KR100512593B1 - Optical fiber preform manufacturing device and preparation of optical fiber preform thereby - Google Patents

Optical fiber preform manufacturing device and preparation of optical fiber preform thereby Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 원튜브 보조 지지 장치를 가지는, 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조장치에 있어서, 롤(120); 롤 지지부(130); 베이스(340); 및 상기 롤 지지부(130)를 상기 베이스(340)에 탄성적으로 지지시키는 탄성부재로 구성되는 원튜브 보조 지지부(140)가 개설된 원튜브 보조 지지 장치를 포함하는 광섬유 모재 제조 장치 및 이를 이용한 광섬유 모재 제조방법이 개시된다. 본 발명에 의해, 광섬유 모재 제조 공정중 원튜브(10)의 휨을 방지하기 위한 원튜브(10) 보조 지지 수행시, 원튜브(10)와 원튜브 보조 지지 장치(100)의 접촉이 완충되도록 하고, 따라서 원튜브(10)에 상처를 저감하는 한편, 원튜브(10)에 무리한 힘을 가하지 않고도 원튜브(10)의 편심을 용이하게 제거할 수 있는 효과를 달성하여 결국 고품질의 광섬유 모재를 제조할 수 있는 효과를 달성하게 된다.In the present invention, the optical fiber base material manufacturing apparatus having a one-tube auxiliary support device, which can perform the deposition process to form the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method, the roll 120; Roll support 130; Base 340; And a one-tube auxiliary support device in which a one-tube auxiliary support part 140 formed of an elastic member elastically supporting the roll support part 130 on the base 340 is provided. The base material manufacturing method is disclosed. According to the present invention, when the support of the one tube 10 to prevent the bending of the one tube 10 during the optical fiber base material manufacturing process, the contact between the one tube 10 and the one tube auxiliary support device 100 is buffered Therefore, while reducing the wound on the one-tube 10, while achieving an effect that can easily remove the eccentricity of the one-tube 10 without applying excessive force to the one-tube 10 to eventually produce a high quality optical fiber base material The effect can be achieved.

Description

광섬유 모재 제조장치 및 이를 이용한 광섬유 모재 제조방법{OPTICAL FIBER PREFORM MANUFACTURING DEVICE AND PREPARATION OF OPTICAL FIBER PREFORM THEREBY} Optical fiber base material manufacturing apparatus and optical fiber base material manufacturing method using same {OPTICAL FIBER PREFORM MANUFACTURING DEVICE AND PREPARATION OF OPTICAL FIBER PREFORM THEREBY}

본 발명은 변형된 화학적 증착(MCVD, Modified Chemical Vapor Deposition)공정에 의한 광섬유 모재(optical fiber preform)의 제작에 있어서 원튜브(substrate Tube, quartz)(10)의 휨을 최소화하기 위해 원튜브 보조 지지 장치(100)를 구비하되, 상기 원튜브 보조 지지 장치(100)의 원튜브 보조 지지부(140)에 탄성부재가 설치된 광섬유 모재 제조장치 및 이를 이용한 광섬유 모재 제조 방법에 관한 것이다.The present invention provides a one-tube auxiliary support device for minimizing the warpage of a substrate tube (quartz) 10 in the fabrication of an optical fiber preform by a modified chemical vapor deposition (MCVD) process. It has a (100), and relates to an optical fiber base material manufacturing apparatus and an optical fiber base material manufacturing method using the elastic member is installed in the one tube auxiliary support portion 140 of the one tube auxiliary support device 100.

광섬유 모재의 제작은 변형된 화학적 증착법이나 외부 기상 증착법(OVD, Outside Vapor Deposition) 또는 기상축 증착법(VAD, Vapor Axial Deposition)등에 의해 이루어진다.The fabrication of the optical fiber base material is performed by modified chemical vapor deposition, outside vapor deposition (OVD) or vapor axis deposition (VAD).

상기한 광섬유 모재의 제조방법중 변형된 화학적 증착 방법은 밀폐된 관 내에서 증착물이 반응을 하게 되므로 불순물의 유입이 적어 손실이 작다는 점 및 증착층을 세밀히 증착할 수 있으므로 정밀한 굴절률 분포의 제어가 가능하다는 점등 때문에 널리 이용된다. The modified chemical vapor deposition method in the above-described manufacturing method of the optical fiber base material has a small loss of impurities due to the inflow of impurities because the deposit reacts in a closed tube, and the deposition layer can be deposited finely, so precise control of the refractive index distribution is possible. It is widely used because of its lighting.

이러한 변형된 화학적 증착 방법은, 코어층과 클래드층을 증착시키는 증착 공정과, 증착된 튜브를 봉 형태의 모재로 형성시키는 응축(collapsing)공정으로 이루어진다.This modified chemical vapor deposition method comprises a deposition process for depositing a core layer and a cladding layer, and a collapsing process for forming the deposited tube into a rod-like base material.

이 중 증착공정은 고순도 석영관 내부에 굴절률이 상이하도록 코어층과 클래드층의 증착을 통해 이루어지며, 굴절률은 증착물의 조성비를 조절하여 제어된다. Among these, the deposition process is performed through the deposition of the core layer and the cladding layer so that the refractive index is different inside the high purity quartz tube, and the refractive index is controlled by adjusting the composition ratio of the deposit.

즉, 보통 증착은 석영관 내부에 SiCl4 , GeCl4와 O2를 투입하고 고온에서 산화 반응시켜 SiO2 , GeO2 를 얻고, 이 미립자(수트)들을 석영관 내면에 열영동(thermophoresis)현상에 의해 증착시키고 유리화하는 과정으로 이루어진다. 이 때 증착되지 않은 나머지는 배출 튜브를 통해 외부로 빠져 나간다.That is, in general, deposition is carried out by adding SiCl 4 , GeCl 4 and O 2 inside the quartz tube and oxidizing at a high temperature to obtain SiO 2 and GeO 2 , and these particles (soot) are thermophoresis on the inner surface of the quartz tube. By deposition and vitrification. At this time, the remaining undeposited is discharged to the outside through the discharge tube.

증착을 위한 조성물은 통상적으로 이송가스에 의해 공급되며, 상기한 산화반응은 약 1700℃에서 활발히 발생하고, 상기한 유리화는 약 1800℃ 이상의 고온에서 발생한다.Compositions for deposition are typically supplied by a carrier gas, wherein the oxidation reaction takes place actively at about 1700 ° C. and the vitrification occurs at high temperatures of about 1800 ° C. or higher.

이 때 SiO2 에 대한 GeO2 의 증착 비율을 조절하여 코어층과 클래드층의 굴절률에 변화를 주게 된다.At this time, adjusting the deposition ratio of GeO 2 to the SiO 2 is to give a change in the refractive index of the core layer and the cladding layer.

상기한 증착 공정과 응축 공정은 주가열원을 석영관의 길이 방향으로 이동시키며 석영관의 길이 방향으로 진행된다. The deposition process and the condensation process move the main heating source in the longitudinal direction of the quartz tube and proceed in the longitudinal direction of the quartz tube.

도 1은 종래의 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재의 형성 공정중 증착공정을 수행하기 위한 광섬유 모재 제조 장치의 개략도를 나타낸 것으로, 도 1에서 나타난 바와 같이 종래의 증착공정을 수행하기 위한 광섬유 모재 제조 장치는 원튜브(1), 척(chuck)(2), 척 지지부(3), 수평선반(4), 주가열원(5), 가스 공급 장치(6) 및 수트 집진 장치(7)로 구성된다.1 is a schematic view of an optical fiber base material manufacturing apparatus for performing a deposition process during a process of forming an optical fiber base material by a conventional modified chemical vapor deposition method, as shown in FIG. 1 an optical fiber base material for performing a conventional deposition process The manufacturing apparatus is composed of a one-tube 1, a chuck 2, a chuck support 3, a horizontal plate 4, a main heating source 5, a gas supply device 6 and a soot dust collector 7. do.

상기 원튜브(1)는 고순도의 SiO2 를 합성하여 제조한 합성 석영 튜브(synthetic quartz tube)를 사용하며, 상기 척(2)은 원튜브(1)를 지지하는 것이고 상기 수평선반(4)은 척 지지부(3)를 고정하고 주가열원(5)의 이송을 위한 주가열원 이송 가이드가 개설되어 있다.The one tube 1 is a synthetic quartz tube made by synthesizing high purity SiO 2 , the chuck 2 supports the one tube 1 and the horizontal plate 4 is The main heating source transfer guide for fixing the chuck support part 3 and the main heating source 5 is provided.

상기 척(2)과 선반(4)은 각각 일반적으로 범용 연동척 및 범용 선반을 사용한다. The chuck 2 and the shelf 4 generally use universal interlock chucks and universal lathes, respectively.

주가열원(5)은 산소 및 수소 버너 또는 노(furnace)를 사용하며, 가스 공급 장치(6)는 SiCl4, GeCl4, O2 등의 가스를 공급한다. 수트 집진 장치(7)는 석영관 내부에 증착되지 않는 수트를 건식 또는 습식 집진 방식으로 집진한다.The main heating source 5 uses oxygen and a hydrogen burner or furnace, and the gas supply device 6 supplies gases such as SiCl 4 , GeCl 4 , O 2, and the like. The soot dust collecting device 7 collects the soot which is not deposited inside the quartz tube by dry or wet dust collecting.

종래의 광섬유 모재 제조방법은 높은 증착 온도에 의해서 원튜브의 기계적 강성과 점성이 감소하여 이로 인한 탄성변형(Elastic deformation)과 점성변형(Viscous deformation)이 동시에 발생하였다.In the conventional optical fiber base material manufacturing method, the high rigidity of the deposition temperature decreases the mechanical stiffness and viscosity of the one-tube, resulting in both elastic deformation and viscous deformation.

상기한 점성변형은 시간에 비례하고 원튜브의 점성에 반비례하는데, 이러한 점성변형과 상기한 탄성변형에 의해 원튜브에 휨이 발생하게 된다.The viscous deformation is proportional to time and inversely proportional to the viscosity of the original tube. The viscous deformation and the elastic deformation cause warpage in the original tube.

도 2는 종래의 광섬유 모재 제조장치에서의 원튜브(1)의 휨현상을 나타내는 개략도이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 이러한 원튜브(1) 휨현상이 과도하게 발생하게 되면, 모재 생산 공정 자체가 불가능하며, 설령 생산된다고 하여도 내부 증착층이 불균일하므로 이 후 필요한 특성을 만족하지 못하게 되어, 결과적으로 양품으로서의 사용 가능성이 낮아지는 한편 생산 수율을 저하시키게 된다. 2 is a schematic view showing the warpage phenomenon of the one-tube 1 in the conventional optical fiber base material manufacturing apparatus. If the one-tube (1) warpage phenomenon occurs excessively, as shown in Figure 2, the base material production process itself is impossible, even if produced, since the internal deposition layer is non-uniform, it does not satisfy the necessary properties thereafter. As a result, the availability as a good product is lowered while the production yield is lowered.

더욱이 종래에 증착효율을 높이기 위해, 온도를 높이고 시간을 길게 하며 원튜브의 길이를 길게하는 방법을 사용하였으나, 이로 인해 발생하는 원튜브의 휨 현상이 개선되지 못하였던 문제점이 있었다. Furthermore, in order to increase the deposition efficiency in the related art, a method of increasing the temperature, lengthening the time, and lengthening the length of the one-tube was used, but there was a problem in that the bending phenomenon of the one-tube caused by this was not improved.

이러한 문제점을 해결하기 위해 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재의 제조에 있어서, 본 출원인은 주가열원의 가열 이후 탄성 변형 및 점성 변형에 의한 원튜브의 휨을 보정하도록 하는 원튜브 보조 지지 장치를 사용하였다. In order to solve this problem, in the fabrication of the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method, the applicant used a one-tube auxiliary support device to correct the bending of the one-tube due to elastic deformation and viscous deformation after heating of the main heating source. .

도 3은 원튜브 보조 지지 장치내 원튜브 보조 지지부를 나타내는 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 원튜브 보조 지지 장치내 원튜브 보조 지지부로서 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)과, 상기 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 구비하였다.3 is a schematic view showing the one tube auxiliary support in the one tube auxiliary support device. As shown in FIG. 3, a roll 120 in contact with the one tube 10 as a one tube auxiliary support in the one tube auxiliary support device and a roll support 130 supporting the roll 120 were provided.

그러나 여전히 원튜브가 처음부터 휘어졌거나, 공정 중 휘어지는 경우 특히 보조 지지 장치가 원튜브를 지지하지 않는 시간동안 중력과 가열에 의한 점성의 감소로 변형이 발생하는 경우, 척의 중심과 원튜브 보조 지지 장치중 원튜브 보조 지지부내의 롤이 접촉하는 원튜브의 중심이 척 중심으로 부터 어긋나게 되는 편심현상이 발생하게 된다.However, the center of the chuck and the one-tube auxiliary support are still bent when the one tube is bent from the beginning or during the process, especially when the auxiliary support is deformed due to the decrease in viscosity due to gravity and heating during the time the auxiliary support does not support the one. An eccentric phenomenon occurs in which the center of the one-tube contacted by the roll in the one-tube auxiliary support is shifted from the center of the chuck.

도 3a는 원튜브(10)의 편심이 없는 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤(120)과 원튜브(10)가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도이고, 도 3b는 원튜브(10)가 우측으로 편심된 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤(120)과 원튜브(10)가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도이고, 도 3c는 원튜브(10)가 하측으로 편심된 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤(120)과 원튜브(10)가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도이다.Figure 3a is a schematic diagram showing the state in which the roll 120 and the one tube 10 in the one tube auxiliary support when the one tube 10 does not have an eccentric contact, Figure 3b is the one tube 10 eccentric to the right Figure 3c is a schematic diagram showing the state in which the roll 120 and the one tube 10 in contact with the one tube auxiliary support, Figure 3c is a roll 120 in the one tube auxiliary support when the one tube 10 is eccentric to the lower side ) And the one-tube 10 is a schematic diagram showing the state of contact.

도 3b, 도 3c에 도시된 바와 같이, 이러한 편심현상이 발생하는 경우 원튜브는 원튜브 보조 지지부에 의해 과도한 힘을 받게 되어 손상되어 결국 모재의 품질에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.As shown in Figure 3b, Figure 3c, when such an eccentric phenomenon occurs, the one-tube is subjected to excessive force by the one-tube auxiliary support, there is a problem that adversely affects the quality of the base material.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, Therefore, the present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 원튜브 보조 지지 장치를 가지는, 변형된 화학적 증착 방법에 의해 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조장치에 있어서, 원튜브(10)에 무리한 힘을 가하지 않고 원튜브(10)의 편심을 제거할 수 있는 원튜브 보조 지지부(140)를 구비하는 원튜브 보조 지지 장치(100)를 가지는 광섬유 모재 제조장치 및 이를 이용한 광섬유 모재 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical fiber base material manufacturing apparatus having a one-tube auxiliary support device, which can perform a deposition process to form an optical fiber base material by a modified chemical vapor deposition method, and does not apply excessive force to the one-tube 10. It is to provide an optical fiber base material manufacturing apparatus having a one-tube auxiliary support device 100 having a one-tube auxiliary support unit 140 that can remove the eccentricity of the one-tube 10 without having to, and a method for manufacturing an optical fiber base material using the same.

상기한 본 발명의 목적은 원튜브 보조 지지 장치를 가지는, 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조장치에 있어서, 롤(120); 롤 지지부(130); 베이스(340); 및 상기 롤 지지부(130)를 상기 베이스(340)에 탄성적으로 지지시키는 탄성부재;로 구성되는 원튜브 보조 지지부(140)가 개설된 원튜브 보조 지지 장치(100)를 포함하는 광섬유 모재 제조 장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the optical fiber base material manufacturing apparatus having a one-tube auxiliary support device, which can perform the deposition process to form the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method, the roll 120; Roll support 130; Base 340; And a one-tube auxiliary support device 100 having an one-tube auxiliary support part 140 formed therein; and an elastic member that elastically supports the roll support part 130 to the base 340. Can be achieved by

그리고 상기한 탄성부재는 롤 지지부(130) 하부 및 베이스(340) 상부에 착설되는 적어도 하나 이상인 것이 바람직하고, 롤 지지부(130) 하부에 착설되는 적어도 둘 이상의 제1탄성부재(300); 롤 지지부 힌지 고정수단(330); 상기 힌지 고정수단(330) 및 상기 제1탄성부재(300)가 부착되는 지지수단(320); 및 상기 지지수단(320) 하부에 개설되는 적어도 하나 이상의 제2탄성부재(310)인 것이 더욱 바람직하다. And the elastic member is preferably at least one or more to be installed on the lower portion of the roll support 130 and the base 340, at least two or more first elastic member 300 is installed on the lower roll support 130; Roll support hinge fixing means (330); Support means 320 to which the hinge fixing means 330 and the first elastic member 300 are attached; And at least one second elastic member 310 formed below the support means 320.

상기한 본 발명의 목적은 또한 원튜브 보조 지지를 수행하는 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조방법에 있어서, 원튜브(10) 보조 지지 수행중, 원튜브(10)의 편심에 대응하여 원튜브 보조 지지부(140)를 탄성적으로 상하이동 또는 좌우회동하는 단계를 포함하는 광섬유 모재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.The above object of the present invention is also an optical fiber base material manufacturing method capable of performing a deposition process to form an optical fiber base material by a modified chemical vapor deposition method that performs one-tube auxiliary support, performing one tube 10 auxiliary support. Among them, it can be achieved by the optical fiber base material manufacturing method comprising the step of elastically moving or moving left and right in one circle auxiliary support portion 140 in response to the eccentricity of the one tube (10).

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광섬유 모재 제조장치 및 이에 따른 광섬유 모재 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4a는 본 발명에 따른 원튜브 보조지지부의 개략도이다.Hereinafter, an optical fiber base material manufacturing apparatus and an optical fiber base material manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 4a is a schematic view of the one tube auxiliary support according to the present invention.

이에 따르면, 본 발명에 따른 광섬유 모재 제조장치중 원튜브 보조 지지 장치(100)의 원튜브 보조 지지부(140)는 롤(120), 롤 지지부(130), 베이스(340) 및 상기 롤 지지부(130)를 상기 베이스(340)에 탄성적으로 지지시키는 탄성부재로 이루어진다.Accordingly, in the optical fiber base material manufacturing apparatus according to the present invention, the one-tube auxiliary support part 140 of the one-tube auxiliary support device 100 includes a roll 120, a roll support part 130, a base 340, and the roll support part 130. ) Is made of an elastic member that elastically supports the base 340.

상기 탄성부재는 롤 지지부(130) 하부 및 베이스(340) 상부에 착설되는 적어도 하나 이상의 탄성부재로 구성될 수 있다. The elastic member may be composed of at least one elastic member mounted below the roll support 130 and the base 340.

상기 롤 지지부(130) 하부 및 베이스(340) 상부에 하나의 탄성부재를 구비하는 경우 원튜브(10)의 편심에 따라 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 상하로 이동하여 결과적으로 원튜브(10)가 탄성적으로 상하로 이동하며 원위치로 복귀하게 되고, 적어도 둘 이상의 탄성부재를 구비하는 경우 원튜브(10)의 편심에 따라 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 상하이동 및 좌우회동하여 결과적으로 원튜브(10)가 탄성적으로 상하이동 및 좌우로 회동하며 원위치로 복귀하게 된다. When one elastic member is provided below the roll support 130 and the base 340, the roll support 130 supporting the roll 120 contacting the one tube 10 according to the eccentricity of the one tube 10. ) Is moved up and down, and as a result, the one-tube 10 moves up and down elastically and returns to its original position, and when the at least two elastic members are provided, the one-tube 10 according to the eccentricity of the one-tube 10. The roll support 130 supporting the roll 120 in contact with the shank and the left and right pivots, and as a result, the one tube 10 is resiliently pivoted in the shank and right and left to return to its original position.

한편, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재는 롤 지지부(130) 하부에 착설되는 적어도 둘 이상의 제1탄성부재(300), 롤 지지부 힌지 고정수단(330), 상기 힌지 고정수단(330) 및 상기 제1탄성부재(300)가 부착되는 지지수단(320) 및 상기 지지수단(320) 하부에 개설되고 베이스(340) 상부에 착설되는 적어도 하나 이상의 제2탄성부재(310)인 것이 더욱 바람직하다. Meanwhile, as shown in FIG. 4A, the elastic member includes at least two first elastic members 300, a roll support hinge fixing means 330, and a hinge fixing means 330 installed below the roll support 130. It is more preferable that the support means 320 to which the first elastic member 300 is attached and at least one second elastic member 310 which is opened below the support means 320 and mounted on the base 340. .

상기 제1탄성부재(300)는 원튜브(10)가 축방향에서 좌측 또는 우측으로 편심되는 경우 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 우측 또는 좌측으로 회동시켜 결과적으로 원튜브(10)를 우측 또는 좌측으로 탄성적으로 회동시키며 원위치로 복귀시키고, 원튜브(10)가 축방향에서 좌하측 또는 우하측으로 편심되는 경우 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 우상측 또는 좌상측으로 이동 및 회동시켜 결과적으로 원튜브(10)를 우상측 또는 좌상측으로 탄성적으로 이동 및 회동시키며 원위치로 복귀시킨다. 이 때 제1탄성부재(300)는 롤지지부(130)의 하부에 형성되는 홀과, 지지수단(320)에 형성되는 홀에 양 단부를 끼워 고정하거나, 제1탄성부재의 각 단부를 롤지지부 또는 지지수단에 접착제, 용접등으로 접착시킴으로써 설치할 수 있다.The first elastic member 300 is a roll support portion 130 for supporting the roll 120 in contact with the one tube 10 to the right or left when the one tube 10 is eccentric left or right in the axial direction. Rotates and consequently rotates the original tube 10 to the right or left to return to its original position and rolls contacting the original tube 10 when the original tube 10 is eccentric from the axial direction to the lower left or lower right side. The roll support 130 supporting the 120 is moved and rotated to the upper right side or the upper left side, and as a result, the original tube 10 is elastically moved and rotated to the upper right side or the upper left side and returned to its original position. At this time, the first elastic member 300 is fixed to both ends of the hole formed in the lower portion of the roll support portion 130 and the hole formed in the support means 320, or each end of the first elastic member roll support portion Or it can install by adhering to a support means by an adhesive agent, welding, etc.

상기 제2탄성부재(310)는 원튜브(10)가 축방향에서 하측으로 편심되는 경우 원튜브(10)와 접촉하는 롤(120)을 지지하는 롤 지지부(130)를 상측으로 이동시켜 결과적으로 원튜브(10)를 상측으로 탄성적으로 이동시키며 원위치로 복귀시킨다. 이때, 제2탄성부재는 지지수단(320)의 하부 및 베이스상에 형성되는 홀에 양단부를 끼워 고정하거나, 제2탄성부재(310)의 각 단부를 롤지지부(130) 또는 지지수단(320)에 접착제, 용접등으로 접착시킴으로써 설치할 수 있다.When the one-tube 10 is eccentrically downward in the axial direction, the second elastic member 310 moves the roll support part 130 that supports the roll 120 in contact with the one-tube 10 upwards. The one tube 10 is elastically moved upward and returned to its original position. In this case, the second elastic member is fixed by inserting both ends in the holes formed on the bottom and the base of the support means 320, or each end of the second elastic member 310 to the roll support portion 130 or the support means 320 It can be installed by adhering with adhesive, welding, or the like.

상기 탄성부재는 축적된 탄성에너지로 원튜브(10)에 일정한 힘을 가하여 원튜브(10)가 손상되지 않도록 하면서 원래의 상태로 되돌아가게 한다. The elastic member applies a predetermined force to the original tube 10 by the accumulated elastic energy to return to the original state while preventing the original tube 10 from being damaged.

상기 힌지 고정수단(330)은 적어도 둘 이상의 제1탄성부재(300)에 의해 롤 지지부(130)가 좌우로 회동하는 것을 용이하도록 하기 위해 롤 지지부(130)를 힌지 고정한다. The hinge fixing means 330 hinge-fixes the roll support 130 to facilitate the roll support 130 to rotate left and right by at least two first elastic members 300.

상기 베이스(340)는 원튜브 보조 지지 장치(100)를 원튜브(10) 축방향으로 이동하는 이동수단에 부착되는 것이 바람직하고, 상기 베이스(340)는 원튜브 보조 지지 장치(100)중 원튜브 보조 지지부(140)를 원튜브(10) 축방향에 대하여 수직 방향으로 이동하는 수직 이동 수단에 부착되고, 상기 수직 이동 수단이 원튜브 보조 지지 장치(100)를 원튜브(10) 축방향으로 이동하는 이동수단에 부착되는 것이 더욱 바람직하다. The base 340 is preferably attached to the moving means for moving the one tube auxiliary support device 100 in the axial direction of the one tube 10, the base 340 is a circle of the one tube auxiliary support device 100 The tube auxiliary supporter 140 is attached to a vertical movement means for moving in a direction perpendicular to the axial direction of the one tube 10, and the vertical movement means moves the one tube auxiliary support device 100 in the one tube 10 axial direction. More preferably, it is attached to the moving means.

본 발명에 따른 광섬유 모재 제조방법은 원튜브 보조 지지를 수행하는 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조방법에 있어서, 원튜브(10) 보조 지지 수행중, 원튜브(10)의 편심에 대응하여 원튜브 보조 지지부(140)를 탄성적으로 상하이동 또는 좌우회동하는 단계를 포함한다.In the optical fiber base material manufacturing method according to the present invention, in the optical fiber base material manufacturing method which can perform the deposition process to form the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method to perform the one tube auxiliary support, the one tube 10 auxiliary support During operation, the one-tube auxiliary support 140 may be elastically moved or rotated in response to the eccentricity of the one-tube 10.

원튜브 보조 지지 장치(100)가 상승하여 원튜브(10)를 보조 지지하도록 하는 경우에, 원튜브(10)의 편심이 있게 되면, 원튜브(10)의 편심에 대응하여, 원튜브(10)를 보조 지지하는 원튜브 보조 지지부(140)를 탄성적으로 상하로 이동시키거나 또는 좌우로 회동시켜, 원튜브(10)가 손상되지 않도록 하면서도 편심이 제거될 수 있도록 한다. In the case where the one-tube auxiliary support device 100 is raised to assist the one-tube 10, the one-tube 10 becomes eccentric, so that the one-tube 10 corresponds to the eccentricity of the one-tube 10. ) To support the one-tube auxiliary support 140 to move up and down or rotate left and right, so that the eccentricity can be removed while the one-tube 10 is not damaged.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following examples, and various forms of embodiments can be implemented within the scope of the appended claims, and the following examples are only common to those skilled in the art to complete the present disclosure. It is intended to facilitate the implementation of the invention to those with knowledge.

[실시예]EXAMPLE

도 4b는 본 실시예에 따른 원튜브 보조 지지부가 원튜브가 편심된 상태에서 지지하는 상태를 보이는 동작도이다. 이에 따르면, 본 실시예에 따른 광섬유 모재 제조장치중 원튜브 보조 지지 장치(100)의 원튜브 보조 지지부(140)는 롤(120), 롤 지지부(130), 베이스(340), 롤 지지부(130) 하부에 착설되는 두개의 제1스프링(300'), 롤 지지부 힌지 고정수단(330), 상기 힌지 고정수단(330) 및 상기 제1스피링(300')이 부착되는 지지수단(320) 및 상기 지지수단(320) 하부에 개설되고 베이스(340) 상부에 착설되는 제2스프링(310')으로 구성된다.4B is an operation view showing a state in which the one-tube auxiliary support unit supports the one-tube in an eccentric state according to the present embodiment. According to this, the one-tube auxiliary support unit 140 of the one-tube auxiliary support device 100 of the optical fiber base material manufacturing apparatus according to the present embodiment is a roll 120, roll support 130, base 340, roll support 130 2) the first spring 300 'installed on the lower portion, the roll support hinge fixing means 330, the hinge fixing means 330, and the support means 320 to which the first spring 300' is attached; It is composed of a second spring 310 ′ which is opened below the support means 320 and installed above the base 340.

도 5는 본 실시예에 따른 원튜브 보조 지지부(140)를 구비한 원튜브 보조 지지 장치(100)를 나타내는 개략도이고, 도 6은 본 실시예에 따른 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재의 형성 공정중 증착공정을 수행하기 위한 광섬유 모재 제조장치를 나타내는 개략도이다. 5 is a schematic view showing a one-tube auxiliary support device 100 having a one-tube auxiliary support part 140 according to the present embodiment, and FIG. 6 is an optical fiber base material formed by the modified chemical vapor deposition method according to the present embodiment. It is a schematic diagram which shows the optical fiber base material manufacturing apparatus for performing in-process deposition process.

도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 원튜브 보조 지지부(140)를 구비한 원튜브 보조 지지 장치(100)는 상기 원튜브 보조 지지부(140) 이외에, 상기 베이스(340)에 부착된 회동암(150)의 일측에 고정된 피스톤(160)을 가지는 공압실린더(170)로 구성된 수직 이동 수단, 상기 공압실린더(170)를 고정 부착하는 공압실린더(170) 고정부착부(미도시), 피니언(230), 피니언 축(240)으로 구성되는 이송대(190), 서보 모터(200), 상기 서보모터(200)의 축(220)과 상기 피니언 축(240)을 체결하는 서보모터 체결부(미도시), 선반(40)위에 개설되고 상기 피니언(230)과 맞물리는 랙이 형성된 가이드(180)로 구성되는 이송수단으로 이루어진다.As shown in FIG. 5, the one-tube auxiliary support device 100 having the one-tube auxiliary support part 140 according to the present embodiment may be attached to the base 340 in addition to the one-tube auxiliary support part 140. Vertical movement means consisting of a pneumatic cylinder 170 having a piston 160 fixed to one side of the copper arm 150, a pneumatic cylinder 170 fixed attachment portion (not shown), pinion for fixing the pneumatic cylinder 170 230, a feeder 190 including a pinion shaft 240, a servo motor 200, and a servo motor fastening part for coupling the shaft 220 of the servo motor 200 and the pinion shaft 240 ( It is composed of a transport means consisting of a guide 180 is formed on the rack 40, the rack is engaged with the pinion 230, not shown.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 원튜브 보조 지지 장치(100)는, 선반(40)의 일측에 개설된 위치 측정 센서(90)로부터 원튜브 보조 지지 장치(100)와 주가열원(50)의 위치에 관한 신호를 입력받아 주가열원(50)과 원튜브 보조 지지 장치(100)가 일정한 거리를 유지하도록, 원튜브 보조 지지 장치(100)내의 서보모터(200)의 구동을 제어하고 또한 공압실린더(170)의 피스톤(160)의 상승 또는 하강을 제어하는 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부(80)에 유선으로 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 6, the one-tube auxiliary support device 100 includes a one-tube auxiliary support device 100 and a main heating source 50 from a position measuring sensor 90 opened on one side of the shelf 40. In order to maintain a constant distance between the main heating source 50 and the one-tube auxiliary support device 100 by receiving a signal relating to the position, the driving of the servomotor 200 in the one-tube auxiliary support device 100 is controlled and the pneumatic cylinder The wire tube is electrically connected to the one-tube auxiliary support device operation control unit 80 that controls the rising or falling of the piston 160 of 170.

증착공정이 시작되면, 주가열원(50)의 서보모터 구동으로 주가열원(50)이 선반(40)위에 개설된 주가열원 이송 안내 가이드를 따라 원튜브(10)를 가열하며 이동하고, 위치 측정 센서(90)로부터 주가열원(50)의 위치에 관한 신호를 입력받아, 원튜브 보조 지지 장치(100)가 주가열원(50)과 일정한 거리를 유지하도록, 원튜브 보조 지지 장치(100)내의 서보모터(200)를 제어하여 구동시킴에 따라 피니언 축(240)이 회전하고 피니언(230)이 회전하여 이송대(190)가 랙이 형성된 가이드(180)를 따라 이송하며 또한 상기 입력된 신호에 따라 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부(80)는 공압실린더(170)의 피스톤(160)을 상승시켜 이에 따라 피스톤(160)에 힌지 부착된 회동암(150)이 연동하고 회동암(150)에 부착된 원튜브 보조 지지부(140)의 베이스(340)가 회동하며 상승하여 원튜브(10)를 보조 지지하게 된다.When the deposition process is started, the main heating source 50 is driven by the servo motor driving of the main heating source 50 to move and heat the one-tube 10 along the main heating source transfer guide guide opened on the shelf 40, and the position measuring sensor A servomotor in the one-tube auxiliary support device 100 is received from the 90 to receive a signal relating to the position of the main heating source 50 so that the one-tube auxiliary support device 100 maintains a constant distance from the main heating source 50. As the pinion shaft 240 rotates and the pinion 230 rotates as the drive shaft 200 is controlled, the feeder 190 moves along the guide 180 in which the rack is formed, and also according to the input signal. The tube auxiliary support device operation control unit 80 raises the piston 160 of the pneumatic cylinder 170, and accordingly, the rotating arm 150 hinged to the piston 160 is interlocked and attached to the rotating arm 150. The base 340 of the tube auxiliary supporter 140 rotates to ascend the one tube 10. Division is supported.

이때 원튜브 보조 지지부(140)내의 제1스프링(300), 제2스프링(310) 및 롤 지지부 힌지 고정수단(330)이, 원튜브 보조 지지부(140)를 탄성적으로 상하운동 또는 좌우회동 시키며, 원튜브(10)에 무리한 힘을 가하지 않게 하고, 회전하는 원튜브(10)를 손상되지 않는 범위에서 저장된 탄성 에너지로 척 중심으로 힘을 계속 가하여 곧은 원튜브(10) 상태로 되돌아 오게 한다.At this time, the first spring 300, the second spring 310 and the roll support hinge fixing means 330 in the one tube auxiliary support 140, the one tube auxiliary support 140 elastically vertically or horizontally Do not apply excessive force to the one-tube (10), and continues to apply the force to the center of the chuck with the elastic energy stored in the range of the damage to the rotating one-tube (10) to return to the straight one-tube (10) state.

특히 상기 제1스프링(300)은 좌우로 기울어져 원튜브(10)가 좌우로 편심될 때의 충격을 완화하고, 상기 제2스프링(310)은 상하로 움직이며 원튜브(10)가 상하로 편심될 때의 충격을 완화한다.In particular, the first spring 300 is inclined left and right to alleviate the impact when the one tube 10 is eccentric to the left and right, the second spring 310 moves up and down and the one tube 10 is up and down To mitigate the impact of eccentricity.

한 층의 증착 공정이 끝나면, 주가열원(50)은 초기 위치로 귀환하게 되고, 위치 측정 센서(90)가 주가열원(50)의 위치에 관한 신호를 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부(80)에 전달하면, 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부(80)가 공압실린더(170)의 피스톤(160)을 하강하도록 제어하여 원튜브 보조 지지부(140)는 원튜브(10)와의 접촉이 떨어지게 되고, 또한 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부(80)는 원튜브 보조 지지 장치(100)내 서보모터(200)를 제어하여 원튜브 보조 지지 장치(100)는 주가열원(50)을 따라 주가열원(50)의 초기 위치로 이동하게 된다. After the deposition process of one layer is finished, the main heating source 50 returns to the initial position, and the position measuring sensor 90 sends a signal regarding the position of the main heating source 50 to the one-tube auxiliary support device operation control unit 80. When delivered, the one-tube auxiliary support device operating control unit 80 controls to lower the piston 160 of the pneumatic cylinder 170 so that the one-tube auxiliary support unit 140 is in contact with the one-tube 10 is dropped, and further The tube auxiliary support device operation control unit 80 controls the servomotor 200 in the one tube auxiliary support device 100 so that the one tube auxiliary support device 100 is initially formed along the main heating source 50. Will be moved to the location.

주가열원(50)이 초기 위치에 도착하게 되면 주가열원(50)은 증착 가능 온도로 상승되며 새로운 층의 증착 공정을 수행하게 되고 이에 따라 상기와 같은 원튜브(10) 보조 지지 과정이 반복된다. When the main heating source 50 arrives at the initial position, the main heating source 50 is raised to the depositable temperature and performs a deposition process of a new layer, thereby repeating the one tube 10 auxiliary support process as described above.

본 실시예의 비교예로서 롤 지지부에 탄성부재를 장착하지 않은 경우에, 광섬유 모재 형성 공정을 진행하여 원튜브의 상태를 모니터링 하였다. 이 실험에 사용한 원튜브는 멀티모드용으로 제작되는 석영관이며, 모든 공정은 동일한 수준으로 진행되었다. As a comparative example of this embodiment, when the elastic member was not mounted on the roll supporting portion, the optical fiber base material forming process was performed to monitor the state of the one tube. The one-tube used in this experiment was a quartz tube made for multimode, and all the processes went to the same level.

주가열원에 의해 가열된 원튜브는 점성이 매우 낮아져 고체와 액체 상태의 중간 정도의 상태에 이르게 되는데, 원튜브의 편심이 생겼을 때 롤에 의한 과도한 압력은 원튜브 종단부의 파열 뿐만 아니라, 롤에 지지되는 부분의 심한 변형을 발생시키는 한편, 롤에 의한 상처로 원튜브는 광섬유 모재로서의 역할을 할 수 없게 된다. The one-tube heated by the main heating source becomes very low in viscosity and reaches a state between the solid and liquid states. When the one-tube eccentric occurs, the excessive pressure caused by the roll is supported by the roll as well as the rupture of the one-tube end portion. Severe deformation of the part to be made occurs, while the wound caused by the roll prevents the one tube from serving as an optical fiber base material.

이와 같이 롤에 의한 물리적인 변형이 생긴 모재는 15개중의 1개로서 약 6%의 불량율을 보였다. In this way, the base material in which the physical deformation due to the roll occurred was one in 15, which showed a defective rate of about 6%.

본 발명의 광섬유 모재 제조장치 및 이를 이용한 광섬유 제조방법에 따라, 광섬유 모재 제조 공정중 원튜브(10)의 휨을 방지하기 위한 원튜브(10) 보조 지지 수행시, 원튜브(10)와 원튜브 보조 지지 장치(100)의 접촉이 완충되도록 하고, 따라서 원튜브(10)에 상처를 저감하는 한편, 원튜브(10)에 무리한 힘을 가하지 않고도 원튜브(10)의 편심을 용이하게 제거할 수 있는 효과를 달성하여 결국 고품질의 광섬유 모재를 제조할 수 있는 효과를 달성하게 된다.According to the optical fiber base material manufacturing apparatus of the present invention and the optical fiber manufacturing method using the same, when performing the support support of the one tube 10 to prevent the bending of the one tube 10 during the optical fiber base material manufacturing process, the one tube 10 and one tube auxiliary The contact of the support device 100 is buffered, so that the wound can be reduced to the one tube 10, and the eccentricity of the one tube 10 can be easily removed without applying excessive force to the one tube 10. The effect is finally achieved to produce a high quality optical fiber base material.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다. Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

도 1은 종래의 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재의 형성 공정중 증착공정을 수행하기 위한 광섬유 모재 제조장치를 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing an optical fiber base material manufacturing apparatus for performing the deposition process during the formation process of the optical fiber base material by the conventional modified chemical vapor deposition method,

도 2는 종래의 광섬유 모재 제조장치에서의 원튜브의 휨현상을 나타내는 개략도, Figure 2 is a schematic diagram showing the bending phenomenon of the one tube in the conventional optical fiber base material manufacturing apparatus,

도 3은 종래의 원튜브 보조 지지 장치내 원튜브 보조 지지부를 나타내는 개략도,3 is a schematic view showing a one tube auxiliary support in a conventional one tube auxiliary support device;

도 3a는 원튜브의 편심이 없는 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤과 원튜브가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도, Figure 3a is a schematic diagram showing the state in which the roll and the one tube in the one tube auxiliary support when there is no one tube eccentric contact;

도 3b는 원튜브가 우측으로 편심된 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤과 원튜브가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도, Figure 3b is a schematic diagram showing the state in which the roll and the one tube in the one tube auxiliary support when the one tube is eccentric to the right contact;

도 3c는 원튜브가 하측으로 편심된 경우 원튜브 보조 지지부내의 롤과 원튜브가 접촉하는 모습을 나타내는 개략도, Figure 3c is a schematic diagram showing a state in which the roll and the one tube in the one tube auxiliary support when the one tube is eccentric downward contact

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도 4a는 본 실시예에 따른 원튜브 보조지지부의 개략도, Figure 4a is a schematic view of the one tube auxiliary support according to this embodiment,

도 4b는 본 실시예에 따른 원튜브 보조지지부의 원튜브가 편심된 상태에서 지지하는 상태를 보이는 동작도, Figure 4b is an operation showing the state in which the support tube in the eccentric state of the one tube auxiliary support unit according to the present embodiment,

도 5는 본 실시예에 따른 원튜브 보조 지지부를 구비한 원튜브 보조 지지 장치를 나타내는 개략도, 5 is a schematic view showing a one-tube auxiliary support device having a one-tube auxiliary support part according to the present embodiment;

도 6은 본 실시예에 따른 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재의 형성 공정중 증착공정을 수행하기 위한 광섬유 모재 제조장치를 나타내는 개략도이다. 6 is a schematic view showing an optical fiber base material manufacturing apparatus for performing a deposition process during the formation process of the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method according to the present embodiment.

*주요 도면 부호에 관한 간단한 설명** A brief description of the major reference marks *

10: 원튜브 40: 선반10: one tube 40: lathe

50: 주가열원 90: 위치 측정 센서50: main heating source 90: position measuring sensor

80: 원튜브 보조 지지 장치 작동 제어부80: one tube auxiliary support device operation control unit

100: 원튜브 보조 지지 장치 120: 롤 100: one-tube auxiliary support device 120: roll

130: 롤 지지부 140: 원튜브 보조 지지부 130: roll support 140: one tube auxiliary support

150: 회동암 160: 피스톤 150: rotating rock 160: piston

170: 공압실린더 180: 랙이 형성된 가이드 170: pneumatic cylinder 180: rack formed guide

190: 이송대 200: 정속 모터 190: feeder 200: constant speed motor

220: 구동축 230: 피니언220: drive shaft 230: pinion

240: 피니언 축 300: 제1탄성부재240: pinion shaft 300: first elastic member

310: 제2탄성부재 320: 지지수단310: second elastic member 320: support means

330: 힌지 고정수단 340: 베이스 330: hinge fixing means 340: base

Claims (4)

원튜브 보조 지지 장치를 가지는, 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조장치에 있어서, In the optical fiber base material manufacturing apparatus which has a one-tube auxiliary support apparatus, which can perform a vapor deposition process in order to form the optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method, 롤(120); 롤 지지부(130); 베이스(340); 및 Roll 120; Roll support 130; Base 340; And 상기 롤 지지부(130) 하부 및 상기 베이스(340) 상부에 착설되는 적어도 하나 이상의 탄성부재로 구성되는 원튜브 보조 지지부(140)가 개설된 원튜브 보조 지지 장치(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 제조 장치. It characterized in that it comprises a one-tube auxiliary support device 100, the one-tube auxiliary support unit 140 is composed of at least one elastic member mounted on the lower portion of the roll support 130 and the base 340 Optical fiber base material manufacturing device. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 탄성부재는 상기 롤 지지부(130) 하부에 착설되는 적어도 둘 이상의 제1탄성부재(300); 롤 지지부 힌지 고정수단(330); 상기 힌지 고정수단(330) 및 상기 제1탄성부재(300)가 부착되는 지지수단(320); 및 상기 지지수단(320) 하부에 착설되는 적어도 하나 이상의 제2탄성부재(310)인 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 제조 장치.The elastic member may include at least two first elastic members 300 mounted below the roll support 130; Roll support hinge fixing means (330); Support means 320 to which the hinge fixing means 330 and the first elastic member 300 are attached; And at least one second elastic member 310 mounted below the support means 320. 원튜브 보조 지지를 수행하는 변형된 화학적 증착 방법에 의한 광섬유 모재를 형성하기 위하여 증착공정을 수행할 수 있는 광섬유 모재 제조방법에 있어서, In the optical fiber base material manufacturing method which can perform a deposition process to form an optical fiber base material by the modified chemical vapor deposition method which performs one-tube auxiliary support, 상기 증착공정 중 변형력을 받는 원튜브(10)를 원튜브 보조 지지부(140)에 구비되는 탄성부재의 탄성력으로 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재 제조방법.Optical fiber base material manufacturing method characterized in that it comprises the step of supporting the elastic force of the elastic member provided in the one tube auxiliary support portion 140, the one tube receiving the deformation force during the deposition process.
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