WO2026005235A1 - 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템 - Google Patents

광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템

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WO2026005235A1
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WO
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optical fiber
fiber ribbon
bobbin
winding
spool
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이유형
이만수
윤희정
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LS Cable and Systems Ltd
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LS Cable and Systems Ltd
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/32—Optical fibres or optical cables

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber ribbon bobbin winder and an optical fiber ribbon winding system. More specifically, the present invention relates to an optical fiber ribbon bobbin winder and an optical fiber ribbon winding system capable of stably maintaining the shape of an optical fiber ribbon wound on a bobbin and the state of inter-optic fiber bonding while minimizing optical loss due to stress applied to an optical fiber due to winding tension when winding a widthwise rollable optical fiber ribbon on a bobbin.
  • an optical fiber ribbon made by splicing optical fibers in parallel can be used.
  • An optical fiber ribbon is a composite material made by joining multiple optical fibers in parallel using resin or the like. It is generally manufactured in the form of a strip, and these are sometimes laminated to form a ribbon laminate in the shape of a polygonal column.
  • optical fiber ribbons are mainly used in large-capacity communication networks because of their advantage of being able to be connected in bulk by optical fiber ribbon at the connection point.
  • a rollable optical fiber ribbon that can be transformed into various shapes, such as by rolling, bunching, or folding the optical fiber ribbon in the width direction, is being introduced to increase the utilization of the internal space of a conduit for constructing an optical communication network or the number of optical fiber cores accommodated in an optical cable or optical unit.
  • optical fiber ribbons are supplied wound on bobbins. Winding optical fiber ribbons on bobbins effectively prevents kinking and damage to the fibers, facilitates transportation and storage, and allows for easy unwinding from the bobbin during cable manufacturing or installation, thus improving workability.
  • the rollable optical fiber ribbon has insufficient joint strength compared to a general optical fiber ribbon in which resin is integrally applied to the entire boundary area between a pair of adjacent optical fibers or to the surface of the optical fiber ribbon, making it difficult to maintain the shape of the optical fiber ribbon.
  • the joints constituting the optical fiber ribbon wound on the bobbin may be separated or deformed due to winding tension and bending stress, causing twisting or lifting of the optical fiber. Therefore, it is not easy to maintain the shape of the optical fiber ribbon, i.e., the arrangement of multiple optical fibers arranged in parallel in the optical fiber ribbon, stably. Therefore, it is required to control the winding tension to an appropriate size range.
  • an optical fiber ribbon bobbin winder and an optical fiber ribbon winding system that can stably maintain the shape of an optical fiber ribbon wound on a bobbin and the state of inter-optical bonding while minimizing optical loss due to stress applied to optical fibers of an optical fiber ribbon due to winding tension when winding a widthwise rollable optical fiber ribbon on a bobbin.
  • the present invention aims to solve the problem of providing an optical fiber ribbon bobbin winding body and an optical fiber ribbon winding system that can stably maintain the shape of an optical fiber ribbon wound on a bobbin and the state of bonding between optical fibers while minimizing optical loss due to stress applied to an optical fiber due to winding tension when winding an optical fiber ribbon that can be deformed in the width direction on a bobbin.
  • an optical fiber ribbon bobbin winder including: an optical fiber ribbon in which adjacent optical fibers are mutually bonded so that a plurality of optical fibers can roll in the width direction; and a bobbin including a cylindrical spool on which the optical fiber ribbon is wound and a flange plate installed at each end of the spool and having a diameter larger than the spool; wherein a longitudinal winding pitch (mm) of the spool of the optical fiber ribbon spirally wound on the spool of the bobbin is in a range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon.
  • the optical fiber ribbon is laminated as a plurality of optical fiber ribbon layers on the spool of the bobbin, and adjacent optical fiber ribbon layers laminated in the radial direction of the spool among the plurality of optical fiber ribbon layers laminated on the spool of the bobbin may have winding directions of the optical fiber ribbons that are opposite to each other.
  • the optical fiber ribbon may include a plurality of splices that intermittently splice a pair of optical fibers arranged in parallel along the length of the optical fiber.
  • a plurality of joints for jointing the nth optical fiber (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber can be spaced apart at predetermined intervals along the longitudinal direction of the optical fibers.
  • the length of each of the above joints may be 5 mm to 15 mm
  • the period of the above joints may be 10 mm to 90 mm
  • the length of each non-joint portion arranged between adjacent pairs of the above joints may be 5 mm to 75 mm.
  • the longitudinal position of the optical fiber of each of the above joints can be arranged at the center of the longitudinal position of the adjacent joints.
  • the optical fiber ribbon may have a length in the longitudinal direction of the optical fiber of a non-bonded region in which not all optical fibers are bonded by the bonding portion in the width direction of the optical fiber ribbon may be 10 mm to 30 mm.
  • the length of each of the above joints is 5 mm to 18 mm
  • the period of the joints is 24 mm to 84 mm
  • the length of each non-joined portion arranged between adjacent pairs of the above joints is 30 mm to 70 mm
  • the optical fiber ribbon may have an optical fiber longitudinal length of an unjoined region in which not all optical fibers are joined by the joints in the width direction of 3 mm to 15 mm.
  • the longitudinal position of the optical fiber of each of the above joints can be arranged to be spaced apart from the longitudinal position of the adjacent joint by 1/N.
  • the elongation of the joint may be 40% to 210%
  • the elastic modulus may be 5 MPa to 90 MPa at 2.5% strain
  • the viscosity may be 80 mPa ⁇ s to 800 mPa ⁇ s at 25°C.
  • the present invention provides an optical fiber ribbon winding system for winding an optical fiber ribbon in which adjacent optical fibers are mutually bonded so that a plurality of optical fibers can roll in the width direction, onto a bobbin including a cylindrical spool on which the optical fiber ribbon is wound and flange plates installed at each end of the spool and having a diameter larger than the spool, the system comprising: an optical fiber ribbon supply unit for supplying the optical fiber ribbon in the spool direction of the bobbin; a tension application unit for applying a winding tension to the optical fiber ribbon supplied from the supply unit; a bobbin driving unit provided for rotationally driving or axially moving the bobbin; and a control unit including the ribbon supply unit, the tension application unit, and the bobbin driving unit, wherein the control unit controls the tension application unit or the bobbin driving unit so that the optical fiber ribbon spirally wound on the spool of the bobbin has a longitudinal winding pitch (mm) of the spool in
  • control unit can control the bobbin driving unit to move the bobbin in the axial direction or at least one roller constituting the tension applying unit to move the bobbin in a direction parallel to the axial direction of the spool of the bobbin.
  • the tension applying unit can apply a winding tension of 4 g/fiber to 15 g/fiber to each optical fiber constituting the optical fiber ribbon.
  • an optical fiber ribbon capable of being rolled in the width direction is spirally wound on a bobbin so as to have a winding pitch of a predetermined length, thereby effectively preventing separation, twisting, or lifting of each optical fiber constituting the optical fiber ribbon, thereby stably maintaining the shape and bonding state of the optical fiber ribbon wound on the bobbin.
  • the winding tension of the optical fiber ribbon wound on the bobbin can be controlled to a predetermined size, thereby preventing a deterioration in the optical loss characteristics of the optical fiber due to stress applied to the optical fiber constituting the optical fiber ribbon due to the tension continuously generated during bobbin winding.
  • FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an optical fiber ribbon bobbin winding according to the present invention.
  • Figure 2 illustrates an optical fiber ribbon according to the present invention being wound on a bobbin and an enlarged view of the winding area of the optical fiber ribbon bobbin winder.
  • Figure 3 illustrates a cross-sectional view showing that the winding pitch of the optical fiber ribbon is reduced, creating a height difference between the optical fibers that make up the optical fiber ribbon.
  • Figure 4 illustrates a cross-sectional view showing that the winding pitch of the optical fiber ribbon is increased, creating a height difference between the optical fibers that make up the optical fiber ribbon.
  • FIG. 5 illustrates a plan view of one embodiment of an optical fiber ribbon constituting an optical fiber ribbon bobbin winding body according to the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a plan view of another embodiment of an optical fiber ribbon constituting an optical fiber ribbon bobbin winding body according to the present invention.
  • Figure 7 illustrates a configuration diagram of an optical fiber ribbon winding system according to the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an optical fiber ribbon bobbin winder (300) according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing an optical fiber ribbon according to the present invention being wound on a bobbin and an enlarged view of a winding area of the optical fiber ribbon bobbin winder (300).
  • the optical fiber ribbon bobbin winder (300) comprises: an optical fiber ribbon (100) in which adjacent optical fibers are mutually bonded so that a plurality of optical fibers can roll in the width direction; and a bobbin (200) including a cylindrical spool (210) on which the optical fiber ribbon (100) is wound, and flange plates (220) installed at each end of the spool (210) and having a diameter larger than that of the spool (210).
  • the longitudinal winding pitch (P) (mm) of the spool (210) of the optical fiber ribbon (100) spirally wound on the spool (210) of the bobbin (200) may be configured to be in a range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon (100).
  • the winding pitch refers to the distance between the previously wound optical fiber ribbon and the next wound optical fiber ribbon when the ribbon unit optical fiber is wound on the spool, as shown in Fig. 2.
  • the distance between the centers of the optical fiber ribbons in the longitudinal direction of the spool when the optical fiber ribbons are wound on the spool is expressed as the pitch P, but the pitch P can also be expressed as the distance from the left end of the previously wound optical fiber ribbon to the left end of the next wound optical fiber ribbon, or from the right end of the previously wound optical fiber ribbon to the right end of the next wound optical fiber ribbon.
  • the winding pitch is generally measured by measuring three winding pitches at the center in the longitudinal direction of the spool in the same layer on which the optical fiber ribbon is wound, and three at each end, that is, near the flange plate, and the average value is taken as the winding pitch value.
  • the optical fiber ribbon bobbin winding body (300) is in the form of a bobbin assembly including an optical fiber ribbon (100) and a bobbin (200) on which the optical fiber ribbon (100) is wound.
  • the optical fiber ribbon bobbin winding body (300) according to the present invention has the optical fiber ribbon (100) wound around the bobbin (200), the risk of each optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) being twisted or broken can be reduced, thereby preventing physical damage to the optical fiber ribbon (100).
  • the optical fiber ribbon (100) is wound around the bobbin (200), it is convenient to store and transport the optical fiber ribbon (100).
  • the optical fiber ribbon (100) wound around the bobbin (200) can be easily unwound at cable manufacturing and installation sites, the workability of manufacturing, installation, and installation of the optical fiber ribbon (100) can be improved.
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon bobbin winder (300) according to the present invention may be configured such that a plurality of optical fibers are arranged in parallel, and each pair of adjacent optical fibers is joined through a plurality of joints intermittently arranged along the length of the optical fiber, so as to enable width-wise rolling.
  • the bobbin (200) constituting the optical fiber ribbon bobbin winder (300) may be configured to include a cylindrical spool (210) and a pair of flange plates (220) in the shape of discs respectively mounted on both ends of the spool (210).
  • the optical fiber ribbon (100) may be spirally wound on the spool (210) in the circumferential direction of the spool (210) when the bobbin (200) is rotated.
  • each flange plate (220) constituting the bobbin (200) may be formed to have a diameter larger than the diameter of the spool (210), the optical fiber ribbon (100) wound on the spool (210) of the bobbin (200) may be prevented from being separated from or unwound outside the spool (210).
  • a winding tension (T) of a predetermined size is applied to an optical fiber ribbon (100) to be wound during the manufacturing process, and the optical fiber ribbon (100) is continuously supplied to a bobbin (200) while the winding tension (T) of an adjusted size is continuously applied, so that the optical fiber ribbon (100) can be wound on the bobbin (200) along with the rotational driving of the bobbin (200).
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon bobbin winder (300) according to the present invention is spirally wound on the spool (210) of the bobbin (200) so as to have a winding pitch (P) (mm) of a predetermined length on the spool (210) of the bobbin (200).
  • the longitudinal winding pitch (P) (mm) of the spool (210) of the optical fiber ribbon (100) wound on the spool (210) of the bobbin (200) may be in the range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon (100).
  • Figure 3 illustrates a cross-sectional view showing that the winding pitch of the optical fiber ribbon is reduced, creating a height difference between the optical fibers that make up the optical fiber ribbon.
  • the widthwise end portion of a newly wound optical fiber ribbon (100) overlaps and is wound on a previously wound optical fiber ribbon (100), causing a lifting phenomenon, so that the shape of the optical fiber ribbon (100), i.e., the arrangement of multiple optical fibers arranged in parallel in the optical fiber ribbon (100), cannot be stably maintained.
  • the longitudinal length of the spool (210) of the bobbin (200) required to wind the optical fiber ribbon (100) per unit length may unnecessarily increase, resulting in wasted space in the winding area of the optical fiber ribbon (100) on the outer surface of the bobbin (200).
  • Figure 4 illustrates a cross-sectional view showing that the winding pitch of the optical fiber ribbon is increased, creating a height difference between the optical fibers that make up the optical fiber ribbon.
  • ⁇ H W an excessive height difference
  • the bobbin (200) may have a structure vulnerable to external shock and vibration due to the gap space, and may not be able to sufficiently protect the optical fibers of the optical fiber ribbon (100).
  • the optical fiber ribbon (100) is continuously wound around the bobbin (200), so that at least two layers of optical fiber ribbons (100) can be wound around the bobbin (200) in a state where they are laminated in the circumferential direction of the spool (210) of the bobbin (200).
  • each optical fiber ribbon (100) laminated on the spool (210) of the bobbin (200) can be wound in different directions from adjacent optical fiber ribbons (100) laminated in the radial direction of the spool.
  • the optical fiber ribbon bobbin winder (300) can first form a first optical fiber ribbon layer (S1) by winding the optical fiber ribbon (100) spirally on the outer surface of the spool (210) during the process of continuously winding the optical fiber ribbon (100) on the bobbin (200) for its manufacture, and then the optical fiber ribbon (100) continuously supplied to the bobbin (200) can be stacked on the outer surface of the first optical fiber ribbon layer (S1) and spirally wound to form a second optical fiber ribbon layer (S2).
  • the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the first optical fiber ribbon layer (S1) and the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the second optical fiber ribbon layer (S3) may be configured to be opposite to each other.
  • the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the first optical fiber ribbon layer (S1) formed on the outer surface of the spool (210) of the bobbin (200) is clockwise (S-twist)
  • the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the second optical fiber ribbon layer (S2) laminated on the first optical fiber ribbon layer (S1) may be counterclockwise (Z-twist).
  • the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the third optical fiber ribbon layer may be clockwise (S-twist), which is opposite to the winding direction of the optical fiber ribbon (100) in the second optical fiber ribbon layer (S2).
  • the optical fiber ribbon bobbin winder (300) is configured so that the winding directions of the optical fiber ribbons (100) in the plurality of optical fiber ribbon layers (S1, S2) are opposite to each other, thereby distributing the load and pressure to each optical fiber ribbon layer (S1, S2), thereby effectively preventing physical damage to the optical fiber and optical loss due to excessive stress.
  • FIG. 5 illustrates a plan view of one embodiment of an optical fiber ribbon constituting an optical fiber ribbon bobbin winding body according to the present invention
  • FIG. 6 illustrates a plan view of another embodiment of an optical fiber ribbon constituting an optical fiber ribbon bobbin winding body according to the present invention.
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon bobbin winder (300) according to the present invention does not form a joint (20) for joining a pair of adjacent optical fibers (10) in the entire boundary area between the optical fibers (10), but intermittently arranges a plurality of joints (20) for joining a pair of adjacent optical fibers (10) along the optical fiber length direction in the boundary area of the pair of optical fibers (10) to implement width-wise rolling of the optical fiber ribbon (100).
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon bobbin winder (300) according to the present invention is not a general optical fiber ribbon type having a joint structure in which joints are continuously formed over the entire boundary area between optical fibers or in which joints are integrally formed on the surface of the optical fiber ribbon (100), but is a rollable optical fiber ribbon (100) having a joint structure in which a plurality of joints (20) for joining adjacent pairs of optical fibers are intermittently formed along the length direction of the optical fiber.
  • This rollable optical fiber ribbon (100) has the advantage of being able to roll in the width direction by securing flexibility through a bonding structure, but the rollable optical fiber ribbon (100) has insufficient bonding strength between optical fibers compared to a general optical fiber ribbon, so when it is wound on a bobbin (200), it may be difficult to maintain the bonding state of each optical fiber (10) constituting the optical fiber ribbon (100).
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon bobbin winding body (300) according to the present invention is wound on the bobbin (200) with a predetermined length of winding pitch (P) (mm), that is, the winding pitch (P) (mm) of the optical fiber ribbon (100) is in a range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon (100), thereby stably maintaining the arrangement of a plurality of optical fibers (10) arranged in parallel with each other in the optical fiber ribbon (100) and the bonding state between the optical fibers (10).
  • P winding pitch
  • the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon winding body (300) according to the present invention may have two or more optical fibers (10) arranged between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon.
  • the optical fiber ribbon (100) may have two optical fibers (10) arranged between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon as shown in FIG. 5, and four optical fibers (10) may be arranged between two adjacent joints (20) in the width direction of the optical fiber ribbon as shown in FIG. 6.
  • the above 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.
  • the length (a) of each joint (20) for joining optical fibers (10) may be 5 mm to 15 mm
  • the period (p) of the joint (20) may be 10 mm to 90 mm
  • the length (c) of the non-joined portion may be 5 mm to 75 mm.
  • the optical fiber ribbon (100) may be rolled in the width direction, but problems such as the optical fiber (10) being separated during the rolling process may be minimized.
  • the optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 5 may have a length (b) of an unbonded region in which not all optical fibers are bonded by the bonding portion in the width direction in a range of 10 mm to 30 mm.
  • the length (b) of the unbonded region is configured within the above range, the flexibility of the optical fiber ribbon (100) can be optimized by using a plurality of bonding portions (20) of the same length and the same number.
  • the longitudinal position of the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber (10) among the N optical fibers (10) can be arranged at the center of the longitudinal positions of two consecutive joints (20) that join the n+1th optical fiber (10) and the n+2nd (n+2 is a natural number less than or equal to N)th optical fiber (10).
  • the optical fiber ribbon (100) can make the length (b) of the non-joined region uniform, and thus can secure uniform width-wise flexibility in the entire longitudinal position.
  • the longitudinal position of the optical fiber (10) of the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber (10) among N optical fibers (10) is the same as the longitudinal position of the joint (20) that joins the n+1th optical fiber (10) and the n+2nd optical fiber (10) (n+2 is a natural number less than or equal to N)
  • the joints (20) that join a pair of optical fibers (10) are spaced apart from each other in the longitudinal direction, but the joints (20) that join adjacent pairs of optical fibers (10) are arranged so that they are staggered in the longitudinal direction.
  • each joint (20) for joining the optical fiber (10) may be 5 mm to 18 mm
  • the period (p) of the joint (20) may be 24 mm to 84 mm
  • the length (c) of the non-joined portion may be 30 mm to 70 mm.
  • the width-wise rolling of the optical fiber ribbon (100) is possible, but problems such as separation of the optical fiber (10) during the rolling process are minimized, and further, the occurrence rate of defects in which adjacent joints (20) are undesirably connected during the manufacturing of the rollable optical fiber ribbon (100) can be reduced.
  • the length (b) of the non-bonded region in which all optical fibers are not bonded by the bonding portion in the width direction of the optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 6 may range from 3 mm to 15 mm.
  • the flexibility of the optical fiber ribbon (100) can be optimized by using multiple bonding portions (20) of the same length and the same number.
  • the joint (20) that joins the nth optical fiber (10) (n is a natural number greater than or equal to 1) and the n+1th optical fiber (10)
  • the joint (20) that joins the n+3rd optical fiber (10) and the n+4th optical fiber (10) may be in a diagonal or 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 optical fiber ribbon (100) illustrated in FIG. 6 can have the longitudinal positions of the optical fiber ribbon of four joints (20) periodically formed in the width direction of the optical fiber ribbon corresponding to each other.
  • each of the above joints (20) of the optical fiber ribbon (100) constituting the optical fiber ribbon winding body (300) according to the present invention allows the optical fiber ribbon (100) to roll in the width direction while allowing the optical fiber ribbon (100) to be unwound and laid on the bobbin (200) and then the separation operation between the optical fibers (10) to be facilitated.
  • the elongation of the cured or sintered resin may be 40% to 210%, preferably 85% to 190%, and the density may be 0.8 g/cm 3 to 1.4 g/cm 3 , preferably 1.0 g/cm 3 to 1.2 g/cm 3 .
  • the elastic cross modulus (Secant Modulus) of the joint (20) may be 5 MPa to 90 MPa, preferably 5 MPa to 74 MPa, at 2.5% strain.
  • the viscosity of the joints (20) may be in the range of 80 mPa ⁇ s to 800 mPa ⁇ s, preferably 90 mPa ⁇ s to 520 mPa ⁇ s, at 30°C.
  • Figure 7 illustrates a configuration diagram of an optical fiber ribbon winding system according to the present invention.
  • an optical fiber ribbon winding system (1000) is an optical fiber ribbon winding system for winding an optical fiber ribbon (100) in which adjacent optical fibers are mutually bonded to enable a plurality of optical fibers to roll in the width direction, onto a bobbin (200) including a cylindrical spool (210) on which the optical fiber ribbon is wound and flange plates (220) installed at each end of the spool and having a diameter larger than the spool, the system comprising: an optical fiber ribbon supply unit (400) through which the optical fiber ribbon (100) is supplied in the direction of the spool (210) of the bobbin (200); a tension application unit (500) for applying a winding tension (T) to the optical fiber ribbon (100) supplied from the optical fiber ribbon supply unit (400); It may be configured to include a bobbin driving unit (230) that drives the bobbin to wind the optical fiber ribbon onto the bobbin, a control unit (600) that controls the optical fiber ribbon supply unit (400) and
  • the bobbin driving unit (230) may drive the bobbin (200) to rotate in one direction to wind the optical fiber ribbon (100) supplied from the optical fiber ribbon supply unit (40) onto the spool (210) or may axially move the bobbin (200) so that the optical fiber ribbon (100) is wound on the spool at a predetermined pitch.
  • the system may be configured to wind the optical fiber ribbon by changing the position of the roller (510), etc., which constitutes the tension application unit (500) described below.
  • the longitudinal winding pitch (P) (mm) of the spool (210) of the optical fiber ribbon (100) wound on the spool (210) of the bobbin (200) is configured in a range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon (100) as described above, so as to prevent deformation of the shape of the optical fiber ribbon (100) or to stably maintain the bonding state.
  • control unit (600) can control the position of the roller (510) of the tension application unit or the bobbin driving unit (230) so that the winding pitch (mm) of the optical fiber ribbon (100) spirally wound on the spool (210) of the bobbin (200) is in the range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon.
  • the above tension applying unit (500) can apply a winding tension (T) of a predetermined size to the optical fiber ribbon (100) supplied from the optical fiber ribbon supply unit (400) and transmitted toward the bobbin (200).
  • the tension application unit (500) may include at least one winding roller (510).
  • the winding roller (510) keeps the winding tension (T) between the spool (210) of the bobbin (200) and the tension application unit (500) constant, and ensures that the optical fiber ribbon (100) supplied from the optical fiber ribbon supply unit (400) is transmitted parallel to the bobbin (200) without being twisted or broken.
  • the winding roller (510) can be provided so as to be transportable so that the optical fiber ribbon is wound along the longitudinal direction of the spool (210).
  • the tension applying unit (500) can be controlled to apply a winding tension (T) to the optical fiber ribbon (100) transmitted toward the bobbin (200). Specifically, the tension applying unit (500) can apply a winding tension (T) per optical fiber in the range of 4 g/fiber to 15 g/fiber to the optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) supplied to the bobbin (200), and preferably, a winding tension (T) per optical fiber in the range of 4 g/fiber to 10 g/fiber can be applied.
  • the optical fiber ribbon (100) may be pulled too loosely during the process of transmitting the optical fiber ribbon (100) to the bobbin (200), causing the optical fiber ribbons (100) to twist each other or optical damage to occur, and after the optical fiber ribbon (100) is wound on the bobbin (200), the winding state of the optical fiber ribbon (100) may not be sufficiently fixed.
  • the winding tension (T) applied to each optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) through the tension applying unit (500) is less than 4 g/fiber, the winding tension (T) applied to the optical fiber ribbon (100) is insufficient, so that the optical fiber ribbon (100) cannot be stably fixed on the spool (210) of the bobbin (200), and thus the above-described winding pitch (P) (mm) range of the optical fiber ribbon (100), i.e., the winding pitch (P) of the optical fiber ribbon (100) wound on the bobbin (200) cannot be stably maintained in the range of 1.05 to 1.30 times the width (W) of the optical fiber ribbon (100).
  • the winding tension (T) applied to the optical fiber ribbon (100) of the tension applying unit (500) is greater than 15 g/fiber, excessive stress may be applied to each optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100), and thus optical loss may occur in the optical fibers constituting the optical fiber ribbon (100) while the optical fiber ribbon (100) is being wound on the bobbin (200) or after winding on the bobbin (200) is completed.
  • the optical fiber ribbon winding system (1000) can effectively prevent a deterioration in optical loss characteristics of the optical fiber due to stress applied to the optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) by applying a winding tension (T) in the range of 4 g/fiber to 15 g/fiber to each optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) to be wound onto a bobbin (200) through a tension applying unit (500).
  • T winding tension
  • the above control unit (600) can control the rotational drive or axial movement of the bobbin (200).
  • control unit (600) can control the rotational direction, rotational speed, and axial position of the bobbin (200) so that the optical fiber ribbon (100) is wound layer by layer.
  • control unit (600) detects when the optical fiber ribbon (100) wound on the spool (210) of the bobbin (200) reaches the end of the spool (210), or changes the direction of movement of the bobbin (200) at a predetermined cycle so that the optical fiber ribbon (100) can be wound sequentially on the spool (210) of the bobbin (200) while forming layers.
  • control unit (600) can control at least one winding roller (510) provided in the bobbin driving unit (230) or the tension applying unit (500) to configure the winding directions of the optical fiber ribbons (100) of the optical fiber ribbon layers adjacent to each other among the plurality of optical fiber ribbon layers stacked on the spool (210) of the bobbin (200) to be opposite to each other.
  • control unit (600) controls the tension application unit (500) to apply a tension (T) ranging from 4 g/fiber to 15 g/fiber to each optical fiber constituting the optical fiber ribbon (100) supplied toward the bobbin (200), thereby maintaining a constant range of the winding tension (T) applied to the optical fiber ribbon (100) during the entire process time in which the optical fiber ribbon (200) is wound on the bobbin (200), thereby stably maintaining the structure of the optical fiber ribbon and preventing light loss due to stress during winding.
  • T tension

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Abstract

본 발명은 폭방향 롤러블 가능한 광섬유 리본을 보빈에 권취시 권취 장력에 의해 광섬유로 인가되는 스트레스로 의한 광손실을 최소화하면서도 보빈에 권취된 광섬유 리본의 형상 및 광섬유간 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 관한 것이다.

Description

광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템
본 발명은 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 폭방향 롤러블 가능한 광섬유 리본을 보빈에 권취시 권취 장력에 의해 광섬유로 인가되는 스트레스로 의한 광손실을 최소화하면서도 보빈에 권취된 광섬유 리본의 형상 및 광섬유간 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 관한 것이다.
대용량 광통신망 구축을 위하여 광섬유를 나란하게 접합한 광섬유 리본이 사용될 수 있다.
광섬유 리본은 복수 개의 광섬유를 레진 등을 이용하여 나란하게 접합하여 일체화한 것으로, 일반적으로 스트립 형태로 제조되고, 이를 적층하여 다각 기둥 형태의 리본 적층체를 구성하기도 한다.
이러한 광섬유 리본은 접속단에서 광섬유 리본별로 일괄 접속이 가능하다는 장점으로 대용량 통신망에 주로 활용된다.
더 나아가, 광통신망 구축을 위한 관로의 내부 공간 활용성 또는 광케이블이나 광유닛의 수용 광섬유 심선수를 증대시키기 위하여 광섬유 리본을 폭방향으로 말거나 뭉치거나 접히는 등 다양한 형태로 변형 가능한 롤러블 광섬유 리본이 소개되고 있다.
일반적으로, 광섬유 리본은 보빈에 권취된 상태로 제공된다. 광섬유 리본을 보빈에 권취하는 경우 광섬유의 꼬임이나 손상을 효과적으로 방지하고, 광섬유 리본의 운반 및 보관이 편리하며, 케이블 제조 또는 포설 현장에서 광섬유 리본을 보빈에서 용이하게 풀어낼 수 있으므로 작업성이 향상되는 장점이 있다.
한편, 롤러블 광섬유 리본은 폭방향 롤링을 위하여 인접 배치된 한 쌍의 광섬유 사이에 레진이 광섬유 길이방향을 따라 간헐적으로 도포하거나 레진으로 전체 광섬유를 코팅한 후 인접 배치된 한 쌍의 광섬유 사이의 레진을 간헐적으로 제거하는 방식으로 간헐적 접합부가 형성된다. 따라서, 롤러블 광섬유 리본은 인접한 한 쌍의 광섬유 사이 경계영역 전체 또는 광섬유 리본의 표면에 레진이 일체로 도포되는 일반 광섬유 리본에 비해 접합 강도가 불충분하여 광섬유 리본의 형상 유지가 어렵다.
따라서, 일반 광섬유가 아닌 롤러블 광섬유 리본을 보빈에 권취시 권취 장력 및 굽힘 응력 등에 의해 보빈에 권취된 광섬유 리본을 구성하는 접합부가 분리되거나 변형되어 광섬유의 비틀림이나 들뜸이 발생될 수 있으므로 광섬유 리본의 형상, 즉 광섬유 리본에서 서로 나란하게 배치되는 복수 개의 광섬유의 배열이 안정적으로 유지되기 쉽지 않으므로 권취 장력의 적절한 크기 범위로 제어하는 것이 요구된다.
따라서, 폭방향 롤러블 가능한 광섬유 리본을 보빈에 권취시 권취 장력에 의해 광섬유 리본의 광섬유로 인가되는 스트레스로 의한 광손실을 최소화하면서도 보빈에 권취된 광섬유 리본의 형상 및 광섬유간 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 대한 요구가 크다.
본 발명은 폭방향으로 변형 가능한 광섬유 리본을 보빈에 권취시 권취 장력에 의해 광섬유로 인가되는 스트레스로 의한 광손실을 최소화하면서도 보빈에 권취된 광섬유 리본의 형상 및 광섬유간 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본; 및 상기 광섬유 리본이 권취되는 원통형 스풀 및 상기 스풀 양단에 각각 설치되며 상기 스풀보다 직경이 큰 플랜지 플레이트를 포함하는 보빈;을 포함하고, 상기 보빈의 스풀에 나선형 권취된 상기 광섬유 리본의 상기 스풀의 길이방향 권취 피치(mm)는 상기 광섬유 리본의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체를 제공한다.
여기서, 상기 광섬유 리본은 상기 보빈의 스풀 상에 복수 개의 광섬유 리본층으로 적층되고, 상기 보빈의 스풀에 적층된 복수 개의 광섬유 리본층에서 스풀의 반경방향으로 적층된 인접한 광섬유 리본층은 광섬유 리본의 권취방향이 서로 반대일 수 있다.
또한, 상기 광섬유 리본은 길이방향으로 나란하게 인접 배치된 한 쌍의 광섬유를 광섬유의 길이방향을 따라 간헐적으로 접합하는 복수 개의 접합부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광섬유 리본을 구성하는 N개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 복수 개의 상기 접합부는 광섬유의 길이방향을 따라 미리 결정된 간격으로 이격될 수 있다.
이 경우, 각각의 상기 접합부의 길이는 5mm 내지 15mm이며, 상기 접합부의 주기는 10mm 내지 90mm이고, 인접한 한 쌍의 상기 접합부 사이에 배치되는 각각의 비접합부의 길이는 5mm 내지 75mm일 수 있다.
그리고, 각각의 상기 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 인접한 접합부의 길이방향 위치 중심에 배치될 수 있다.
또한, 상기 광섬유 리본은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 광섬유 길이방향 길이는 10mm 내지 30mm일 수 있다.
여기서, 각각의 상기 접합부의 길이는 5mm 내지 18mm이고, 상기 접합부의 주기는 24mm 내지 84mm이고, 인접한 한 쌍의 상기 접합부 사이에 배치되는 각각의 비접합부의 길이는 30mm 내지 70mm이며, 상기 광섬유 리본은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 광섬유 길이방향 길이는 3mm 내지 15mm일 수 있다.
그리고, 각각의 상기 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 인접한 접합부의 길이방향 위치로부터 1/N 만큼 이격되어 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 접합부의 신율은 40% 내지 210%, 탄성 교차계수는 2.5% 변형률에서 5MPa 내지 90MPa 및 점성은 25°C에서 80 mPa·s 내지 800 mPa·s일 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본을 상기 광섬유 리본이 권취되는 원통형 스풀 및 상기 스풀 양단에 각각 설치되며 상기 스풀보다 직경이 큰 플랜지 플레이트를 포함하는 보빈;에 권취하기 위한 광섬유 리본 권취 시스템에 있어서, 상기 보빈의 스풀 방향으로 상기 광섬유 리본이 공급되는 광섬유 리본 공급부; 상기 공급장치에서 공급되는 상기 광섬유 리본으로 권취 장력을 인가하는 장력 인가부; 상기 보빈을 회전 구동 또는 축방향 이동하기 위하여 구비되는 보빈 구동부; 및, 상기 리본 공급부, 상기 장력 인가부 및 상기 보빈 구동부를 포함하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 보빈의 스풀에 나선형 권취된 상기 광섬유 리본이 상기 스풀의 길이방향 권취 피치(mm)가 상기 광섬유 리본의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위가 되도록 상기 장력 인가부 또는 상기 보빈 구동부를 제어하는 광섬유 리본 권취 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 보빈 구동부가 상기 보빈을 축방향 이송하거나, 상기 장력 인가부를 구성하는 적어도 하나의 롤러가 상기 보빈의 스풀의 축방향과 평행한 방향으로 이송하도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 장력 인가부는 상기 광섬유 리본을 구성하는 각각의 광섬유에 4g/fiber 내지 15g/fiber 크기의 권취 장력을 인가할 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 의하면, 폭방향 롤링이 가능한 광섬유 리본이 보빈에 미리 결정된 길이의 권취 피치를 갖도록 나선형 권취됨으로써, 광섬유 리본을 구성하는 각각의 광섬유의 분리, 비틀림 또는 들뜸을 효과적으로 방지하여 보빈에 권취된 광섬유 리본의 형상 및 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체 및 광섬유 리본 권취 시스템에 의하면, 보빈에 권취되는 광섬유 리본의 권취 장력을 미리 결정된 크기로 제어하여 보빈 권취시 지속적으로 발생하는 장력에 의하여 광섬유 리본을 구성하는 광섬유로 인가되는 스트레스로 인한 광섬유의 광손실 특성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체의 하나의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유 리본이 보빈에 권취되는 모습 및 광섬유 리본 보빈 권취체의 권취영역 확대도를 도시한다.
도 3은 광섬유 리본의 권취 피치가 감소되어 광섬유 리본을 구성하는 광섬유 사이에 높이차가 생성된 모습을 나타내는 단면도를 도시한다.
도 4는 광섬유 리본의 권취 피치가 증가되어 광섬유 리본을 구성하는 광섬유 사이에 높이차가 생성된 모습을 나타내는 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체를 구성하는 광섬유 리본의 하나의 실시예의 평면도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체를 구성하는 광섬유 리본의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취 시스템의 구성도를 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 보빈 권취체(300)의 하나의 실시예의 사시도를 도시하고, 도 2는 본 발명에 따른 광섬유 리본이 보빈에 권취되는 모습 및 광섬유 리본 보빈 권취체(300)의 권취영역 확대도를 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본(100); 및 상기 광섬유 리본(100)이 권취되는 원통형 스풀(210) 및 상기 스풀(210) 양단에 각각 설치되며 상기 스풀(210) 보다 직경이 큰 플랜지 플레이트(220)를 포함하는 보빈(200);을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 보빈(200)의 스풀(210)에 나선형 권취된 광섬유 리본(100)의 상기 스풀(210)의 길이방향 권취 피치(P)(mm)는 상기 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위로 구성될 수 있다.
여기서 권취 피치라 함은 도 2에서 보는 바와 같이 리본 단위의 광섬유가 스풀에 감길 때, 직전에 감긴 광섬유 리본과 다음에 감긴 광섬유 리본과의 거리를 말한다. 도 2에서는 광섬유 리본이 스풀에 감길 때, 스풀 길이방향으로 광섬유 리본의 중심에서 중심사이의 거리를 피치 P로 표현했지만, 피치 P는 직전에 감긴 광섬유 리본의 왼쪽 끝에서 다음에 감긴 광섬유 리본의 왼쪽 끝까지의 거리, 혹은 직전에 감긴 광섬유 리본의 오른쪽 끝에서 다음에 감긴 광섬유 리본의 오른쪽 끝까지의 거리로도 표현할 수 있다. 이 피치 값은 광섬유 리본이 감길 때, 텐션의 차이, 혹은 감긴 후의 수축 정도 등에 의해 어느 부위에서 측정했느냐에 따라 미세한 차이가 있을 수 있으므로, 일반적으로 권취 피치는 광섬유 리본이 감긴 동일한 층에서의 스풀의 길이방향으로 중심부의 3개의 권취 피치와 양 끝단, 즉 플랜지 플레이트에 인접한 부근에서 각각 3개씩 측정하여 그 평균 값을 권취 피치 값으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 광섬유 리본(100)과 상기 광섬유 리본(100)이 권취된 보빈(200)을 포함하는 보빈 어셈블리 형태이다.
이와 같이 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 광섬유 리본(100)이 보빈(200)에 권취된 상태이므로, 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유가 꼬이거나 단선되는 위험을 줄여 광섬유 리본(100)의 물리적 손상을 방지할 수 있고, 광섬유 리본(100)이 보빈(200)에 권취된 상태로 광섬유 리본(100)의 보관 및 운반이 편리하며, 케이블 제조 및 포설 현장에서 보빈(200)에 권취된 광섬유 리본(100)을 쉽게 풀어내면 되므로 광섬유 리본(100)의 제조, 포설 및 설치 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 복수 개의 광섬유가 나란하게 배치되며, 각각 인접한 한 쌍의 광섬유가 광섬유의 길이방향을 따라 간헐적으로 배치된 복수 개의 접합부를 통해 접합되어 폭방향 롤링이 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 보빈(200)은 원통형 스풀(210)과 상기 스풀(210)의 양단에 각각 장착되는 원판 형태의 한 쌍의 플랜지 플레이트(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 광섬유 리본(100)은 보빈(200)의 회전 구동시 상기 스풀(210) 상에 스풀(210)의 원주방향으로 나선형 권취될 수 있다. 보빈(200)을 구성하는 각각의 플랜지 플레이트(220)는 직경이 스풀(210)의 직경보다 크게 형성될 수 있으므로 보빈(200)의 스풀(210)에 권취되는 광섬유 리본(100)이 상기 스풀(210) 외부로 이탈되거나 풀어지는 현상을 방지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 제조과정에서 권취 대상 광섬유 리본(100)에 미리 결정된 크기의 권취 장력(T)이 인가되고 상기 광섬유 리본(100)은 조절된 크기의 권취 장력(T)이 지속적으로 인가되면서 보빈(200)으로 연속 공급되어 보빈(200)의 회전 구동과 함께 보빈(200) 상에 권취될 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 보빈(200)의 스풀(210)에 미리 결정된 길이의 권취 피치(P)(mm)를 갖도록 보빈(200)의 스풀(210)에 나선형으로 권취된다. 구체적으로, 보빈(200)의 스풀(210)에 권취된 광섬유 리본(100)의 스풀(210)의 길이방향 권취 피치(P)(mm)는 광섬유 리본(100)의 폭(W) 길이의 1.05배 내지 1.30배 범위일 수 있다.
도 3은 광섬유 리본의 권취 피치가 감소되어 광섬유 리본을 구성하는 광섬유 사이에 높이차가 생성된 모습을 나타내는 단면도를 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광섬유 리본(100)의 권취 피치(P)(mm)가 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.05배 보다 작은 경우 보빈(200)에 권취된 광섬유 리본(100)에 과도한 굽힘 응력(bending stress)이 인가되어 상기 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유가 일직선 상에 나란하게 배치되지 못하고 동일한 광섬유 리본에 포함된 광섬유들 사이에 과도한 높이차(△HN)가 생겨 광섬유가 비틀리거나 광섬유 리본(100)의 접합 영역에서 균열 또는 손상이 발생될 수 있다. 이 경우, 광섬유 리본(100)의 각각의 접합 영역을 통해 접합된 광섬유의 이탈 또는 분리 현상이 일어날 수 있으므로 광섬유 리본(100) 형상이 안정적으로 유지될 수 없고 따라서 광섬유 손상 및 광섬유 리본(100)의 외관 품질 저하가 발생될 수 있다.
또한, 이전에 권취된 광섬유 리본(100)에 새로 권취되는 광섬유 리본(100)의 폭방향 종단부가 중첩 권취되어 들뜸 현상이 발생하여 광섬유 리본(100)의 형상, 즉 광섬유 리본(100)에서 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유의 배열이 안정적으로 유지될 수 없다.
반면, 광섬유 리본(100)의 권취 피치(P)(mm)가 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.30배 보다 큰 경우 광섬유 리본(100)을 단위 길이당 권취하는데 요구되는 보빈(200)의 스풀(210)의 길이방향 길이가 불필요하게 증가하여 보빈(200) 외표면에 광섬유 리본(100)의 권취 영역 공간이 낭비될 수 있다.
도 4는 광섬유 리본의 권취 피치가 증가되어 광섬유 리본을 구성하는 광섬유 사이에 높이차가 생성된 모습을 나타내는 단면도를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인접 권취된 광섬유 리본(100) 사이의 형성되는 넓은 이격 공간에 다음 층에 권취되는 광섬유 리본(100)을 구성하는 일부 광섬유가 배치되면서 동일한 광섬유 리본에 포함된 광섬유들 사이에 과도한 높이차(△HW)가 생겨 광섬유의 뒤틀림, 들뜸 또는 광섬유 리본(100)의 접합 영역에서 균열 및 손상이 발생될 수 있으며, 상기 이격 공간으로 인해 보빈(200)에 가해지는 외부 충격 및 진동에 취약한 구조를 가지게 되어 광섬유 리본(100)의 광섬유를 충분히 보호하지 못할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)에서 광섬유 리본(100)은 보빈(200)에 연속적으로 권취되므로 보빈(200)의 스풀(210)에 상기 스풀(210)의 원주방향으로 적어도 2층 이상의 광섬유 리본(100)이 겹겹이 적층된 상태로 보빈(200)에 권취될 수 있다. 이 때, 보빈(200)의 스풀(210)에 적층된 각각의 광섬유 리본(100)은 스풀의 반경방향으로 적층된 인접한 광섬유 리본(100)끼리 서로 다른 방향으로 권취될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 이의 제조를 위해 광섬유 리본(100)을 보빈(200) 상에 연속 권취되는 과정에서 광섬유 리본(100)이 스풀(210)의 외표면에 나선형으로 권취되어 제1 광섬유 리본층(S1)을 먼저 형성하고 이후 보빈(200)으로 연속 공급되는 광섬유 리본(100)은 제1 광섬유 리본층(S1)의 외표면에 적층되어 나선형으로 권취되며 제2 광섬유 리본층(S2)을 형성할 수 있다.
바람직하게, 제1 광섬유 리본층(S1)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향과 제2 광섬유 리본층(S3)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향은 서로 반대 방향으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 보빈(200)의 스풀(210) 외표면에 형성된 제1 광섬유 리본층(S1)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향이 시계방향(S꼬임)인 경우 제1 광섬유 리본층(S1) 상에 적층된 제2 광섬유 리본층(S2)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향은 반시계방향(Z꼬임)일 수 있다.
만약, 제2 광섬유 리본층(S2) 외표면에 광섬유 리본(100)이 연속 권취되어 제2 광섬유 리본층(S3) 상에 제3 광섬유 리본층(미도시)이 추가로 적층되는 경우 제3 광섬유 리본층에서 광섬유 리본(100)의 권취방향은 제2 광섬유 리본층(S2)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향과 서로 반대인 시계방향(S꼬임)일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)는 복수 개의 광섬유 리본층(S1,S2)에서 광섬유 리본(100)의 권취방향은 서로 반대 방향이 되도록 구성함으로써, 각각의 광섬유 리본층(S1,S2)으로 하중과 압력이 분산되도록 하여 과도한 스트레스로 인한 광섬유 물리적 손상 및 광손실을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체를 구성하는 광섬유 리본의 하나의 실시예의 평면도를 도시하고, 도 6은 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체를 구성하는 광섬유 리본의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 인접한 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)를 광섬유(10) 간 경계영역 전체에 형성하지 않고, 인접한 한 쌍의 광섬유(10) 접합을 위한 복수 개의 접합부(20)를 한 쌍의 광섬유(10) 경계영역에 광섬유 길이방향을 따라 간헐적으로 배치하여 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링을 구현할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 광섬유 간 경계영역 전체에 접합부가 연속적으로 형성되거나 또는 광섬유 리본(100)의 표면 상에 접합부가 일체로 형성된 접합 구조를 갖는 일반 광섬유 리본 형태가 아니라, 인접한 한 쌍의 광섬유를 접합하는 복수 개의 접합부(20)가 광섬유 길이방향을 따라 간헐적으로 형성된 접합 구조를 갖는 롤러블 광섬유 리본(100)이다.
이러한 롤러블 광섬유 리본(100)은 접합 구조를 통해 유연성을 확보하여 폭방향 롤링이 가능하다는 장점은 있으나, 롤러블 광섬유 리본(100)은 일반 광섬유 리본 대비 광섬유간 접합 강도가 불충분하여 이를 보빈(200)에 권취시 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유(10)의 접합 상태 유지가 어려울 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 광섬유 리본 보빈 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 보빈(200) 상에 미리 결정된 길이의 권취 피치(P)(mm), 즉 광섬유 리본(100)의 권취 피치(P)(mm)가 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위가 되도록 권취하여 광섬유 리본(100)에서 서로 나란하게 배치된 복수 개의 광섬유(10)의 배열 및 광섬유(10)간 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 2개 이상의 광섬유(10)가 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 광섬유 리본(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 2개의 광섬유(10)가 배치될 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 광섬유 리본의 폭방향으로 이웃한 2개의 접합부(20) 사이에 4개의 광섬유(10)가 배치될 수 있다.
상기 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 작는 복수 개의 접합부(20)를 통해 접합하여 구성할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 실시예 구조를 갖는 광섬유 리본(100)의 경우, 광섬유(10)를 접합하는 각각의 접합부(20)의 길이(a)는 5 mm 내지 15 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)은 10 mm 내지 90 mm이며, 비접합부의 길이(c)는 5 mm 내지 75 mm로 구성될 수 있다. 이 경우, 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링이 가능하되, 롤링 과정에서 광섬유(10)가 분리되는 등의 문제가 최소화될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 광섬유 리본(100)은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 길이(b)는 10 mm 내지 30 mm 범위일 수 있다. 비접합 영역의 길이(b)를 상기 범위로 구성하는 경우 동일 길이 및 동일 개수의 복수 개의 접합부(20)를 사용하여 광섬유 리본(100)의 유연성을 최적화할 수 있다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 광섬유 리본(100)이 N개의 광섬유로 구성되는 경우 N개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 위치가 n+1번째 광섬유(10)와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유(10)를 접합하는 연속적인 2개의 접합부(20)의 길이방향 위치 중심에 배치될 수 있다. 이 경우, 광섬유 리본(100)은 비접합 영역의 길이(b)를 균일하게 할 수 있고, 그에 따라 전체 길이방향 위치에서 균일한 폭방향 유연성을 확보할 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서 광섬유 리본(100)은 12개로 구성되고, 예를 들어, 4(n, n=4)번째 광섬유(10(4))와 5(n+1)번째 광섬유(10)를 접합하기 위한 이격된 복수 개의 접합부(20)의 위치는 5(n+1)번째 광섬유(10(5))와 6(n+2)번째 광섬유(10(6))를 접합하기 위한 이격된 복수 개의 접합부(20) 중심부에 배치되도록 하여 비접합 영역의 길이(b)를 최소화할 수 있다.
반면, N개의 광섬유(10) 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유(10)와 n+1번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 광섬유(10) 길이방향 위치가 n+1번째 광섬유(10)와 n+2(n+2는 N이하의 자연수)번째 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)의 길이방향 위치를 동일하게 하는 경우 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)가 폭방향으로 배치된 접합 영역에서는 롤링이 어렵고, 비접합 영역의 길이(b)는 길어져 광섬유 리본(100)을 롤링하는 것이 어려울 수 있다.
따라서, 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)는 길이방향으로 일정하게 이격되되, 인접한 한 쌍의 광섬유(10)를 접합하는 접합부(20)가 길이방향으로 엇갈리게 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 6에 도시된 실시예 구조를 갖는 광섬유 리본(100)의 경우, 광섬유(10)를 접합하는 각각의 접합부(20)의 길이(a)는 5 mm 내지 18 mm이며, 상기 접합부(20)의 주기(p)은 24 mm 내지 84 mm이며, 비접합부의 길이(c)는 30 mm 내지 70 mm로 구성될 수 있다.
이 경우, 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링이 가능하되, 롤링 과정에서 광섬유(10)가 분리되는 등의 문제가 최소화되고, 나아가 롤러블 광섬유 리본(100)의 제조시 인접한 접합부(20)가 원하지 않게 연결되는 불량 발생율을 낮출 수 있다.
그리고, 도 6에 도시된 광섬유 리본(100)은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 길이(b)는 3 mm 내지 15 mm 범위일 수 있다. 비접합 영역의 길이(b)를 상기 범위로 구성하는 경우 동일 길이 및 동일 개수의 복수 개의 접합부(20)를 사용하여 광섬유 리본(100)의 유연성을 최적화할 수 있다.
도 6에 도시된 실시예 구조를 갖는 광섬유 리본(100)의 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 패턴일 수 있다.
이 경우, 도 6에 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 않을 수 있다.
예를 들면, 도 6에 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 않을 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 6에 도시된 광섬유 리본(100)은 광섬유 리본의 폭방향으로 주기적으로 형성되는 4개의 접합부(20)의 광섬유 리본의 길이방향 위치는 대응될 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 대응될 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서 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.
나아가, 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취체(300)를 구성하는 광섬유 리본(100)의 각각의 상기 접합부(20)는 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링을 허용하면서도 보빈(200)에 권취된 광섬유 리본(100)을 풀어낸 포설한 다음 광섬유(10)간 분리 작업을 용이하게 하도록 경화 또는 소결된 레진의 신율은 40% 내지 210%, 바람직하게는 85% 내지 190% 일 수 있고, 밀도는 0.8 g/cm3 내지 1.4 g/cm3, 바람직하게는 1.0 g/cm3 내지 1.2 g/cm3 일 수 있다.
또한, 광섬유 리본(100)의 폭방향 롤링 또는 롤링 상태 유지가 가능하도록 하기 위해, 접합부(20)의 탄성 교차계수(Secant Modulus)는 2.5% 변형률에서 5Mpa 내지 90MPa, 바람직하게는 5MPa 내지 74MPa 일 수 있다.
그리고, 광섬유(10) 길이방향을 따라 간헐적으로 배치된 복수 개의 접합부(20) 형성을 위하여 레진 등이 정확하고 빠르게 도포되되 경화 또는 소결 전 낙하되는 특성이 방지되도록 적절한 흐름성을 지녀야 하므로, 접합부(20)의 점도(Viscosity)는 30°C에서 80 mPa·s 내지 800 mPa·s, 바람직하게는 90 mPa·s 내지 520 mPa·s 범위일 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취 시스템의 구성도를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취 시스템(1000)은 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본(100)을 상기 광섬유 리본이 권취되는 원통형 스풀(210) 및 상기 스풀 양단에 각각 설치되며 상기 스풀보다 직경이 큰 플랜지 플레이트(220)를 포함하는 보빈(200);에 권취하기 위한 광섬유 리본 권취 시스템으로서, 상기 보빈(200)의 스풀(210) 방향으로 상기 광섬유 리본(100)이 공급되는 광섬유 리본 공급부(400); 상기 광섬유 리본 공급부(400)에서 공급되는 상기 광섬유 리본(100)으로 권취 장력(T)을 인가하는 장력 인가부(500); 상기 보빈에 광섬유 리본을 권취하기 위하여 상기 보빈을 구동하는 보빈 구동부(230), 상기 광섬유 리본 공급부(400) 및 장력 인가부(500)를 제어하는 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보빈 구동부는 보빈에 연결되어 보빈(200)의 회전구동 또는 보빈(200) 축방향 이동시킬 수 있다. 상기 보빈 구동부(230)는 보빈(200)을 전동 방식으로 회전 구동시키기 위한 적어도 하나의 구동모터를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 보빈 구동부(230)는 보빈(200)을 일방향 회전 구동시켜 광섬유 리본 공급부(40)에서 공급되는 광섬유 리본(100)을 스풀(210)에 권취시키거나 스풀에 미리 결정된 피치를 갖도록 이격되어 권취되도록 보빈(200)을 축방향 이송할 수도 있다. 또한, 상기 보빈 구동부(230)가 보빈의 축방향 이동기능을 제공하는 방법 외에 후술하는 장력 인가부(500)를 구성하는 롤러(510) 등의 위치를 변경시키며 광섬유 리본을 권취하도록 시스템을 구성할 수도 있다.
여기서, 보빈(200)의 스풀(210)에 권취되는 광섬유 리본(100)의 스풀(210)의 길이방향 권취 피치(P)(mm)는 전술한 바와 같이 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위로 구성되어 광섬유 리본(100)의 형상 변형을 방지하고 또는 접합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(600)는 상기 보빈(200)의 스풀(210)에 나선형 권취된 상기 광섬유 리본(100)의 권취 피치(mm)가 상기 광섬유 리본의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위가 되도록 상기 장력 인가부의 롤러(510)의 위치 또는 상기 보빈 구동부(230)를 제어할 수 있다.
상기 장력 인가부(500)는 상기 광섬유 리본 공급부(400)에서 공급되어 보빈(200) 방향으로 전달되는 광섬유 리본(100)에 미리 결정된 크기의 권취 장력(T)을 인가할 수 있다.
상기 장력 인가부(500)는 적어도 하나의 권취 롤러(510)를 구비할 수 있다. 상기 권취 롤러(510)는 보빈(200)의 스풀(210)과 장력 인가부(500) 사이의 권취 장력(T)을 일정하게 하며, 상기 광섬유 리본 공급부(400)에서 공급되는 광섬유 리본(100)이 꼬이거나 단선되지 않고 보빈(200) 방향 나란하게 전달되도록 한다.
또한, 상기 권취 롤러(510)는 스풀(210)의 길이방향을 따라 광섬유 리본이 권취되도록 이송 가능하게 구비될 수 있음은 전술한 바와 같다.
상기 장력 인가부(500)는 보빈(200) 방향 전달되는 광섬유 리본(100)으로 권취 장력(T)을 인가하도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 장력 인가부(500)는 보빈(200)으로 공급되는 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유에 4g/fiber 내지 15g/fiber 범위의 광섬유 당 권취 장력(T)을 인가될 수 있고, 바람직하게는 4g/fiber 내지 10g/fiber 범위의 광섬유 당 권취 장력(T)을 인가될 수 있다.
만약, 상기 장력 인가부(500)를 통해 보빈(200)으로 전달되는 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유에 4g/fiber 보다 작은 권취 장력(T)이 인가되는 경우 보빈(200)으로 광섬유 리본(100)이 전달되는 과정에서 광섬유 리본(100)이 너무 느슨하게 당겨져서 광섬유 리본(100)끼리 꼬이거나 광손상이 발생될 수 있고, 보빈(200)에 광섬유 리본(100)이 권취된 후 광섬유 리본(100)의 권취 상태가 충분히 고정되지 않을 수 있다.
또한, 상기 장력 인가부(500)를 통해 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유로 인가되는 권취 장력(T)이 4g/fiber 보다 작은 경우 광섬유 리본(100)으로 가해지는 권취 장력(T)이 불충분하여 광섬유 리본(100)이 보빈(200)의 스풀(210) 상에 안정적으로 고정될 수 없으므로 광섬유 리본(100)의 전술한 권취 피치(P)(mm) 범위, 즉 보빈(200) 상에 권취된 광섬유 리본(100)의 권취 피치(P)를 광섬유 리본(100)의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위로 안정적으로 유지할 수 없다.
반면, 상기 장력 인가부(500)의 광섬유 리본(100)으로 인가되는 권취 장력(T)이 15g/fiber 보다 큰 경우 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유에 과도한 스트레스가 인가될 수 있으므로, 광섬유 리본(100)이 보빈(200)에 권취되는 도중이나 보빈(200)에 권취가 완료된 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유의 광손실이 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광섬유 리본 권취 시스템(1000)은 장력 인가부(500)를 통해 보빈(200)으로 권취될 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유에 4g/fiber 내지 15g/fiber 범위의 권취 장력(T)이 인가되도록 하여 광섬유 리본(100)을 구성하는 광섬유로 인가되는 스트레스로 인한 광섬유의 광손실 특성 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 제어부(600)는 보빈(200)의 회전 구동 또는 축방향 이동을 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(600)는 보빈(200)의 회전 방향, 회전 속도 및 축방향 위치를 조절하여 광섬유 리본(100)이 층별로 권취되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(600)는 보빈(200)의 스풀(210) 상에 권취되는 광섬유 리본(100)이 스풀(210)의 단부에 도달하는 경우 이를 감지하거나, 미리 결정된 주기로 보빈(200)의 이동 방향을 변경함으로써 보빈(200)의 스풀(210) 상에 순차적으로 층을 형성하며 권취될 수 있다.
이 때, 상기 제어부(600)는 보빈 구동부(230) 또는 장력 인가부(500)에 구비된 적어도 하나의 권취 롤러(510)를 제어하여 상기 보빈(200)의 스풀(210) 상에 적층되는 복수 개의 광섬유 리본층에서 서로 인접된 광섬유 리본층끼리 광섬유 리본(100)의 권취방향이 서로 반대 방향이 되도록 구성할 수 있음은 전술한 바와 같다.
또한, 상기 제어부(600)는 장력 인가부(500)를 제어함으로써 보빈(200) 방향 공급되는 광섬유 리본(100)을 구성하는 각각의 광섬유로 4g/fiber 내지 15g/fiber 범위 크기의 장력(T)이 인가되도록 하여, 광섬유 리본(200)이 보빈(200)에 권취되는 전체 공정시간 동안 광섬유 리본(100)으로 인가되는 권취 장력(T) 범위를 일정하게 유지하여 광섬유 리본의 구조를 안정적으로 유지하고 권취시 스트레스로 인한 광손실을 방지할 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 (13)

  1. 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본; 및
    상기 광섬유 리본이 권취되는 원통형 스풀 및 상기 스풀 양단에 각각 설치되며 상기 스풀보다 직경이 큰 플랜지 플레이트를 포함하는 보빈;을 포함하고,
    상기 보빈의 스풀에 나선형 권취된 상기 광섬유 리본의 상기 스풀의 길이방향 권취 피치(mm)는 상기 광섬유 리본의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 상기 보빈의 스풀 상에 복수 개의 광섬유 리본층으로 적층되고, 상기 보빈의 스풀에 적층된 복수 개의 광섬유 리본층에서 스풀의 반경방향으로 적층된 인접한 광섬유 리본층은 광섬유 리본의 권취방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 길이방향으로 나란하게 인접 배치된 한 쌍의 광섬유를 광섬유의 길이방향을 따라 간헐적으로 접합하는 복수 개의 접합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광섬유 리본을 구성하는 N개의 광섬유 중 n(n은 1 이상의 자연수)번째 광섬유와 n+1번째 광섬유를 접합하는 복수 개의 상기 접합부는 광섬유의 길이방향을 따라 미리 결정된 간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  5. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 접합부의 길이는 5mm 내지 15mm이며, 상기 접합부의 주기는 10mm 내지 90mm이고, 인접한 한 쌍의 상기 접합부 사이에 배치되는 각각의 비접합부의 길이는 5mm 내지 75mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  6. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 인접한 접합부의 길이방향 위치 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광섬유 리본은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 광섬유 길이방향 길이는 10mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  8. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 접합부의 길이는 5mm 내지 18mm이고, 상기 접합부의 주기는 24mm 내지 84mm이고, 인접한 한 쌍의 상기 접합부 사이에 배치되는 각각의 비접합부의 길이는 30mm 내지 70mm이며,
    상기 광섬유 리본은 폭방향으로 모든 광섬유가 상기 접합부에 의해 접합되지 않은 비접합 영역의 광섬유 길이방향 길이는 3mm 내지 15mm인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  9. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 접합부의 광섬유 길이방향 위치는 인접한 접합부의 길이방향 위치로부터 1/N 만큼 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 접합부의 신율은 40% 내지 210%,
    탄성 교차계수는 2.5% 변형률에서 5MPa 내지 90MPa 및
    점성은 25°C에서 80 mPa·s 내지 800 mPa·s인 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 보빈 권취체.
  11. 복수의 광섬유가 폭방향 롤링이 가능하도록 인접한 광섬유가 상호 접합된 광섬유 리본을 상기 광섬유 리본이 권취되는 원통형 스풀 및 상기 스풀 양단에 각각 설치되며 상기 스풀보다 직경이 큰 플랜지 플레이트를 포함하는 보빈;에 권취하기 위한 광섬유 리본 권취 시스템에 있어서,
    상기 보빈의 스풀 방향으로 상기 광섬유 리본이 공급되는 광섬유 리본 공급부;
    상기 공급장치에서 공급되는 상기 광섬유 리본으로 권취 장력을 인가하는 장력 인가부;
    상기 보빈을 회전 구동 또는 축방향 이동하기 위하여 구비되는 보빈 구동부; 및,
    상기 리본 공급부, 상기 장력 인가부 및 상기 보빈 구동부를 포함하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 보빈의 스풀에 나선형 권취된 상기 광섬유 리본이 상기 스풀의 길이방향 권취 피치(mm)가 상기 광섬유 리본의 폭(W)의 1.05배 내지 1.30배 범위가 되도록 상기 장력 인가부 또는 상기 보빈 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 권취 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보빈 구동부가 상기 보빈을 축방향 이송하거나, 상기 장력 인가부를 구성하는 적어도 하나의 롤러가 상기 보빈의 스풀의 축방향과 평행한 방향으로 이송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 권취 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 장력 인가부는 상기 광섬유 리본을 구성하는 각각의 광섬유에 4g/fiber 내지 15g/fiber 크기의 권취 장력을 인가하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 권취 시스템.
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