WO2025005487A1 - 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2025005487A1
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optical fiber
fiber ribbon
joint
rollable
joints
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PCT/KR2024/007093
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이만수
윤희정
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LS Cable and Systems Ltd
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LS Cable and Systems Ltd
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    • 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
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/448—Ribbon cables
    • 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
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4403—Optical cables with ribbon structure

Definitions

  • the present invention relates to a rollable optical fiber ribbon and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a rollable optical fiber ribbon and a method for manufacturing the same, which optimizes the arrangement of a plurality of joints that joint adjacent optical fibers constituting a rollable optical fiber ribbon, thereby providing sufficient bonding force between adjacent optical fibers to prevent separation of optical fibers during a widthwise rolling process of the optical fiber ribbon, and which prevents a phenomenon in which adjacent joints in the widthwise direction of the optical fiber ribbon are unintentionally connected to the bonding resin during a resin spraying process for forming joints, thereby facilitating widthwise rolling of the optical fiber ribbon, and which prevents damage to optical fibers during a process of separating specific optical fibers for optical connection.
  • An optical fiber ribbon is a single piece made by joining multiple optical fibers in parallel at a joint, and is usually manufactured in the form of a strip, and these are sometimes laminated to form a ribbon laminate in the shape of a polygonal pillar.
  • Optical fiber ribbons are mainly used in large-capacity communication networks because they have the advantage of being able to be connected in batches by fiber ribbon at the connection point.
  • a rollable optical fiber ribbon that can be accommodated by rolling the optical fiber ribbon in the width direction and transforming it into a cylindrical shape, etc., is being introduced.
  • Such a rollable optical fiber ribbon must maintain the shape of the optical fiber ribbon so that the spliced optical fibers are not easily separated when rolled in the width direction constituting the optical fiber ribbon, and when the rolled state is released at the connection end, it must return to the shape of a general strip-shaped optical fiber ribbon so that bulk splicing is possible.
  • it when individual optical fibers must be separated during the splicing process, it must be easy to separate individual optical fibers and the optical fibers must be prevented from being damaged during the separation process.
  • Various conditions must be satisfied.
  • a plurality of joints can be formed by a method in which a jointing resin is simultaneously or sequentially sprayed onto the surface of an optical fiber ribbon from a plurality of spray nozzles provided in a dispenser or the like.
  • the resin for joint formation is sprayed, and the problem occurs that the adjacent joints in the width direction of the optical fiber ribbon are unintentionally connected to the joint resin, and thus the joints are connected.
  • the flexibility of the optical fiber ribbon in the width direction is reduced, so that width direction rolling is not easy, and the branching of a specific optical fiber for optical connection at the connection end is difficult, resulting in damage to the optical fiber.
  • a rollable optical fiber ribbon and a method for manufacturing the same which can prevent separation of optical fibers during a widthwise rolling process of the optical fiber ribbon by optimizing the arrangement of a plurality of joints that joint adjacent optical fibers forming a rollable optical fiber ribbon so that the optical fibers are sufficiently joined by the joints, and can prevent a phenomenon in which flexibility is reduced due to unintentional connection of adjacent joints in the widthwise direction of the optical fiber ribbon to the joint resin during a resin spraying process for forming the joints.
  • the present invention aims to provide a rollable optical fiber ribbon and a method for manufacturing the same, which optimizes the arrangement of a plurality of joints that joint adjacent optical fibers forming a rollable optical fiber ribbon, thereby providing sufficient bonding force between adjacent optical fibers to prevent separation of optical fibers during a widthwise rolling process of the optical fiber ribbon, and which prevents a phenomenon in which adjacent joints in the widthwise direction of the optical fiber ribbon are unintentionally connected to the bonding resin during a resin spraying process for forming joints, thereby facilitating widthwise rolling of the optical fiber ribbon, and which prevents damage to optical fibers during a process of separating specific optical fibers for optical connection.
  • the present invention provides a rollable optical fiber ribbon capable of rolling in the width direction, comprising: a plurality of optical fibers arranged in a longitudinal direction in parallel; and a plurality of joints arranged at a distance in the longitudinal direction of the ribbon and jointing a pair of adjacent optical fibers among the plurality of optical fibers, wherein the plurality of joints are arranged at corresponding positions in the width direction of the optical fiber ribbon, and three or more of the optical fibers are arranged between two joints adjacent in the width direction of the optical fiber ribbon, and the separation distance (W G ) between two joints adjacent in the width direction of the optical fiber ribbon is 360 micrometers ( ⁇ m) to 1120 micrometers ( ⁇ m), and the width (W B ) of the joints is smaller than twice the outer diameter (D F ) of the optical fibers.
  • the joint length (L B ) can be 5 millimeters (mm) to 18 millimeters (mm).
  • the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbons of the joint portion that joins the nth optical fiber (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber among the plurality of optical fibers and the joint portion that joins the n+1th optical fiber and the n+2nd optical fiber can be 3 millimeters ( mm ) to 15 millimeters (mm).
  • the ratio of the length of the joint (L B ) to the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbon of the joint (L G /L B ) can be 0.4 to 2.
  • the non-spliced length (L N ) which is the shortest distance between two adjacent splices among a plurality of splices that splice a pair of adjacent optical fibers, may be 30 millimeters (mm) to 70 millimeters (mm).
  • the ratio of the joint length (L B ) to the non-joint length (L N ) can be 2 to 10.
  • the longitudinal period (P) of the joint can be 24 millimeters (mm) to 84 millimeters (mm).
  • the spacing (W G ) between two adjacent joints in the width direction of the optical fiber ribbon can be 360 micrometers ( ⁇ m) to 835 micrometers ( ⁇ m).
  • the joint can be formed by applying a UV-curable resin between a pair of adjacent optical fibers and then curing the applied resin.
  • the elongation after hardening of the joint can be 80% to 220%
  • the tensile strength can be 7 MPa to 21 MPa
  • the elastic cross modulus can be 30 MPa to 90 MPa at 2.5% strain.
  • the viscosity of the resin constituting the joint may be 150 mPa ⁇ s to 440 mPa ⁇ s at 30°C, and the density may be 0.52 g/cm 3 to 1.73 g/cm 3 at 23°C.
  • the positions of the optical fiber ribbon width direction of the joint that joins the nth optical fiber (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber among a plurality of optical fibers, the joint that joins the n+1th optical fiber and the n+2nd optical fiber, and the joint that joins the n+2nd optical fiber and the n+3rd optical fiber may not all correspond.
  • the longitudinal positions of the optical fiber ribbons of the joints that join the nth optical fiber (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber among a plurality of optical fibers and the joints that join the n+3rd optical fiber and the n+4th optical fiber may correspond.
  • the widthwise positions of the optical fiber ribbons of the joints that join the n+3th optical fiber and the n+4th optical fiber among the plurality of optical fibers do not correspond, but the lengthwise positions of the optical fiber ribbons of the joints that join the nth optical fiber and the n+1th optical fiber and the joints that join the n+4th optical fiber and the n+5th optical fiber among the plurality of optical fibers may correspond.
  • the width (W B ) of the joint may be smaller than 1.6 times the outer diameter (D F ) of the optical fiber.
  • the present invention can provide a method for manufacturing a rollable optical fiber ribbon, characterized by including the steps of: arranging a plurality of optical fibers in parallel; transporting the plurality of optical fibers arranged in parallel at a linear speed of 50 m/min to 1000 m/min; spraying resin between the plurality of optical fibers transported from a plurality of dispenser nozzles spaced apart in the width direction of the optical fiber ribbon; and forming a plurality of joints by UV curing the sprayed resin.
  • the plurality of dispensers are configured as a plurality of dispenser sets including one or more dispensers, each dispenser set being spaced apart at different positions in the longitudinal direction of the optical fiber ribbon, and each dispenser included in one dispenser set can be spaced apart in the width direction at positions corresponding to the longitudinal direction of the optical fiber ribbon.
  • resin can be sprayed simultaneously from the dispenser nozzles of all dispensers.
  • the number of the above dispenser sets can be three or more.
  • a dispenser nozzle for spraying a bonding resin is arranged so that the distance between two adjacent joints in the width direction of the optical fiber ribbon is in the range of 360 micrometers ( ⁇ m) to 1120 micrometers ( ⁇ m), preferably 360 micrometers ( ⁇ m) to 835 micrometers ( ⁇ m), thereby providing sufficient bonding force between adjacent optical fibers, thereby preventing separation of optical fibers during the width direction rolling process of the optical fiber ribbon.
  • the rollable optical fiber ribbon and the manufacturing method thereof according to the present invention during the resin spraying process for forming a joint, the phenomenon in which adjacent joints in the width direction of the optical fiber ribbon are unintentionally connected by the joint resin and thus flexibility is reduced is prevented, thereby facilitating width-wise rolling of the optical fiber ribbon, and when a specific optical fiber is separated from the optical fiber ribbon for optical connection, damage to the optical fiber can be prevented.
  • FIG. 1 illustrates one embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention in a state of being rolled in the width direction.
  • FIG. 2 illustrates a plan view of one embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 3 is a reference drawing for explaining the arrangement shape of a plurality of joints constituting a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a plan view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIGS. 5 to 7 illustrate plan views of various embodiments according to the joint shape of the rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an enlarged cross-sectional view of one embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an enlarged cross-sectional view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 10 illustrates an enlarged cross-sectional view of another embodiment of an optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an enlarged cross-sectional view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 1 illustrates one embodiment of an optical fiber ribbon (100) according to the present invention in a state of being rolled in the width direction
  • FIG. 2 illustrates a plan view of one embodiment of a rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention.
  • a rollable optical fiber ribbon (100) may be configured in a state in which a plurality of optical fibers are joined in parallel through a plurality of joints (20) and rolled in the width direction.
  • Each optical fiber (10) constituting the rollable optical fiber ribbon (100) may have an outer diameter in the range of 180 micrometers ( ⁇ m) to 265 micrometers ( ⁇ m), and the optical fiber (10) may be configured to include a core (11), a cladding layer (12), a coating layer (13), and a coloring layer (14).
  • the above core (11) may be composed of glass or synthetic resin and transmits light.
  • the clad layer (12) may be formed to surround the outer surface of the core (11).
  • the above cladding layer (12) uses glass or synthetic resin made of silica material having a relatively lower refractive index than the core (11), thereby causing total reflection of light passing through the center of the optical fiber (10) to transmit a signal.
  • the above coating layer (13) can be formed by coating the surface of the clad layer (12) with a material including at least one of acrylate, polyimide, and carbon.
  • the coating layer (13) is formed to surround the outer surface of the clad layer (12) and absorbs external impact transmitted to the clad layer (12).
  • the coating layer (13) can be composed of a plurality of layers having different properties, such as modulus, in order to protect internal components.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) is configured to be able to roll in the width direction, and each optical fiber (10) constituting the rollable optical fiber ribbon (100) may include a coloring layer (14) in the outermost layer.
  • the above coloring layer (14) is a coating material containing a coloring agent such as a colored or colorless pigment, which is applied to the surface of the coating layer (13) to impart color to the optical fiber (10), thereby enabling identification through color from other optical fibers.
  • a coloring agent such as a colored or colorless pigment
  • the rollable optical fiber ribbon (100) can join adjacent optical fibers by forming joints, and if the bonding strength of the joints is too small, for example, if the number of joints is too small or the length of the joints is short, the optical fibers are too easily separated during the rolling process of the optical fiber ribbon, making it difficult to maintain a rolling state, and if the bonding strength is too large, for example, if there are too many joints or adjacent joints are connected to each other with resin, the flexibility is insufficient, making rolling difficult, and problems may occur in which the optical fibers are damaged during the process of branching individual optical fibers for connection at the end.
  • the present invention solves the above-described problem by optimizing the arrangement of a plurality of splices for splicing adjacent optical fibers constituting a rollable optical fiber ribbon. This will be described in detail with reference to FIG. 2 and below.
  • a rollable optical fiber ribbon (100) comprises a plurality of optical fibers (10) arranged in parallel, and a pair of adjacent optical fibers (10) among the plurality of optical fibers (10) are joined through a plurality of joints (20) spaced apart in the longitudinal direction of the optical fiber ribbon, and a distance (W G ) between two adjacent joints (20) among the plurality of joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon may be in the range of 360 micrometers ( ⁇ m) to 1120 micrometers ( ⁇ m), preferably 360 micrometers ( ⁇ m) to 835 micrometers ( ⁇ m).
  • the above-mentioned rollable optical fiber ribbon (100) can be configured by joining a pair of optical fibers (10) arranged adjacently among a plurality of optical fibers (10) arranged in parallel through a plurality of joints (20) having a specific pattern along the length direction of the optical fiber ribbon.
  • a plurality of optical fibers (10) constituting the rollable optical fiber ribbon (100) can be joined in parallel in a state where a pair of optical fibers (10) are externally connected or slightly spaced apart from each other and are adjacent to each other by a joint (20), and the joint (20) can be arranged in a certain area in the circumferential direction of the optical fiber (10).
  • the rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention combines a plurality of joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon or the length direction of the optical fiber ribbon with a specific joint pattern formed according to a predetermined pattern rule, thereby enabling width-direction rolling while preventing separation or damage to the optical fiber (10) during the rolling process.
  • the width direction of the optical fiber ribbon means the vertical direction of the optical fiber ribbon (100) based on the drawing illustrated in FIG. 2, and the length direction of the optical fiber ribbon means the direction in which the optical fiber (10) extends long, i.e., the horizontal direction.
  • the joint (20) of the rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention can be formed by a method of spraying and curing a jointing resin between adjacent optical fibers from a plurality of dispenser nozzles arranged at predetermined positions.
  • the neighboring joints may be connected by the joint resin that is sprayed in the width direction of the optical fiber ribbon (100) during the resin spraying process, and accordingly, flexibility is reduced in the area where the joints are connected by the joint resin, making it difficult to roll the optical fiber ribbon (100) in the width direction, and the joint (20) may be formed unnecessarily large or the joint force may be excessive, which may cause damage to the optical fiber (10) during branching work at the connection or branching end.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) includes a plurality of joints (20) for jointing a pair of adjacent optical fibers (10), and the distance (W G ) between two adjacent joints (20) among the plurality of joints (20) formed in the width direction of the optical fiber ribbon is configured to be in the range of 360 micrometers ( ⁇ m) to 1120 micrometers ( ⁇ m), preferably 360 micrometers ( ⁇ m) to 835 micrometers ( ⁇ m).
  • the rollable optical fiber ribbon (100) forms a specific joint pattern with a plurality of joints (20) as described below, but secures a sufficiently large distance (W G ) between two adjacent joints (20) among the plurality of joints formed at corresponding positions in the width direction of the optical fiber ribbon, and makes the width (W B ) of the joints (20) smaller than twice the outer diameter (D F ) of the optical fibers included in the rollable optical fiber ribbon (100), thereby preventing a phenomenon in which different joints (20) are attached to each other during joint formation or more than two continuous adjacent optical fibers are connected by one adhesive portion (20).
  • the width (W B ) of the joint (20) is smaller than 1.6 times the outer diameter (D F ) of the optical fiber included in the rollable optical fiber ribbon (100), a margin is secured that takes into account the deviation in the width (W B ) of the joint (20) that occurs during the manufacturing process of the rollable optical fiber ribbon (100), thereby stably securing the structure.
  • FIG. 3 is an example of various arrangement shapes of four joints arranged in the width direction of a rollable optical fiber ribbon.
  • a rollable optical fiber ribbon (100) is formed with a plurality of joints (20) at corresponding positions in the width direction of the optical fiber ribbon, and the distance (W G ) between two adjacent joints (20) among the plurality of joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon can be secured to be a predetermined distance range or more.
  • the phrase “the plurality of joints (20) are arranged at corresponding positions” means the arrangement shape of the plurality of joints (20) at positions where at least a portion of the joints (20) overlap in the longitudinal direction of the optical fiber ribbon. That is, the positions of three joints (20a, 20b, 20c) in FIG. 3 correspond to each other, but one joint (20d) does not correspond.
  • two joints (20) are 'adjacent' means a shape in which multiple joints (20a, 20b, 20c) are arranged adjacently at corresponding positions as described above. That is, in FIG. 3, the joint adjacent to the joint (20a) that joins the second and third optical fibers is the joint (20b) that joins the fifth and sixth optical fibers, and the joint adjacent to the joint (20b) that joins the fifth and sixth optical fibers is the joint (20c) that joins the eighth and ninth optical fibers.
  • the length of a straight line connecting the lowest part of a joint (20) provided at the top in the optical fiber ribbon width direction and the uppermost part of a joint (20) provided at the bottom in the optical fiber ribbon width direction among two adjacent joints in the optical fiber ribbon width direction can be defined as a separation distance (W G ).
  • a rollable optical fiber ribbon (100) may have at least three optical fibers (10) provided between two adjacent joints (20) among a plurality of joints (20) formed in the width direction of the optical fiber ribbon at any position in the length direction of the optical fiber ribbon.
  • a rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention is provided with three optical fibers (10) between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon as illustrated in FIG. 2, the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) and the n+1th optical fiber (10), the joint (20) that joins the n+1th optical fiber (10) and the n+2nd optical fiber (10), and the joint (20) that joins the n+2nd optical fiber (10) and the n+3rd optical fiber (10) may be formed in a diagonal direction or a step-like pattern.
  • the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the nth (n is a natural number greater than or equal to 1) optical fiber (10) and the n+1th optical fiber (10) among a plurality of optical fibers (10), the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+1th optical fiber (10) and the n+2nd optical fiber (10), and the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+2nd optical fiber (10) and the n+3rd optical fiber (10) may all be configured not to correspond.
  • the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+1th optical fiber (10) and the n+2th optical fiber (10) is configured to be arranged at a corresponding position between the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) and the n+1th optical fiber (10) and the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+2nd optical fiber (10) and the n+3rd optical fiber (10), so that the spacing between adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon (100) can be made uniform, and accordingly, uniform width-direction flexibility can be secured in the entire longitudinal position of the optical fiber ribbon (100).
  • the rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention can be configured such that the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of the plurality of joints (20) periodically formed in the width direction of the optical fiber ribbon correspond to each other.
  • FIG. 4 illustrates a plan view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment in which four optical fibers (10) are arranged between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon among the rollable optical fiber ribbons (100) according to the present invention.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 4 has four optical fibers (10) arranged between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon, the distance (W G ) between the two adjacent joints (20) is formed to be larger than in the case where three optical fibers (10) are arranged between two adjacent joints ( 20 ) as in FIG. 2, thereby effectively preventing the phenomenon of mutual splicing between the joints and further improving flexibility in the width direction of the optical fiber ribbon.
  • the joints (20) for jointing the nth (n is a natural number greater than or equal to 1) optical fiber (10) and the n+1th optical fiber (10)
  • the joints (20) for jointing the n+2nd optical fiber (10) and the n+3rd optical fiber (10) can be formed in a diagonal direction or a step-like pattern.
  • the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) and the n+1th optical fiber (10), the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+1th optical fiber (10) and the n+2nd optical fiber (10), the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+3rd optical fiber (10) and the n+4th optical fiber (10), and the longitudinal position of the optical fiber ribbon of the joint (20) that joins the n+4th optical fiber (10) and the n+5th optical fiber (10) are configured to be spaced apart from each other by the same interval, so that the interval between adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon (100) can be made uniform, and accordingly, uniform width-direction flexibility can be secured in the entire longitudinal position of the optical fiber ribbon (100).
  • the rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention can be configured such that the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of the four joints (20) periodically formed in the width direction of the optical fiber ribbon correspond to each other.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) since a pair of adjacent optical fibers (10) among a plurality of optical fibers (10) are joined through a plurality of joints (20) spaced apart from each other along the length direction of the optical fiber ribbon, the rollable optical fiber ribbon (100) is capable of rolling in the width direction while the plurality of optical fibers (10) are maintained in a mutually joined state at the joints (20) and an unjoined state is maintained in the remaining area excluding the joints (20). Therefore, the rollable optical fiber ribbon (100) can be efficiently accommodated in the internal space of a tube in an optical cable or a conduit.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) can form the joint (20) that joins adjacent pairs of optical fibers (10) discontinuously, rather than forming it over the entire boundary area between adjacent pairs of optical fibers (10).
  • the bonding strength of the joints (20) can be reduced so that the optical fiber ribbon (100) can be configured to roll in the width direction.
  • the joint strength is insufficient, a problem may occur in which the boundary area of a pair of adjacent optical fibers (10) is separated during the rolling process or the separated optical fibers (10) are damaged.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) may not roll easily, or the optical fiber (10) may be damaged during the branching process of the optical fiber (10), or a large amount of resin residue may be left on the branched optical fiber (10), and the optical fiber (10) may not be branched cleanly.
  • the present invention applies a joint of the following form to enable width-wise rolling while preventing a pair of adjacent optical fibers (10) from being separated from each other during the rolling process and, furthermore, to prevent damage to the optical fiber (10) and enable easy branching even when a specific optical fiber (10) is branched.
  • the length (L B ) of each joint (20) is 5 millimeters (mm) to 18 millimeters (mm)
  • the non-joined length (L N ) between two adjacent joints (10) among the plurality of joints (20) that join a pair of adjacent optical fibers (10) is configured to be 30 millimeters ( mm ) to 70 millimeters (mm).
  • the ratio (L G /L B ) of the junction length (L B ) to the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbon of the junction (20) may be 0.4 to 2. If the ratio (L G /L B ) of the junction length (L B ) to the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbon of the junction (20) is less than 0.4, the flexibility of the optical fiber ribbon (100) may be reduced overall, making it difficult to roll in the width direction, whereas if the ratio (L G /L B ) of the junction length (L B ) to the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbon of the junction ( 20 ) is greater than 2, it is possible to roll the optical fiber ribbon (100) in the width direction, but it has been confirmed that the optical fiber (10) due to the junction (20) unintentionally spreads apart between the core wires, making it difficult to easily perform a batch connection operation.
  • the longitudinal separation distance (L G ) of the joint (20) may be smaller than or equal to the length (L B ) of the joint (20).
  • the ratio (L N /L B ) of the unjoined length (L N ) to the length (L B ) of the joint (20) may be 2 to 10. If the ratio (L N /L B ) of the unjoined length (L N ) to the length (L B ) of the joint (20) is less than 2, the flexibility of the optical fiber ribbon (100) is reduced, so that the optical fiber (10) may be broken during the rolling process or it may not be easy to branch a specific optical fiber (10), whereas if the ratio (L N /L B ) of the unjoined length (L N ) to the length (L B ) of the joint (20) is greater than 10, the widthwise rolling of the optical fiber ribbon (100) is possible, but the bonding strength by the joint (20) is insufficient, so that the optical fiber (10) is easily separated.
  • the joints (20) of the above-described rollable optical fiber ribbon (100) are arranged in a periodic and repeated manner in the longitudinal direction, and considering the length (L B ) of the joints (20), the length (L N ) of the non-joined portion, and the longitudinal separation distance (L G ) of the optical fiber ribbons of the joints (20), the period (P) may preferably be 24 millimeters (mm) to 84 millimeters (mm).
  • the joint (20) of the rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention can be formed by UV curing or laser sintering various resins or resins such as UV curable resin or laser sintering powder, and the amount of the resin or resin forming the joint (20) can be formed substantially the same.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) controls the properties of the joint (20) to a predetermined range under the premise that a specific pattern of the joint (20) described above is formed, thereby preventing the resin of the joint (20) from spreading and maintaining the shape of the joint (20), and providing sufficient bonding strength to the joint (20) to prevent separation and damage of the optical fiber (10) when the optical fiber ribbon (100) is rolled in the width direction.
  • the joint (20) may have an elongation of the cured or sintered resin in the range of 80% to 220% so that the joint (20) can be clearly and cleanly separated when the joined optical fiber (10) is separated while ensuring flexibility for widthwise rolling of the optical fiber ribbon (100).
  • the tensile strength of the joints (20) may be 7 MPa to 21 MPa.
  • the elastic cross modulus (Secant Modulus) of the joint (20) may be 30 MPa to 90 MPa at 2.5% strain.
  • the resin in order to form a plurality of joints (20) spaced apart along the length direction of the optical fiber ribbon, the resin must have appropriate flowability so that it can be applied accurately and quickly while preventing the curing or sintering dropping characteristic. Therefore, the viscosity of the resin forming the joints (20) may be 150 mPa ⁇ s to 440 mPa ⁇ s at 30°C, and the density may be 0.52 g/cm 3 to 1.73 g/cm 3 at 23°C.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) may have each joint (20) for joining a pair of adjacent optical fibers (10) configured with a plurality of joint points (21) that are discontinuous or continuous in the longitudinal direction of the optical fiber ribbon.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) is configured with a plurality of joint points (21) instead of filling the joint (20) with resin without any empty space, or by changing the shape thereof but configuring the joint pattern as shown in FIG. 2, so that the amount of resin constituting one joint (20) is further reduced, thereby improving the width-wise flexibility of the optical fiber ribbon (200) and the optical fiber (10) separation characteristics.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 5 is configured such that each joint (20) is composed of a plurality of joint points (21), and the plurality of joint points (21) can be spaced apart from each other along the length direction of the optical fiber ribbon.
  • the joint (20) is illustrated as being composed of five bonding points (21), but the number of joint points (21) can be increased or decreased.
  • each joint (20) is composed of two joint points (21) spaced apart from each other along the length direction of the optical fiber ribbon and one non-joined region (22) that is not joined by the joint point (21) between the two joint points (21).
  • the length (L B ) of the joint (20) is in the range of 5 millimeters (mm) to 18 millimeters (mm)
  • the ratio (x:y) of the length (x) of each joint point (21) constituting the joint (20) and the length (y) of the non-joined region (22) is configured in the range of 0.8 to 1.2
  • the bonding force between a pair of adjacent optical fibers (10) can be stably maintained, while at the same time, the separation phenomenon between the optical fiber (10) and the joint (20) during the widthwise rolling process of the optical fiber ribbon (100) can be prevented, and the stress applied to the optical fiber (10) joined to each joint (20) can be minimized.
  • the rollable optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 7 can be configured such that each joint (20) is composed of a plurality of joint points (21), and the plurality of joint points (21) are integrally connected without being separated or spaced apart.
  • the bonding strength between the optical fiber (10) and the joint (20) can be further improved than when the plurality of joint points (21) are spaced apart, and the deviation in separation strength at one joint (20) can be minimized, and the amount of resin can be sufficiently reduced compared to the embodiment illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 8 illustrates an enlarged cross-sectional view of one embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention
  • FIG. 9 illustrates an enlarged cross-sectional view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention
  • FIG. 10 illustrates another embodiment of an optical fiber ribbon according to the present invention
  • FIG. 11 illustrates an enlarged cross-sectional view of another embodiment of a rollable optical fiber ribbon according to the present invention.
  • the optical fiber ribbon (100) illustrated in FIGS. 8 to 10 is a 12-core optical fiber ribbon (100) in which 12 general optical fibers (10) are joined to satisfy the maximum width limitation of 3.22 mm (3,220 ⁇ m) based on the IEC standard or ANSI/ICEA standard related to optical fiber ribbons or optical cables, while the optical fiber ribbon (100) can be joined in such a way that most of the adjacent optical fibers (10) are mutually externally connected or spaced apart.
  • the embodiment illustrated in FIG. 8 is a case where the amount of resin arranged on both sides of the optical fiber ribbon is substantially equal at a joint (20) of an optical fiber ribbon including mutually externally connected optical fibers (10).
  • the embodiment illustrated in FIG. 9 is a case where, in a joint (20) of optical fiber ribbons including mutually externally connected optical fibers (10), the amount of resin arranged on one side of the optical fiber ribbon, for example, on the lower side of the optical fiber ribbon, is reduced compared to the amount of resin arranged on the other side of the optical fiber ribbon, for example, on the upper side of the optical fiber ribbon.
  • Fig. 10 is an embodiment in which resin is applied only to the upper portion of an optical fiber ribbon including mutually externally connected optical fibers (10).
  • the joint (20) may be formed by applying resin only to one area of both sides of the optical fiber ribbon (100), for example, the upper portion among the upper and lower portions of the optical fiber ribbon, so that the total amount of resin used can be effectively reduced.
  • the amount of resin applied per unit area forming the bonding portion (20) can be increased, and accordingly, as shown in FIG. 10, the bonding portion (20) can have an overall convex shape after the resin is cured.
  • the optical fiber ribbon (100) illustrated in Fig. 11 is configured by joining optical fibers (10) that are spaced apart from each other, and when a fine-diameter optical fiber is applied, forming a joint (20) by joining the optical fibers (10) with resin while leaving them spaced apart can improve bonding performance so that bulk connection work is easy.
  • the present invention can provide a method for manufacturing a rollable optical fiber ribbon (100) described with reference to FIGS. 2 to 11.
  • the method for manufacturing the above-described rollable optical fiber ribbon (100) according to the present invention can be configured to include a step of arranging a plurality of optical fibers (10) in parallel; a step of transporting the plurality of optical fibers (10) arranged in parallel at a predetermined linear speed; a step of spraying resin between the plurality of optical fibers (10) sprayed from a plurality of dispenser nozzles spaced apart in the width direction of the optical fiber ribbon; and a step of UV-curing the sprayed resin to form a plurality of joints (20).
  • a plurality of dispenser nozzles can be spaced apart from each other between optical fibers to be bonded in a parallel manner at predetermined intervals in the width direction of the optical fiber ribbon (100), and each of the plurality of dispenser nozzles can be adjusted for timing of resin spraying, time of resin spraying, or amount of resin sprayed.
  • a plurality of dispenser nozzles provided in the width direction of the optical fiber ribbon (100) can be controlled to simultaneously spray resin at predetermined time intervals while a plurality of optical fibers (10) arranged in parallel are continuously sprayed.
  • the spraying speed of the optical fibers (10) can preferably be in the range of 50 m/min to 1000 m/min.
  • the dispenser may be configured with a plurality of dispenser sets including one or more of the dispensers spaced apart in the width direction of the optical fiber ribbon (100) to form a specific joint pattern on the optical fiber ribbon (100), and preferably, the number of the dispenser sets may be three or more.
  • the plurality of dispenser sets can be configured by arranging them in multiple stages in the longitudinal direction of the optical fiber ribbon (100), and the dispenser nozzles of the dispensers included in each dispenser set can be configured in a synchronous manner to spray resin simultaneously, thereby reducing the nozzle control error of each dispenser and implementing a precise joint structure with minimized tolerance.
  • At least one dispenser nozzle spaced apart in the width direction of the optical fiber ribbon alternately sprays resin at regular intervals, thereby efficiently forming a plurality of joints (20) on the optical fiber ribbon (100) whose positions in the width direction of the optical fiber ribbon are all different without changing the positions of the dispenser nozzles.
  • the amount of resin forming each joint and the resulting joint size can be controlled by adjusting the hourly spray amount of the dispenser and the transport speed of the optical fiber.

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Abstract

본 발명은 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부의 배치를 최적화하여, 인접한 광섬유 간의 충분한 접합력을 제공하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유의 분리를 방지할 수 있고, 접합부 형성을 위한 레진 분사 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 유연성이 저하되는 현상을 방지하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링을 용이하게 하고, 광접속을 위하여 특정 광섬유를 분리하는 과정에서 광섬유 손상을 방지할 수 있는 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법
본 발명은 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부의 배치를 최적화하여, 인접한 광섬유 간의 충분한 접합력을 제공하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유의 분리를 방지할 수 있고, 접합부 형성을 위한 레진 분사 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 유연성이 저하되는 현상을 방지하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링을 용이하게 하고, 광접속을 위하여 특정 광섬유를 분리하는 과정에서 광섬유 손상을 방지할 수 있는 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
광섬유 리본은 복수의 광섬유를 접합부로 나란하게 접합하여 일체화한 것으로, 일반적으로 스트립 형태로 제조되고, 이를 적층하여 다각 기둥 형태의 리본 적층체를 구성하기도 한다.
광섬유 리본은 접속단에서 광섬유 리본별로 일괄 접속이 가능하다는 장점으로 대용량 통신망에 주로 활용된다.
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 포설하는 경우, 관로에 설치된 튜브 등의 내부공간의 활용성이 높지 않다. 또한, 광케이블 또는 광유닛은 동일한 단면적에 대하여 수용 가능한 광섬유 심선수가 더 많은 것이 바람직하다.
광통신망 구축용 관로에 설치된 튜브 내부 공간 활용성 또는 광케이블이나 광유닛의 수용 광섬유 심선수를 증대시키기 위하여 광섬유 리본을 폭방향으로 말아 원통형 등으로 변형하여 수용이 가능한 롤러블 광섬유 리본이 소개되고 있다.
이러한 롤러블 광섬유 리본은 광섬유 리본을 구성하는 폭방향으로 말린 상태, 즉 롤링된 상태에서 접합된 광섬유가 쉽게 분리되지 않도록 하여 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.
이를 위해, 광섬유 리본의 폭방향 또는 길이방향으로 복수 개의 접합부를 미리 결정된 주기나 간격 등의 패턴 규칙에 따라 형성된 특정 접합부 패턴(pattern)을 조합 및 사용하여 폭방향 롤링이 가능하면서도 광섬유의 분리 또는 손상을 방지할 수 있는 롤러블 광섬유 리본을 제조하기 위한 여러 노력과 시도가 있었다.
그리고, 복수 개의 접합부는 디스펜서(dispenser) 등에 구비된 복수 개의 분사 노즐에서 광섬유 리본 표면으로 접합용 레진이 동시 또는 연속적으로 분사되는 방법으로 형성될 수 있다.
한편, 접합부 형성 중 광섬유 리본의 폭방향으로 접합부가 근접하여 배치되는 경우 접합부 형성을 위한 레진이 분사되는 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 이에 따라 접합부가 연결되는 문제가 발생되고, 그로 인해 광섬유 리본의 폭방향 유연성이 저하되어 폭방향 롤링이 쉽지 않고 접속단에서 광접속을 위한 특정 광섬유의 분기 작업이 어려워 광섬유가 손상되는 문제가 있었다.
따라서, 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부의 배치를 최적화하여, 접합부에 의하여 광섬유를 충분하게 접합하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유의 분리를 방지할 수 있고, 접합부 형성을 위한 레진 분사 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 유연성이 저하되는 현상을 방지할 수 있는 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 대한 요구가 크다.
본 발명은 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부의 배치를 최적화하여, 인접한 광섬유 간의 충분한 접합력을 제공하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유의 분리를 방지할 수 있고, 접합부 형성을 위한 레진 분사 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 유연성이 저하되는 현상을 방지하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링을 용이하게 하고, 광접속을 위하여 특정 광섬유를 분리하는 과정에서 광섬유 손상을 방지할 수 있는 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폭방향으로 롤링이 가능한 롤러블 광섬유 리본으로서, 길이방향으로 나란하게 구비되는 복수 개의 광섬유; 및 리본의 길이방향으로 이격 배치되고, 복수 개의 상기 광섬유 중 인접한 한 쌍의 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부를 포함하고, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 상기 복수 개의 접합부가 대응되는 위치에 배치되되, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 사이에 3개 이상의 상기 광섬유가 배치되고, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부의 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 1120 마이크로미터(μm) 이며, 상기 접합부의 폭(WB)은 상기 광섬유의 외경(DF)의 2배보다 작은 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본을 제공할 수 있다.
또한, 상기 접합부 길이(LB)는 5 밀리미터(mm) 내지 18 밀리미터(mm)일 수 있다.
그리고, 복수 개의 상기 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합시키는 접합부와 n+1번째 광섬유와 n+2번째 광섬유를 접합시키는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)는 3 밀리미터(mm) 내지 15 밀리미터(mm)일 수 있다.
여기서, 상기 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LG/LB)는 0.4 내지 2 일 수 있다.
이 경우, 상기 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)는 상기 접합부 길이(LB) 보다 작거나 같을 수 있다.
그리고, 한 쌍의 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부 중 이웃한 2개의 접합부 사이의 최단거리인 비접합부 길이(LN)는 30 밀리미터(mm) 내지 70 밀리미터(mm)일 수 있다.
또한, 상기 비접합부 길이(LN)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LN/LB)는 2 내지 10 일 수 있다.
그리고, 접합부의 길이방향 주기(P)는 24 밀리미터(mm) 내지 84 밀리미터(mm)일 수 있다.
여기서, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 사이에 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 835 마이크로미터(μm)일 수 있다.
이 경우, 상기 접합부는 인접한 한 쌍의 광섬유 사이에 UV 경화형 레진을 도포한 후 도포된 레진이 경화되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 접합부의 경화 후 신율은 80% 내지 220%, 인장강도는 7 MPa 내지 21 MPa, 탄성 교차계수는 2.5% 변형률에서 30 MPa 내지 90 MPa일 수 있다.
또한, 상기 접합부를 구성하는 레진의 점도는 30°C에서 150 mPa·s 내지 440 mPa·s, 밀도는 23°C에서 0.52 g/cm3 내지 1.73 g/cm3일 수 있다.
그리고, 복수 개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부, n+1번째 광섬유와 n+2번째 광섬유를 접합하는 접합부, n+2번째 광섬유와 n+3번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본 폭방향 위치는 모두 대응되지 않을 수 있다.
여기서, 복수 개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부 및 n+3번째 광섬유와 n+4번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응될 수 있다.
이 경우, 상기 복수 개의 광섬유 중 n+3번째 광섬유와 n+4번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본 폭방향 위치는 대응되지 않고, 상기 복수 개의 광섬유 중 n번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부 및 n+4번째 광섬유와 n+5번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응될 수 있다.
이 경우, 상기 접합부의 폭(WB)은 상기 광섬유의 외경(DF)의 1.6배보다 작을 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전술한 롤러블 광섬유 리본의 제조방법으로서, 복수 개의 광섬유를 나란하게 배치하는 단계; 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유를 50 m/min 내지 1000 m/min의 선속으로 이송하는 단계; 광섬유 리본의 폭방향으로 이격 배치된 복수 개의 디스펜서 노즐에서 이송되는 복수 개의 광섬유 사이에 레진을 분사하는 단계; 및 분사된 레진을 UV 경화시켜 복수 개의 접합부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 디스펜서는 하나 이상의 디스펜서를 포함하는 복수 개의 디스펜서 세트로 구성되고, 각 디스펜서 세트는 상기 광섬유 리본의 길이방향으로 상이한 위치에 이격 배치되고, 하나의 디스펜서 세트에 포함되는 각 디스펜서는 상기 광섬유 리본의 길이방향으로 대응되는 위치에서 폭방향으로 이격 배치될 수 있다.
그리고, 모든 디스펜서의 디스펜서 노즐에서 레진이 동시에 분사될 수 있다.
여기서, 상기 디스펜서 세트의 개수는 3개 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 의하면, 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 사이의 거리가 360 마이크로미터(μm) 내지 1120 마이크로미터(μm), 바람직하게는 360 마이크로미터(μm) 내지 835 마이크로미터(μm) 범위가 되도록 접합용 레진이 분사되는 디스펜서 노즐을 배치하여, 인접한 광섬유 간의 충분한 접합력을 제공하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유의 분리를 방지할 수 있고,
또한, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본 및 이의 제조방법에 의하면, 접합부 형성을 위한 레진 분사 과정에서 의도치 않게 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 접합부가 접합용 레진으로 연결되어 유연성이 저하되는 현상을 방지하여 광섬유 리본의 폭방향 롤링을 용이하게 하고, 광접속을 위하여 광섬유 리본에서 특정 광섬유를 분리하는 경우 광섬유 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 폭방향으로 롤링된 상태의 하나의 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 하나의 실시예의 평면도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 복수 개의 접합부의 배치 형상을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 접합부 형상에 따른 여러 실시예의 평면도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 하나의 실시예의 확대 단면도를 도시한다.
도 9은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 다른 실시예의 확대 단면도를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 광섬유 리본의 또 다른 실시예의 확대 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 또 다른 실시예의 확대 단면도를 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 폭방향으로 롤링된 상태의 하나의 실시예를 도시하고, 도 2는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)의 하나의 실시예의 평면도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유가 복수 개의 접합부(20)를 통해 나란하게 접합되어 폭방향으로 롤링된 상태로 구성될 수 있다. 상기 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유(10)는 외경이 180 마이크로미터(μm) 내지 265 마이크로미터(μm) 범위일 수 있으며, 상기 광섬유(10)는 코어(11), 클래드층(12), 코팅층(13) 및 컬러링층(14)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 코어(11)는 유리 또는 합성 수지재로 구성될 수 있으며, 빛을 전달한다. 상기 클래드층(12)은 코어(11) 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 클래드층(12)은 코어(11)보다 상대적으로 굴절률이 낮은 실리카 재질의 유리 또는 합성수지 등을 사용함으로써 광섬유(10)의 중심부를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 하여 신호를 전송한다.
상기 코팅층(13)은 클래드층(12) 표면에 아크릴레이트(acrylate), 폴리이미드(polyimide) 및 카본(carbon) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 코팅하여 형성될 수 있다. 상기 코팅층(13)은 클래드층(12) 외주면을 감싸도록 형성되어 상기 클래드층(12)에 전달되는 외부 충격을 흡수한다. 상기 코팅층(13)은 내부 구성요소를 보호하기 위하여 모듈러스(modulus) 등 물성이 상이한 복수 개의 층으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 폭방향으로 롤링이 가능하게 구성되며, 상기 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유(10)는 최외층에 컬러링층(14)을 포함할 수 있다.
상기 컬러링층(14)은 유색 또는 무색 안료 등의 착색재를 포함하는 코팅 재료가 코팅층(13) 표면에 도포되어 상기 광섬유(10)에 색상을 부여함으로써 다른 광섬유와 색상을 통한 식별이 가능하게 한다.
이와 같이, 롤러블 광섬유 리본(100)은 인접한 광섬유를 접합부를 형성하여 접합할 수 있으며, 접합부의 접합력이 너무 작으면, 예를 들면 접합부의 개수가 너무 적거나 접합부의 길이가 짧은 경우, 광섬유 리본의 롤링 과정에서 광섬유가 너무 쉽게 분리되어 롤링 상태를 유지하기 어렵고, 접합력이 너무 큰 경우, 예를 들면 접합부가 너무 많거나 인접한 접합부가 서로 레진으로 연결되는 경우 등에는 유연성이 부족하여 롤링이 어렵고 단부에서 접속을 위하여 개별 광섬유를 분기하는 과정에서 광섬유가 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명은 롤러블 광섬유 리본을 구성하는 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부의 배치를 최적화하여 전술한 문제를 해결하였다. 도 2 이하를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유(10)가 나란하게 구비되고, 복수 개의 광섬유(10) 중 인접한 한 쌍의 광섬유(10)는 광섬유 리본의 길이방향으로 이격 배치된 복수 개의 접합부(20)를 통해 접합되며, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 복수 개의 접합부(20) 중 이웃한 2개의 접합부(20) 사이의 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 1120 마이크로미터(μm), 바람직하게는 360 마이크로미터(μm) 내지 835 마이크로미터(μm) 범위일 수 있다.
상기 롤러블 광섬유 리본(100)은 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유(10) 중 인접하게 배치된 한 쌍의 광섬유(10)를 광섬유 리본의 길이방향을 따라 특정 패턴(pattern)을 갖는 복수 개의 접합부(20)를 통해 접합하여 구성할 수 있다.
여기서, 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 복수 개의 광섬유(10)는 한 쌍의 광섬유(10)가 외접하거나 미세하게 이격시킨 상태에서 접합부(20)에 의해 인접된 상태로 나란하게 접합될 수 있으며, 상기 접합부(20)는 상기 광섬유(10)의 원주방향으로 일부 영역에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 폭방향 또는 광섬유 리본의 길이방향으로 복수 개의 접합부(20)를 미리 결정된 패턴 규칙에 따라 형성된 특정 접합부 패턴(pattern)을 조합하여 폭방향 롤링이 가능하면서도 롤링 과정에서 광섬유(10) 분리 또는 광섬유(10) 손상을 방지할 수 있다.
여기서, 광섬유 리본의 폭방향은 도 2에 도시된 도면 기준 광섬유 리본(100)의 세로방향을 의미하고, 광섬유 리본의 길이방향은 광섬유(10)가 길게 연장되는 방향, 즉 가로방향을 의미한다.
그리고, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)의 접합부(20)는 미리 결정된 위치에 배치된 복수 개의 디스펜서(dispenser) 노즐에서 인접한 광섬유 사이로 접합용 레진을 분사 및 경화시키는 방법으로 형성될 수 있다.
한편, 롤러블 광섬유 리본(100)의 접합부 형성 중 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 근접한 한 쌍의 접합부(20)의 거리가 너무 가까운 경우 레진이 분사되는 과정에서 이웃한 접합부가 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 분사된 접합용 레진으로 연결될 수 있고, 이에 따라 접합용 레진으로 접합부가 연결되는 영역에서 유연성이 저하되어 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링이 쉽지 않고 접합부(20)가 불필요하게 크게 형성되거나 접합력이 과하여 접속단 또는 분기단에서 특정 광섬유(10)의 분기 작업시 광섬유의 손상도 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 한 쌍의 인접한 광섬유(10)를 접합하는 복수 개의 접합부(20)를 포함하되, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 형성된 복수 개의 접합부(20) 중 이웃한 2개의 접합부(20)의 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 1120 마이크로미터(μm), 바람직하게는 360 마이크로미터(μm) 내지 835 마이크로미터(μm) 범위로 구성하였다.
즉, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 후술하는 바와 같이 복수 개의 접합부(20)로 특정 접합부 패턴을 형성하되 광섬유 리본 폭방향으로 대응되는 위치에 형성된 복수 개의 접합부 중 이웃한 2개의 접합부(20)의 이격 거리(WG)를 충분히 크게 확보하고, 상기 접합부(20)의 폭(WB)을 상기 롤러블 광섬유 리본(100)에 포함되는 광섬유의 외경(DF)의 2배 보다 작게 함으로써 접합부 형성 중 서로 다른 접합부(20) 간 부착되거나 두 개를 초과하는 연속적인 인접한 광섬유가 하나의 접착부(20)에 의해 연결되는 현상을 방지할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 접합부(20)의 폭(WB)을 상기 롤러블 광섬유 리본(100)에 포함되는 광섬유의 외경(DF)의 1.6배 보다 작게 함으로써 상기 롤러블 광섬유 리본(100)의 제조 과정에서 발생되는 상기 접합부(20)의 폭(WB)의 편차를 고려한 마진을 확보하여 안정적으로 구조를 확보할 수 있다.
도 3의 참고도를 참조하여, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 복수 개의 접합부(20)의 배치 형상에 관해 보다 자세하게 설명한다.
도 3은 롤러블 광섬유 리본의 폭방향으로 배치되는 4개의 접합부의 다양한 배치 형상에 대한 실시예이다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 폭방향으로 복수 개의 접합부(20)가 대응되는 위치에 형성되되, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 복수 개의 접합부(20) 중에서 이웃한 2개의 접합부(20)의 이격 거리(WG)는 소정의 거리 범위 이상 확보할 수 있다.
여기서, 복수 개의 접합부(20)가 '대응되는 위치에 배치된다'라 함은, 광섬유 리본의 길이방향으로 접합부(20)의 적어도 일부가 겹치는 위치에 있는 복수 개의 접합부(20)의 배치된 형상을 의미한다. 즉, 도 3에서 3개의 접합부(20a, 20b, 20c)의 위치는 서로 대응되지만, 하나의 접합부(20d)는 대응되지 않는다.
또한, 2개의 접합부(20)가 '이웃하다'라 함은, 전술한 바와 같이 대응되는 위치에 배치된 복수 개의 접합부(20a, 20b, 20c) 간 인접하여 배치된 형상을 의미한다. 즉, 도 3에서 2번째 광섬유와 3번째 광섬유를 접합하는 접합부(20a)와 이웃한 접합부는 5번째 광섬유와 6번째 광섬유를 접합하는 접합부(20b) 이고, 5번째 광섬유와 6번째 광섬유를 접합하는 접합부(20b)와 이웃한 접합부는 8번째 광섬유와 9번째 광섬유를 접합하는 접합부(20c)이다.
도 2에 도시된 실시예를 기준으로, 광섬유 리본 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 중 광섬유 리본 폭방향으로 상부에 구비된 접합부(20)의 가장 아래 부분과 광섬유 리본 폭방향으로 하부에 구비된 접합부(20)의 가장 윗부분을 연결하는 직선의 길이를 이격 거리(WG)로 정의할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 길이방향 임의의 위치에서 광섬유 리본 폭방향으로 형성된 복수 개의 접합부(20) 중 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 적어도 3개의 광섬유(10)가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 광섬유 리본 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 3개의 광섬유(10)가 구비되는 경우 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20), n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20) 및 n+2번째 광섬유(10)와 n+3번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)는 대각선 방향 또는 계단형 패턴으로 형성될 수 있다.
이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본 길이방향 위치, n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본 길이방향 위치, n+2번째 광섬유(10)와 n+3번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되지 않도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 실시예의 롤러블 광섬유 리본(100)은 12개 광섬유(10)로 구성되고, 1(n, n=1)번째 광섬유(10(1))와 2(n+1)번째 광섬유(10(2))를 접합하는 접합부(20), 2(n+1)번째 광섬유(10(2))와 3(n+2)번째 광섬유(10(3))를 접합하는 접합부(20), 3(n+2)번째 광섬유(10(3))와 4(n+3)번째 광섬유(10(4))를 접합하는 접합부(20)에 대한 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되지 않도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 광섬유 리본(100)을 구성하는 복수 개의 광섬유(10) 중 n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 n번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치와 n+2번째 광섬유(10)와 n+3번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치 중심의 대응되는 위치에 배치되도록 구성하여 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 이웃한 접합부(20) 간 간격을 균일하게 할 수 있고, 그에 따라 광섬유 리본(100)의 전체 길이방향 위치에서 균일한 폭방향 유연성을 확보할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 주기적으로 형성된 복수 개의 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되도록 구성될 수 있다.
*구체적으로, 복수 개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치와 n+3번째 광섬유(10)와 n+4번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되게 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 실시예의 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 12개 광섬유(10) 중에서 1(n, n=1)번째 광섬유(10(1))와 2번째 광섬유(10(2))를 접합하는 접합부(20), 4번째 광섬유(10(2))와 5번째 광섬유(10(3))를 접합하는 접합부(20), 7번째 광섬유(10(7))와 8번째 광섬유(10(8))를 접합하는 접합부(20), 10번째 광섬유(10)와 11번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)에 대한 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되게 구성되어 광섬유 폭방향으로 실질적으로 일직선 상에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
구체적으로, 도 4는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100) 중 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 4개의 광섬유(10)가 배치되는 경우의 실시예를 도시한다.
도 4에 도시된 롤러블 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 4개의 광섬유(10)가 배치되므로, 도 2와 같이 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 3개의 광섬유(10)를 배치하는 경우에 비해 이웃한 2개의 접합부(20)의 이격 거리(WG)가 더욱 크게 형성되어 접합부 간 상호 접합되는 현상을 효과적으로 방지하고 광섬유 리본의 폭방향으로 유연성이 보다 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 광섬유 리본 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 4개의 광섬유(10)가 구비되는 경우, n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20), n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20), n+2번째 광섬유(10)와 n+3번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20) 및 n+3번째 광섬유(10)와 n+4번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)는 대각선 방향 또는 계단형 패턴으로 형성될 수 있다.
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본 길이방향 위치, n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본 길이방향 위치, n+2번째 광섬유(10)와 n+3번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치 및 n+3번째 광섬유(10)와 n+4번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되지 않도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 실시예의 롤러블 광섬유 리본(100)은 12개 광섬유(10)로 구성되고, 1(n, n=1)번째 광섬유(10(1))와 2(n+1)번째 광섬유(10(2))를 접합하는 접합부(20), 2(n+1)번째 광섬유(10(2))와 3(n+2)번째 광섬유(10(3))를 접합하는 접합부(20), 3(n+2)번째 광섬유(10(3))와 4(n+3)번째 광섬유(10(4))를 접합하는 접합부(20) 및 4(n+3)번째 광섬유(10(4))와 5(n+4)번째 광섬유(10(5))를 접합하는 접합부(20)에 대한 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되지 않도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 광섬유 리본(100)을 구성하는 복수 개의 광섬유(10) 중 n번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치, n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20) 의 광섬유 리본의 길이방향 위치, n+3번째 광섬유(10)와 n+4번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치 및 n+4번째 광섬유(10)와 n+5번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20) 의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 각각 서로 동일한 간격으로 이격되도록 구성하여 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 이웃한 접합부(20) 간 간격을 균일하게 할 수 있고, 그에 따라 광섬유 리본(100)의 전체 길이방향 위치에서 균일한 폭방향 유연성을 확보할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 주기적으로 형성되는 4개의 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치와 n+4번째 광섬유(10)와 n+5번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되게 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서 롤러블 광섬유 리본(100)을 구성하는 12개 광섬유(10) 중 1(n, n=1)번째 광섬유(10(1))와 2번째 광섬유(10(2))를 접합하는 접합부(20), 5번째 광섬유(10(2))와 6번째 광섬유(10(3))를 접합하는 접합부(20), 9번째 광섬유(10(7))와 10번째 광섬유(10(8))를 접합하는 접합부(20)에 대한 광섬유 리본의 길이방향 위치는 모두 대응되게 구성되어 광섬유 폭방향으로 실질적으로 일직선 상에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유(10) 중 인접한 한 쌍의 광섬유(10)는 광섬유 리본의 길이방향을 따라 이격 배치된 복수 개의 접합부(20)를 통해 접합되므로 상기 롤러블 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유(10)가 상기 접합부(20)에서 상호 접합 상태로 유지되고 상기 접합부(20)를 제외한 나머지 영역에서는 비접합 상태가 유지되어 폭방향으로 롤링이 가능하므로, 상기 롤러블 광섬유 리본(100)은 광케이블 또는 관로 내 튜브의 내부 공간에 효율적으로 수용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 폭방향 롤링을 가능하게 하는 유연성 확보를 위하여 인접한 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)를 인접한 한 쌍의 광섬유(10) 간 경계영역 전체에 형성하지 않고 불연속적으로 형성할 수 있다.
즉, 복수 개의 접합부(20)를 광섬유 리본의 길이방향을 따라 불연속적으로 형성하되 복수 개의 접합부(20)를 서로 이격되게 배치함으로써 상기 접합부(20)의 접합강도를 줄여 광섬유 리본(100)이 폭방향 롤링이 가능하도록 구성할 수 있다.
한편, 접합부(20)의 길이가 짧고 광섬유 리본의 길이방향으로 접합부(20) 빈도가 낮을수록 롤러블 광섬유 리본(100)을 폭방향으로 말아 부피를 최소화하기 용이할 것이나 접합강도가 불충분하여 롤링 과정에서 인접한 한 쌍의 광섬유(10)의 경계영역이 분리되거나 분리된 광섬유(10)가 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
반대로, 광섬유(10)의 분리 현상을 방지하기 위하여, 접합부(20)의 길이를 증가시키고 광섬유 리본의 길이방향으로 접합부(20) 빈도를 높이면, 롤러블 광섬유 리본(100)이 쉽게 롤링되지 않거나 광섬유(10) 분기 과정에서 광섬유(10) 손상되거나 분기된 광섬유(10)에 레진 잔류량이 많이 광섬유(10)가 깔끔하게 분기되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 폭방향 롤링이 가능하되 롤링 과정에서 인접한 한 쌍의 광섬유(10)가 서로 분리되지 않고, 나아가 특정 광섬유(10)를 분기하는 경우에도 광섬유(10) 손상이 방지되며 쉽게 분기가 가능하도록 하기 위하여 아래와 같은 형태의 접합부를 적용하였다.
구체적으로, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)의 접합부를 형성하기 위하여, 각각의 접합부(20) 길이(LB)는 5 밀리미터(mm) 내지 18 밀리미터(mm)이고, 복수 개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유를 접합시키는 접합부(20)와 n+1번째 광섬유(10)와 n+2번째 광섬유(10)를 접합시키는 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)는 3 밀리미터(mm) 내지 15 밀리미터(mm)이고, 한 쌍의 인접한 광섬유(10)를 접합하는 복수 개의 접합부(20) 중 이웃한 2개의 접합부(10) 사이의 비접합부 길이(LN)는 30 밀리미터(mm) 내지 70 밀리미터(mm)로 구성하였다.
여기서 상기 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LG/LB)는 0.4 내지 2 일 수 있다. 만약, 상기 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LG/LB)가 0.4 미만인 경우 광섬유 리본(100)의 유연성이 전체적으로 저하되어 폭방향 롤링이 쉽지 않을 수 있는 반면, 상기 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LG/LB)가 2 초과인 경우 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링은 가능하지만 접합부(20)에 의한 상기 광섬유(10)가 심선 사이가 의도치 않게 벌어져 일괄 접속 작업이 용이하지 않는 문제가 발생됨을 확인하였다.
또한, 상기 접합부(20)의 길이방향 이격 거리(LG)는 상기 접합부(20) 길이(LB) 보다 작거나 같을 수도 있다.
그리고, 상기 접합부(20) 길이(LB)에 대한 상기 비접합부 길이(LN)의 비(LN/LB)는 2 내지 10 일 수 있다. 만약, 상기 접합부(20) 길이(LB)에 대한 상기 비접합부 길이(LN)의 비(LN/LB)가 2 미만인 경우 광섬유 리본(100)의 유연성이 저하되어 롤링 과정에서 광섬유(10)가 파손되거나 특정 광섬유(10)의 분기가 용이하지 않을 수 있는 반면, 상기 접합부(20) 길이(LB)에 대한 상기 비접합부 길이(LN)의 비(LN/LB)가 10 초과인 경우 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링은 가능하지만 접합부(20)에 의한 접합강도가 불충분하여 상기 광섬유(10)가 쉽게 분리되는 문제가 발생됨을 확인하였다.
한편, 상기 롤러블 광섬유 리본(100)의 접합부(20)는 길이방향으로 주기적으로 반복 배치되고, 상기 접합부(20) 길이(LB), 비접합부 길이(LN) 및 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)를 고려시 바람직하게는 24 밀리미터(mm) 내지 84 밀리미터(mm)이 주기(P)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 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 있고, 접합부(20)를 이루는 레진 또는 수지의 양은 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 전술한 상기 접합부(20)의 특정 패턴(pattern)이 형성된다는 전제 하에 상기 접합부(20)의 물성을 미리 결정된 범위로 조절함으로써 접합부(20)의 레진이 퍼지지 않고 접합부(20)의 형상이 유지되며, 접합부(20)로 충분한 접합강도를 부여하여 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링시 광섬유(10)의 분리 및 손상을 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 접합부(20)는 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링을 위한 유연성을 확보하면서도 접합된 광섬유(10) 분리시 접합부(20)가 명확하고 깔끔하게 분리될 수 있도록 경화 또는 소결된 레진의 신율은 80% 내지 220% 범위일 수 있다.
또한, 복수 개의 접합부(20)가 경화 또는 소결 이후에도 접합부(20)의 접합강도가 우수하게 유지되고 외부 충격에 의해 접합부(20)의 균열 또는 파단이 방지되도록 충분한 크기의 응력을 지녀야 하므로, 상기 접합부(20)의 인장강도는 7 MPa 내지 21 MPa 일 수 있다.
그리고, 롤러블 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링 또는 롤링 상태가 유지되도록 하기 위해, 상기 접합부(20)의 탄성 교차계수(Secant Modulus)는 2.5% 변형률에서 30 MPa 내지 90 MPa 일 수 있다.
나아가, 상기 광섬유 리본의 길이방향으로 따라 이격 배치된 복수 개의 접합부(20) 형성을 위하여 레진이 정확하고 빠르게 도포되되 경화 또는 소결된 낙하되는 특성이 방지되도록 적절한 흐름성을 지녀야 하므로, 상기 접합부(20)를 구성하는 레진의 점도(viscosity)는 30°C에서 150 mPa·s 내지 440 mPa·s이고, 밀도는 23°C에서 0.52 g/cm3 내지 1.73 g/cm3 일 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7를 참조하여 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)의 접합부 형상에 따른 다양한 실시예에 관하여 살펴본다. 도 5 내지 도 7에 도시된 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)의 다양한 실시예에서 도 2에 도시된 롤러블 광섬유 리본(100)의 실시예와 중복되는 내용은 생략한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 한 쌍의 인접된 광섬유(10)를 접합하기 위한 각각의 접합부(20)가 광섬유 리본의 길이방향으로 불연속적이거나 연속적인 다수의 접합점(21)으로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본(100)은 상기 접합부(20)를 레진으로 빈 공간 없이 충진하여 구성하는 대신 복수 개의 접합점(21)으로 구성하거나 그 형태를 변경하되 접합부 패턴을 도 2를 참조한 바와 같이 구성하여, 하나의 접합부(20)를 구성하는 레진의 양이 더욱 감소되어 광섬유 리본(200)의 폭방향 유연성 및 광섬유(10) 분리 특성을 개선할 수 있다.
도 5에 도시된 롤러블 광섬유 리본(100)은 각각의 접합부(20)가 복수 개의 접합점(21)으로 이루어지되 상기 복수 개의 접합점(21)은 광섬유 리본의 길이방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서 상기 접합부(20)는 5개의 접착점(21)으로 구성되는 것으로 도시되었으나 상기 접합점(21)의 개수는 증감될 수 있다.
도 6에 도시된 롤러블 광섬유 리본(100)은 각각의 접합부(20)가 광섬유 리본의 길이방향을 따라 서로 이격된 2개의 접합점(21) 및 상기 2개의 접합점(21) 사이에 접합점(21)에 의해 접합되지 않는 하나의 비접합 영역(22)으로 구성된 실시예를 도시한다.
전술한 바와 같이, 상기 접합부(20)의 길이(LB)가 5 밀리미터(mm) 내지 18 밀리미터(mm) 범위라는 전제 하에, 상기 접합부(20)를 구성하는 각각의 접합점(21)의 길이(x)와 비접합 영역(22)의 길이(y)의 비(x:y)는 0.8 내지 1.2 범위로 구성되는 경우 한 쌍의 인접한 광섬유(10) 간 접합력을 안정적으로 유지함과 동시에 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링 과정에서 광섬유(10)와 접합부(20) 간 분리현상을 방지하며 각각의 접합부(20)에 접합된 광섬유(10)에 인가되는 스트레스를 최소화할 수 있음을 확인했다.
도 7에 도시된 롤러블 광섬유 리본(100)은 각각의 접합부(20)가 복수 개의 접합점(21)으로 이루어지되 상기 복수 개의 접합점(21)은 분리 또는 이격되지 않고 일체로 연결되어 구성할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 접합점(21)을 상호 연결하여 구성하는 경우 복수 개의 접합점(21)을 이격 배치하는 경우보다 광섬유(10)와 접합부(20) 사이의 접합력을 보다 향상시키고 하나의 접합부(20)에서 분리강도 편차를 최소화할 수 있으며, 도 2에 도시된 실시예보다 레진의 양을 충분히 감소시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 하나의 실시예의 확대 단면도를 도시하고, 도 9는 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 다른 실시예의 확대 단면도를 도시하고, 도 10은 본 발명에 따른 광섬유 리본의 또 다른 실시예를 도시하고, 도 11은 본 발명에 따른 롤러블 광섬유 리본의 또 다른 실시예의 확대 단면도를 도시한다.
도 8 내지 도 10에 도시된 광섬유 리본(100)은 12개의 일반 광섬유(10)가 접합되어 12심 광섬유 리본(100)의 폭의 제한인 광섬유 리본 또는 광케이블과 관련된 IEC 규격 또는 ANSI/ICEA 규격에 근거한 최대 3.22mm(3,220㎛)를 만족하면서, 상기 광섬유 리본(100)은 대부분의 인접한 광섬유(10)가 상호 외접하거나 이격된 상태로 접합될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예는 상호 외접하는 광섬유(10)를 포함하는 광섬유 리본의 접합부(20)에서 광섬유 리본의 양측에 배치된 레진의 양이 실질적으로 균등한 경우이다.
도 9에 도시된 실시예는 상호 외접하는 광섬유(10)를 포함하는 광섬유 리본의 접합부(20)에서 광섬유 리본의 일측, 예를 들면 광섬유 리본의 하부에 배치된 레진의 양이 광섬유 리본의 타측, 예를 들면 광섬유 리본의 상부에 배치된 레진 양보다 감소된 경우이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 리본(100)의 양측 접합부(20)에 도포된 레진이 서로 실질적으로 동일한 양으로 도포되는 대신, 일측 접합부(20)에 도포된 레진을 타측 접합영역(20)에 도포된 레진의 양보다 약 50% 이하로 구성되는 경우에도 광섬유 리본(100)의 롤링 시 일방향으로의 롤링 특성이 우수할 뿐만 아니라 레진의 양이 전체적으로 절감될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예는 상호 외접하는 광섬유(10)를 포함하는 광섬유 리본의 상부에만 레진이 도포되는 경우의 실시예이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 리본(100)의 양측 모두에 레진을 도포하여 접합부(20)가 형성되는 대신, 상기 광섬유 리본(100)의 양측 중 어느 하나의 영역, 예를 들면 상기 광섬유 리본의 상부 및 하부 중 상부에만 레진이 도포되어 접합부(20)가 형성되어 전체 레진 사용량이 효과적으로 감소될 수 있다.
이 경우, 상기 광섬유 리본(100)의 일측에만 접합부(20)를 형성함에도 불구하고 상기 접합부(20)에 의한 광섬유(10) 간 접합력이 충분하도록 하기 위해, 상기 접합부(20)를 이루는 레진의 단위면적당 도포량을 보다 증가시킬 수 있고, 그에 따라 도 10에 도시된 바와 같이 상기 접합부(20)는 레진 경화후 전체적으로 볼록한 형상을 지닐 수 있다.
도 11에 도시된 광섬유 리본(100)은 상호 이격된 광섬유(10)가 접합되어 구성되며, 세경 광섬유가 적용되는 경우 광섬유(10)를 이격시킨 상태로 그 사이를 레진으로 접합하여 접합부(20)를 구성하는 것이 일괄 접속 작업이 용이하도록 접합성능을 향상시킬 수 있다.
나아가, 본 발명은 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명한 롤러블 광섬유 리본(100)의 제조방법을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 전술한 롤러블 광섬유 리본(100)의 제조방법은 복수 개의 광섬유(10)를 나란하게 배치하는 단계; 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유(10)를 미리 결정된 선속으로 이송하는 단계; 광섬유 리본 폭방향으로 이격 배치된 복수 개의 디스펜서 노즐에서 분사되는 복수 개의 광섬유(10) 사이에 레진을 분사하는 단계; 및 분사된 레진이 UV 경화되어 복수 개의 접합부(20)를 형성하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
복수 개의 디스펜서 노즐은 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 미리 결정 간격으로 나란하게 접합될 광섬유 사이에 이격되어 배치될 수 있으며, 복수 개의 디스펜서 노즐은 각각 레진이 분사되는 타이밍, 레진이 분사되는 시간 또는 분사되는 레진의 양 등이 조절될 수 있다.
여기서, 상기 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 구비된 복수 개의 디스펜서 노즐은 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유(10)가 연속적으로 분사되는 동안 미리 결정된 시간 간격으로 레진이 동시에 분사하도록 제어될 수 있다. 여기서, 상기 광섬유(10)를 분사하는 단계에서 광섬유(10)의 분사 선속은 바람직하게 50 m/min 내지 1000 m/min 범위일 수 있다.
또한, 광섬유 리본(100) 상에 특정 접합부 패턴을 형성하기 위하여 상기 광섬유 리본(100)의 폭방향으로 이격 배치된 하나 이상의 상기 디스펜서를 포함하는 복수 개의 디스펜서 세트로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 디스펜서 세트의 개수는 3개 이상일 수 있다.
여기서 상기 광섬유 리본(100)의 길이방향으로 상기 복수 개의 디스펜서 세트는 다단으로 배치하여 구성할 수 있으며, 각 디스펜서 세트에 포함되는 디스펜서의 디스펜서 노즐이 동시에 레진을 분사하도록 동기 방식으로 구성될 수도 있어 각 디스펜서의 노즐 제어 오차를 줄여 공차를 최소화한 정밀한 접합부 구조를 구현할 수 있다.
따라서, 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유(10)가 고속으로 이송되는 동안, 광섬유 리본 폭방향으로 이격 배치되는 각각 적어도 하나의 디스펜서 노즐이 일정 간격으로 번갈아 레진을 분사함으로써 디스펜서 노즐의 위치 변동 없이 광섬유 리본(100) 상에 광섬유 리본 폭방향 위치가 모두 다른 복수 개의 접합부(20)를 효율적으로 형성할 수 있다.
그리고, 각각의 접합부를 구성하는 레진의 양 및 그에 따른 접합부의 크기는 디스펜서의 시간당 분사량과 광섬유의 이송 속도를 조절하여 제어할 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.

Claims (20)

  1. 폭방향으로 롤링이 가능한 롤러블 광섬유 리본으로서,
    길이방향으로 나란하게 구비되는 복수 개의 광섬유; 및
    리본의 길이방향으로 이격 배치되고, 복수 개의 상기 광섬유 중 인접한 한 쌍의 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부를 포함하고,
    상기 광섬유 리본의 폭방향으로 상기 복수 개의 접합부가 대응되는 위치에 배치되되, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 사이에 3개 이상의 상기 광섬유가 배치되고, 상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부의 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 1120 마이크로미터(μm) 이며,
    상기 접합부의 폭(WB)은 상기 광섬유의 외경(DF)의 2배보다 작은 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합부 길이(LB)는 5 밀리미터(mm) 내지 18 밀리미터(mm) 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  3. 제2항에 있어서,
    복수 개의 상기 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합시키는 접합부와 n+1번째 광섬유와 n+2번째 광섬유를 접합시키는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)는 3 밀리미터(mm) 내지 15 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LG/LB)는 0.4 내지 2 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 이격 거리(LG)는 상기 접합부 길이(LB) 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  6. 제2항에 있어서,
    한 쌍의 인접한 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부 중 이웃한 2개의 접합부 사이의 최단거리인 비접합부 길이(LN)는 30 밀리미터(mm) 내지 70 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 비접합부 길이(LN)에 대한 상기 접합부 길이(LB)의 비(LN/LB)는 2 내지 10 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  8. 제2항에 있어서,
    접합부의 길이방향 주기(P)는 24 밀리미터(mm) 내지 84 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부 사이에 이격 거리(WG)는 360 마이크로미터(μm) 내지 835 마이크로미터(μm) 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 접합부는 인접한 한 쌍의 광섬유 사이에 UV 경화형 레진을 도포한 후 도포된 레진이 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접합부의 경화 후 신율은 80% 내지 220%,
    인장강도는 7 MPa 내지 21 MPa,
    탄성 교차계수는 2.5% 변형률에서 30 MPa 내지 90 MPa 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 접합부를 구성하는 레진의 점도는 30°C에서 150 mPa·s 내지 440 mPa·s,
    밀도는 23°C에서 0.52 g/cm3 내지 1.73 g/cm3 인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  13. 제1항에 있어서,
    복수 개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부, n+1번째 광섬유와 n+2번째 광섬유를 접합하는 접합부, n+2번째 광섬유와 n+3번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본 폭방향 위치는 모두 대응되지 않는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  14. 제13항에 있어서,
    복수 개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부 및 n+3번째 광섬유와 n+4번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복수 개의 광섬유 중 n+3번째 광섬유와 n+4번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본 폭방향 위치는 대응되지 않고,
    상기 복수 개의 광섬유 중 n번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 접합부 및 n+4번째 광섬유와 n+5번째 광섬유를 접합하는 접합부의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응되는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 접합부의 폭(WB)은 상기 광섬유의 외경(DF)의 1.6배보다 작은 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 롤러블 광섬유 리본의 제조방법으로서,
    복수 개의 광섬유를 나란하게 배치하는 단계;
    나란하게 배치된 복수 개의 광섬유를 50 m/min 내지 1000 m/min의 선속으로 이송하는 단계;
    광섬유 리본의 폭방향으로 이격 배치된 복수 개의 디스펜서 노즐에서 이송되는 복수 개의 광섬유 사이에 레진을 분사하는 단계; 및
    분사된 레진을 UV 경화시켜 복수 개의 접합부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수 개의 디스펜서는 하나 이상의 디스펜서를 포함하는 복수 개의 디스펜서 세트로 구성되고,
    각 디스펜서 세트는 상기 광섬유 리본의 길이방향으로 상이한 위치에 이격 배치되고,
    하나의 디스펜서 세트에 포함되는 각 디스펜서는 상기 광섬유 리본의 길이방향으로 대응되는 위치에서 폭방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  19. 제18항에 있어서,
    모든 디스펜서의 디스펜서 노즐에서 레진이 동시에 분사되는 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 디스펜서 세트의 개수는 3개 이상인 것을 특징으로 하는 롤러블 광섬유 리본.
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