WO2020159187A1 - 광 파이버 가공 장치 - Google Patents

광 파이버 가공 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2020159187A1
WO2020159187A1 PCT/KR2020/001273 KR2020001273W WO2020159187A1 WO 2020159187 A1 WO2020159187 A1 WO 2020159187A1 KR 2020001273 W KR2020001273 W KR 2020001273W WO 2020159187 A1 WO2020159187 A1 WO 2020159187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical fiber
processing
machining
tunnel
rod
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/001273
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
배석만
Original Assignee
배석만
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 배석만 filed Critical 배석만
Priority to JP2021543464A priority Critical patent/JP7242872B2/ja
Priority to EP20748584.8A priority patent/EP3919950A4/en
Priority to US17/310,285 priority patent/US20220072731A1/en
Priority to CN202080017519.4A priority patent/CN113508322B/zh
Publication of WO2020159187A1 publication Critical patent/WO2020159187A1/ko
Priority to JP2023035862A priority patent/JP2023081981A/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/25—Preparing the ends of light guides for coupling, e.g. cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/3846—Cutting-out; Stamping-out cutting out discs or the like
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/46—Processes or apparatus adapted for installing or repairing optical fibres or optical cables
    • G02B6/48—Overhead installation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10—Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02309—Structures extending perpendicularly or at a large angle to the longitudinal axis of the fibre, e.g. photonic band gap along fibre axis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/245—Removing protective coverings of light guides before coupling

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical fiber processing apparatus, and more particularly, to an apparatus for forming a window through which light is emitted from an outer surface of an optical fiber.
  • the optical fiber in the form of a fiber including a core through which the light travels and a clad surrounding the core is an optical element that transmits or supplies light, and can be used not only for light transmission, but also for photovoltaic devices or optical application elements such as displays or backlights. .
  • 11 and 12 illustrate an installation state of an actuator that operates a processing rod in an optical fiber processing apparatus according to one or more embodiments.
  • the light exit window 10c is an opening in which the clad 10b covering the core 10a is partially removed, and is an exit area in which a part of the light traveling along the core 10a exits.
  • FIG. 6 shows a concept of stopping the machining when the sensing tube 35 retracts backward from the machining tip 31a by installing the sensing tube 35 near the machining tip 31a of the distal end of the machining rod 31. .
  • the optical fire processing apparatus shown in FIGS. 8 and 9 includes a fiber progressing tunnel 23 and the tunnel (in which the formation of the light exit window 10c for the clad 10b of the optical fiber 10 passing therethrough is performed) It is provided with an optical fiber machining head 20 having a plurality of machining rod insertion holes 102 formed radially so as to be connected to the tunnel 23 around the tunnel 23 in a direction orthogonal to 23).
  • the machining head 20 may include a head core 21 having a tunnel 23 through which the optical fiber 10 passes, and a head body 22 supporting the head core 21.
  • the tunnel 23 may be formed in the head body 22 itself without the head core 21. That is, the machining head 20 may include a head body 22 and a head core 21 forming one body.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

광 파이버가 통과하는 파이버 진행 채널 및 상기 채널에 직교하는 방향으로 상기 진행 터널의 둘레에 다수 형성되는 가공 로드 삽입 홀을 갖춘 광 파이버 머시닝 헤드; 상기 가공 로드 삽입 홀을 통해 상기 진행 채널 내의 광파이버를 가공하는 가공 팁을 가지는 가공 로드; 그리고 상기 가공 드릴을 작동시키는 액튜에이터;를 포함하는 광 파이버 가공 장치가 개시된다.

Description

광 파이버 가공 장치
본 개시는 광 파이버 가공장치에 관한 것으로, 상세하게는 광파이버의 외부면에 광이 출광하는 윈도우를 형성하는 장치에 관한 것이다.
광이 진행하는 코어와 코어를 감싸는 클래드를 포함하는 섬유 형태의 광 파이버는 광을 전송하거나 공급하는 광학 소자로서, 광 전송 뿐 아니라 태양발전 장치 또는 디스플레이 또는 백라이트 등의 광 응용 소자 등으로 사용될 수 있다.
상기 광 파이버에 대한 광의 입사는 코어의 일 측의 경면(facet)을 통해 이루어질 수 있으며, 출광은 그 타단의 경면 또는 그 코어를 덮는 클래드가 형성된 외주면을 통해 이루질 수 있다. 경면을 통한 광출사는 전통적인 광 도파구조에 따르는 것이며, 외주면을 통한 출광은 태양발전장치 또는 디스플레이 등에 이용될 수 있다.광파이버의 외주면에 형성되는 윈도우는 클래드에 형성되는 개구부(opening)에 의해 제공된다.
광파이버의 클래드에 대한 윈도우 형성은 매우 까다로우며, 일반적인 기계가공에 의존해야 하는 관계로 긴 가공시간이 요구된다.
개시된 장치는 광 파이버의 클래드에 대한 윈도우를 신속하고 정확하게 가공할 수 있기 위한 것이다.
본 개시의 한 유형에 따르면,
광 파이어 가공 장치:는
광 파이버가 통과하는 광 파이버 진행 터널 및 상기 터널의 둘레에 다수 형성되는 광 파이버 가공용 가공 로드 삽입 홀을 갖춘 광 파이버 머시닝 헤드;
상기 가공 로드 삽입 홀을 통해 상기 진행 채널 내의 광 파이버를 가공하는 가공 팁을 가지는 가공 로드; 그리고
상기 가공 로드를 작동시키는 액튜에이터;를 포함한다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 가공 로드들은 상기 터널을 중심으로 상호 어긋나게 배치될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 터널의 내부에 상기 광 파이버의 주위에 터널의 내면과 광파이버와 사이에 갭을 허용하며 광 파이버를 지지하는 다수 스페이서가 형성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 터널의 내부에 광 파이버를 감싸는 부싱이 설치되고, 부싱의 내부에 상기 다수의 스페이서가 형성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 스페이서들에 의해 형성되는 갭으로 상기 광 파이버를 냉각시키는 냉매가 주입될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 가공 로드에 가공 로드에 의한 가공 깊이를 기계적으로 검출하는 센싱 튜브가 설치될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 머시닝 헤드는 상기 광 파이버가 통과하는 터널을 제공하는 헤드 코어 및 헤드 코어를 지지하는 헤드 바디를 구비할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 헤드 코어에 광 파이버가 관통하는 부싱이 설치되고, 상기 부싱의 내면에 상기 광 파이버를 지지하는 스페이서가 다수 형성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 헤드 바디에 외부로 부터의 용매가 유입되는 냉각액 통과홀 및 가공 로드 삽입 홀이 마련되고, 상기 냉각액 통과홀은 상기 헤드 바디 내부에서 상기 가공 로드 삽입 홀과 연결되어, 상기 냉각액이 상기 가공 로드통과홀을 통해 상기 부싱 내부로 유입될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 액튜에이터는 상기 머시닝 헤드에 대해 상대적 위치가 고정된 스테이터 프레임, 스테이터 프레임에 대해 직선 왕복하는 이동 프레임, 그리고 이동 프레임에 설치되어 상기 가공 로드를 고속 회전시키는 모터를 구비할 수 있다.
도1은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치에 의해 가공된 광 파이버를 개념적으로 도시한다.
도2는 도1에 도시된 광 파이버를 보다 구체적으로 도시한다.
도3은 출광 윈도우가 형성된 광 파이버의 실제 사진이다.
도4 및 도5는 하나 또는 그 이상의 실시 예에서 광 파이버에 대한 출광 윈도우 형성 구조의 개념을 보인다.
도6은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치의 가공로드의 선단부의 가공팁 팁 가까이에 설치되는 센싱 튜브의 작동을 설명하는 도면이다.
도7은 광 파이버 가공 장치에 의해 형성되는 광 파이버의 코어 주위 출광 윈도우의 배치를 설명한다
도8은 나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치의 개략적 외관을 보이는 사시도이다.
도9는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치의 개략적 내부 구조를 보이는 투영도이다.
도10은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치에서, 광 파이버가 통과하는 파이버 진행 채널의 부분 확대도이다.
도11 및 도12는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치에서 가공 로드를 작동 시키는 액튜에이터의 설치 상태를 도시한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 기판 그 자체, 또는 기판과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "기판의 표면"이라 함은 기판 그 자체의 노출 표면, 또는 기판 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다. 또한 "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
도1은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치에 의해 가공된 광 파이버를 개념적으로 도시하며, 도2는 광 파이버(10)를 보다 구체적으로 도시한다.
도1, 2에 도시된 바와 같이 광 파이버(10)는 광(1)이 진행하는 코어(10a)와 코어(10a)의 외주면을 덮는 클래드(10b)를 구비한다. 상기 클래드(10b)에는 코어(10a)내부를 진행하던 광이 빠져 나오는 출광 윈도우(10c)가 광 파이버(10)의 길이 방향을 따라 다수 형성되어 있다.
상기 광 파이버(10)의 일 측 영역 또는 경면(facet)을 통해 코어(10a) 내로 광(1)이 주입되며, 코어(10a)로 주입된 광(1)은 코어(10a)를 따라 진행하다가 출광 윈도우(11c)를 만나게 되며, 이때에 광(1)의 일부가 출광 윈도우(11c)를 통해 광 파이버(10)의 외부로 빠져 나온다.
상기 출광 윈도우(10c)는 코어(10a)를 덮는 클래드(10b)를 부분적으로 제거된 개구부(opening)로서, 코어(10a)를 따라 진행하던 광의 일부가 빠져 나오는 출광 영역이다.
도3은 출광 윈도우(10c)가 형성되는 광 파이버(10)의 실제 사진이다.
도3에 도시된 바와 같이 광 파이버(10) 전체 또는 부분적으로 발광하는 섬유상의 발광체의 기능을 가진다. 이러한 광 파이버(10)는 다양한 형태의 광원으로 사용으로 가능한데, 자동차용 조광, 조명 또는 표시 시스템, 온실 특히 스마트팜(smart farm)용 광원 장치, 디스플레이 장치, 태양 발전 시스템 등이 있으며, 그 용도는 더욱 확대될 수 있다.
도4 및 도5는 하나 또는 그 이상의 실시 예에서 광 파이버에 대한 출광 윈도우 형성 구조의 개념을 보인다.
도4, 도5에 도시된 바와 같이, 일 방향으로 이송되는 광 파이버(10)의 주위에 광 파이버의 진행 방향에 직교하는 방향으로 가공 로드(31)가 소정 각도 간격을 배치된다. 광 파이버(10)는 광 파이버(10)에 대한 점진적 출광 윈도우(10c) 형성에 맞추어 일정 간 거리 만큼씩 간헐적으로 이송된다.
상기 가공 로드(31)는 고속 회전 및 전후진이 가능하게 설치되며, 그 단부에는 광 파이버(10)의 클래드(10b)를 깍아내는 가공 팁(31a)이 마련되어 있다. 상기 가공 로드(31)는 고속회전에 의해 클래드(10b)에 관통공, 즉 출광 윈도우(10c)를 형성한다.
상기 가공로드(31)들은 광 파이버(10)를 중심으로 그 둘레에 소정 각도 간격으로 배치되며, 광 파이버(10)에 1차 진행(접근)한 후, 광 파이버(10)의 클래드(10b)에 가공 팁(31a)이 접촉되고, 2차 진행에 의해 클래드(10b)에 대한 출광 윈도우(10c)의 가공이 수행된다. 1차 진행의 거리는 클래드(10b)의 두께 값에 대응하며, 따라서 2차 진행 거리를 매우 짧다. 클래드(10b)의 가공 결과에 따라 2차 진행 거리를 적절히 조절될 수 있다. 여기에서, 2차 진행은 1차 진행 후, 가공 팁(31a)이 클래드(10b)에 접촉된 후로부터 시작되며, 그 거리는 접촉된 시점의 가공 팁(31a) 선단의 위치로부터 계산된다. 이는 기계적 오차가 존재하는 가공로드(31)의 배치 상태에 무관하게 클래드(10b)에 정확 두께의 출광 윈도우(10c)를 형성하기 위한 것이다.
이를 위한 부가 장치로 가공 팁(31a)이 진행하여 클래드(10b)에 접촉되었을 때 이를 기계적, 전기/전자적으로 검출하는 기계적 구조 또는 전기 전자적 인터럽터를 구비하여 가공 깊이를 제어함으로써 클래드(10b)에 접촉된 후 일정 거리만 출광 윈도우(10c)의 가공이 진행되게 할 수 있다. 또는 클래드(10b)에 대한 출광 윈도우(10c)의 가공이 시작된 후 그 깊이를 기계적 또는 전자적으로 검출하여 가공 깊이를 제어함으로써 클래드(10b)에 대한 출광 윈도우(10c)를 정밀하게 가공될 수 있다. 가공 로드(31)에 의한 기계적 절삭으로 출광 윈도우(10c)를 가공하는 과정에서 클래드(10b) 안쪽의 코어도 일부분 절삭되게 되는데, 위와 같은 가공 깊이 제어에 따른 모든 가공 로드(31)에 의한 코어의 절삭 부분의 깊이를 일정하게 또는 목적하는 깊이로 조절할 수 있다.
도6은 가공로드(31)의 선단부의 가공 팁(31a) 가까이에 센싱 튜브(35)를 설치하여 센싱 튜브(35)가 가공 팁(31a)으로부터 후방으로 후퇴했을 때 가공을 멈추게 하는 개념을 보인다.
도6의 A에 도시된 바와 같이 센싱튜브(35)는 그 선단부가 노멀상태에서 ㄱ3d)의 선단부와 일치하게 배치된다. 이러한 상태에서 가공로드(31)가 전진하면 센싱튜브(35)로 같이 움직이게 된다.
도6의 B에 도시된 바와 같이, 가공로드(31)가 전진하여 그 단부가 광파이버(10)의 클래드(10b) 에 접촉되면서 출광윈도우의 가공이 시작된다.
도6의 C에 도시되 바와 같이 출광 윈도우의 가공이 진행되면서 가공로드(31)의 선단부에 마련된 센싱 튜브(35)는 클래드(10b)에 눌리면서 가공로드(31)의 후방으로 후퇴하게 된다. 이때에 후퇴한 거리가 기설정된 값이 되었을 때에 가공로드(31)에 의한 출광 윈도우(10c)의 가공은 멈추게 된다. 가공의 정지는 가공로드(31)의 후퇴 및 가공로드의 회전 정지를 포함한다. 여기에서 기설정된 값의 측정은 상기 가공드드(31)에 대한 센싱 튜브의 후퇴 거리를 검출하는 것에 의해 가능하며, 따라서 센싱 튜브는 거리 측정을 위한 부가적 장치에 연결될 수 있다.
도7은 코어 주위에 형성되는 상기 출광 윈도우의 배치를 설명한다. 도7 및 도5에 도시된 바와 같이 출광 윈도우(10c)를 형성하는 가공 로드(31)들은 코어(10a)의 중심을 두고 서로 마주 보지 않고 서로 엇갈리게 배치됨으로써 코어(10a)를 중심(10a')으로 마주 대하는 두 출광 윈도우(10c)가 하나의 직선 상에 위치되지 않도록 할 수 있다.
상기 출광 윈도우(10c)를 형성하는 과정에서 기계적 가공에 따른 출광 윈도우(10c)의 바닥면, 즉 출광 윈도우(10c)의 하부에 노출되는 코어(10a) 표면의 절삭면을 매끄럽게 가공하는 것이 광 손실을 억제에 유익하다. 이를 위해 상기 광 파이버(10)를 저온 또는 영하의 온도에서 가공하면 즉, 냉간 절삭 가공을 수행하면, 매끈한 절삭면을 얻을 수 있다. 저온 가공에 있어서는 작업 공간을 저온으로 유지하는 것이 도움이 되며, 나아가서는 저온 상태의 질소 가스를 국부적으로 공급하여 광 파이버(10)를 급냉시킬 수 있다.
도8, 9는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버 가공 장치의 개략적 외관을 보이는 사시도 및 투영도이며, 도10은 광 파이버가 통과하는 파이버 진행 채널(23) 부분의 확대도이다.
도8, 9에 도시된 광 파이어 가공 장치는, 그 내부를 통과하는 광 파이버(10)의 클래드(10b)에 대한 출광 윈도우(10c)의 형성이 수행되는 파이버 진행 터널(23) 및 상기 터널(23)에 직교하는 방향으로 상기 터널(23)의 둘레에서 터널(23)과 연결되도록 방사상으로 다수 형성되는 가공로드 삽입 홀(102)을 갖춘 광 파이버 머시닝 헤드(20)를 구비한다.
상기 머시닝 헤드(20)의 둘레에는, 상기 가공로드 삽입 홀(102)을 통해 상기 진행 채널 내의 광 파이버의 표면(클래드)를 가공하는 가공 팁(31a)을 가지는 가공 로드(31), 그리고 상기 가공 로드를 작동시키는 액튜에이터(30)가 설치된다. 상기 액튜에이터(30)는 매우 작은 구멍을 가공할 수 있는 마이크로 드릴이다.
상기 머시닝 헤드(20)는 상기 광 파이버(10)가 통과하는 터널(23)이 형성된 헤드 코어(21)와 헤드 코어(21)를 지지하는 헤드 바디(22)를 포함할 수 있다. 그러나 다른 실시 예에 따르면, 상기 터널(23)은 상기 헤드 코어(21)가 없이 상기 헤드 바디(22) 자체에 형성될 수 있다. 즉, 상기 머시닝 헤드(20)는 하나의 몸체를 이루는 헤드 바디(22)와 헤드 코어(21)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드 바디(22)에는 상기 가공 로드 삽입 홀(102)과 교차하는 냉각액 통과홀(101)이 형성된다. 상기 냉매 통과홀(101)은 헤드 바디(22)와 광 파이버(10)를 냉각하기 위한 것으로 선택적 요소이다. 헤드 바디(22)에 결합되는 니플(40)을 통해 주입된 기체 또는 액체 상태의 냉매는 상기 가공 로드 삽입 홀(102)을 통해 상기 광 파이버 진행 터널(23)로 유입되고, 후술하는 스페이서(25)에 의해 형성되는 갭을 통해 터널(24)로 유입 후 배출된다.
머시닝 헤드 내부에서, 광파이버가 통과하는 터널(23)을 중심으로 그 주위에 방사상으로 배치되는 가공로드 삽입 홀(102) 및 이를 가로지르는 또는 직교하게 형성되는 냉각액 통과홀(101)의 연결구조를 보인다.
그리고, 상기 터널(23)의 둘레에 방사상으로 배치되는 액튜에이터는 광파이버(10)의 코어(10a) 또는 터널(23)를 중심으로 동일 직선상에 놓이지 않는다. 이는 광 파이버에 형성되는 출광 윈도우(10c)가 서로 마주 대함으로 발생하는 광 손실 또는 출광량 불균일의 억제하기 위함이다. 즉, 도13의 실시 예에서는 7개의 액튜에이터(30)가 등각으로 배치되어 있고, 따라서 터널을 중심으로 모든 액튜에이터(30)가 서로 어긋나게 형성되어 있다.
도10에 도시된 바와 같이, 헤드 바디(22)에 설치된 헤드 코어(21)에 광 파이버(10)가 통과하는 부싱(24)이 설치될 수 있다. 상기 부싱(24)의 내면에는 광 파이버(10)와 접촉하여 이를 지지하는 다수 스페이서(25)가 형성된다. 상기 다수 스페이서(25)는 광 파이버(10)를 지지하면서 코어 실린더(23)와 광 파이버(10) 간의 마찰을 줄이기 위해 다수 일정 간격으로 배치된다. 이러한 스페이서(25)의 배치에 의해 냉간 가공을 위한 냉매 유입 공간이 형성된다.
이러한 스페이서(25)는 부싱(24)의 내면에 소정 각도 간격으로 다수 배치되어치차형 스페이싱 구조를 형성되며, 이들 각 스페이서(25)는 광파이버(10)의 연장 방향 또는 진행 방향으로 연장 형성될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면 상기 부싱(24)의 내부에 형성되는 스페이서(25)는 상기 헤드 코어(21)에 형성되는 터널(23)의 내부에 직접 형성될 수 있다.
도11 및 도12는 가공 로드(31)를 작동 시키는 액튜에이터(30)의 설치 상태를 도시한다.
액튜에이터(30)는 머시닝 헤드(20)의 몸체, 본 실시 예에서 헤드 바디(22)의 외주면에 고정되는 스테이터 프레임(33)과, 이에 대해 직선 왕복하는 이동 프레임(32), 그리고 이동 프레임에 설치되어 상기 가공 로드(31)를 고속 회전시키는 모터(34)를 구비한다. 상기 스테이터 프레임(33)은 상기 머시닝 헤드(20)에 대해 상대적 위치가 고정되어 있으며, 본 실시 예에 따라 머시닝 헤드(20)에 고정된다.
상기 이동 프레임(32)의 움직임은 상기 가공 로드(31)가 장착된 헤드 바디(22)의 가공로드 삽입 홀(102)에 대한 왕복 운동을 일으키고 따라서 고속 회전하는 가공로드(31)의 가공 팁(31a)은 광 파이버(10)의 클래드(10b)에 접촉하면서 클래드(10b)에 대한 출광 윈도우(10c)의 가공이 수행된다. 상기 가공 팁(31a)은 인조 또는 천연 다이아몬드로 형성될 수 있다. 출광 윈도우(10c)의 가공에 따르면 출광 윈도우(10c)의 바닥에 노출되는 클래드(10c)도 소정 깊이 절삭되면, 이 깊이는 위에서 언급된 바와 같은 절삭 깊이 조절 구조에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나 태양광발전, 우주공학, 대형선박, 전기자동차, 휴대용 전기제품 등, 응용분야가 광범위하게 사용되도록 측면으로 출광이 이루어지는 광파이버를 대량 생산이 가능하게 된다.
본 개시에서 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (10)

  1. 광 파이버가 통과하는 광 파이버 진행 터널 및 상기 터널의 둘레에 다수 형성되는 광 파이버 가공용 가공 로드 삽입 홀을 갖춘 광 파이버 머시닝 헤드;
    상기 가공 로드 삽입 홀을 통해 상기 진행 채널 내의 광 파이버를 가공하는 가공 팁을 가지는 가공 로드; 그리고
    상기 가공 로드를 작동시키는 액튜에이터;를 포함하는 광 파이버 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공 로드들은 상기 터널을 중심으로 상호 어긋나게 배치되어 있는 광 파이버 가공 장치.
  3. 제1항항에 있어서,
    상기 터널의 내부에 상기 광 파이버의 주위에 터널의 내면과 광파이버와 사이에 갭을 허용하며 광 파이버를 지지하는 다수 스페이서가 형성되어 있는, 광 파이버 가공 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터널의 내부에 광 파이버를 감싸는 부싱이 설치되고, 부싱의 내부에 상기 다수의 스페이서가 형성되어 있는, 광 파이버 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스페이서들에 의해 형성되는 갭으로 상기 광 파이버를 냉각시키는 냉매가 주입되는, 광 파이버 가공 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 파이버에 그 선단부분이 접촉하여 광 파이버에 대한 가공 깊이를 기계적으로 검출하는 센싱 튜브가 상기 가공 로드에 설치되어 있는, 광 파이버 가공 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 머시닝 헤드는 상기 광 파이버가 통과하는 터널을 제공하는 헤드 코어 및 헤드 코어를 지지하는 헤드 바디를 구비하는, 광 파이버 가공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 헤드 코어에 광 파이버가 관통하는 부싱이 설치되고,
    상기 부싱의 내면에 상기 광 파이버를 지지하는 스페이서가 다수 형성되어 있는, 광 파이버 가공 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 헤드 바디에 외부로부터의 용매가 유입되는 냉각액 통과홀 및 가공 로드 삽입 홀이 마련되고, 상기 냉각액 통과홀은 상기 헤드 바디 내부에서 상기 가공 로드 삽입 홀과 연결되어, 상기 냉각액이 상기 가공 로드 삽입 홀을 통해 상기 부싱 내부로 유입되는, 광 파이버 가공 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 액튜에이터는 상기 머시닝 헤드에 대해 상대적 위치가 고정된 스테이터 프레임, 스테이터 프레임에 대해 직선 왕복하는 이동 프레임, 그리고 이동 프레임에 설치되어 상기 가공 로드를 고속 회전시키는 모터를 구비하는, 광 파이버 가공 장치.
PCT/KR2020/001273 2019-01-29 2020-01-28 광 파이버 가공 장치 WO2020159187A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021543464A JP7242872B2 (ja) 2019-01-29 2020-01-28 光ファイバ加工装置
EP20748584.8A EP3919950A4 (en) 2019-01-29 2020-01-28 FIBERGLASS PROCESSING DEVICE
US17/310,285 US20220072731A1 (en) 2019-01-29 2020-01-28 Optical fiber processing apparatus
CN202080017519.4A CN113508322B (zh) 2019-01-29 2020-01-28 光纤维加工装置
JP2023035862A JP2023081981A (ja) 2019-01-29 2023-03-08 光ファイバ加工装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190011310 2019-01-29
KR10-2019-0011310 2019-01-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020159187A1 true WO2020159187A1 (ko) 2020-08-06

Family

ID=71840069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/001273 WO2020159187A1 (ko) 2019-01-29 2020-01-28 광 파이버 가공 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220072731A1 (ko)
EP (1) EP3919950A4 (ko)
JP (2) JP7242872B2 (ko)
KR (3) KR102385877B1 (ko)
CN (1) CN113508322B (ko)
WO (1) WO2020159187A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000233937A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの製造方法
KR20050081156A (ko) * 2004-02-13 2005-08-18 일신정밀공업(주) 광섬유 처리장치
KR20090071001A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 글로벌광통신 (주) 8자형 광케이블의 제조 장치 및 방법
KR20150043773A (ko) * 2013-10-15 2015-04-23 계명대학교 산학협력단 선상 홀이 형성된 센서용 플라스틱 광섬유 제조방법 및 이 방법으로 제조된 플라스틱 광섬유를 사용하는 플라스틱 광섬유 센서
KR20150058360A (ko) * 2012-09-18 2015-05-28 나노프리시젼 프로덕츠 인코포레이션 광학 섬유 스크라이빙 공구
KR20180098310A (ko) * 2015-12-23 2018-09-03 엔케이티 포토닉스 에이/에스 광결정 섬유 조립체

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203539A (en) * 1978-10-23 1980-05-20 The Boeing Company Method and apparatus for cutting optical fibers
US4564736A (en) * 1984-05-07 1986-01-14 General Electric Company Industrial hand held laser tool and laser system
JPS63236002A (ja) * 1987-03-25 1988-09-30 Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk 光フアイバ−切断方法
DE4322063C2 (de) * 1993-07-02 1999-07-15 Schaefer Hydroforming Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ausschneiden eines Ausschnittes aus einer Wandung eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellten Hohlkörpers
US5425039A (en) * 1994-02-24 1995-06-13 Micron Optics, Inc. Single-frequency fiber Fabry-Perot micro lasers
US5550629A (en) * 1994-03-17 1996-08-27 A R T Group Inc Method and apparatus for optically monitoring an electrical generator
US5816089A (en) * 1996-11-26 1998-10-06 Dana Corporation Hydroforming apparatus having in-die hole piercing capabilities and a slug ejection system using hydroforming fluid
JP3559175B2 (ja) * 1998-09-10 2004-08-25 株式会社モールド技術研究所 インサートパイプ成形品の製造方法
US6205901B1 (en) * 1998-09-16 2001-03-27 Tamarack Habilitation Technologies, Inc. Quick tool change for punch
EP1037077A3 (de) * 1999-03-18 2003-04-02 Schleuniger Holding AG Verfahren und Vorrichtung zum Konfektionieren eines Lichtwellenleiter-Endabschnittes
US6067830A (en) * 1999-07-28 2000-05-30 Ti Corporate Services Limited Method and apparatus for forming opposing holes in a side wall of a tubular workpiece
US6606431B2 (en) * 2000-08-22 2003-08-12 John D. Unsworth Method for creating side firing or leaky optical fibers
US6688207B2 (en) * 2001-01-12 2004-02-10 Delaware Diamond Knives, Inc. Dual blade cleaver
DE10328452B3 (de) * 2003-06-25 2004-12-09 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Loches am Außenumfang eines Hohlprofiles
EP1491873A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-29 Alcatel Optical fiber sensor cable
US7216512B2 (en) * 2003-10-31 2007-05-15 Corning Cable Systems, Llc Method of making an optical fiber by laser cleaving
US7130522B2 (en) * 2004-01-13 2006-10-31 International Business Machines Corporation Method and structure for two-dimensional optical fiber ferrule
US20050276669A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 Pottorff Earl T Punch assembly with spinning head
TWI270724B (en) * 2005-12-27 2007-01-11 Ind Tech Res Inst Flexible backlight module and system of manufacturing the same
US7484397B2 (en) * 2006-01-12 2009-02-03 Vari-Form, Inc. Punch, apparatus and method for forming opposing holes in a hollow part, and a part formed therefrom
CN101274346B (zh) * 2007-03-28 2010-12-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 金属冲压件的制造方法
US20170191314A1 (en) * 2008-08-20 2017-07-06 Foro Energy, Inc. Methods and Systems for the Application and Use of High Power Laser Energy
US9151917B2 (en) * 2008-09-30 2015-10-06 Ytel Photonics Inc. Optical interconnection apparatus and method
DE102009017972B3 (de) * 2009-04-21 2010-11-04 Benteler Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zum Lochen von Bauteilen
KR20120005897A (ko) * 2010-07-09 2012-01-17 주식회사 밀레니엄투자 도광판 패턴 가공장치 및 이를 포함하는 도광판 패턴 가공시스템
KR101168350B1 (ko) * 2010-11-25 2012-07-24 (주)씨티엘 광섬유 연결장치 및 이를 이용한 조명장치
EP2626680B1 (en) * 2012-02-07 2015-10-07 Sensoptic SA Optical force sensing element and microsurgical instrument
KR101460522B1 (ko) * 2012-04-20 2014-11-13 배병영 광섬유 가공장치 및 방법
EP2657769B1 (en) * 2012-04-27 2019-11-06 Esko-Graphics Imaging GmbH Method and apparatus to position and align pre-punched printing plates on an imaging cylinder
JP2014010258A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバおよび光ケーブル
JP2015047621A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 三菱重工業株式会社 複合加工装置及び複合加工方法
US9067252B2 (en) * 2013-10-30 2015-06-30 Caterpillar Inc. System and method of forming hole in blank during hydroforming process
US10605990B2 (en) * 2014-09-17 2020-03-31 Cudoquanta Florida, Inc. Tensioning device having a flexure mechanism for applying axial tension to cleave an optical fiber and method
DE102014117587A1 (de) * 2014-12-01 2016-06-02 C. & E. Fein Gmbh Positionierhilfe für eine Kernbohrmaschine
GB201502109D0 (en) * 2015-02-09 2015-03-25 Commw Of Australia Represented By Dept Of Defence An active optical fibre
US20160236259A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Ford Motor Company Method and Apparatus for Attaching a Nut in a Hydro-Forming Tool
CN106646740A (zh) * 2015-07-15 2017-05-10 泰科电子(上海)有限公司 光纤处理设备
US9956603B2 (en) * 2015-08-31 2018-05-01 Korea Institute Of Machinery & Materials Apparatus for processing surface of workpiece
US10532481B2 (en) * 2015-11-25 2020-01-14 Ridge Tool Company Punch tool system
US10323460B2 (en) * 2015-12-11 2019-06-18 Foro Energy, Inc. Visible diode laser systems, apparatus and methods of use
US10234631B2 (en) * 2015-12-14 2019-03-19 Ofs Fitel, Llc Preventing delamination of a coating on an optical fiber when stripping the fiber
JP6709979B2 (ja) * 2016-03-10 2020-06-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
EP3497494A1 (en) * 2016-06-16 2019-06-19 O' Fiberty Sa Fiber cleaver
US10407337B2 (en) * 2016-06-30 2019-09-10 Corning Incorporated Method of making optical fiber preform with pressed soot
CN109791252B (zh) * 2016-09-29 2021-06-29 恩耐公司 可调整的光束特性
US20180119927A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-03 II Mike Lynn Warren Changeable Shade Display System
US10288558B2 (en) * 2017-03-23 2019-05-14 Lakehead University Gas cell based on hollow-core photonic crystal fiber and its application for the detection of greenhouse gas: nitrous oxide
WO2018212424A1 (ko) * 2017-05-18 2018-11-22 배석만 광 섬유를 이용한 태양광 발전 유니트 및 이를 적용한 발전 시스템
US10656335B2 (en) * 2018-07-18 2020-05-19 International Business Machines Corporation Cleaving fibers of differing composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000233937A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの製造方法
KR20050081156A (ko) * 2004-02-13 2005-08-18 일신정밀공업(주) 광섬유 처리장치
KR20090071001A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 글로벌광통신 (주) 8자형 광케이블의 제조 장치 및 방법
KR20150058360A (ko) * 2012-09-18 2015-05-28 나노프리시젼 프로덕츠 인코포레이션 광학 섬유 스크라이빙 공구
KR20150043773A (ko) * 2013-10-15 2015-04-23 계명대학교 산학협력단 선상 홀이 형성된 센서용 플라스틱 광섬유 제조방법 및 이 방법으로 제조된 플라스틱 광섬유를 사용하는 플라스틱 광섬유 센서
KR20180098310A (ko) * 2015-12-23 2018-09-03 엔케이티 포토닉스 에이/에스 광결정 섬유 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200094104A (ko) 2020-08-06
JP2022523307A (ja) 2022-04-22
EP3919950A1 (en) 2021-12-08
KR20220044934A (ko) 2022-04-12
JP7242872B2 (ja) 2023-03-20
CN113508322A (zh) 2021-10-15
JP2023081981A (ja) 2023-06-13
US20220072731A1 (en) 2022-03-10
KR102385877B1 (ko) 2022-04-13
EP3919950A4 (en) 2022-10-19
CN113508322B (zh) 2023-07-25
KR102511071B1 (ko) 2023-03-17
KR20210133921A (ko) 2021-11-08
KR102511073B1 (ko) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2815261B1 (en) Visual tracer system for fiber optic cable
WO2021215643A1 (ko) 에나멜 동선 탈피장치
WO2020159187A1 (ko) 광 파이버 가공 장치
US20170315318A1 (en) Preferential mode coupling for enhanced traceable patch cord performance
JPS5545051A (en) Multicore connector of optical fiber
IT7924470A0 (it) Dispositivo di illuminazione ottica formato da fibre ottiche a mantello fessurato per ladispersione della luce.
CN111596408B (zh) 一种高功率光纤激光器指示光保护装置及其实施方法
CN210982857U (zh) 一种穿线固定装置
CN110213469B (zh) 一种工业高温环境监控摄像头及其监控系统
JPS62182136A (ja) 軸ずれ防止機能付きガラスフアイバ被覆用押出機
US6854293B2 (en) Method for fusion splicing of optical fibers
CN219352007U (zh) 一种新型雷射对准度检测系统
FI106257B (fi) Menetelmä ja sovitelma kuidunvetolinjan yhteydessä
WO2015084087A1 (ko) 레이저 가공기
CN114473182B (zh) 一种能自由转动的激光头
CN213846673U (zh) 一种组合式光路显示器
US6054717A (en) Beam centering system
CN116234171A (zh) 一种新型雷射对准度检测系统及检测方法
CN103868936B (zh) 激光图案检查装置
KR920010262A (ko) 광커넥터의 치수측정방법
CN117257037A (zh) 一种口红断裂续接设备及其续接方法
CN105652360A (zh) 导光结构、背光源及显示装置
CN117583703A (zh) 一种鼠笼装置制造辅助系统及其使用方法
US20190176189A1 (en) Post-Draw Tower Optical Fiber Coating Curing
CN116833495A (zh) 拓扑解耦的激光环绕电解液式复合加工用工具系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20748584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021543464

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020748584

Country of ref document: EP

Effective date: 20210830