로 접합될 수도 있고, 인접한 다른 광섬유와 비접합 상태로 단순 접촉된 상태로 배치되어 빈 공간이 최소화 된 다양한 형상의 광섬유 다발화될 수 있으므로 광섬유 리본을 포함하는 케이블이 제한된 시스 또는 튜브 내부 공간에 다수의 광섬유 심선을 구비하여 해당 케이블을 포설 시 튜브 또는 광케이블 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링을 가능하게 하는 유연성 확보를 위하여, 본 발명은 인접한 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)를 광섬유(10) 경계영역 전체에 형성하지 않고, 도 1에 도시된 바와 같이, 인접한 한 쌍의 광섬유(10) 접합을 위한 접합부(20)를 한 쌍의 광섬유(10) 경계영역에 불연속적으로 구성하였다.

즉, 광섬유(10) 접합을 위한 접합부(20)의 접합 강도를 줄여 광섬유 리본(100)이 폭방향 롤링이 가능하도록 하였다. 그러나, 접합부(20)의 크기가 작고 빈도가 낮을수록 광섬유 리본(100)을 폭방향으로 말아 부피를 최소화하기 용이할 것이나, 롤링 과정에서 광섬유(10)가 분리되고, 광섬유 리본(100)의 설치 과정에서 분리된 광섬유(10)가 손상되는 등의 문제가 발생될 수 있다.

반대로, 광섬유(10)의 분리 현상을 방지하기 위하여 접합부(20)의 크기를 키우고 빈도를 높이는 경우, 광섬유 리본(100)이 쉽게 롤링되지 않거나, 접속단 또는 분기단에서 일괄 접속되지 않는 특정 광섬유(10)를 분기 해야하는 경우 광섬유(10) 분기 과정에서 광섬유(10)가 손상되거나 분기된 광섬유(10)에 레진 잔류량이 많아 깔끔하게 광섬유(10)가 분기되지 않는 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명은 폭방향 롤링이 가능하되, 롤링 과정에서 광섬유(10)들이 분리되지 않고, 특정 광섬유(10)를 분기하는 경우에도 광섬유(10) 손상이 방지되며 쉽게 분기가 가능하도록 하기 위하여 각각의 접합부(20)의 길이, 간격, 주기 또는 폭방향 비접합 영역의 폭을 최적화하는 방법을 적용하였다.

구체적으로 본 발명은 한 쌍의 인접한 광섬유(10)를 접합하는 각각의 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 길이(a)는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)은 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부(20)의 길이(c)는 5 mm 내지 75 mm 범위를 만족하도록 구성하였다.

즉, 인접한 한 쌍의 광섬유(10)를 길이 방향으로 전체 접합하지 않고, 5 mm 내지 15 mm 길이(a)의 접합부(20)를 10 mm 내지 90 mm 간격으로 형성하되, 접합부(20)에 접합되지 않은 비접합부(20)의 길이(c)가 5 mm 내지 75 mm가 되도록 하여 폭방향 롤링이 가능하되, 롤링 과정에서 광섬유(10)가 분리되는 등의 문제를 방지하였다.

이와 같은 길이 제한 중 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 길이(a), 주기(p) 및 비접합부(20)의 길이(c) 중 길이방향 길이(a)를 위 범위보다 작게 하고 그에 따라 주기(p) 및 비접합부(20)의 길이(c)가 위 범위보다 커지는 경우 롤링은 가능하지만 다수의 접합부(20)가 손상되어 광섬유(10)가 분리되는 문제가 있고, 길이방향 길이(a)를 위 범위보다 크게 하고 그에 따라 주기(p) 및 비접합부(20)의 길이(c)가 위 범위보다 작아지는 경우 롤링이 쉽지 않고 롤링 과정에서 광섬유(10)가 파손되거나 특정 광섬유(10)의 분기가 용이하지 않음을 확인하였다.

그리고, 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 접합부(20)에 의하여 접합되지 않은 비접합 영역의 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향 길이(b)는 0 mm 내지 30 mm 정도로 구성되는 것이 폭방향 롤링을 위한 유연성 확보에 유리함을 확인할 수 있었다.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 광섬유 리본이 N개의 광섬유로 구성되는 경우 N개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 위치가 n+1번째 광섬유(10)와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유(10)를 접합하는 연속적인 2개의 접합부(20)의 길이방향 위치 중심에 배치되도록 하여 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 비접합 영역의 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향 길이(b)를 균일하게 할 수 있고, 그에 따라 전체 길이방향 위치에서 균일한 폭방향 유연성을 확보할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예의 광섬유 리본(100)은 12개로 구성되고, 예를 들어, 4(n, n=4)번째 광섬유(10(4))와 5(n+1)번째 광섬유(10)를 접합하기 위한 이격된 복수 개의 접합부(20)의 위치는 5(n+1)번째 광섬유(10(5))와 6(n+2)번째 광섬유(10(6))를 접합하기 위한 이격된 복수 개의 접합부(20) 중심부에 배치되도록 하여 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 비접합 영역의 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향 길이(b)가 광섬유 리본(100)의 길이방향으로 균일하게 최소화될 있다.

반면, N개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 위치가 n+1번째 광섬유(10)와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 길이방향 위치를 동일하게 하는 경우 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)가 폭방향으로 배치된 접합 영역에서는 롤링이 어렵고, 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 비접합 영역의 길이는 길어져 광섬유 리본(100)을 파이프 형태로 롤링하는 것이 어렵게 될 수 있다.

따라서, 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)는 길이방향으로 일정하게 이격되되, 인접한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)가 길이방향으로 엇갈리게 배치하는 것이 더 바람직하다.

그리고, 광섬유(10)를 접합하는 각각의 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 길이(a)는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)은 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부(20)의 길이(c)는 5 mm 내지 75 mm를 만족하는 경우, 폭방향 롤링이 가능하되, 롤링 과정에서 광섬유(10)가 분리되는 등의 문제가 최소화될 수 있음을 확인하였으나, 바람직하게는 각각의 상기 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 길이(a) 13.5mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)는 바람직하게 50 mm 내지 70 mm이며, 상기 비접합부(20)의 길이(c)는 바람직하게 33.5 mm 내지 55 mm 를 만족하는 경우 최적의 롤링 성능과 접합부(20) 또는 광섬유(10) 손상 가능성을 최소화할 수 있음을 확인하였다.

또한, 각각의 상기 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 길이(a) 13.5mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)는 바람직하게 50 mm 내지 70 mm이며, 상기 비접합부(20)의 길이(c)는 바람직하게 33.5 mm 내지 55 mm 를 만족함과 동시에 상기 비접합 영역의 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향 길이(b)는 바람직하게 10 mm 내지 20 mm 인 것이 동일한 길이와 개수의 접합부(20)를 이용하여 광섬유 리본(100)을 구성하는 경우 최적의 유연성이 제공될 수 있었다.

이와 같은 광섬유 리본의 유연성과 안정적인 접합 성능을 확보하기 위하여 상기 접합부의 길이(a)와 상기 비접합부의 길이(c)의 합인 접합부 주기(P)의 광섬유 리본의 길이방향 합에 대한 접합부 길이(a)의 광섬유 리본의 길이방향 합의 비율을 결합율이라 정의할 때 결합율은 5% ~ 50%, 바람직하게는 19% ~ 30%인 것이 바람직함을 확인하였다.

즉, 광섬유 리본의 전체 길이에 대하여 인접한 한 쌍의 광섬유의 접합길이 비율인 결합율이 5%보다 작은 경우는 유연성은 충분하지만 광섬유 리본을 롤링하거나 접속단에서 접속을 위하여 플랫(flat)한 형상으로 펴는 과정에서 일부 접합부가 쉽게 분리되어 안정적인 접합성능을 제공하지 못하고, 결합율이 50% 이상인 경우에는 광섬유 리본을 롤링하기 충분한 유연성이 확보되지 못하였으며, 그 유연성과 접합성능의 적절한 타협점은 19% ~ 30% 범위에서 결정되는 것이 더욱 바람직함을 확인하였다.

따라서, 상기 접합부의 길이(a)와 상기 비접합부의 길이(c) 그리고 그에 따른 접합부의 주기(P)를 전술한 각각의 수치 범위에서 다양하게 변경 적용하더라도 아래의 결합율은 5% ~ 50%, 바람직하게는 19% ~ 30% 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.

- 아래 -

그리고, 도 1 및 도 2에 도시된 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유(10)는 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 세경 광섬유 또는 230 ㎛ 내지 270 ㎛ 인 일반 광섬유일 수 있고, 12개가 접합되어 광섬유 리본(100)을 구성하는 경우 상기 광섬유 리본(100)의 폭(W)은 광케이블과 관련된 IEC 규격 또는 ANSI/ICEA 규격에 근거한 제한인 3.22 mm 이하로 구성될 수 있다.

그리고, 광섬유 리본(100)은 도 2에 도시된 바와 같은 단면 기준으로 복수 개의 광섬유(10)의 중심이 동일 축상에 배치되도록 접합되는 것이 이상적이나, 접합 과정에서 오차가 발생될 수 있으며, 이와 같은 오차가 발생되어도 상기 광섬유 리본(100)을 구성하는 인접한 광섬유(10)의 중심간 높이 편차는 최적의 롤링 성능을 제공하기 위하여 최소화되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 실시예에서, 광섬유 리본(100)을 구성하는 12개의 광섬유(10) 중 2번째 광섬유(10(2))와 9번째 광섬유(10(9))는 각각 기준 높이보다 높거나 낮게 접합되었으나, 2번째 광섬유(10(2))와 9번째 광섬유(10(9))의 중심간 높이차(p)는 광케이블과 관련된 IEC 규격 또는 ANSI/ICEA 규격에 근거하여 각각의 광섬유(10)의 반지름보다도 작은 75 ㎛ 이하가 되어야 한다.

그리고, 접합부(20)는 적절한 양의 레진이 사용된 경우 도 2에 도시된 접합부(20)들과 마찬가지로 내측 방향으로 만곡된 형상으로 경화될 수 있으나 레진의 양조절이 안되어 레진이 과다하게 주입된 경우, 도 2의 11번째 광섬유(10(11))와 12번째 광섬유(10(12))를 접합하는 접합부(20)와 같이 외측 방향으로 만곡된 형태로 경화될 수 있으며, 이와 같이 접합부(20)가 광섬유(10) 외측으로 돌출되어도 접합부(20)의 최대 두께(h)는 마찬가지로 광케이블과 관련된 IEC 규격 또는 ANSI/ICEA 규격에 근거한 제한인 360 ㎛ 이하가 되어야 한다.

그리고, 본 발명에 따른 광섬유 리본(100)의 접합부(20)는 UV 경화형 레진 또는 레이저 소결형 분말 등의 다양한 수지 또는 레진을 UV 경화 또는 레이저 소결하여 구성될 수 있으나, 폭방향 롤링이 가능하면서도 롤링 과정에서 광섬유 분리가 최소화되도록 경화 또는 소결된 상태에서 적어도 다음과 같은 물적 특성을 갖는 것이 필요함을 반복적 실험을 통하여 확인하였다.

즉, 상기 접합부(20)는 광섬유 리본의 롤링을 허용할 수 있도록 종래 일반적으로 사용되던 레진을 이용한 접합부(20)에 비해 높은 신율이 요구되며, 구체적으로 경화 또는 소결된 레진은 100% 이상의 신율을 가질 필요가 있다. 바람직하게는 120% ~ 250%의 신율을 가지는 것이 리본 롤링 특성에 유리하다.

또한, 폭방향 롤링 또는 롤링 상태 유지가 가능하도록 경화 또는 소결된 레진의 탄성 교차계수(secant modulus)는 2.5% 변형률 기준 1 Mpa 내지 200Mpa 정도가 되도록 재질이 선정되어 접합부(20)가 종래 주로 사용되던 레진으로 구성된 접합부(20)보다 낮은 탄성 교차계수(secant modulus)를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 레진의 경화 후 표면이 스티키(sticky) 하지 않는 이상 탄성 교차계수(secant modulus)는 낮을수록 리본 특성이 좋아질 수 있다. 단, 탄성계수 및 신율과의 조화가 이루어져야 한다.

그리고, 이와 같이 광섬유의 길이방향으로 이격된 복수의 접합부(20) 형성을 위하여 정확하고 빠르게 도포하되 경화 또는 소결 전 낙하되는 특성이 방지되도록 적절한 흐름성을 위하여 제조 시 사용되는 방법에 따라 한정된 범위의 값을 가질 수 있다. 25°C 기준으로 일반적인 도포 방법인 롤러를 이용한 롤러 도포 방법에 사용되는 레진은 4,000 mPa·s 내지 6,000 mPa·s의 점성(Viscosity)을 가지나, 정밀한 도포를 위하여 디스펜서를 사용하는 디스펜서 도포 방법의 경우 레진의 점성(Viscosity)은 500 mPa·s 내지 1500 mPa·s 범위를 만족하는 것이 바람직함을 확인하였다.

상기 롤러 도포 방법은 레진 주입부를 구비하여 주기적으로 레진 주입이 가능한 형상의 롤러를 이용한 방법을 의미한다.

그리고, 롤링된 리본을 일괄 접속하기 위해 기존의 플랫(flat)한 형상의 리본으로 돌아가기 위해 5 MPa 내지 25 MPa의 인장강도(Tensile strength)를 가지는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 광섬유 리본(100)의 하나의 실시예의 요부의 확대 단면도를 도시하며, 도 4는 본 발명에 따른 광섬유 리본(100)의 다른 실시예의 요부의 확대 단면도를 도시한다.

구체적으로 도 3에 도시된 실시예는 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유(10)가 직경이 230 ㎛ 내지 270 ㎛ 인 일반 광섬유 리본(100)일 수 있고, 도 4에 도시된 실시예는 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유(10)가 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 세경 광섬유 리본(100)일 수 있다.

여기서, 상기 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유(10)는 글래스 코어(11) 및 상기 클래스 코어를 감싸는 UV 경화성 레진을 이용하여 경화된 클래드층(13)으로 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 광섬유 리본(100)은 12개의 일반 광섬유(10)가 접합되어 12심 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 제한인 광섬유 리본 또는 광케이블과 관련된 IEC 규격 또는 ANSI/ICEA 규격에 근거한 3.22mm(3,220㎛)가 존재하므로, 대부분의 인접한 광섬유(10)가 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 상호 외접한 상태로 접합되어야 한다.

즉, 광섬유(10)의 직경이 250 ㎛인 12 개의 광섬유(10)의 직경의 합만 3,000 ㎛이므로 일부 광섬유(10)가 이격된 상태(도 4 참조)와 접합되더라도 대부분의 광섬유(10)들은 상호 외접한 상태로 접합부(20)가 형성되어야 한다.

따라서, 상기 일반 광섬유(10)의 경우 복수 개의 접합부(20) 중 광섬유(10)가 외접한 상태로 접합되는 접합부(20)의 개수가 광섬유(10)가 이격된 상태로 접합되는 접합부(20)의 개수보다 많을 수 있다.

반면, 도 4에 도시된 광섬유 리본(100)은 12개의 세경 광섬유(10)가 접합되어 구성되며, 직경의 합은 최대 2,640 ㎛에 불과하여, 12심 광섬유 리본(100)의 폭의 제한인 3.22mm(3,220 ㎛)에 여유가 있다.

광섬유(10)를 불연속적으로 접합하여 광섬유 리본(100)을 구성하는 경우, 광섬유(10)를 외접시켜 접합되는 것보다 도 4에 도시된 바와 같이, 광섬유(10)를 이격시킨 상태로 그 사이를 레진으로 접합하여 접합부(20)를 구성하는 것이 접합 성능이 더 우수할 수 있다. 즉, 광섬유 리본(100)은 12개의 세경 광섬유(10)가 접합되어 구성하는 경우, 대부분의 광섬유(10)들은 상호 이격된 상태로 접합부(20)가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 세경 광섬유(10)의 경우 복수 개의 접합부(20) 중 광섬유(10)가 이격된 상태로 접합되는 접합부(20)의 개수가 광섬유(10)가 외접한 상태로 접합되는 접합부(20)의 개수보다 많을 수 있다.

정리하면, 광섬유(10)의 직경과 광섬유 리본(100)의 폭 제한을 고려하여 접합되는 광섬유(10)를 외접시킨 상태로 접합할 것인지 또는 이격시켜 접합할 것인지를 결정할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 광섬유 리본(100)의 다른 실시예의 접합부(20)의 확대도를 도시한다.

전술한 실시예들은 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하기 위한 하나의 접합부(20)는 레진으로 꽉찬 형태로 구성되는 예들이나, 하나의 접합부(20)가 복수개의 접착점(21)으로 구성될 수도 있다.

즉, 도 5에 도시된 예에서, 접속되는 한 쌍의 광섬유(10)는 외접하고, 외접된 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 하나의 접합부(20)는 5개의 접착점(21)으로 구성되어, 하나의 접합부(20)를 구성하는 레진의 양을 감소하여 더욱 큰 유연성을 제공할 수 있으며, 레진의 양은 줄어 유연성은 향상되어도 상기 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 접합부(20)에 의하여 접합되지 않은 비접합 영역의 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향 길이(b)는 거의 동일하게 유지할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 접합부(20)를 복수 개의 접착점(21) 형태로 구성하되, 접합되는 광섬유(10)를 미세하게 이격시킨 상태로 접합하는 방법도 가능하다. 전술한 바와 같이 광섬유(10) 직경이 상대적으로 크지만 광섬유 리본(100)의 폭제한이 존재하는 경우에도 각각의 접합부(20)에 비하여 접착점(21)의 크기 또는 부피가 작으므로 광섬유(10)를 미세하게 이격시켜 복수 개의 접착점(21)을 하나의 접착부를 구성하도록 접합하는 방법으로 접합부(20)의 접합 안정성과 함께 유연성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

100 : 광섬유 리본
10 : 광섬유
20 : 접합부

Claims (18)

1. 복수 개의 광섬유가 나란하게 접합되어 구성되는 광섬유 리본에 있어서,
   복수 개의 광섬유 중 각각 인접한 한 쌍의 광섬유는 광섬유의 길이방향으로 미리 결정된 간격의 복수 개의 접합부를 통해 접합되며,
   상기 광섬유의 길이방향으로, 각각의 접합부의 길이는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부의 주기는 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부의 길이는 5 mm 내지 75 mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접합부의 길이는 바람직하게 13. 5mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부의 주기는 바람직하게 50 mm 내지 70 mm이며, 상기 비접합부의 길이는 바람직하게 33.5 mm 내지 55 mm 인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광섬유 리본의 폭방향으로 접합부에 의하여 접합되지 않은 비접합 영역의 상기 광섬유 리본의 길이방향 길이는 0 mm 내지 30 mm 인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
4. 제3항에 있어서,
   상기 비접합 영역의 상기 광섬유 리본의 길이방향 길이(b)는 바람직하게 10 mm 내지 20 mm 인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
5. 제1항에 있어서,
   상기 광섬유 리본은 N개의 광섬유를 포함하여 구성되며, N개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 n+1번째 광섬유와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유를 접합하는 접합부의 길이방향 위치 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
6. 제1항에 있어서,
   상기 접합부는 접합되는 한 쌍의 광섬유가 외접한 상태로 접합부의 상부와 하부를 접합하거나, 한 쌍의 광섬유가 이격된 상태로 이격된 광섬유 사이를 접합하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
7. 제6항에 있어서,
   상기 광섬유의 직경이 230 ㎛ 내지 270 ㎛ 인 경우 복수 개의 접합부 중 광섬유가 외접한 상태로 접합되는 접합부의 개수가 광섬유가 이격된 상태로 접합되는 접합부의 개수 보다 많은 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
8. 제6항에 있어서,
   상기 광섬유의 직경이 180 ㎛ 내지 220 ㎛ 인 경우 복수 개의 접합부 중 광섬유가 이격된 상태로 접합되는 접합부의 개수가 광섬유가 외접한 상태로 접합되는 접합부의 개수 보다 많은 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
9. 제1항에 있어서,
   상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 경화 또는 소결 상태의 신율(Elongation)은 120% 내지 250%인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
10. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 경화 또는 소결 상태의 탄성 교차계수(secant modulus)는 2.5% 변형률 기준 1 Mpa 내지 200 Mpa인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
11. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 접합부는 레진의 일반 도포 방법으로 구성되며, 상기 일반 도포 방법에 사용되는 레진의 점성(Viscosity)은 25°C 기준 4,000 mPa·s 내지 6,000 mPa·s인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
12. 제11항에 있어서,
    상기 일반 도포 방법은 레진 주입부를 구비하여 주기적으로 레진 주입이 가능한 형상의 롤러를 이용한 롤러 도포 방법인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
13. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 접합부는 레진의 정밀 도포 방법으로 구성되며, 상기 정밀 도포 방법에 사용되는 레진의 점성(Viscosity)은 25°C 기준 500 mPa·s 내지 1,500 mPa·s인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
14. 제13항에 있어서,
    상기 정밀 도포 방법은 디스펜서를 이용한 디스펜서 도포 방법인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
15. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 접합부를 구성하는 레진의 인장강도(Tensile Strength)는 5 MPa 내지 25 MPa 인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
16. 제1항에 있어서,
    상기 접합부의 길이(a)와 상기 비접합부의 길이(c)의 합인 접합부 주기(P)에 대하여, 결합율을 아래의 식과 같이 정의할 때, 상기 결합율은 5% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
    - 아래 -
    

    
17. 제16항에 있어서,
    상기 결합율은 더욱 바람직하게 19% ~ 30%인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항의 광섬유 리본을 말아서 구성되며, 상기 광섬유 리본을 구성하는 적어도 하나의 광섬유는 접합되는 적어도 하나의 광섬유와 비접합 상태로 배치되는 적어도 하나의 광섬유를 포함하는 말린 광섬유 리본.
    

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