KR20230041805A - 광파이버 융착 접속기 및 광파이버 융착 접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광파이버 융착 접속기는 교체 가능한 홈 형성 유닛, 조명부, 렌즈, 카메라, 한 쌍의 방전 전극, 고전압 발생 회로, 가동 스테이지, 이미지 프로세서, 및 접속 조건 프로세서를 포함한다.

Description

광파이버 융착 접속기 및 광파이버 융착 접속 방법

본 발명은 광파이버 융착 접속기 및 광파이버 융착 접속 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2020년 8월 31일에 출원된 일본 특허 출원 제2020-145838호로부터의 우선권을 주장하며, 그 내용은 전체가 참조에 의해 본 명세서에 편입된다.

특허문헌 1 및 2는 각각, 서로 마주 보는 한 쌍의 파이버 끝이 서로 접속되도록, 방전 가열에 의해 파이버군들 중 하나를 구성하는 복수의 광파이버(매스 파이버(mass fiber))의 단부와 다른 하나의 파이버군을 구성하는 복수의 광파이버(매스 파이버)의 단부를 융착 접속하는 광파이버 융착 접속기를 개시하고 있다. 광파이버 융착 접속기(optical fiber fusion splicer)에서, 광파이버의 개수에 따라 접속 조건(예를 들어, 전압량 또는 전류량)을 변경하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 광파이버의 직경에 따라 접속 조건을 변경시키는 광파이버 융착 접속 방법이 개시되어 있다.

일본공개특허 제H7-287139호 일본공개특허 제H5-119226호 일본특허 제4429540호

그러나, 종래 널리 사용되고 있는 매스 파이버에 대해서는, 매스 파이버의 종류의 수가 적었고, 서로 인접한 광파이버의 중심 사이의 거리(이하, 파이버 피치(fiber pitch)라고 함)의 종류도 적었다.

최근에는 다양한 사양의 매스 파이버가 사용되며 파이버 피치의 종류도 증가하고 있다. 예를 들어, 여러 종류의 다른 파이버 피치를 가지고 있지만 모두 같은 파이버 피치를 가지고 있지는 않은 매스 파이버가 또한 사용된다.

그러나, 특허문헌 1∼3의 광파이버 융착 접속기 및 융착 접속 방법에 있어서는, 광파이버의 수 및 그 직경에 의해서만 접속 조건이 설정되기 때문에, 한 쌍의 매스 파이버가 적절한 접속 조건에 의해 서로 융착 접속되지 않을 수 있다는 문제점이 있다. 접속 조건이 적합하지 않은 경우, 융착-접속된 매스 파이버에서 연결 손실이 증가한다.

본 발명은 상술한 상황을 감안하여 안출된 것으로서, 파이버 피치에 따른 접속 조건 하에서 광파이버를 융착 접속할 수 있는 광파이버 융착 접속기 및 광파이버 융착 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태에 따른 광파이버 융착 접속기는 복수의 제1 위치결정 홈 및 복수의 제2 위치결정 홈을 포함하는 교체 가능한 홈 형성 유닛 - 제1 위치결정 홈은 복수의 제1 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 제2 위치결정 홈은 복수의 제2 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 제1 광파이버는 제1 매스 파이버를 구성하고 복수의 제1 유리부를 포함하고, 제2 광파이버는 제2 매스 파이버를 구성하고 복수의 제2 유리부를 포함함 -; 홈 형성 유닛 상에 배치되는 제1 광파이버와 제2 광파이버를 광으로 조명하는 조명부; 제1 유리부, 제1 유리부 주위의 영역, 제2 유리부, 및 제2 유리부 주위의 영역을 통과하는 광을 집광하는 렌즈; 렌즈에 의해 형성된 이미지를 캡쳐하는 카메라; 방전에 의해, 홈 형성 유닛 상에 배치되는 제1 광파이버의 제1 유리부 및 제2 광파이버의 제2 유리부를 가열 및 용융시키는 한 쌍의 방전 전극; 한 쌍의 방전 전극 사이에 방전을 발생시키는 고전압 발생 회로; 제1 광파이버를 제1 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키고 제2 광파이버를 제2 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키는 가동 스테이지; 카메라에 의해 캡쳐된 이미지에 기초해서, 제1 광파이버의 파이버 피치 및 제2 광파이버의 파이버 피치 중 적어도 하나를 취득하는 이미지 프로세서; 및 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산에 의해 설정하는 접속 조건 프로세서를 포함한다.

전술한 광파이버 융착 접속기에서, 접속 조건 프로세서는 이미지 프로세서에 의해 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 설정한다. 결론적으로, 제1 매스 파이버를 구성하는 제1 광파이버는 파이버 피치에 따라 접속 조건 하에서 제2 매스 파이버를 구성하는 제2 광파이버와 일대일로 융착 접속될 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따른 광파이버 융착 접속기에서, 이미지 프로세서는 이미지에 기초해서 제1 광파이버의 개수 및 제2 광파이버의 개수를 결정하고, 접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 제1 광파이버의 파이버 피치, 제2 광파이버의 파이버 피치, 제1 광파이버의 개수, 및 제2 광파이버의 개수에 대응하는 접속 조건을 설정할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따른 광파이버 융착 접속기에서, 이미지 프로세서는 이미지에 기초해서 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 또는 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나를 취득하고, 접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 제1 광파이버의 파이버 피치 및 제1 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건을 설정하거나, 선택 또는 계산에 의해 제2 광파이버의 파이버 피치 및 제2 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건을 설정할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따른 광파이버 융착 접속기에서, 이미지 프로세서는 이미지에 기초해서 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 및 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나를 취득하고, 접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 제1 광파이버의 파이버 피치, 제2 광파이버의 파이버 피치, 제1 광파이버의 직경, 및 제2 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건을 설정할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 광파이버 융착 접속 방법은 광파이버 융착 접속기를 사용하고 제1 매스 파이버 및 제2 매스 파이버를 융착 접속한다. 광파이버 융착 접속기는 복수의 제1 위치결정 홈 및 복수의 제2 위치결정 홈을 포함하는 교체 가능한 홈 형성 유닛 - 제1 위치결정 홈은 복수의 제1 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 제2 위치결정 홈은 복수의 제2 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 제1 광파이버는 제1 매스 파이버를 구성하고 복수의 제1 유리부를 포함하고, 제2 광파이버는 제2 매스 파이버를 구성하고 복수의 제2 유리부를 포함함 -; 홈 형성 유닛 상에 배치되는 제1 광파이버 및 제2 광파이버를 광으로 조명하는 조명부; 제1 유리부, 제1 유리부 주위의 영역, 제2 유리부, 및 제2 유리부 주위의 영역을 통과하는 광을 집광하는 렌즈; 렌즈에 의해 형성된 이미지를 캡쳐하는 카메라; 방전에 의해, 홈 형성 유닛 상에 배치되는 제1 광파이버의 제1 유리부 및 제2 광파이버의 제2 유리부를 가열 및 용융시키는 한 쌍의 방전 전극; 한 쌍의 방전 전극 사이에 방전을 발생시키는 고전압 발생 회로; 및 제1 광파이버를 제1 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키고 제2 광파이버를 제2 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키는 가동 스테이지를 포함하고, 융착 접속 방법은, 카메라에 의해 캡쳐된 이미지에 기초해서, 제1 광파이버의 파이버 피치 및 제2 광파이버의 파이버 피치를 취득하는 단계; 및 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산에 의해 설정하는 단계를 포함한다.

전술한 광파이버 융착 접속 방법에서, 카메라에 의해 캡쳐된 이미지에 기초해서 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건이 설정된다. 결론적으로, 제1 매스 파이버를 구성하는 제1 광파이버는 파이버 피치에 따라 접속 조건 하에서 제2 매스 파이버를 구성하는 제2 광파이버와 일대일로 융착 접속될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 광파이버 융착 접속 방법에서, 접속 조건은 제1 매스 파이버가 제2 매스 파이버에 융착 접속되기 전에 설정될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 광파이버 융착 접속 방법에서, 제1 광파이버의 개수 및 제2 광파이버의 개수는 이미지에 기초해서 결정되고, 제1 광파이버의 파이버 피치, 제2 광파이버의 파이버 피치, 제1 광파이버의 개수, 및 제2 광파이버의 개수에 대응하는 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 광파이버 융착 접속 방법에서, 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 또는 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나가 이미지에 기초해서 취득되고, 제1 광파이버의 파이버 피치 및 제1 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정되거나, 제2 광파이버의 파이버 피치 및 제2 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 광파이버 융착 접속 방법에서, 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 및 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나가 이미지에 기초해서 취득되고, 제1 광파이버의 파이버 피치, 제2 광파이버의 파이버 피치, 제1 광파이버의 직경, 및 제2 광파이버의 직경에 대응하는 접속 조건은 선택 또는 계산에 의해 설정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제1 매스 파이버를 구성하는 제1 광파이버는 파이버 피치에 따른 접속 조건 하에서 제2 매스 파이버를 구성하는 제2 광파이버와 일대일로 융착 접속될 수 있다.

도 1은 전후 방향에서 보았을 때의 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기를 나타낸 도면이고, 광파이버 융착 접속기를 나타낸 개념적인 단면도이다.
도 2a는 수평 방향에서 보았을 때의 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기를 나타낸 도면이고, 광파이버 융착 접속기를 나타낸 개념적인 단면도이다.
도 2b는 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기의 관련 부분을 나타내는 도면이고, 도 2a의 참조 부호 E로 표시되는 부분을 나타내는 개념적인 확대 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2a에 도시된 광파이버 융착 접속기에 구비된 홈 형성 유닛의 상측에서 바라보았을 때 홈 형성 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 홈 형성 유닛에 한 쌍의 매스 파이버의 한 쌍의 방전 전극과 유리부가 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기의 기능을 설명하는 블록도이다.
도 6은 도 2a 및 도 5에 도시된 광파이버 융착 접속기에 구비된 카메라에 의해 촬영된 이미지의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 이미지의 선분(line segment)(L1)에서의 휘도 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기에서 파이버 피치와 방전 강도 간의 관계를 나타내는 표의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 한 쌍의 방전 전극 사이에서 발생하는 방전으로 인한 온도 영역의 프로파일과 파이버 피치가 큰 경우의 광파이버의 위치 간의 관계의 제1 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 제1 예보다 작은 파이버 피치를 갖는 광파이버의 위치 간의 관계와 한 쌍의 방전 전극 사이에 발생하는 방전으로 인한 온도 영역의 프로파일의 제2 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기의 기능을 설명하는 블록도이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기에서 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 표의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기에서 파이버 피치, 광파이버의 수, 및 방전 강도의 관계를 나타내는 표의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기에서 파이버 피치, 광파이버의 직경, 및 방전 강도의 관계를 나타내는 표의 일례를 나타내는 도면이다.

제1 실시예

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

도 1, 2a 및 2b에 도시된 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기(10)는 2개의 매스 파이버(제1 매스 파이버 및 제2 매스 파이버)를 융착 접속하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 광파이버 융착 접속기(10)는 제1 매스 파이버를 구성하는 복수의 제1 광파이버 중 하나의 제1 광파이버와 제2 매스 파이버를 구성하는 복수의 제2 광파이버 중 하나의 제2 광파이버를 대응시켜 융착 접속한다. 따라서, 상기 광파이버 융착 접속기(10)는 제1 매스 파이버를 구성하는 제1 광파이버와 제2 매스 파이버를 구성하는 제2 광파이버를 융착 접속하도록 구성된다.

여기서, "하나의 제1 광파이버가 하나의 제2 광파이버에 대응하여 융착 접속된다"는 것은 하나의 제1 광파이버와 하나의 제2 광파이버가 융착 접속 전에 서로 대면하고, 이 상태에서 하나의 제1 광파이버가 하나의 제2 광파이버에 융착 접속되는 것을 의미한다.

나아가 제1 광파이버는 제1 매스 파이버이고, 상기 제1 파이버군으로 지칭될 수 있다. 제2 광파이버는 제2 매스 파이버이고, 제2 파이버군으로 지칭될 수 있다.

이하의 설명에서, "복수의 제1 광파이버를 복수의 제2 광파이버에 융착 접속하여 하나의 제1 광파이버가 하나의 제2 광파이버에 대응하여 융착 접속되는 것"은 "복수의 제1 광파이버를 복수의 제2 광파이버에 융착 접속하는 것"이라고 간단히 칭할 수 있다.

본 명세서에서, 광파이버 F1은 본 발명의 제1 광파이버에 대응하고, 광파이버 F1은 "제1 광파이버(F1)"로 지칭된다. 광파이버 F1은 제1 매스 파이버(MF1)를 구성한다.

광파이버 F2는 제2 광파이버에 대응하고, 광파이버 F2는 "제2 광파이버(F2)"로 지칭된다. 광파이버 F2는 제2 매스 파이버(MF2)를 구성한다.

광파이버 F1 및 F2의 각각은 유리부 G 및 유리부 G를 코팅하는 코팅부 C를 포함한다.

즉, 제1 광파이버(F1)는 제1 유리부(G1) 및 제1 유리부(G1)를 코팅하는 제1 코팅부(C1)를 포함한다. 제2 광파이버(F2)는 제2 유리부(G2) 및 제2 유리부(G2)를 코팅하는 제2 코팅부(C2)를 포함한다.

실시예에서, 제1 매스 파이버(MF1)는 8개의 광파이버 F1(1차 파이버 F1, 2차 파이버 F1, ..., 8차 파이버 F1)로 형성된다.

유사하게, 제2 매스 파이버(MF2)는 8개의 광파이버 F2(1차 파이버 F2, 2차 파이버 F2, ..., 8차 파이버 F2)로 형성된다.

실시예에서, 8개의 광파이버(F1)는 8개의 광파이버(F2)에 대해 일대일로 융착 접속된다.

이하에서 설명되는 실시예에서, 제1 매스 파이버(MF1) 및 제2 매스 파이버(MF2)의 각각을 구성하는 광파이버의 개수가 8개인 경우를 설명할 것이다.

본 발명에 있어서, 광파이버의 개수는 8개로 한정되지 않는다. 광파이버의 수는 8보다 작거나 8보다 클 수 있다. 즉, 광파이버의 수 N은 2보다 큰 정수여야 한다. 즉, 제1 매스 파이버(MF1) 및 제2 매스 파이버(MF2)의 각각은 1차 파이버 내지 N차 파이버의 복수의 파이버로 형성된다.

광파이버 융착 접속기(10)에서는, 매스 파이버 MF1 및 MF2를 구성하는 광파이버 F1 및 F2를 집합적으로 융착 접속시키는 것이 가능하다. 광파이버 F1은 일렬로 배열된 상태에서 매스 파이버를 형성하기 위해 연결될 수 있지만, 광파이버들(F1)은 연결되지 않을 수 있다. 광파이버 F2에도 동일하게 적용된다.

광파이버 융착 접속기(10)는 한 쌍의 가동 스테이지(11)(제1 가동 스테이지(11L) 및 제2 가동 스테이지(11R), 한 쌍의 파이버 홀더(12)(제1 파이버 홀더(12L) 및 제2 파이버 홀더(12R)), 홈 형성 유닛(13), 한 쌍의 파이버 클램프(14)(제1 파이버 클램프(14L) 및 제2 파이버 클램프(14R)), 및 한 쌍의 방전 전극(15)(제1 방전 전극(15A) 및 제2 방전 전극(15B))을 포함한다. 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)가 정렬되는 방향과 한 쌍의 방전 전극(15)(15A, 15B)이 정렬되는 방향은 서로 직교한다.

본 명세서에 있어서, 한 쌍의 가동 스테이지(11L, 11R)가 정렬되는 방향은 X축으로 표현되고, 수평 방향 X로 지칭될 수도 있다. 또한, 한 쌍의 방전 전극(15)(15A, 15B)이 정렬되는 방향은 Y축으로 표현되고, 전후 방향 Y로 지칭될 수도 있다. 또한, 수평 방향 X 및 전후 방향 Y 모두에 직교하는 방향은 Z축으로 표현되며, 수직 방향 Z로 지칭될 수 있다.

수평 방향 X는 광파이버 F1 및 F2가 확장되는 방향이기도 하다. 또한 전후 방향 Y는 광파이버 F1 및 F2가 정렬되는 방향이기도 하다.

한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)는 수평 방향 X로 이격되어 있다. 각각의 가동 스테이지(11)는 액추에이터(actuator) 등과 같은 구동 소스(도면에 도시되지 않음)에 의해 구동되며, 따라서 도면에 도시되지 않은 베이스 상에서 수평 방향 X로 이동 가능하다. 수평 방향 X에서, 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)는 서로 접근하는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 이동 가능하다.

한 쌍의 파이버 홀더(12)(12L, 12R)는 각각 코팅된 부품 C(C1, C2)를 포함하는 광파이버 F1 및 F2를 파지하도록 구성된다. 파이버 홀더(12)(12L, 12R)는 매스 파이버 MF1 및 MF2를 파지할 수 있다. 즉, 도 1의 좌측에 위치한 제1 파이버 홀더(12L)는 매스 파이버 MF1을 파지할 수 있다. 도 1의 우측에 위치한 제2 파이버 홀더(12R)는 매스 파이버 MF2를 파지할 수 있다. 한 쌍의 파이버 홀더(12)(12L, 12R)는 각각 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)에 탈착 가능하게 고정된다. 광파이버 F1 및 F2를 파지하는 파이버 홀더(12)(12L, 12R)가 가동 스테이지(11)(11L, 11R)에 고정되어 있는 상태에서, 광파이버 F1 및 F2의 길이 방향이 수평 방향 X를 향하게 된다. 이 상태에서, 가동 스테이지(11)(11L, 11R)는 광파이버 F1 및 F2가 광파이버 F1 및 F2의 길이 방향으로 이동하게 할 수 있다.

전술한 파이버 홀더(12)(12L, 12R)는, 예를 들면, 가동 스테이지(11)(11L, 11R)로부터 탈부착이 불가능할 수도 있다. 즉, 파이버 홀더(12)는 가동 스테이지(11)와 함께 일체화되도록 구비될 수도 있다.

상기 홈 형성 유닛(13)은 도면에 도시되지 않은 베이스에 배치되며, 수평 방향 X로 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R) 사이에 위치된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 홈 형성 유닛(13)은 수직 방향 Z로 이를 관통하고 내부에 형성되는 관통공(through-hole)(131)을 갖는다. 홈 형성 유닛(13)은 위치결정 홈(132)을 갖는다. 구체적으로, 도 3에서, 홈 형성 유닛(13)은 좌측에 위치하는 제1 위치결정 홈(132L)과, 우측에 위치하는 제2 위치결정 홈(132R)을 갖는다. 위치결정 홈(132)(132L, 132R)은 관통공(131)의 양쪽 영역에서 홈 형성 유닛(13)의 상면에 수평 방향 X로 형성된다. 위치결정 홈(132)(132L, 132R)은 수평 방향으로 확장된다. 도 2b에서, 위치결정 홈(132)의 형상은 단면이 V자형 홈(V-groove)이지만, 예를 들어, U자형 홈 또는 사다리꼴형 홈일 수 있다. 도 1, 2a, 2b, 및 4에 도시된 바와 같이, 파이버 홀더(12)(12L, 12R)로부터 연장된 광파이버(F1 및 F2)의 전단부에 노출된 유리부(G)는 위치결정 홈(132)(132L, 132R)에 배치된다. 구체적으로, 도 4에서, 광파이버(F1)의 전단부에 노출된 제1 유리부(G1)는 좌측에 위치하는 제1 위치홈(132L)에 배치된다. 마찬가지로, 광파이버(F2)의 전단부에 노출된 제2 유리부(G2)는 우측에 위치된 제2 위치결정 홈(132R)에 배치된다. 결과적으로, 위치결정 홈(132)은 광파이버(F1, F2)의 유리부(G1, G2)를 제 위치에 고정(정렬)할 수 있다. 도 1에서, 홈 형성 유닛(13)은 위치결정 홈(132)의 바닥부(도 2b 참조)를 통과하는 단면도로 도시되어 있으며, 전후 방향 Y에 직교한다. 따라서, 유리부(G1, G2)는 도 1에서 위치결정 홈(132)으로부터 떨어져 있지만, 실제로는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 유리부(G)는 위치결정 홈(132)의 내부 표면과 접촉한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 위치결정 홈(132)(132L, 132R)은 관통공(131)의 양측에서 전후 방향 Y로 정렬된다. 전후 방향 Y로 정렬되는 위치결정 홈(132)(132L, 132R)은 동일한 거리에 배치된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 광파이버(F1)의 유리부(G1)는 각각의 위치결정 홈(132L)에 배치될 수 있고, 광파이버(F2)의 유리부(G2)는 각각의 위치결정 홈(132R)에 배치될 수 있다. 이러한 이유로 광파이버 F1 및 F2의 유리 부품 G1 및 G2를 동일한 거리로 정렬할 수 있다.

홈 형성 유닛(13)은 도면에 도시되지 않은 베이스로부터 탈부착이 가능하다. 즉, 홈 형성 유닛(13)은 교체가 가능하다. 따라서, 광파이버 융착 접속기(10)에는, 사전에 준비되어 있는 복수의 종류의 홈 형성 유닛(13) 중에서 선택된 홈 형성 유닛이 사용될 수 있다. 복수의 종류의 홈 형성 유닛(13)은, 예를 들어, 전후 방향 Y로 서로 인접한 위치결정 홈(132)의 중심들 사이에 서로 다른 거리(피치)를 갖는 홈 형성 유닛, 전후 방향 Y로 정렬되는 서로 다른 개수의 위치결정 홈(132)을 갖는 홈 형성 유닛, 및 전후 방향 Y로 위치결정 홈(132)의 폭이 다른 홈 형성 유닛을 포함할 수 있다. 홈 형성 유닛(13)를 교체함으로써, 광파이버 융착 접속기(10)에 의해 취급되는 광파이버 F1 및 F2의 파이버 피치, 광파이버 F1 및 F2의 개수, 및 광파이버 F1 및 F2의 직경을 변경시키는 것이 가능하다. "광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치"는 서로 인접한 제1 광파이버들(F1)의 중심 사이의 거리 또는 서로 인접한 제2 광파이버들(F2)의 중심 사이의 거리를 의미한다. 즉, "광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치"는 제1 광파이버들의 파이버 피치 및 제2 광파이버들의 파이버 피치를 의미한다. 이하의 설명에서, "복수의 파이버 피치"는 간단히 "파이버 피치"로 지칭될 수 있다.

한 쌍의 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G)(제1 유리부(G1), 제2 유리부(G2))가 서로 대면하도록 제 위치에 고정하는 홈 형성 유닛(13)은, 예를 들어, 수평 방향 X로 2개의 홈 형성 유닛(제1 홈 형성 유닛, 제2 홈 형성 유닛)으로 분리되어 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 홈 형성 유닛 및 제2 홈 형성 유닛은 각각 위치결정 홈(132L 및 132R)을 가질 필요가 있다.

한 쌍의 광파이버 클램프(14)(14L, 14R)는 홈 형성 유닛(13)의 상부에 위치하고, 홈 형성 유닛(13)의 상부 표면에 대하여 개폐되도록 구성된다. 한 쌍의 파이버 클램프(14)(14L, 14R)는 수평 방향 X로 관통공(131)의 양쪽 영역에서 홈 형성 유닛(13)의 상부 표면에 대하여 개폐된다. 홈 형성 유닛(13)의 상부 표면에 대하여 파이버 클램프(14)를 폐쇄함으로써, 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)가 홈 형성 유닛(13)과 파이버 클램프(14)(14L, 14R) 사이에 유지되고, 따라서 유리부(G)(G1, G2)가 위치결정 홈(132)(132L, 132R)으로부터 상방으로 제거되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 참고로, 홈 형성 유닛(13)의 상부 표면에 대하여 파이버 클램프(14)가 폐쇄된 상태에서도, 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)가 위치결정 홈(132)(132L, 132R)의 길이 방향(수평 방향 X)으로 이동할 수 있도록 파이버 클램프(14)의 폐쇄력이 설정된다. 파이버 클램프(14)의 폐쇄력은, 예를 들어, 홈 형성 유닛(13)으로 향하는 파이버 클램프(14)에 힘을 가하는 스프링 또는 자석, 또는 파이버 클램프(14)의 중량 등에 의해 결정된다.

도 2a, 2b, 및 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 방전 전극(15)(15A, 15B)은 전후 방향 Y로 간격을 두고 정렬되고 이격된다. 한 쌍의 방전 전극들(15A, 15B)은 홈 형성 유닛(13)에서 수평 방향 X로 서로 대향하는 제1 위치결정 홈(132L)과 제2 위치결정 홈(132R) 사이의 영역을 끼우도록, 그리고 전후 방향 Y로 위치결정 홈(132)을 끼우도록 위치된다. 추가적으로, 한 쌍의 방전 전극(15)은 전후 방향 Y로 관통공(131)의 양측에 위치된다. 한 쌍의 방전 전극(15)(15A, 15B)은, 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 홈 형성 유닛(13)의 상부 표면에 형성된 전극 홈(133)(133A, 133B) 상에 배치됨으로써 홈 형성 유닛(13)에 위치 고정될 수 있다.

홈 형성 유닛(13) 상에 수평 방향 X로 서로 대향하는 광파이버(F1 및 F2)가 배치된 상태에서, 광파이버(F1 및 F2)의 한 쌍의 유리부(G1 및 G2)의 단부(도 4에 도시된 바와 같이 관통공(131)과 중첩되는 단부)는 상술한 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에서 발생되는 방전에 의해 가열 및 용융된다.

방전 전극들(15)(15A, 15B)과 매스 파이버(MF1 및 MF2)의 위치 관계가 구체적으로 설명될 것이다.

방전 전극(15A)은 전극 단부(15AE)(제1 전극 단부)를 갖는다. 방전 전극(15B)은 전극 단부(15BE)(제2 전극 단부)를 갖는다. 전극 단부(15AE)는 전후 방향 Y로 전극 단부(15BE)와 대향한다.

도 4에서, 전후 방향 Y로, 참조 부호 W1은 전후 방향 Y로 제1 매스 파이버(MF1)의 외부에 위치하는 2개의 광파이버(F1)의 중심(유리부(G1)) 사이의 거리를 의미한다. 구체적으로, 제1 매스 파이버(MF1)를 구성하고 전후 방향 Y로 배치되는 8개의 광파이버(F1) 중, 참조 부호 W1은 전극 단부(15AE)에 가장 가까운 광파이버(F1)(1차 광파이버(F1)의 유리부(G1))의 중심의 위치와 전극 단부(15BE)에 가장 가까운 광파이버(F1)(8차 광파이버(F1)의 유리부(G1))의 위치 사이의 거리에 대응한다. 거리 W1의 중간 위치는 참조 부호 CL1로 표시된다.

참조 부호 W2는 전후 방향 Y로 제2 매스 파이버(MF2)의 외측에 위치한 두 개의 광파이버(F2)의 중심(유리부(G2)) 사이의 거리를 의미한다. 구체적으로, 제2 매스 파이버(MF2)를 구성하고 전후 방향 Y로 배열된 8개의 광파이버(F2) 중, 참조 부호 W2는 전극 단부(15AE)에 가장 가까운 광파이버(F2)의 중심(1차 광파이버(F2)의 유리부(G2))의 위치와 전극 단부(15BE)에 가장 가까운 광파이버(F2)의 중심(8차 광파이버(F2)의 유리부(G2))의 위치 사이의 거리에 대응한다. 거리 W2의 중간 위치는 참조 부호 CL2로 표시된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 매스 파이버(MF1)를 형성하는 8개의 광파이버(F1) 및 제2 매스 파이버(MF2)를 형성하는 8개의 광파이버(F2)는 전극 단부(15AE)와 전극 단부(15BE) 사이에 끼워진 영역 SR에 배치된다. 구체적으로, 8개의 광파이버(F1) 및 8개의 광파이버(F2)는, 전극 단부(15AE)와 전극 단부(15BE) 사이의 중심 영역, 즉 영역 SR의 중심에서 8개의 광파이버(F1)가 8개의 광파이버(F2)에 일대일로 대응하도록 배열된다.

즉, 제1 매스 파이버(MF1)의 거리(W1)의 중간 위치(CL1)는 전후 방향 Y의 중간 지점 P에서 제2 매스 파이버(MF2)의 거리(W2)의 중간 위치(CL2)와 일치한다. 중간 지점(P)은 전극 단부(15AE)와 전극 단부(15BE)를 연결하는 가상 선의 실질적으로 중심에 위치된다.

여기서, "실질적으로 중심에 위치된"이라는 용어는, 방전에 의한 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수광되는 열량의 최적화를 달성하는 효과가 얻어지는 한, 중간 지점(P)이 전극 단부(15AE)와 전극 단부(15BE)를 연결하는 가상 선의 중심 위치로부터 약간 변위될 수 있음을 의미한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 광파이버 융착 접속기(10)는 조명부(16), 렌즈(17), 및 카메라(18)를 더 포함한다. 조명부(16)는 홈 형성 유닛(13) 상에 배치된 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)를 광으로 조명한다. 조명부(16)는 홈 형성 유닛(13)의 위에 배치된다. 조명부(16)의 광은 홈 형성 유닛(13)의 관통공(131)과 수직 방향 Z로 중첩되도록 위치하는 광파이버(F1 및 F2)(도 4 참조)의 유리부(G1 및 G2)를 조명하고 관통공(131)을 통과한다. 렌즈(17)는 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)와 유리부(G1 및 G2) 주변의 영역을 통과하는 조명부(16)의 광을 집광한다. 카메라(18)는 렌즈(17)에 의해 형성된 이미지를 획득하고 이미지를 캡쳐한다.

일례로서 도 2a에 도시된 바와 같이, 광파이버 융착 접속기(10)는 조명부(16), 렌즈(17), 및 카메라(18)에 의해 구성된 하나의 광학 시스템을 포함할 수 있지만, 예를 들어, 두 개의 광학 시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 광파이버 융착 접속기(10)가 2개의 광학 시스템을 포함하는 경우에, 2개의 조명 부품(16)은 광으로 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)를 서로 상이한 두 방향으로 조명할 수 있다. 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)를 포함하는 이미지는 2개의 렌즈(17) 및 2개의 카메라(18)가 배치되는 방향으로(위치로부터) 2개의 축(2 방향)으로 캡쳐될 수 있다. 이 경우, 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)를 포함하는 이미지를 보다 정확하게 얻을 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 광파이버 융착 접속기(10)는 이미지 프로세서(21), 접속 조건 프로세서(22), 저장부(23), 및 고전압 발생 회로(24)를 더 포함한다. 이미지 프로세서(21) 및 접속 조건 프로세서(22)는, 예를 들면, 후술하는 조건 설정 디바이스(30)를 구성할 수 있다.

카메라(18)에 의해 캡쳐된 이미지에 기초해서, 이미지 프로세서(21)는 제1 광파이버(F1)의 파이버 피치 및 제2 광파이버(F2)의 파이버 피치 중 적어도 하나를 취득한다.

접속 조건 프로세서(22)는 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산하여 설정한다.

이미지 프로세서(21)와 접속 조건 프로세서(22)의 각각은, 예를 들면, 전기 회로 또는 전자 회로 등의 회로, 저장 디바이스, 또는 CPU(Central Processing Unit) 등을 포함하는 컴퓨터이다. 컴퓨터는 카메라(18)에 의해 캡쳐된 이미지를 취득하는 취득 처리를 수행한다. 또한, 컴퓨터는 취득 처리에 의해 얻어진 이미지(이미지 정보)에 기초해서 계산 처리, 계산 처리, 결정 처리, 선택 처리, 또는 설정 처리 등을 수행한다. 컴퓨터는, 예를 들면, 상술한 처리를 실행하는 컴퓨터 프로그램에 따라 동작될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은, 예를 들면, 이미지 프로세서(21), 접속 조건 프로세서(22), 및 저장부(23)에 저장될 수 있다.

저장부(23)는 접속 조건 프로세서(22)와 연결된다. 저장부(23)는 전술한 컴퓨터의 일부를 구성할 수 있다.

(이미지 프로세서(21)에 의한 파이버 피치를 계산하는 방법)

이미지 프로세서(21)에 의해 파이버 피치를 계산하는 방법은 도 6 및 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.

파이버 피치를 취득하기 위하여, 도 6에 일례로 도시된 바와 같이, 이미지 프로세서(21)는 전후 방향 Y로 배치되어 있는 복수의(예를 들어, 도면에서 2개의) 제1 광파이버(F1) 및 복수의 제2 광파이버(F2)를 나타내는 이미지를 획득한다. 도 6에 도시된 이미지에서, 융착 접속되기 전의 두 쌍의 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)와 한 쌍의 방전 전극(15)이 도시되어 있다. 복수(2개)의 광파이버(F1)의 유리부(G1)는 전후 방향 Y로 일정 거리를 두고 이격되어 배치되고, 복수(2개)의 광파이버(F2)의 유리부(G2)는 전후 방향 Y로 일정 거리를 두고 이격되어 배치된다.

도 6에 표시된 이미지에서, 각 픽셀의 휘도의 정도는 회색조로 표현되며, 휘도가 높을수록 흰색이고 휘도가 낮을수록 검은색이다. 도 6에 도시된 이미지에서, 전후 방향 Y(유리부(G)의 반경 방향)에서 유리부(G)의 중심의 휘도의 높은 정도가 높고, 전후 방향 Y에서 유리부(G)의 양단의 휘도의 높은 정도는 낮다. 그 이유는, 광파이버(F1 및 F2)의 길이 방향(수평 방향 X)에 직교하는 유리부(G)의 단면이 원형이고, 조명부(16)의 광이 유리부(G)의 반경 방향으로 유리부(G)를 통과할 때, 광은 유리부(G)의 중심으로 집광된다.

다음으로, 이미지 프로세서(21)는, 획득된 이미지 상에서 도 6에 도시된 선분(L1) 상의 위치에서 제2 광파이버(F2)의 유리부(G2)가 정렬되는 방향(전후 방향 Y)의 휘도 프로파일을 획득한다. 선분 L1은 전후 방향 Y로 연장되는 선이다. 수평 방향 X의 선분(L1)의 위치는 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)가 수평 방향 X로 존재하는 위치로 설정되어야 한다. 즉, 선분(L1)은 수평 방향 X로 정렬되는 한 쌍의 광파이버(F1 및 F2) 사이의 갭(gap)의 위치에 설정되지 않아야 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 선분(L1)이 복수(2개)의 제2 광파이버(F2)와 중첩되도록 설정된 경우, 제2 광파이버(F2)의 파이버 피치를 취득하는 것이 가능하다. 선분(L1)이 복수(2개)의 제1 광파이버(F1)와 중첩되도록 설정된 경우, 제1 광파이버(F1)의 파이버 피치를 취득하는 것이 가능하다. 이미지 프로세서(21)는 제1 광파이버(F1)의 파이버 피치와 제2 광파이버(F2)의 파이버 피치 중 하나만 취득할 수도 있다. 또한, 이미지 프로세서(21)는 제1 광파이버(F1)의 파이버 피치와 제2 광파이버(F2)의 파이버 피치를 모두 취득할 수도 있다.

도 7은 도 6에 도시된 선분(L1)에서의 휘도 프로파일을 도시한다. 도 7에서, 세로축은 전후 방향 Y(광파이버(F1 및 F2)의 반경 방향)에서의 위치를 나타내고, 가로축은 휘도를 나타낸다. 또한, 휘도 값 B0는 조명부(16)의 광이 유리부(G)를 통과하지 않고 카메라(18)에 도달하는 광의 휘도 값이다. 휘도 값 B1은 조명부(16)로부터 원형 단면을 갖는 유리부(G)를 통과하기 때문에 전후 방향 Y로 유리부(G)의 중심에서 집광된 광의 휘도 값이고, 휘도 값 B0보다 높다.

이미지 프로세서(21)는, 획득된 휘도의 프로파일에 기초해서 전후 방향 Y의 휘도 값(B1)에 대응하는 2개의 위치(Y1 및 Y2)를 지정하고, 두 위치(Y1 및 Y2) 사이의 거리(D1)를 취득한다. 이미지 프로세서(21)는 거리 D1을 파이버 피치로 결정한다. 결정된 파이버 피치는 이미지 프로세서(21)로부터 접속 조건 프로세서(22)로 출력된다. 즉, 예를 들어, 파이버 피치는 전후 방향 Y로 서로 인접한 제1 광파이버(F1) 사이의 거리 D1 또는 전후 방향 Y로 서로 인접한 제2 광파이버(F2) 사이의 거리 D1에 기초해서 결정된다.

(파이버 피치를 계산하는 방법의 변형예)

파이버 피치를 계산하는 방법은 상기 언급된 실시예에 한정되지 않는다.

다음으로, 파이버 피치를 계산하는 방법의 변형예를 설명한다.

변형된 예에서는 다음 조건이 필요하다.

- 광파이버 F1은 동일한 거리에서 전후 방향 Y로 배열된다.

- 광파이버 F2는 동일한 거리에서 전후 방향 Y로 배열된다.

- 광파이버 F1의 직경 K1은 서로 동일하다.

- 광파이버 F2의 직경 K2는 서로 동일하다.

상기 조건 하에서, 예를 들어, 광파이버(F1)의 개수(N1) 및 전후 방향 Y로 제1 매스 파이버(MF1)의 양단에 위치하는 제1 매스 파이버(MF1)를 형성하는 광파이버들(F1) 중 두 개의 광파이버(F1)(1차 광파이버(F1) 및 8차 광파이버(F1)) 사이의 거리(W1)에 기초해서 파이버 피치를 취득할 수 있다.

변형된 예는 도 4, 6, 및 7을 참조하여 구체적으로 설명될 것이다.

전술한 실시예와 유사하게, 먼저 도 6에 도시된 이미지가 획득된다. 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F1)와 교차하도록 이미지 상의 선분(L1)의 위치를 설정한다. 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F1)와 교차하는 선분(L1) 상의 고휘도로 도시된 위치의 개수를 검출한다. 도 7에 도시된 예에서는 파이버의 개수가 2개(Y1, Y2)인 것이 검출되지만, 이미지 프로세서(21)는 도 4에 도시된 제1 매스 파이버(MF1)의 경우 광파이버의 개수(N1)가 8개인 것을 검출한다.

또한, 이미지 프로세서(21)는 전후 방향 Y로 제1 매스 파이버(MF1)의 양단에 위치하는 8개의 광파이버(F1) 중 2개의 광파이버(1차 광파이버(F1) 및 8차 광파이버(F1))의 위치를 검출한다. 이미지 프로세서(21)는 검출 결과에 기초해서 도 4에 도시된 거리(W1)를 취득한다.

또한, 이미지 프로세서(21)는 전술한 바와 같이 획득되고 광파이버(F1)와 연관된 정보인 직경 K1, 거리 W1, 및 개수 N1에 기초해서 광파이버(F1)의 파이버 피치를 계산한다.

광파이버(F2)의 파이버 피치는 상기 방법과 유사한 방법으로 계산될 수 있다. 특히, 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F2)와 교차하도록 이미지 상에 선분(L1)의 위치를 설정하고, 선분(L1) 상에 고휘도로 도시된 위치의 개수를 검출한다. 이미지 프로세서(21)는 도 4에 도시된 제2 매스 파이버(MF2)의 경우 광파이버의 개수(N2)가 8인 것을 검출한다.

또한, 이미지 프로세서(21)는, 전후 방향 Y로 제2 매스 파이버(MF2)의 양단에 위치하는 8개의 광파이버(F2) 중 2개의 광파이버(1차 광파이버(F2) 및 8차 광파이버(F2))의 위치를 검출한다. 이미지 프로세서(21)는 검출 결과에 기초해서 도 4에 도시된 거리(W2)를 취득한다.

또한, 이미지 프로세서(21)는 전술한 바와 같이 획득되고 광파이버(F2)와 연관된 정보인 직경 K2, 거리 W2, 및 개수 N2에 기초해서 광파이버(F2)의 파이버 피치를 계산한다.

광파이버의 번호 N1 및 N2에 관련해서, 숫자 N1 및 N2는 이미지 프로세서(21)의 자동 검출에 의해 취득될 필요가 없다는 점에 유의한다. 예를 들어, 광파이버 융착 접속기(10)를 취급하는 작업자는 광파이버 융착 접속기(10)에 광파이버의 숫자 N1 및 N2를 직접 입력할 수 있다.

(접속 조건 프로세서(22)에 의한 접속 조건 설정 방법)

접속 조건 프로세서(22)는 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 설정한다. 접속 조건의 설정은 수평 방향 X로 대향하는 한 쌍의 광파이버(F1 및 F2)를 융착 접속 전에 수행된다. 구체적으로, 접속 조건 프로세서(22)는 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 정보(조건 데이터) 중에서 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택한다. 정보는 저장부(23)에 미리 저장된다. 제1 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 정보는 서로 대응하는 파이버 피치와 접속 조건을 나타내는 표 TB1이다. 표 TB1에서, 서로 다른 방전 강도의 설정 값은 각 파이버 피치에 대해 설정된다.

도 8에 도시된 표 TB1에서는, 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 흐르는 전류 값(방전 전류 값)을 접속 조건으로서 채택한다. 전류 값은 방전 강도를 제어하는 파라미터 중 하나이다. 도 8에 도시된 표 TB1에서는, 전류값 대신에, 예를 들면, 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 인가되는 전압 값, 또는 한 쌍의 방전 전극(15)에 공급되는 전력 값 등이 방전의 강도를 제어하는 또 다른 파라미터로서 채택될 수 있다.

도 8에 도시된 표 TB1은, 예를 들면, 그 결과에 기초해서 실제적으로 사용되고 있다고 가정되는 복수의 종류의 파이버 피치에 대하여 실험 등에 의해 사전에 최적의 방전 강도의 설정값을 검색하여 작성될 수 있다. 도 8에는 3종류의 파이버 피치가 예로서 도시되어 있지만, 본 발명의 파이버 피치의 종류는 3가지로 제한되지 않는다.

접속 조건 프로세서(22)는 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치에 대응하는 방전 강도의 설정값(도 8에서, 전류 값)을 표 TB1로부터 독출하여 접속 조건을 설정한다. 예를 들면, 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치가 "165μ_m"인 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 표 TB1로부터 방전 강도에 대한 설정 값 "24.0mA"를 독출한다. 접속 조건 프로세서(22)는 설정된 접속 조건(방전 강도의 설정값)을 고전압 발생 회로(24)로 출력한다.

상술한 실시예에서, 접속 조건 프로세서(22)가 표 TB1을 참조하여 적절한 접속 조건을 선택하고 설정하는 경우를 설명한다; 다만, 접속 조건 프로세서(22)는 계산에 의해 접속 조건을 결정함으로써 최적의 접속 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어, 파이버 피치 이외에 공기 온도, 대기압, 또는 습도 등의 파라미터를 포함하는 계산식이 실험 등에 의해 미리 결정되고, 융착 접속을 실제로 수행할 때 계산식을 이용하여 최적의 접속 조건이 계산되고 설정될 수 있다.

도 5에 도시된 고전압 발생 회로(24)는 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 방전 강도의 설정값에 따라 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 방전을 발생시킨다.

다음으로, 광파이버 융착 접속기(10)를 이용하여 복수의 광파이버(F1)와 복수의 광파이버(F2)를 융착 접속하는 광파이버 융착 접속 방법의 일례를 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광파이버 융착 접속기(10)를 이용하여 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)가 융착 접속되는 경우, 먼저 광파이버(F1)를 파지하는 제1 파이버 홀더(12L)가 제1 가동 스테이지(11L)에 고정된다. 마찬가지로, 광파이버(F2)를 파지하는 제2 파이버 홀더(12R)는 제2 가동 스테이지(11R)에 고정된다. 추가적으로, 파이버 홀더(12L)로부터 연장되는 광파이버(F1)의 전단부에서 코팅부(C1)로부터 노출된 유리부(G1)는 홈 형성 유닛(13)의 위치결정 홈(132L) 상에 배치된다(도 4 참조). 파이버 홀더(12R)로부터 연장되는 광파이버(F2)의 전단부에서 코팅부(C2)로부터 노출된 유리부(G2)는 홈 형성 유닛(13)의 위치결정 홈(132R) 상에 배치된다(도 4 참조). 다음으로, 한 쌍의 파이버 클램프(14)(14L, 14R)가 폐쇄되고, 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)의 유리부(G1 및 G2)가 홈 형성 유닛(13)에 의해 파지되어, 광파이버들(F1) 중 하나의 광파이버의 유리부(G1)와 광파이버들(F2) 중 하나의 광파이버의 유리부(G2)가 대향하여 한 쌍을 형성하게 된다.

이후, 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)는 수평 방향 X로 이동하여, 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)의 유리부(G1 및 G2)의 전단부들이 홈 형성 유닛(13)의 관통공(131)과 수직 방향 Z로 중첩된다. 이에 따라, 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)의 유리부(G1 및 G2)의 전단부들의 수평 방향의 위치가 조정된다. 또한, 대향하는 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)의 유리부(G1 및 G2)의 전단부들 사이의 갭은 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)의 수평 방향 X의 이동에 의해 조정된다. 유리부(G1 및 G2)의 전단부들의 수평 방향 X의 위치의 조정은 카메라(18)에 의해 캡쳐된 이미지(예를 들어, 도 6에 도시된 이미지)를 참조하여 수행될 수 있다.

그 후, 이미지 프로세서(21)는 카메라(18)에 의해 획득된 이미지에 기초해서 광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치를 취득한다. 이미지 프로세서(21)는 제1 광파이버(F1)의 파이버 피치와 제2 광파이버(F2)의 파이버 피치 중 적어도 하나를 취득할 필요가 있다. 이미지 프로세서(21)는 취득된 파이버 피치를 접속 조건 프로세서(22)로 출력한다.

이어서, 접속 조건 프로세서(22)는 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건으로서 기능하는 방전 강도의 설정값을 저장부(23)에 저장된 표 TB1으로부터 독출하고 고전압 발생 회로(24)에 출력한다.

마지막으로, 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 방전 강도의 설정값에 기초해서, 한 쌍을 이루는 하나의 제1 광파이버와 하나의 제2 광파이버가 융착 접속되도록 광파이버(F1)는 상기 광파이버(F2)에 융착 접속된다. 이때, 한 쌍의 가동 스테이지(11)(11L, 11R)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 하나의 제1 유리부(G1)가 하나의 제2 유리부(G2)에 대응하도록 제1 유리부(G)가 제2 유리부(G)에 맞닿아 접합된다. 이 상태에서, 고전압 발생 회로(24)는 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 방전 강도의 설정값에 따라 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 방전을 발생시키고, 따라서 유리부들(G1, G2)이 가열되어 용융된다. 결과적으로, 제1 유리부(G1) 및 제2 유리부(G2)는 함께 결합되고 융착 접속된다. 참고로, 융착 접속이 수행되는 경우, 예를 들어, 제1 유리부(G1)가 제2 유리부(G2)에 맞닿아 접합되기 전에 일정 시간이 경과할 때까지 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 방전이 발생되고, 이후 제1 유리부(G1)가 제2 유리부(G2)에 맞닿아 접합될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 실시예의 광파이버 융착 접속기(10) 및 광파이버 융착 접속기(10)를 이용한 광파이버 융착 접속 방법에 따르면, 파이버 피치에 대응하는 방전 강도의 설정값(접속 조건)은 카메라(18)로부터 획득된 이미지에 기초해서 설정된다. 이에 따라, 광파이버(F1)의 파이버 피치와 광파이버(F2)의 파이버 피치에 따라 최적의 접속 조건 하에서 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)를 융착 접속하는 것이 가능하다. 이 점을 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.

도 9 및 도 10은 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에서 발생하는 방전(기체 방전(gaseous discharge))에 의한 온도 영역의 프로파일을 개념적으로 도시한 것이다.

도 9 및 도 10에 도시된 온도 영역은 방전이 발생하는 영역의 상대 온도 분류로서 고온 영역(TH), 중온(medium-temperature) 영역(TM) 및 저온 영역(TL)을 포함한다. 고온 영역(TH)은 각 방전 전극(15)의 전단부 및 그 주변에 위치하며, 방전이 발생하는 영역에서 온도가 가장 높은 영역이다. 중온 영역(TM)은 고온 영역(TH) 외부에 위치하고, 고온 영역(TH)보다 낮은 온도를 갖는 영역이다. 저온 영역(TL)은 중온 영역(TM)의 바깥쪽에 더 위치하고, 중온 영역(TM)보다 낮은 온도를 갖는 영역이다.

방전 강도 등과 같은 동일한 접속 조건이 도 9 및 도 10 모두에 적용되기 때문에, 도 9 및 도 10은 동일한 온도 영역 프로파일을 갖는다.

도 9 및 도 10은 광파이버 F1 및 F2의 파이버 피치가 서로 상이하다. 도 9에 도시된 예에서는 파이버 피치가 크고, 도 10에 도시된 예에서는 파이버 피치가 작다. 도 9에 도시된 예에서, 파이버 피치가 크기 때문에, 모든 광파이버 F1 및 F2는 실질적으로 중온 영역(TM)에 위치한다. 대조적으로, 도 10에 도시된 예에서, 파이버 피치가 작기 때문에, 광파이버 F1 및 F2의 일부가 저온 영역(TL)에 위치한다. 결과적으로, 도 10에 도시된 예에서, 방전으로 인해 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량은 도 9에 도시된 예의 열량보다 작다. 이러한 이유로, 도 9에 도시된 예의 경우, 방전에 의한 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량이 융착 접속에 최적이라고 가정하면, 도 10에 도시된 예의 경우에는 방전으로 인해 광파이버(F1 및 F2)에 수용되는 열량이 부족하다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 파이버 피치가 도 9에 도시된 예의 그것보다 큰 경우, 방전으로 인한 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량이 과도해진다. 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량이 적합하지 않은 경우, 융착 접속 후에 광파이버(F1 및 F2)의 연결 손실이 증가한다.

반대로, 제1 실시예에서는, 파이버 피치에 따라 방전 강도의 설정값이 변경되므로, 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에서 발생하는 방전으로 인한 온도 영역 프로파일이 파이버 피치에 따라 변경될 수 있다. 이에 따라, 파이버 피치가 변경되는 경우에도, 방전으로 인해 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량의 최적화를 달성할 수 있다. 즉, 광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치에 따라 최적의 접속 조건 하에서 광파이버(F1)와 광파이버(F2)를 융착 접속시키는 것이 가능하다. 따라서, 융착 접속 후 광파이버(F1 및 F2)의 연결 손실을 작게 억제하는 것이 가능하다.

또한, 제1 실시예에 의하면, 융착 접속되는 광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치가 변경되는 경우에도, 융착 접속을 위한 동작 시간의 손실을 억제하는 것이 가능하다.

구체적인 설명을 위해, 파이버 피치에 따라 최적의 방전 강도를 설정하는 기능이 없는 광파이버 융착 접속기에서는, 방전으로 인해 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량이 파이버 피치를 변경하는 타이밍마다 적절해지도록 방전 강도를 보정할 필요가 있다. 결과적으로, 융착 접속을 위한 동작 시간이 불필요하게 길어진다.

대조적으로, 제1 실시예에서는, 파이버 피치에 따른 최적의 방전 강도가 설정된다. 이러한 이유로, 파이버 피치를 변화시키는 타이밍마다 최적의 접속 조건을 설정하기 위해 방전의 강도를 보정하기 위한 추가적인 동작이 불필요하고, 동작 시간의 손실을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따르면, 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F1 및 F2)의 파이버 피치를 자동으로 취득하고, 접속 조건 프로세서(22)는 파이버 피치에 따라 접속 조건을 자동으로 설정한다. 결과적으로, 파이버 피치에 따른 최적의 접속 조건은 광파이버(F1 및 F2)를 광파이버 융착 접속기(10)에 부착하는 것만으로 자동으로 설정된다. 이러한 이유로, 광파이버 융착 접속기(10)를 취급하는 작업자가 수동으로 접속 조건을 설정할 필요가 없으며, 작업자에 의한 설정상의 오류를 방지할 수 있다.

또한, 제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속 방법에 있어서, 광파이버(F1)와 광파이버(F2)를 융착 접속하기 전에(광파이버(F1 및 F2)가 서로 접촉하여 함께 결합되기 전), 접속 조건이 설정된다. 따라서, 광파이버(F1)와 광파이버(F2)를 보다 짧은 시간 내에 융착 접속할 수 있다. 또한, 광파이버(F1)와 광파이버(F2)는 높은 품질로 접속될 수 있다. 이하, 이 점을 설명한다.

예를 들어, 광파이버(F1)와 광파이버(F2)의 융착 접속을 행할 때, 광파이버(F1 및 F2)가 서로 접촉하고 결합되기 전의 파이버 피치를 고려하지 않은 상태에서 방전을 개시하면, 방전으로 인한 광파이버(F1 및 F2)에 의해 수용되는 열량이 적합하지 않다. 결과적으로, 융착 직전에 광파이버(F1)의 단부와 광파이버(F2)의 단부의 용융 상태가 과도하거나 불충분해지고, 접속 품질이 저하된다.

반대로, 광파이버(F1)가 광파이버(F2)에 융착 접속되기 전에 미리 접속 조건을 설정하는 경우, 광파이버(F1 및 F2)가 서로 접촉하여 결합되기 전에 방전에 의해 수용되는 열량이 적합해진다. 이에 따라, 융착 직전에 광파이버(F1)의 단부와 광파이버(F2)의 단부의 용융된 상태가 적합해진다. 그 결과, 광파이버(F1)와 광파이버(F2)를 높은 품질로 접속하는 것이 가능하다.

제1 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기(10)에 있어서, 저장부(23)에 저장되어 있는 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 정보는, 예를 들어, 파이버 피치와 방전 강도 간의 관계를 나타내는 근사식(전류 값, 전압, 전력 값, 등)일 수 있다. 이 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치를 입력 파라미터로 설정하고, 근사식을 이용하여 방전 강도의 설정값을 결정함으로써, 접속 조건을 설정할 수 있다. 또한, 근사식을 이용하여 방전 강도의 설정값을 결정하는 경우, 상기 표를 이용하여 방전 강도의 설정값을 결정하는 경우와 비교하여 높은 정확도로 접속 조건을 설정하는 것이 가능하다. 즉, 추가의 적합한 접속 조건 하에서 광파이버들(F1 및 F2)의 융착 접속을 수행할 수 있다.

제2 실시예

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기를 중심으로 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서, 이미 설명한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 중복 설명은 생략한다.

도 11에 도시된 제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기(10A)는 제1 실시예와 동일한 구성(가동 스테이지(11L 및 11R), 파이버 홀더(12L, 12R), 홈 형성 유닛(13), 파이버 클램프(14L, 14R), 방전 전극(15A, 15B), 조명부(16), 렌즈(17), 카메라(18), 이미지 프로세서(21), 접속 조건 프로세서(22), 저장부(23), 및 고전압 발생 회로(24))에 더하여 스테이지 구동 회로(25)를 포함한다.

스테이지 구동 회로(25)는 가동 스테이지(11L 및 11R)를 구동하는 회로이다. 스테이지 구동 회로(25)는 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 접속 조건에 기초해서 가동 스테이지(11L 및 11R)의 이동을 제어한다.

제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기(10A)에서는, 제1 실시예의 경우와 유사하게, 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 정보가 저장부(23)에 저장된다. 제2 실시예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이, 파이버 피치와 접속 조건 간의 관계를 나타내는 정보가 파이버 피치와 접속 조건이 서로 대응되는 표 TB2에 도시되어 있다. 표 TB2에서, 서로 다른 접속 조건은 각 파이버 피치에 대해 설정된다.

도 12에 도시된 표 TB2에서, 접속 조건은 방전의 강도, 방전 시간, 사전 방전(pre-discharge) 시간, 또는 허용 가능한 절단각(cutting angle) 값 등과 같은 복수의 요소(융착 접속과 연관된 요소)를 포함한다. 방전의 강도는 제1 실시예에서 설명된 전류 값, 전압 값, 또는 전력 값 등일 수 있다. 방전 시간은 광파이버(F1)가 광파이버(F2)에 융착 접속된 경우의 한 쌍의 방전 전극(15) 사이의 방전 시간의 길이이다. 사전 방전 시간은 광파이버(F1)와 광파이버(F2)를 융착 접속하기 위해 방전이 시작된 시점부터 광파이버(F1)와 광파이버(F2)가 서로 맞닿아 접합될 때까지의 시간이다. 허용 가능한 절단각 값은 융착 접속이 수행될 때 맞닿아 접합되는 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)의 단면에서의 절단각의 허용 가능한 범위이다. 유리부(G1 및 G2)의 단부 표면에서의 절단각이 허용 가능한 범위를 벗어나는 경우에는, 광파이버(F1 및 F2) 사이의 연결 불량이 발생하기 쉽기 때문에, 융착 접속을 실시하는 것은 바람직하지 않다.

참고로, 접속 조건은 예를 들어, 파이버 갭의 설정 값을 포함할 수 있다. 상기 파이버-갭 설정값은 융착 접속(전기 방전)이 시작되기 직전에 광파이버(F1)와 광파이버(F2) 사이의 거리(갭)의 설정값이다.

또한, 도 12에 도시된 표 TB2의 접속 조건은 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속과 연관되지 않은 요소를 포함할 수 있다. 접속 조건에 포함되는 "융착 접속과 연관되지 않은 요소"는, 예를 들어, 파이버 피치, 파이버 피치에 대응하는 광파이버(F1 및 F2)의 종류일 수 있거나, 또는 광파이버(F1 및 F2)를 융합 접속한 후의 연결 손실의 허용 가능한 값 및 융착 접속된 광파이버(F1 및 F2)의 축의 변위량의 허용 가능한 값일 수 있다.

제 1 실시예에 따른 표 TB1과 유사하게, 도 12에 도시된 표 TB2는, 예를 들어, 실제로 사용되는 것으로 가정되는 복수의 종류의 파이버 피치에 관한 실험 등에 의해 미리 최적의 접속 조건(특히, "융착 접속과 연관된 요소")을 검색함으로써 결과에 기초해서 작성될 수 있다.

접속 조건 프로세서(22)는, 도 12에 도시된 표 TB2로부터, 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 독출함으로써 접속 조건을 설정한다. 예를 들면, 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 파이버 피치가 "파이버 피치 A"인 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 도 12에 도시된 표 TB2로부터 "접속 조건 1"을 독출한다. 접속 조건 프로세서(22)에 의해 도 12에 도시된 표 TB2로부터 독출되는 접속 조건의 요소는 접속 조건에 포함된 모든 요소일 수도 있고, 접속 조건에 포함된 요소의 일부일 수도 있다.

접속 조건 프로세서(22)는 계산에 의해 접속 조건을 결정함으로써 최적의 접속 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어, 파이버 피치 이외에 공기 온도, 대기압, 또는 습도 등의 파라미터를 포함하는 계산식을 실험 등에 의해 미리 결정하고, 융착 접속을 실제로 수행할 때 계산식을 이용하여 최적의 접속 조건을 계산하고 설정할 수 있다.

접속 조건 프로세서(22)는 접속 조건의 독출 요소를 고전압 발생 회로(24) 또는 스테이지 구동 회로(25)에 적절히 출력한다.

구체적으로, 접속 조건의 요소들 중 방전의 강도 또는 방전 시간이 고전압 발생 회로(24)로 출력된다. 고전압 발생 회로(24)는 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 방전 또는 방전의 강도에 따라 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 방전을 발생시킨다.

또한, 접속 조건의 요소들의 사전 방전 시간 또는 파이버 갭 설정값은 스테이지 구동 회로(25)로 출력된다. 스테이지 구동 회로(25)는 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 파이버 갭 설정값 또는 사전 방전 시간에 따라 가동 스테이지(11L 및 11R)를 이동시킨다.

접속 조건 프로세서(22)로부터 독출된 접속 조건이 절단각 값을 포함하는 경우에는, 이미지 프로세서(21)가 카메라(18)로부터 획득된 이미지에 기초해서 광파이버(F1 및 F2)의 유리부(G1 및 G2)의 단부의 절단각을 미리 취득하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 접속 조건 프로세서(22)는 취득된 절단각이 허용 가능한 절단각 값 이내인지 여부를 판단할 수 있다.

접속 조건 프로세서(22)가 취득된 절단각이 허용 가능한 절단각 값 이내인 것으로 결정하는 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속의 동작의 개시 또는 계속을 나타내는 신호, 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속의 동작 허가에 따른 정보, 또는 광파이버 융착 접속기(10A)를 취급하는 작업자에게 통지하기 위한 신호를 출력한다. 한편, 접속 조건 프로세서(22)가 취득된 절단각이 허용 가능한 절단각 값 내에 있지 않다고 결정하는 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속의 동작의 정지를 나타내는 신호, 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속의 정지 동작에 따른 정보, 또는 작업자에게 통지하기 위한 신호를 출력한다.

접속 조건 프로세서(22)로부터 독출된 접속 조건의 요소(특히, "융착 접속과 연관되지 않은 요소")는, 예를 들어, 이미지 등과 같은 정보를 디스플레이하는 디스플레이(도면에 도시되지 않음)로 출력될 수 있다. 이 경우, 융착 접속되어야 하는 광파이버들(F1 및 F2)에 관한 다양한 정보(예를 들어, 광파이버(F1 및 F2)의 유형, 연결 손실의 허용 가능한 값, 또는 축의 변위량의 허용 가능한 값 등)가 디스플레이에 디스플레이됨에 따라, 광파이버 융착 접속기(10)를 취급하는 작업자는 그 정보를 용이하게 확인할 수 있다. 그 결과, 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속 작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

제2 실시예에 따른 광파이버 융착 접속기(10A)를 이용한 광파이버 융착 접속 방법은 제1 실시예와 실질적으로 동일하다.

그러나, 제2 실시예에 따른 융착 접속 방법에 있어서, 접속 조건 프로세서(22)는, 저장부(23)에 저장된 표 TB2로부터 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 독출한 후, 독출 접속 조건의 다양한 요소를 고전압 발생 회로(24), 스테이지 구동 회로(25), 또는 디스플레이 등으로 적절히 출력한다.

예를 들어, 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 접속 조건이 방전의 강도 또는 방전 시간을 포함하는 경우, 고전압 발생 회로(24)는 방전의 강도 또는 방전 시간에 따라 소정의 시간 동안 소정의 방전 강도로 한 쌍의 방전 전극(15) 사이에 방전을 발생시킨다.

접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 접속 조건이 사전 방전 시간을 포함하는 경우, 스테이지 구동 회로(25)는 사전 방전 시간에 따라 소정의 타이밍으로 가동 스테이지(11L 및 11R)를 이동시키고 광파이버(F1)의 유리부(G1)가 광파이버(F2)의 유리부(G2)에 맞닿아 접합되게 한다.

접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 접속 조건이 허용 가능한 절단각 값을 포함하는 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 이미지 프로세서(21)에 의해 취득된 유리부(G1 및 G2)의 단부 면의 절단각을 허용 가능한 절단각 값과 비교하고, 광파이버(F1 및 F2)의 융착 접속 동작이 개시 또는 정지되는지 여부를 결정한다.

또한, 접속 조건 프로세서(22)로부터 출력되는 접속 조건이 파이버-갭 설정값을 포함하는 경우, 스테이지 구동 회로(25)는 방전을 개시하기 전의 파이버-갭 설정값에 따라 가동 스테이지(11L 및 11R)를 이동시키고, 광파이버(F1)의 유리부(G1)와 광파이버(F2)의 유리부(G2) 사이의 거리를 제어한다.

제2 실시예의 광파이버 융착 접속기(10A) 및 광파이버 융착 접속기(10A)를 이용한 광파이버 융착 접속 방법에 의하면, 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

또한, 제2 실시예에 따르면, 파이버 피치에 대응하는 접속 조건은 방전의 강도, 방전 시간, 사전 방전 시간, 또는 허용 가능한 절단각 값 등과 같은 복수의 요소를 포함한다. 결과적으로, 추가의 적절한 접속 조건에 의해 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)를 융착 접속할 수 있다. 이에 따라, 융착 접속 후 광파이버(F1 및 F2)의 연결 손실이 작아지는 것을 더욱 억제할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 세부사항이 설명된다; 그러나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

본 발명의 광파이버 융착 접속기 및 융착 접속 방법에 있어서, 파이버 피치의 계산에 더하여 이미지에 기초해서, 이미지 프로세서(21)는 전후 방향 Y로 정렬되는 광파이버 F1 및 F2(유리부 G1 및 G2)의 개수를 결정할 수 있다. 또한, 접속 조건 프로세서(22)는 취득된 파이버 피치 및 결정된 광파이버 F1 및 F2의 개수에 대응하는 접속 조건을 설정할 수 있다. 구체적으로, 접속 조건 프로세서(22)는 파이버 피치, 광파이버 F1 및 F2의 개수, 및 접속 조건의 관계를 나타내는 정보에 기초해서 접속 조건을 획득할 필요가 있다.

파이버 피치, 광파이버 F1 및 F2의 개수, 및 접속 조건의 관계를 나타내는 정보는 예를 들어 도 13의 표 TB3에 도시될 수 있다. 예로서 도 8 및 도 12에 도시된 표 TB1 및 TB2와 유사하게, 도 13에 도시된 표 TB3은 저장부(23)에 저장될 수 있다. 도 13에 도시된 표 TB3에서, 접속 조건은 파이버 피치가 광파이버 F1 및 F2의 수에 대응하도록 고려된다. 즉, 광섬유(F1 및 F2)의 각 수와 복수 종류의 파이버 피치의 조합에 따른 개별 접속 조건이 설정된다. 그러나, 광파이버(F1 및 F2)의 개수가 1인 경우, 파이버 피치가 존재하지 않으며, 따라서 대응하는 접속 조건은 단지 1이다. 도 13에 도시된 표 TB3를 예로 들면, 제1 실시예와 동일한 전류 값(방전의 강도)이 접속 조건으로서 채택되지만, 표 TB3에 도시된 접속 조건은 전류 값으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 실시예와 마찬가지로, 복수의 요소를 포함하는 접속 조건이 채택될 수 있다.

일례로서 도 13에 도시된 바와 같이, 파이버 피치와 서로 대응하는 광파이버(F1 및 F2)의 개수를 모두 고려하는 접속 조건을 설정하는 경우, 파이버 피치뿐만 아니라 광파이버(F1 및 F2)의 개수도 변경되더라도, 최적의 접속 조건에 의해 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)를 융착 접속시키는 것이 가능하다.

본 발명의 광파이버 융착 접속기 및 융착 접속 방법에 있어서, 파이버 피치의 계산에 더하여 이미지에 기초해서, 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F1 및 F2)(유리부(G1 및 G2))의 직경을 취득할 수 있다.

또한, 접속 조건 프로세서(22)는 취득된 파이버 피치 및 광파이버(F1 및 F2)의 직경에 대응하는 접속 조건을 설정할 수 있다. 구체적으로, 접속 조건 프로세서(22)는 파이버 피치, 광파이버(F1 및 F2)의 직경, 및 접속 조건의 관계를 나타내는 정보에 기초해서 접속 조건을 획득할 필요가 있다.

즉, 이미지 프로세서(21)는 이미지에 기초해서 광파이버들(F1) 중 적어도 하나의 직경과 광파이버들(F2) 중 적어도 하나의 직경을 취득한다. 즉, 이미지 프로세서(21)는 광파이버(F1 및 F2)의 직경을 모두 취득한다. 접속 조건 프로세서(22)는 광파이버(F1)의 파이버 피치, 광파이버(F2)의 파이버 피치, 광파이버(F1)의 직경, 및 광파이버(F2)의 직경에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산하여 설정한다.

또한, 변형예 1과 같이, 이미지 프로세서(21)는 이미지에 기초하여 광파이버(F1) 중 적어도 하나의 직경을 취득할 수 있다. 이 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 광파이버(F1)의 파이버 피치 및 광파이버(F1)의 직경에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산에 의해 설정한다.

또한, 변형예 2로서, 이미지 프로세서(21)는 이미지에 기초해서 광파이버(F2) 중 적어도 하나의 직경을 취득할 수 있다. 이 경우, 접속 조건 프로세서(22)는 광파이버(F2)의 파이버 피치 및 광파이버(F2)의 직경에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산하여 설정한다.

파이버 피치, 광파이버(F1 및 F2)의 직경, 및 접속 조건의 관계를 나타내는 정보는 예를 들어 도 14의 표 TB4에 도시될 수 있다. 도 14의 표 TB4는 저장부(23)에 저장될 수 있다. 도 14에 도시된 표 TB4에서, 접속 조건은 파이버 피치가 광파이버(F1 및 F2)의 직경에 대응하도록 고려된다. 즉, 광파이버(F1 및 F2)의 각각의 직경과 복수의 종류의 파이버 피치의 조합에 따라 개별 접속 조건이 설정된다. 도 14에 도시된 표 TB4에서는, 제1 실시예와 동일한 전류 값(방전의 강도)을 접속 조건으로서 채택되지만, 본 발명의 접속 조건은 전류 값으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 실시예와 마찬가지로, 복수의 요소를 포함하는 접속 조건이 채택될 수 있다.

일례로서 도 14에 도시된 바와 같이, 서로 대응하는 광파이버(F1 및 F2)의 직경과 파이버 피치를 모두 고려한 접속 조건을 설정하는 경우, 파이버 피치뿐만 아니라 광파이버(F1 및 F2)의 직경이 변경되더라도, 최적의 접속 조건에 의해 광파이버(F1) 및 광파이버(F2)를 융착 접속할 수 있다.

본 발명의 광파이버 융착 접속기 및 융착 접속 방법에 있어서, 접속 조건은, 예를 들어, 파이버 피치, 광파이버(F1 및 F2)의 개수, 및 광파이버(F1 및 F2)의 직경 중 3점을 고려하여 설정될 수 있다.

본 발명의 융착 접속 방법에 있어서, 파이버 피치, 광파이버(F1 및 F2)의 직경을 취득하거나 또는 이미지에 기초해서 광파이버(F1 및 F2)의 개수를 결정하는 구성, 취득된 파이버 피치 또는 직경 및 상기 결정된 개수에 대응하는 접속 조건을 설정하는 구성은 이미지 프로세서(21) 또는 접속 조건 프로세서(22)에 한정되지 않고 선택적으로 선택될 수 있다.

광파이버 융착 접속기의 기능 중 일부는, 예를 들어, 조건 설정 디바이스에 의해 성취될 수 있다. 상기 상태 설정 디바이스는 광파이버(F1 및 F2)를 포함하는 이미지를 캡쳐하는 캡쳐부, 상기 이미지에 기초해서 파이버 피치를 취득하는 계산부, 및 상기 산출 결과에 따라 접속 조건을 획득하는 프로세서를 포함한다. 캡쳐부 및 계산부는, 예를 들면, 도 5 및 도 11에 도시된 이미지 프로세서(21)에 의해 성취될 수 있다. 더욱이, 프로세서는, 예를 들어, 도 5 및 도 11에 도시된 접속 조건 프로세서(22)에 의해 실현될 수 있다. 또한, 일례로서 도 5 및 도 11에 도시된 바와 같이, 조건 설정 디바이스(30)는 이미지 프로세서(21) 및 접속 조건 프로세서(22)의 기능을 포함하도록 구성될 수 있다. 조건 설정 디바이스(30)는, 예를 들면, 전기 회로 또는 전자 회로를 포함하는 컴퓨터이다.

[참조 부호 목록]

10, 10A : 광파이버 융착 접속기

11, 11L, 11R : 가동 스테이지

13 : 홈 형성 유닛

15, 15A, 15B : 방전 전극

15AE, 15BE : 전극 단부

16 : 조명부

17 : 렌즈

18 : 카메라

21 : 이미지 프로세서

22 : 접속 조건 프로세서

24 : 고전압 발생 회로

30 : 조건 설정 디바이스

F1, F2 : 광파이버

G1, G2 : 유리부

MF1 : 제1 매스 파이버

MF2 : 제2 매스 파이버

Claims (9)

1. 광파이버 융착 접속기로서,
   복수의 제1 위치결정 홈 및 복수의 제2 위치결정 홈을 포함하는 교체 가능한 홈 형성 유닛 - 상기 제1 위치결정 홈은 복수의 제1 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 상기 제2 위치결정 홈은 복수의 제2 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 상기 제1 광파이버는 제1 매스 파이버를 구성하고 복수의 제1 유리부를 포함하고, 상기 제2 광파이버는 제2 매스 파이버를 구성하고 복수의 제2 유리부를 포함함 -;
   상기 홈 형성 유닛 상에 배치되는 상기 제1 광파이버와 상기 제2 광파이버를 광으로 조명하는 조명부;
   상기 제1 유리부, 상기 제1 유리부 주위의 영역, 상기 제2 유리부, 및 상기 제2 유리부 주위의 영역을 통과하는 광을 집광하는 렌즈;
   상기 렌즈에 의해 형성된 이미지를 캡쳐하는 카메라;
   방전에 의해, 상기 홈 형성 유닛 상에 배치되는 상기 제1 광파이버의 상기 제1 유리부 및 상기 제2 광파이버의 상기 제2 유리부를 가열 및 용융시키는 한 쌍의 방전 전극;
   상기 한 쌍의 방전 전극 사이에 방전을 발생시키는 고전압 발생 회로;
   상기 제1 광파이버를 상기 제1 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키고 상기 제2 광파이버를 상기 제2 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키는 가동 스테이지;
   상기 카메라에 의해 캡쳐된 상기 이미지에 기초해서, 상기 제1 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제2 광파이버의 파이버 피치 중 적어도 하나를 취득하는 이미지 프로세서; 및
   상기 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산에 의해 설정하는 접속 조건 프로세서
   를 포함하는 광파이버 융착 접속기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이미지 프로세서는 상기 이미지에 기초해서 상기 제1 광파이버의 개수 및 상기 제2 광파이버의 개수를 결정하고,
   상기 접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 상기 제1 광파이버의 파이버 피치, 상기 제2 광파이버의 파이버 피치, 상기 제1 광파이버의 개수, 및 상기 제2 광파이버의 개수에 대응하는 상기 접속 조건을 설정하는, 광파이버 융착 접속기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이미지에 기초해서, 상기 이미지 프로세서는 상기 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 또는 상기 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나를 취득하고,
   접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 상기 제1 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제1 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건을 설정하거나, 선택 또는 계산에 의해 상기 제2 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제2 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건을 설정하는, 광파이버 융착 접속기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이미지에 기초해서, 상기 이미지 프로세서는 상기 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 및 상기 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나를 취득하고,
   상기 접속 조건 프로세서는 선택 또는 계산에 의해 상기 제1 광파이버의 파이버 피치, 상기 제2 광파이버의 파이버 피치, 상기 제1 광파이버의 직경, 및 상기 제2 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건을 설정하는, 광파이버 융착 접속기.
5. 광파이버 융착 접속기를 이용해서 제1 매스 파이버 및 제2 매스 파이버를 융착 접속하는 광파이버 융착 접속 방법으로서,
   상기 광파이버 융착 접속기는,
   복수의 제1 위치결정 홈 및 복수의 제2 위치결정 홈을 포함하는 교체 가능한 홈 형성 유닛 - 상기 제1 위치결정 홈은 복수의 제1 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 상기 제2 위치결정 홈은 복수의 제2 광파이버가 동일한 거리에 배치되게 하고, 상기 제1 광파이버는 제1 매스 파이버를 구성하고 복수의 제1 유리부를 포함하고, 상기 제2 광파이버는 제2 매스 파이버를 구성하고 복수의 제2 유리부를 포함함 -;
   상기 홈 형성 유닛 상에 배치되는 상기 제1 광파이버 및 상기 제2 광파이버를 광으로 조명하는 조명부;
   상기 제1 유리부, 상기 제1 유리부 주위의 영역, 상기 제2 유리부, 및 상기 제2 유리부 주위의 영역을 통과하는 광을 집광하는 렌즈;
   상기 렌즈에 의해 형성된 이미지를 캡쳐하는 카메라;
   방전에 의해, 상기 홈 형성 유닛 상에 배치되는 상기 제1 광파이버의 상기 제1 유리부 및 상기 제2 광파이버의 상기 제2 유리부를 가열 및 용융시키는 한 쌍의 방전 전극;
   상기 한 쌍의 방전 전극 사이에 방전을 발생시키는 고전압 발생 회로; 및
   상기 제1 광파이버를 상기 제1 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키고 상기 제2 광파이버를 상기 제2 매스 파이버의 길이 방향으로 이동시키는 가동 스테이지를 포함하고,
   상기 융착 접속 방법은,
   상기 카메라에 의해 캡쳐된 상기 이미지에 기초해서, 상기 제1 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제2 광파이버의 파이버 피치를 취득하는 단계; 및
   상기 취득된 파이버 피치에 대응하는 접속 조건을 선택 또는 계산에 의해 설정하는 단계를 포함하는 광파이버 융착 접속 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 접속 조건은 상기 제1 매스 파이버가 상기 제2 매스 파이버에 융착 접속되기 전에 설정되는, 광파이버 융착 접속 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 광파이버의 개수 및 상기 제2 광파이버의 개수는 상기 이미지에 기초해서 결정되고,
   상기 제1 광파이버의 파이버 피치, 상기 제2 광파이버의 파이버 피치, 상기 제1 광파이버의 개수, 및 상기 제2 광파이버의 개수에 대응하는 상기 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정되는, 광파이버 융착 접속 방법.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 또는 상기 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나가 상기 이미지에 기초해서 취득되고,
   상기 제1 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제1 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정되거나, 상기 제2 광파이버의 파이버 피치 및 상기 제2 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건이 선택 또는 계산에 의해 설정되는, 광파이버 융착 접속 방법.
9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 광파이버의 직경 중 적어도 하나 및 상기 제2 광파이버의 직경 중 적어도 하나가 상기 이미지에 기초해서 취득되고,
   상기 제1 광파이버의 파이버 피치, 상기 제2 광파이버의 파이버 피치, 상기 제1 광파이버의 직경, 및 상기 제2 광파이버의 직경에 대응하는 상기 접속 조건은 선택 또는 계산에 의해 설정되는, 광파이버 융착 접속 방법.

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