KR100658106B1 - 광섬유 커넥터 및 그에 이용되는 페룰 및 페룰의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전주조(50)속에서 전주액(3)에 가라앉힌 금속 선재(9)를 음극으로 전주하고, 알루미늄 합금선재(9)주위에 니켈을 전착시킨다. 니켈 전착물로부터 알루미늄 합금 선재(9)를 알칼리용액으로 용출함으로써 선재(9)에 대응하는 관통공이 형성된 니켈 원통이 얻어진다. 원통을 소정의 길이로 절단하여, 관통공을 기준으로 하여 외주를 절삭하여 페룰이 얻어진다. 페룰(ferrule)의 관통공의 내경정밀도는 선재(9)의 외경정밀도로 결정되므로 관통공의 연마는 불필요하다. 간단하고 저코스트의 프로세스로 고정밀도의 페룰이 얻을 수 있다. 페룰은 금속제이기 때문에 광섬유를 PC 접합하기 위한 페룰의 PC 연마가 매우 용이하고, 고성능의 광섬유커넥터를 제공할 수가 있다.

페룰, 광섬유, 커넥터, 케이블, 전주, 전주체

Description

광섬유 커넥터 및 그에 이용되는 페룰 및 페룰의 제조 방법{OPTICAL FIBER CONNECTOR AND FERRULE USED FOR IT AND PRODUCTION METHOD FOR FERRULE}

본 발명은 광섬유 커넥터 및 그에 이용되는 페룰(ferrule) 및 페룰의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유를 원통형의 페룰을 통해 지지함으로써 광섬유의 코어를 서로 정확하게 위치를 맞추어 접속할 수 있도록 하는 광섬유 커넥터, 광섬유 커넥터에 이용되는 페룰, 페룰의 제조 방법 및 페룰의 제조에 이용되는 선재(線材) 지지 장치에 관한 것이다.

최근 전화 회선은 세계적인 규모로 전기 케이블로부터 광섬유 케이블로 판도가 변하고 있다. 광섬유는 전화에 의한 광통신뿐만 아니라, 광디바이스, LAN용 기기, 각종 광시스템에 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 광통신시스템에 있어서, 광섬유를 서로 접속시키기 위해서는 융착이나 메카니컬 스프라이스(mechanical splice)에 의한 영구 접속법이나, 광섬유 커넥터에 의한 착탈가능한 접속 방법 등이 알려져 있다. 후자의 방법에 이용되는 광섬유 커넥터는 착탈이 용이할 것, 내환경성일 것 등 이외에도 광통신 시스템의 장거리화, 대용량화의 요구에 부응하기 위해 접속 손실이 낮을 것, 레이저 발신을 안정화시키기 위한 무반사처리가 이루어질 것 등이 요구되고 있다.

종전의 광섬유 커넥터는 도 1(C)에 도시한 바와 같이 단면이 원형이고 직경이 약 0.13 mm인 광섬유(40a, 40b)를 소정의 위치에 고정밀도로 지지하고, 동축형으로 고정하기 위한 관상 부품(이하, 페룰이라고 함)(1a, 1b)과, 페룰(1a, 1b)을 서로 마주보게 유지하는 정렬부(42)로 이루어져 있다. 페룰은 예를 들면, 도 1(A)에 도시한 바와 같은 원주 형상을 가지고 있고, 지르코니아 세라믹스 등으로 제조되어 있다. 도 1(A)에 도시한 페룰(1)은 1심 타입의 페룰로, 예를 들면, 길이 8 mm 정도의 원주의 중심에 φ= 0.126 mm인 원형 관통공(2)이 길이 방향으로 형성되어 있다. 도 1(B)에 도시한 페룰(1')은 2심 타입의 페룰이며, 2개의 광섬유를 통과시키기 위한 2개의 관통공(2a, 2b)이 천공되어 있다. 도 1(A)에 도시한 바와 같은 페룰을 제조하기 위해 종전에는 다음과 같은 방법을 사용하였다.

먼저 지르코니아 분말과 수지 혼합물을 원료로 하여 원통 모양을 성형하기 위한 사출성형용 또는 압출성형용 금형 등을 이용하여 원통형으로 성형한다. 그 다음, 성형체를 500℃ 정도의 온도로 소성하여 수지가루를 분해한 뒤, 1,200℃ 정도의 고온에서 소성한다. 얻어진 원통 모양의 소성체의 관통공에 선형의 다이아몬드 연마체를 통과시켜 관통공의 내경을 세밀하게 조정한다. 마지막으로, 원통체의 외측을 내공을 중심으로 하여 기계가공하여 원이 되도록 마무리한다.

상기 성형 방법에 있어서, 소성한 성형체는 소성에 의해 어느 정도 수축하여 그 내경이 원하는 치수에서 어긋나게 된다. 이로 인하여, 소성 후의 다이아몬드 연마체를 이용한 관통공의 연마는 필수 불가결한 처리였다. 그러나 이 연마는 손이 많이 가는 숙련을 요하는 작업으로서 생산성을 떨어뜨리는 원인이 되었다. 더 구나, 선형의 연마체에 있어서 다이아몬드의 부착 상태가 불균일하므로 연마하더라도 소성체의 내공의 축 방향 위치에서의 내경을 완전히 균일하게 하기는 쉽지 않았다. 또한 다이아몬드 연마체는 소모되므로 설비 비용이 드는 것도 문제였다. 또한 상기와 같이 사출성형 또는 압출성형하기 위해서는 비싼 전용 성형기 및 금형이 필요하였다. 특히, 매우 단단한 지르코니아 분말로 인해 성형기 및 금형의 마모가 현저하여 수명도 짧아졌다. 성형기 및 금형 표면에 단단한 재질을 이용할 수도 있으나, 특수한 성형기 및 금형의 제조 비용이 매우 높았다. 또한 소성 공정에서 500∼1,200℃의 고온으로 소성하기 때문에 에너지 비용이 높아지고, 에너지 자원의 낭비도 야기되었다. 상기와 같이 페룰의 제조 비용이 높아지면 그것을 수용하는 광섬유 커넥터의 제조 비용도 마찬가지로 높아지게 된다.

또한 다음과 같은 문제점이 있다. 종래에는 주로 도 1(A)에 도시된 것과 같은 1심 타입의 페룰이 주류를 차지하고 있었지만, 점차로 도 1(B)에 나타낸 2심 타입, 또는 그 이상의 다심 타입의 페룰이 요구되었다. 이러한 2심 이상 타입의 페룰은 다이아몬드 연마체로는 연마 치수를 만들기가 매우 어려웠고, 3심 이상 타입에서는 실질적으로 제조가 불가능했다. 광섬유 커넥터를 이용하여 광섬유를 서로 접속시키기 위해서는 접속 부분에 있어서의 반사 손실을 낮게 하기 위해, 광섬유의 선단을 서로 맞대는 접속, 이른바 물리적 접속(Phygical Contact, 이하 PC라고 함)이 행해지고 있다. PC 접속을 위해서는 페룰에 광섬유를 장전한 상태로 페룰의 단면을 광섬유 선단과 동시에 볼록면이나 경사진 볼록면으로 연마하거나, 플랫면 또는 경사진 플랫면으로 연마하는 가공이 이루어졌다. 종래의 지르코니아나 유리 등 의 페룰의 경우에는 이러한 가공을 용이하게 할 수 없다는 문제도 있다.

또한 종래에는 페룰을 광섬유 커넥터에 장착할 때에 페룰의 회전위치를 맞추기 위해 페룰을 홀더내에 장착하고 홀더마다 광섬유 커넥터에 장착하였다. 이러한 홀더를 사용하기 위해 광섬유 커넥터의 부품수가 늘어나는 문제도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제1 목적은 비싸고 특수한 성형기 및 금형 등의 설비를 필요로 하지 않고, 간단하고 저렴한 설비로 저에너지 비용으로 제조할 수 있는 페룰, 그 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 작업자의 숙련을 특히 필요로 하지 않고, 치수안정성이 뛰어나며 생산성이 높은 공정으로 제조할 수 있는 페룰, 그 제조 방법 및 그 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은 다심용 페룰을 용이하게 제조할 수 있는 페룰, 그 제조 방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4 목적은 제조가 용이하고 치수 오차가 매우 작은 페룰을 제공하는 것이다.

본 발명의 제5의 목적은 광섬유의 정밀도가 높은 접속을 가능하게 하고 또한 저비용의 광섬유 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 광섬유의 접속에 이용되는 페룰의 제조 방법으로서, 적어도 하나의 선재의 주위에 전주(電鑄)에 의해 금속을 퇴적시켜 막대형의 전주체(電鑄體)를 형성하고 전주체로부터 선재를 인발하는 단계를 포함하는 페룰의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 방법은 매우 가는 선재를 모재로 하여 전주법에 의해 페룰을 제조하는 데에 특징이 있다. 이 페룰의 내경은 선재의 외경에 의해 결정되고 페룰의 내경정밀도도 선재의 외경정밀도에 의해 결정된다. 따라서, 광섬유와 동일한 단면(원형)이며, 광섬유보다 약간 큰 폭 또는 직경을 가지는 동시에 고정밀도의 직선성 및 진원도를 갖는 선재를 이용함으로써, 매우 내경정밀도가 높은 페룰을 얻을 수 있다. 얻어진 페룰은 직선성 및 진원도가 높은 내공을 가지므로 종래 행해지고 있었던 페룰의 내경의 치수 정밀도를 확보하기 위한 연마작업은 불필요하게 된다. 선재를 전주물로부터 제거하기 위해서는 선재의 주위에 금속을 퇴적한 후에 선재만을 전주체로부터 용해시키거나 또는 선재를 전주체로부터 빼내거나 밀어내면 된다. 이렇게 함으로써 선재의 단면형상에 해당되는 관통공이 형성된 원통 형상의 금속관을 얻을 수 있다. 선재로써, 0.2mm 이하 특히, 0.13mm 이하의 외경을 갖는 선재를 이용하는 것이 바람직하다. 페룰을 전주체로부터 가공하기 위해 전주체를 소정의 길이로 절단하고, 전주체로부터 상기 선재를 제거함으로써 형성된 관통공을 중심으로 전주체의 외주를 절삭할 수 있다.

본 발명의 방법에서, 선재가 예를 들면 알루미늄 또는 그 합금인 경우에는 전주후에 상기 선재를 알칼리 또는 산성용액으로 용해함으로써 선재를 전주체로부터 제거하는 것이 바람직하다. 선재가 철 또는 그 합금인 경우에는 전주전에 선재를 이형 처리하고, 전주후에 전주체로부터 선재를 빼내거나 또는 밀어냄으로써 선 재를 전주체로부터 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법으로는 두 개의 선재를 소정 거리를 두도록 배치하여 전주함으로써 2심의 페룰을 제조할 수 있다. 이 때, 동일한 길이의 한 쌍의 핀을 끼우도록 상기 두개의 선재를 배치함으로써 두 개의 선재의 간격을 용이하게 또한 높은 정밀도로 제어할 수 있다. 세개 이상의 선재는 예를 들면, 두개 이상의 핀을 이용하여 서로 같은 거리만큼 띄우고 평행하게 배열함으로써 세개 이상의 페룰을 제조할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 실시예를 따르는 방법에 의해 제조되고, 상기 선재의 외경정밀도로 결정되는 내경정밀도를 갖는 금속제 페룰이 제공된다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 광 섬유를 접속하기 위해 사용되는 페룰로써, 금속재료로만 일체로 형성되어 이루어지는 페룰이 제공된다.

본 발명의 금속제의 페룰은 예를 들면, 본 발명의 전주방법에 의해 매우 고정밀도로 용이하게 또한 저렴하게 제조할 수가 있다. 또한 페룰을 수용한 광섬유 커넥터를 통하여 2개의 광섬유를 접합할 때에 페룰의 선단은 광섬유와 동시에 플랫접합 또는 PC 접합을 위해 연마되는데, 본 발명의 페룰은 금속제이기 때문에 그 연마가 매우 용이하고 고정밀도로 제어될 수 있다. 그러므로 양호한 PC 접합이 가능해져 저반사손실의 섬유접합이 가능하다.

본 발명의 페룰은 그 양단에 있어서 광섬유를 관통시키는 구멍이 테이퍼 형상으로 가공되어 메카니컬스프라이스를 위한 슬리브로서 이용하는 것도 가능하다. 상기 페룰은 페룰의 길이 방향을 관통하는 원주형 중공부, 페룰의 일측 단부에 있 어서 중공부와 같은 직경의 제1 개구, 및 타측 단부에 있어서 상기 중공부의 직경보다 큰 직경의 제2 개구를 갖는다. 중공부는 제1 중공부, 이보다 직경이 큰 제2 중공부, 및 제1 중공부와 제2 중공부를 연결하는 테이퍼형의 제3 중공부를 갖는다. 이 경우, 제2 중공부에 광섬유의 피복부가 수용되고, 제1 중공부에 광섬유의 클래드가 수용된다. 즉, 제2 중공부는 종래의 페룰 홀더로서 기능한다. 제3 중공부는 광섬유의 클래드가 제1 중공부에 삽입되는 것을 용이하게 한다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 광섬유를 접속하기 위한 광섬유 커넥터로서, 금속 재료만으로 일체로 형성된 페룰과, 페룰을 수용하기 위한 하우징을 구비하는 광섬유 커넥터가 제공된다. 본 발명의 광섬유 커넥터는 금속제의 페룰을 구비하는 때문에 PC 접속을 위한 연마를 용이하게 또 고정밀도로 실시할 수가 있다. 그러므로 저비용 및 저반사 손실의 광섬유 커넥터를 실현할 수 있다. 상기 금속제 페룰은 본 발명에 따르는 전주법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 광섬유 커넥터의 하우징은 플러그 또는 잭으로서 기능할 수 있다. 광섬유 커넥터는 또한 2개의 페룰을 정렬시키기 위한 슬리브를 포함한다. 광섬유 커넥터는 또한 상기 플러그에 착탈가능하게 접속하기 위한 어댑터를 포함한다. 이 경우, 어댑터는 그 내부에 페룰을 정렬시키기 위한 슬리브를 갖는다. 또한, 광섬유 커넥터는 광섬유 케이블을 포함한다.

본 발명의 제4 실시예에 따르면, 광섬유 접속용 다심 페룰을 전주에 의해 제조할 때에 이용되는 선재지지장치로서, 기판, 기판상에 서로 대향하여 설치된 한 쌍의 위치 결정용 제1 돌출부로서, 서로 동일한 폭을 가지는 제1 돌출부, 및 한 쌍 의 위치 결정용 제1 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 두 개의 선재를 포함하는 장치가 제공된다.

본 발명의 장치는 전주조 내에 장착되어 다심 타입의 페룰의 제조에 이용된다. 두 개의 선재는, 서로 반대방향으로 돌출부와 접하고 있다. 그러므로 선재는 돌출부의 양측에서 각각 위치 결정되고 그로 인해 두개의 선재의 간격은 기준핀의 직경보다 고정밀도로 제어된다. 다심용 페룰 내에 형성된 복수의 내공 사이의 간격을 변경하기 위해 여러가지 직경의 기준핀을 미리 준비해 두고, 내공 사이의 간격에 따라 기준핀을 적당히 교환하면 된다.

상기 장치는 기판상에 대향하여 설치된 한 쌍의 위치 결정용 제2 돌출부로서, 서로 동일한 폭을 가지는 제2 돌출부, 상기 한 쌍의 위치 결정용 제2 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 두개의 선재를 더 포함하고, 제1 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 선재와, 제2 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 선재가 서로 평행하며, 각각 인접하는 선재가 동일 거리를 두도록 배치할 수 있다. 이에 따라, 4개의 내공이 동일 간격이 되도록 배열 형성된 4심 타입의 페룰을 제조할 수 있다.

도 1은 광섬유 커넥터 및 페룰의 단면도를 나타내고, (A)는 1심 타입의 페룰의 종단면도 및 그 X-X 방향단면도, (B)는 2심 타입의 페룰의 종단면도 및 그 X-X 방향단면도, (C)는 광섬유를 접속하기 위한 광섬유 커넥터의 개략 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 전주장치의 개략 구성을 도시한 도면 이고,

도 3은 도 2에 나타낸 장치에 이용되는 지지 지그의 측면도(A)와 평면도(B)이고,

도 4는 도 2에 나타낸 장치에 사용 가능한 지지 지그의 일실시예이며, 2심 타입의 페룰 제조에 알맞은 지지 지그의 측면도이고,

도 5는 본 발명에 의한 단면이 원형 이외의 여러가지의 다심타입의 선재의 단면도이고,

도 6은 본 발명의 방법에 따라서 전주물로부터 선을 압출하는 방법을 설명하는 개념도이고,

도 7은 본 발명의 방법에 따라서 전주물로부터 선을 인발하는 경우에 테이프(20)가 선재에 소정의 간격으로 설치되는 것을 설명하는 개념도이고,

도 8은 전주후에 도 7에서 설명한 테이프(20)를 분리한 상태의 선재를 나타내는 개념도이고,

도 9는 본 발명의 방법에 따라서 전주물로부터 선재를 인발하는 경우에 지그를 사용하여 전주품으로부터 선재를 인발하는 방법을 설명하는 개념도이고,

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 사용되는 지지 지그의 개략 구성을 나타내는 평면도이고,

도 11은 도 10에 나타낸 지지 지그에 장착되는 선재를 나타내는 개념도이고,

도 12는 도 10에 나타낸 지지 지그에 장착되는 훅의 평면도(A) 및 측면도(B)이고,

도 13은 제4 실시예에서 얻어진 전주품의 단면도이고,

도 14은 3심 이상의 페룰을 제조하기 위해서 이용되는 선재의 지지 지그의 일부를 나타내는 개념도이고,

도 15는 메카니컬스프라이스용 슬리브의 구성예를 설명하는 것으로, (A)는 슬리브의 단면도를 나타내고, (B)는 2개의 광섬유를 슬리브로 영구접속하는 방법을 나타내고,

도 16은 본 발명에 따르는 광섬유 커넥터 플러그의 구조를 나타내는 개략 단면도이고,

도 17은 본 발명에 따르는 광섬유 커넥터의 구조를 나타내는 개략 단면도이고,

도 18은 본 발명에 따르는 광섬유 커넥터가 설치된 광케이블의 구조를 나타내는 개략 단면도이고,

도 19는 제6실시예에서 설명한 장치를 이용하여 전주한 뒤, 외형을 직사각형으로 가공함으로써 얻어진 페룰의 단면구조를 도시한 도면이고,

도 20은 페룰과 종래 사용되고 있었던 페룰용 홀더를 일체로 형성한 일체형 페룰의 구조 및 사용 방법을 도시한 도면이다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 페룰을 전주(電鑄)로 제조하는 장치에 대하여 설명한다. 도 2에 나타낸 장치는 전주조(50), 전주조(50) 내에 충전된 전주액(3), 전주조(50) 내에 배치된 양극(4) 및 음극(8)을 구비하고 있다. 양극(4)은 전주조(50)의 바닥에 설치된 베이스(52) 상에 음극을 둘러싸도록 4개가 설치되어 있다. 음극(8)은 후술하는 바와 같이, 지지 지그(5) 상에 형성되어 있으며, 지지 지그(5)의 상하단부 사이에 뻗은 선재(9)에 전기적으로 접속되어 있다. 베이스(52) 상에는 공기 노즐(6)이 선재(9)의 원주 방향으로 90도 간격으로 설치되어 있다. 전주액(3)은 선재(9)의 주위에 전주하고자 하는 금속의 재질에 따라 결정되며, 예를 들면, 니켈 또는 그 합금, 철 또는 그 합금, 동 또는 그 합금, 코발트 또는 그 합금, 텅스텐 합금, 미립자 분산 금속 등의 전주용 금속을 이용할 수 있으며, 설파민산 니켈, 염화 니켈, 황산 니켈, 설파민산 제1철, 플루오르-붕산화 제1철, 피로포린산 동, 황산동, 플루오르-붕산화 동, 실리코불화동, 티탄불화동, 알카놀 설판산 동, 황산코발트, 텅스텐산나트륨 등의 수용액을 주성분으로 하는 액체, 또는 이들 액체에 탄화 규소, 탄화텅스텐, 탄화붕소, 산화지르코늄, 질화규소, 알루미나, 다이아몬드 등의 미세분말을 분산시킨 용액이 사용된다. 특히, 설파민산니켈을 주성분으로 하는 전주조가 전주의 용이함, 전주물의 응력이 작을 것, 화학적 안정성, 용접의 용이성 등의 측면에서 적합하다.

또한 전주액의 금속 성분은 전주물 즉, 페룰을 구성하는 재료가 된다. 페룰은 후술하는 바와 같이 PC 접속을 행하기 때문에 PC 연마가 이루어진다. PC 연마의 관점에서 보면, 금속 성분으로서 니켈/코발트 합금이 특히 바람직하다. 전주액은 전주조 중에서 여과정밀도 0.1∼2 μm 정도의 필터(도시하지 않음)를 이용하여 고속여과하여도 좋고, 가열하여 50 ±5℃ 정도의 적정 온도 범위로 온도를 제어할 수도 있다. 때로는 활성탄 처리를 하여 유기 불순물을 제거하는 것이 바람직하다. 또한 니켈 도금한 철제의 골판을 음극, 탄소를 양극으로 하고 0.2A/dm²정도의 저전류 밀도로 통전하여 동 등의 금속 불순물을 전주조 안의 전주액으로부터 제거하는 것이 바람직하다. 양극(4)은 전주하고자 하는 금속에 따라 선택되며, 니켈, 철, 동, 코발트 등으로부터 선정되며, 판형, 구형인 것을 적당히 사용할 수가 있다. 구형의 전극을 사용하는 경우는 예를 들면, 티탄제의 바스켓에 넣어 폴리에스테르 제의 피복재로 피복하여 사용하는 것이 바람직하다.

지지 지그(5)에 대하여 도 3을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 3(A)는 측면도이며, 도 3(B)는 하판(11)의 B-B 방향에서 본 단면도이다. 지지 지그(5)의 상판(10)과 하판(11)이 4개의 지주(12)로 연결되어 있고, 상판(10)과 하판(11)은 예를 들면, 폴리염화비닐 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지 또는 폴리에틸렌 수지 등의 전기절연재료로 제조되고, 지주(12)는 스테인리스강, 티탄 등의 금속 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 상판(10) 및 하판(11)은 지주(12)와 각각 나사(도시하지 않음)로 고정될 수 있다. 상판(10)의 중앙에는 음극(8)으로서의 스테인리스강 나사(13a)가 상판(10)을 관통하여 설치되어 있다. 스테인리스강 나사(13a)는 상판(10)의 하면에서 스테인리스강제의 스프링(7)의 일단(7a)을 고정하고 있다. 하판(11)의 중앙에도 동일하게 스테인리스강 나사(13b)가 하판(11)을 관통하여 하판(11)의 상면에 돌출되도록 형성되어 있으며, 플라스틱제의 클립(15)이 나사(13b)에 고정되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 하판(11)에는 공기 노즐용 구멍(14)이 4군데에 천공되어 있다. 선재(9)의 일단은 스테인리스강제의 스프링(7)의 타단(7b)에 연결되고 선재(9)를 인장하여 스프링(7)을 늘리면서 선재(9)의 타단이 클립(15)에 파지되도록 한다. 이와 같이 선재(9)를 지지 지그(5)에 장착함으로써, 선재(9)는 수직 방향으로 곧게 뻗은 상태로 전주조(50) 속에서 지지된다. 도 3에 나타낸 지지 지그(5)는 1심 타입의 페룰을 전주하기 위한 지그이나, 2심 타입의 페룰을 전주하는 경우에는 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같은 구조의 지지 지그(5')를 이용할 수 있다. 도 4에 나타낸 지지 지그(5')에 있어서, 상판(10)과 하판(11)의 사이에 플라스틱제의 보조 부재(17)가 2군데에 설치되고, 이 보조 부재(17)의 중앙부에는 2군데에 작은 구멍(19)이 천공된 플라스틱제의 선 지지 부재(18)가 설치되어 있고, 스테인리스강 나사(13)와 클립(15)이 2개소에 설치되어 있다. 또한 2개의 선재(9)가 소정의 간격을 두고 평행하게 유지되어야 하므로 보조 부재(17)사이에 지지된 선재(9)에 소정의 거리를 두어 선재(9)를 일체화하는 땜납(25)이 형성되어 있다. 이러한 구조 이외는, 지지 지그(5')는 도 3에 도시한 지지 지그(5)와 마찬가지의 구조를 갖는다. 3심 타입 이상인 경우는 도 4에 나타낸 지지 지그(5')와 같이, 선의 수에 따라, 선 지지 부재(18)를 변형하여 스테인리스강 나사(13)와 클립(15)을 증가시키면 된다. 다만 선재(9)를 지지하는 방법은 상기 방법에 한정되지 않으며, 예를 들면, 선재를 인발하는 방법으로 스프링 이외에 고무 등의 탄성부재를 이용해도 좋으며, 또한 선재의 하단에 추를 붙여도 된다. 또한 2개의 선재의 간격을 더욱 정밀하게 제어하기 위해서는 후술하는 제4 실시예에서 설명하는 지지 지그를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 2심 이상의 페룰의 경우는 상기와 같이 높은 치수 정밀도가 요구되므로 선재(9)의 단면이 원형이 아니 라, 예를 들면 도 5의 (A)∼(G)에 나타내는 것과 같은 원형 이외의 단면 형상의 선재를 사용할 수도 있다. 도 5에서 (A)는 2심 타입의 페룰제조용 선재이며, 단면이 타원형이다. 도면의 점선은 이 선재를 이용하여 전주에 의해 얻어지는 페룰의 내부를 통과하는 광섬유에 해당한다. 도 5의 (B)는, 3심 타입의 페룰 제조용 선재의 단면도이며, 라운드진 삼각형의 단면을 보여준다. (C)는, 4심 타입의 페룰 제조용 선재의 단면도이며, 라운드진 사각 모양의 단면을 보여준다. (D)는 5심 타입의 페 룰제조용 선재의 단면도이며, 라운드진 오각형의 단면을 보여준다. (E)는 6심 타입의 페룰 제조용 선재의 단면도이며, 라운드진 육각 모양의 단면을 보여준다. (F)는 7심 타입의 페룰 제조용 선재의 단면도이며, 라운드진 칠각형의 단면을 보여준다. (G)는 4심타입의 페룰 제조용 선재의 단면도이며, 장방형의 단면을 보여준다. (G)에서는 얻어진 페룰의 내측에 가상선으로 나타낸 광섬유가 서로 인접하여 배열되는 것을 가정하고 있다. 도 5의 (A)∼(F)에 나타낸 선재는 각이 둥글지 않게 할 수도 있다. 이들 선재는 도 1 내지 4에 나타낸 선재(9) 대신 이용할 수 있다.

도 1로 되돌아가, 공기 노즐(6)은 그 구멍으로부터 소량의 공기를 내뿜어 전주액(3)을 뒤섞는다. 전주액(3)의 혼합은 공기를 이용한 것에 한정되지 않고, 그 외에 프로펠러, 초음파, 초진동 등의 방법을 채용할 수 있고, 특히, 초음파 혼합이 선재(9)의 직선성을 유지하는 면에서 바람직하다. 선재(9)는 철 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 동 또는 그 합금 등의 금속선 및 이 금속선 상에 얇은 납도금을 한 것 및 나일론, 폴리에스테르, 테플론 등의 플라스틱선 중 적절히 선택 사 용된다. 이 중 플라스틱선의 경우는 표면에 도전성을 부여하기 위해 니켈, 은 등의 무전해도금이 필요하다. 도전성 플라스틱을 이용하는 것이 유리하다. 이 경우, 전주 후에 도전성 플라스틱에 통전하여 가열하면 전주물을 인발 이형하기가 용이해진다. 선재(9)는 전주로 얻어지는 페룰의 내경을 결정하게 되므로 선의 굵기, 진원도 및 직선성에서 고정밀도의 것이 요구된다. 선재는 다이스에 의한 압출과 가는 선(伸線)에 의한 방법 또는 센터레스 가공 등에 의해 굵기와 진원도와 직선성의 조정을 실시할 수가 있다. 현재 직경 125 μm의 스테인리스강선의 경우에는, 예를 들면, ±0.5 μm 정도의 오차 범위의 스테인리스강 선재제품을 입수가능하다. 도 5에 나타낸 원형 이외의 단면 형상의 다심 타입의 선의 경우에는 다이스에 의한 압출 등으로 정확한 치수내기를 하면 된다.

다음, 도 2에 나타낸 전주 장치(100)를 이용하여 관상 부재를 전주로 형성하는 방법을 설명한다. 전주조(50)에 전주액(3)을 충전한 뒤, 4∼20 A/dm²정도의 전류 밀도가 되도록 양극(4) 및 음극(8)에 DC 전압을 인가한다. 이 전류 밀도로 거의 하루 동안 전주함으로써 선재(9)의 주위에 직경 3 mm 굵기의 전착물을 성장시킬 수 있다. 전주의 종료 후, 지지 지그(5)를 조(50)에서 꺼내고 선재(9)를 지지 지그(5)로부터 분리한다. 선재(9)는 전착물로부터 빼내든지, 가열한 산 또는 알칼리 수용액에 녹이는 등으로 제거할 수 있다. 납 도금의 금속선일 경우는 금속선을 가열하면서 빼내면 된다. 또, 전착물로부터 선재(9)를 압출하여 꺼내는 것도 가능하다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 것 같은 관통공(21a)이 내부에 형성된 가이드(21) 와 초경핀(22)을 이용하여 가이드(21)를 전주품(23)에 대하여 서로의 관통공(21a) 및 관통공(23a)이 초경핀(22)을 통하여 연결하도록 배치하여, 초경 핀(22)으로 선재(9)를 전주품(23)에서 밀어낼 수도 있다. 이 경우는, 전주품(23)의 선재(9)의 한쪽 끝을 약품으로 조금 녹이고 나서 실시하는 것이 바람직하다. 선택한 선재(9)의 재료에 따라 전주품의 중심에 존재하는 선재(9)를 빼내든지 밀어내든지 또는 약품으로 용해할 것인지를 결정하는 것이 바람직하다. 일반적으로 선재는 약품으로 용해되기는 어려우며, 인장 강도가 높은 것은 인발 또는 압출을 이용하여, 약품에 용해되기 쉬운 것은 용해시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 철 또는 그 합금의 경우는 선재(9)를 이형처리한 뒤, 도 7에 나타낸 바와 같이 비닐 테이프 등의 전기절연체(20)로 일부를 덮어 전술한 전주를 실시하고, 전주품으로부터 전기절연체(20)를 벗겨 선재(9)를 도 8에 나타낸 바와 같이 노출시키면 전주품(23)으로부터 선재(9)를 빼내기 쉽게 된다. 무전해도금한 플라스틱선의 경우에는 이형처리없이 같은 방법으로 빼내면 되고, 납땜도금한 금속선의 경우에는 가열하면서 빼내면 된다. 빼내는 경우에는 특히 선재(9)는 철의 합금인 스테인리스강선이 바람직하고, 실험적으로는, 직경 0.126 mm의 스테인리스강선으로 100 mm 정도의 길이까지 빼낼 수 있었다. 선재(9)가 알루미늄 또는 그 합금, 동 또는 그 합금 등인 경우에는 선재(9)가 산 또는 알칼리 수용액에 용해되기 쉽기 때문에 용해에 의한 제거가 유효하다. 용해액으로는 알루미늄 또는 그 합금을 용해하면서 전주 금속에 해로운 영향을 미치지 않는 강알칼리 수용액이 바람직하다. 구체적으로는, 5∼10 w/v% 정도 농도의 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강알칼리 수용액을 사용하고, 100 ±3℃ 정도로 가열함으로써 용이하게 용해 ·제거할 수 있다. 실험적으로는, 10 mm의 길이의 알루미늄선을 90분 정도 가열하여 용해 ·제거할 수 있었다. 이 경우에는 인발할 필요가 없기 때문에 도 7에 나타낸 것 같은 전기절연체로 덮어 전주할 필요는 없고, 선재(9)의 전면을 전주하면 되고 선재(9)의 이형처리도 필요 없다. 얻어진 전주물은 소정의 길이로 예를 들면, 얇은 커터를 이용하여 절단함으로써 페룰로서 사용가능하다. 특히, 본 발명의 방법을 이용함으로써 페룰 내경의 치수 정밀도가 매우 높아지게 되며, 그 정밀도는 전술한 선재(9)의 치수 오차로 결정된다. 또, 페룰 외경의 진원도를 높이기 위해서는 외주부를 마무리하여 가공하는 것이 바람직하다. 외주부를 마무리하여 가공하는 것으로는 NC 기계가공으로 외주를 절삭하면 된다. 용해법으로 선재(9)를 제거하는 경우에는 전주한 후, 선형의 전주물을 원하는 길이로 잘라내고, 산 또는 알칼리액에 선재(9)를 완전히 용해하여 전주물의 내부에 관통공을 형성한 다음 NC 기계가공 등으로 외주를 마무리할 수 있다. 이 경우, 용해공정을 외주가공한 후에도 가능하다. 얻어진 페룰은 페룰의 회전 방향을 위치 결정하여 광섬유 커넥터 하우징 내에 수용하기 위한 페룰 홀더에 끼워 맞춰진다. 페룰을 이용한 광섬유 커넥터로 광섬유를 접속하기 위해서는 전술한 바와 같이 광섬유끼리의 PC 접속이 바람직하다. PC 접속을 하기 위해서는 페룰에 광섬유를 삽입한 모양으로 페룰의 단면을 볼록면 또는 경사진 볼록면이 되게 가공한다. 이 가공은 단면연마기를 이용하여 실시할 수가 있다. 본 발명의 페룰은 전주로 형성된 금속제 페룰이기 때문에 종래의 지르코니아나 유리제의 페룰에 비해 PC 연마가 한층 용이한 이점이 있다. PC 연마 후의 광섬유 선단과 페룰 연마면은 서로의 높이가 동일한 정도가 된다. 따라서, 본 발명의 페룰 및 그것을 포함하는 광섬유 커넥터를 이용하여 매우 고정밀도의 광섬유 접속 및 저반사 손실의 접속을 실현할 수가 있다.

< 제1 실시예 >

단면이 원형이고 φ= 0.126 mm인 알루미늄 합금(동, 마그네슘 및 알루미늄의 합금)선을 준비하여, 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 지그(5)에 스프링(7)을 연직방향으로 잡아 당긴 상태로 설치했다. 또 합금선의 표면을 석유벤젠을 담근 가제로 잘 닦아 탈지를 행했다. 도 2에 나타낸 전주조(50)에 설파민산니켈을 주성분으로 하는 전주액(3)을 충전하여, 폴리에스테르제의 자루에 넣은 티탄제의 망 속에 니켈구를 넣은 양극(4)을 선재(9)를 중심으로 베이스(52)의 네 구석에 4개 설치하고, 전주조를 1 μm의 여과정밀도로 고속여과하여 55 ±5℃의 온도가 되도록 가열했다. 그리고, 상기와 같이 알루미늄 합금선을 장착한 지그(5)를 잘 씻은 후, 도 2에 나타낸 바와 같이 설치했다. 음극(8) 및 니켈 양극(4)에 4∼20 A/dm²정도의 전류 밀도가 되도록 DC 전압을 인가했다. 이러한 조건으로 전주를 하루 동안 실시하여 φ= 약 3 mm의 굵기의 니켈 전주품을 얻었다. 전주품을 전주조로부터 꺼내어 세정한 후, NC 자동가공기로 길이 8.50 mm 를 절단했다. 절단한 전주품을 100 ±3℃로 가열한 20% 수산화나트륨 수용액에 3시간 담가 알루미늄 합금선을 완전히 용해 제거하여 관상의 전주품을 얻었다. 이어서, 초음파로 잘 씻어 건조한 후, NC 자동가공기로 외경 2.00 mm, 길이 8.00 mm까지 가공하여 완성품을 만들었다. 내경치수는 전주 후에 전혀 가공하지 않더라도 축방향에서 0.126 mm ± 0.5μm였다. 이는 본 발명의 방법을 이용하면 내경치수오차가 선재의 오차(0.126 mm ±0.5μm)로 결정할 수 있다는 것, 즉 입수가능한 고정밀도인 선재를 이용하면, 용이하게 고정밀도인 페룰을 제조할 수 있다는 것을 의미한다.

< 제2 실시예 >

단면이 원형의 φ= 0.126 mm의 SUS 304로 구성된 선재(9)를 준비하고, 실시예 1과 마찬가지로 지그(5)에 선재(9)를 세트했다. 그리고 도 7에 나타낸 바와 같이 선재(9)를 비닐접착 테이프(20)로 40 mm 간격으로 피복했다. 이 지그(5)를 씻고 탈지 및 다시 씻은 뒤, 시판되는 일본화학산업사제품인 닛카논탁A, B 혼합액의 수용액에 상온에서 10분간 담궈 이형처리했다. 이어서, 잘 씻은 후 실시예 1과 같이 9 A/dm²로 하루 사이 전주하여 평균 φ= 약 3 mm의 굵기의 니켈 전주품을 얻었다. 이 전주품을 도 9에 도시한 바와 같이, 관통공(24a)이 형성된 인발 지그(24)에 세트하여 선재(9)를 라디오벤치로 잡아당겨 전주품(23)으로부터 인발하였다. 이 전주품은 굵기가 φ= 약 3 mm, 길이 약 40 mm 이며, 축중심으로 φ= 0.126 mm의 세공이 형성되어 있다. 이 전주품을 세공을 중심으로 하여 소형 NC 자동가공기로 외주절삭하고 굵기 2.00 mm에서 길이 8.00 mm의 완성품을 만들었다. 내경치수의 오차는 제1 실시예와 같이, 전주 후에 전혀 가공하지 않는다 해도 축방향에서 0.126 mm ± 0.5 μm 였다.

< 제3 실시예 >

단면이 도 5(A)에 나타낸 바와 같은 타원 모양의 알루미늄 합금선을 준비했다. 이 알루미늄 합금선은 단면이 단직경 0.126 mm, 장직경 0.252 mm의 타원모양이다. 이 알루미늄 합금선을 사용하여 제1 실시예에서 설명한 것과 같이 하여 전주를 한 바 2심 타입의 페룰을 얻을 수 있었다.

< 제4 실시예 >

상기 실시예에서는 도 1(B)에 나타낸 바와 같은 2심타입의 페룰 특히, 2개의 세공이 페룰속에서 서로 격벽으로 가로막혀 있는 페룰을 제조하는 예를 설명한다. 도 10에 나타낸 지지 지그(60)는 2심 타입의 페룰을 제조하기 위해서 전주조 내에서 사용되는 지그이다. 지그(60)는 플라스틱제의 기판(62) 상의 서로 대향하는 위치에 선재(90)의 간격 조정용 한 쌍의 기준핀(64a, 64b)을 구비하고 있다. 기준핀(64a, 64b)은 모두 직경 500 μm의 스테인리스강제의 원주형 핀이며, 기판 표면으로부터 5∼10 mm의 높이로 돌출되도록 기판면 내에 설치되어 있다. 또한 기판(62) 상에는 선재(90)를 가이드하여 선재(90)가 느슨해지도록 하는 텅스텐제의 가이드 핀(66a∼66e)이 형성되어 있으며, 가이드핀(66a∼66c)은 기준핀(64a) 측 선재(90)의 길이를 유지하고, 가이드핀(66d∼66e)은 기준핀(64b) 선재(90)의 길이를 유지한다. 기판(62)의 하단에는 금속제의 훅 홀더(68)가 설치되어 있다. 기판(62)의 중앙부에는 전착(電着)의 이방성을 방지하기 위해서 개구(62a)가 형성되어 있다.

선재(90)는 단면이 원형의 φ= 0.126 mm의 알루미늄 합금제 와이어이며, 도 11에 나타낸 바와 같이 그 양단에 각각 고리(90a,90b)가 형성되어 있다. 이 선재(90)는 후술하는 바와 같이 지지 지그(60)에 지지된다. 선재(90)의 일단(90a)은 기판(62)의 상단에 배치되어 있다. 선재(90)는 가이드 핀(66c, 66b)에 순차적으로 연결되어 있고, 기준핀(64a)을 반시계 방향으로 부분적으로 회전시키도록 그 하측에 위치하고 있다. 다음, 선재(90)는 그 하측의 기준핀(64b)를 반시계 방향으로 부분적으로 회전시킨 후 가이드 핀(66d)을 부분적으로 회전시키며, 후술하는 훅(70)을 개재하여 가이드 핀(66e)을 시계 방향으로 부분적으로 회전시키고, 이어서 다시 하측의 기준핀(64b)를 반시계 방향으로 부분적으로 회전시키도록 그 상측에 위치하고 있다. 그리고, 상측의 기준핀(64a)을 반시계 방향으로 부분적으로 회전시킨 후, 가이드 핀(66a)를 부분적으로 회전시켜 베이스(62)의 상단까지 이르며, 선재의 단부(90a, 90b)끼리 가이드 핀(66c) 상에서 묶여 있다. 선재(90)는 기준핀(64a)과 개구(62a)와의 사이에서 지지판(72)에 의해 기판(62)의 표면측으로 가압되고 있다. 또한 선재(90)는 가이드 핀(66d, 66e)의 하측에서, 도 12의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같은 형상의 훅(70)의 제1 연결부(70a)에 걸린다. 훅(70)의 제2 연결부(70b)는 훅홀더(68)의 단부에 걸린다. 이와 같이, 선재(90)의 제1 단부(90a) 및 제2 단부(90b)는 가이드 핀(66a∼66e), 기준 핀(64a, 64b) 및 훅(70)에 의해 그 길이가 유지되며, 기판(62)의 개구부상에서 서로 평행하게 뻗어 있는 선재(90)의 제1 단부(90a) 및 제2 단부(90b) 간격은 기준 핀(64a, 64b)에 의해 조정되어 있다. 이 선재의 제1 단부(90a) 및 제2 단부(90b)의 간격은 기준 핀(64a, 64b)을 다른 외경을 가지는 핀으로 변경함으로써 용이하게 변경할 수 있다. 즉, 관통공의 외경을 기준으로 300μm 간격의 2심 타입의 페룰을 제조하고자 한다면 φ= 300μm의 기준핀(64a, 64b)를 이용하는 것이 바람직하다.

도 10에 나타낸 지지 지그(60)를 도 2에 나타낸 전주조(50) 내에 지지지그(5)대신 설치했다. 이때, 지지 지그(60)의 기판(62)의 하단을 베이스(52) 상에 고정함과 동시에 기판(62)의 상단을 조(50)의 상측으로부터 지지하였다. 전주액(3)은 지지지그(60)의 지지판(72)의 높이까지 충전했다. 전주액(3) 및 전주 장치(100)의 구조는 지지 지그(5)를 제외하고 실시예 1과 동일하다. 음극(8) 및 니켈 양극(4)에 4∼20 A/dm²정도의 전류 밀도가 되도록 DC 전압을 인가했다. 이러한 조건에서 전주를 하루 동안 실시하여 단직경 약 1800μmm, 장직경 약 2100 mm의 타원형의 단면을 가지는 니켈 전주품을 얻었다. 전주품을 조(50)로부터 꺼내어 세정한 뒤, NC 자동가공기로 길이 8.50 mm로 절단했다. 절단한 전주품을 100 ±3℃에 가열한 20% 수산화나트륨 수용액중에 3시간 담궈 알루미늄 합금선을 완전히 용해 제거하여 관상의 전주품을 얻었다. 얻어진 전주품의 단면도를 도 13에 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 타원형의 단면의 전주품(95)은 내부에 500μm 간격을 두고 내경 125μm의 관통공(95a,95b)이 형성되었다. 다음, 초음파로 잘 씻어서 건조한 후, NC 자동가공기로 외주부를 절삭하여 외경 2000μm의 진원으로 가공 했다. 또한 길이는 8.00 mm로 가공했다. 전주품(95)의 관통홀(95a, 95b)의 내경치수는 전주후에 전혀 가공하지 않음에도 불구하고 축방향으로 0.126 mm ±0.5μm 였다. 이것은 제1 실시예의 1심 타입의 페룰과 같이 내경 치수 오차는 선재의 오차(0.126mm ±0.5μm)로 결정할 수 있다는 것, 즉, 입수 가능한 고정밀도인 선재를 이용하면 용이하게 고정밀도의 2심 타입 페룰을 제조할 수 있다는 것을 의미한다.

< 제5 실시예 >

상기 실시예는 선재(90)로서 단면이 원형인 φ= 0.126 mm의 SUS304로 이루어진 선재를 이용한다는 점 이외는, 제4 실시예에서 사용한 것과 같은 전주 장치 및 전주 조건으로 전주를 실행했다. 얻어진 전주품의 선재를 도 9에 나타낸 인발 지그와 유사하나 관통공이 2개 있는 지그에 설치하고 선재(90)를 각각 라디오벤치로 잡아 당겨 전주품으로부터 인발하였다. 이 전주품에는 도 13에 나타낸 바와 같이, 내부에 500 μm 간격을 두고 내경 125μm의 관통공(95a, 95b)이 형성되어 있다. 이어서, 초음파로 잘 씻어서 건조한 후, NC 자동가공기로 외주부를 절삭하여 외경 2000μm의 진원으로 가공했다. 또한 길이는 8.00 mm에까지 가공했다. 전주품(95)의 관통공(95a, 95b)의 내경치수는 전주 후에 전혀 가공하지 않음에도 불구하고 축방향에서 0.126 mm ±0.5μm 였다.

< 제6 실시예 >

제4 실시예 및 제5 실시예에서는 2심 타입의 제조예를 나타내었지만 도 10에 나타낸 장치를 개량함으로써, 3심 이상의 페룰을 제조하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 도 10에 나타낸 지지 지그의 기준 핀(62a, 62b)대신 기준핀(98a∼98d)을 이용함과 동시에 보조 가이드 핀(102, 104a, 104b)을 이용한다. 상기 실시예에서는 가이드 핀(66d, 66e)을 이용하지 않더라도 된다. 이와 같이 핀을 배치하면 핀을 경유하여 뻗어진 선재(90) 중 단부(90a)와 단부(90b)의 간격은 기준 핀(98a, 98c)의 외경에 의해 결정되며, 단부(90c)와 단부(90d)의 간격은 기준 핀(98b, 98d)의 외경에 의해 결정된다. 또한 단부(90b)와 단부(90c)의 간격은 기준 핀(98a, 98b)의 외경 중심의 간격 및 기준 핀(98c, 98d)의 외경 중심의 간격과 선재의 굵기를 고려하여 결정된다. 도 14에 나타낸 바와 같은 기준 핀을 가지는 지그를 이용하여 전착을 행하면 서로 소정의 간격을 둔 관통공을 가지는 4심 타입의 페룰이 얻어지며, 페룰에 형성되는 4개의 관통공의 중심 위치는 지지 지그에 있어서의 기준핀(98a∼98d)의 직경 및 매설위치에 의해서 자동적으로 결정된다. 그러므로 광섬유 관통공이 매우 고정밀도로 배열된 페룰을 제조하는 것이 가능하게 된다. 이렇게 해서 얻어지는 페룰은 전주후에 적당히 외형을 가공함으로써, 예를 들면, 도 19에 나타내는 것 같은 단면구조를 가질 수 있다. 도 14에 나타낸 선재 지지구조에 따르면 기준 핀의 수를 적당히 증대함에 따라 5심 이상의 페룰을 고정밀도로 간단하게 전주 형성할 수 있는 지지 지그를 제공할 수가 있다.

< 제7 실시예 >

제7 실시예에서는 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 제조한 니켈제 페룰을 이용하여 메카니컬스프라이스용 슬리브를 구성하는 예를 설명한다. 메카니컬스프라이스용 슬리브는 2개의 광섬유를 영구접속하기 위한 슬리브이며, 예를 들면, 제1 실시예로 제조한 페룰의 관통공을 도 15(A)에 나타낸 바와 같이, 페룰의 양측에서 내측을 향하여 소정의 거리만큼 테이퍼형으로 깎아 내어 형성할 수 있다. 또한, 광섬유를 양측에서 삽입했을 때에 공기를 빼기 위한 슬릿(112)을 페룰(110)의 길이 방향 중앙부에 형성할 수 있다. 본 발명의 페룰은 전주에 의해 얻어진 금속제 페룰이기 때문에 상기의 가공이 매우 용이하다. 이렇게 해서 얻어진 슬리브(페룰, 110)는 도 15의 (B)에 나타낸 바와 같이 하여, 2개의 광섬유(40a, 40b)를 슬리브 양단의 테이퍼공(110a, 110b)에서 삽입하여 슬리브(110)의 중앙부에 접속할 수가 있다. 본 발명의 페룰(110)은 금속제이기 때문에 광섬유(40a, 40b)를 압입해서 페룰내에서 확실하게 고정할 수가 있고, 따라서 접착제에 의한 접착은 불필요하게 된다. 또한 페룰은 금속제이기 때문에 용접에 의해 광섬유(40a, 40b)를 고정할 수도 있다.

< 제8 실시예 >

상기 실시예로서 제1 실시예 내지 제3 실시예에서 제조한 페룰을 수용한 광섬유 커넥터(커넥터 플러그)를 구성하는 예를 도 16을 참조하면서 설명한다.

도 16은 PC 연마가 미리 실시된 광섬유 커넥터의 구조의 일예를 나타낸다. 광섬유 커넥터(115)는 페룰(92) 페룰의 회전위치를 결정하고 유지하는 페룰 홀더(106) 및 이들을 수용하여 또한 플러그로서 기능하는 하우징(108)으로 구성된다. 페룰(92)은 제1 실시예로 제조한 니켈제의 페룰을 이용했다. 페룰(92)의 후단부(94)는 광섬유를 삽입하기 쉽게 하기 위해서 관통공이 테이퍼 형상으로 넓혀지도록 형성되어 있다. 페룰 홀더(106)에는 페룰(92)의 후단부(92b)보다 큰 직경, 예를 들면 0.9 mm의 관통공(106a)이 동축상에 형성되어 있다. 이 관통공에 광섬유가 그 피복부(400)와 함께 삽입된다. 페룰(92)의 선단에는 페룰(92)의 전장보다 짧은 접속용 광섬유(40c)가 이미 삽입되어 있고, 페룰(92)의 선단(93)은 광섬유(40c)의 말단과 함께 볼록형으로 PC 연마가 미리 실시되어 있다. PC 연마는 단면연마기를 이용하여 행했다. PC 연마에 있어서 페룰(92)은 니켈제이기 때문에 매우 용이하게 또한 고정밀도로 연마할 수 있다. 이와 같이, 광섬유 커넥터(115)에 페룰(92)의 전장보다도 짧은 광섬유를 미리 넣고 출하전에 PC 연마함으로써 접속 현장에서의 PC 연마작업을 생략할 수 있다. 접속 현장에서는 광섬유(40a)가 페룰 홀더(106)에 형성된 개구부(106a)에서 삽입되어 페룰(92)내의 섬유 접속점(pp)에서 광섬유(40c)와 접속된다. 이렇게 해서 현장에서 구성된 광섬유 커넥터(115)는 다른 광섬유 커넥터 잭 또는 광 디바이스의 커넥터부 또는 광섬유 커넥터용 어댑터와 연결된다.

본 발명의 페룰은 금속제이기 때문에 종래의 세라믹이나 유리의 페룰보다도 기계적 강도가 높고 PC 접합의 반복 내구성 및 커넥터 자체의 내구성이 향상된다.

< 제9 실시예 >

상기 실시예에서는 제8 실시예에서 나타낸 바와 같은 구조의 광섬유 커넥터(커넥터 플러그)와 별도의 광섬유 커넥터와의 접속을 설명한다.

도 17은 제8 실시예에서 설명한 광섬유 커넥터(115a, 이하 커넥터 플러그라고 함)와 이와 결합하는 광섬유 커넥터 잭(130)을 접속한 형태에 대해서 나타낸다. 커넥터 플러그(115a)에는 이미 광섬유(40a)가 삽입되어 있으며 페룰(92a)의 선단에 PC 연마가 이루어져 있다. 커넥터 잭(130)은 어댑터(40)와 커넥터 플러그(115b)로 구성된다. 어댑터(40)와 커넥터 플러그(115b)는 어댑터(40)의 결합훅(132b)을 커넥터 플러그(115b)의 하우징(108b)에 형성된 연결부(134b)에 결합시켜 착탈가능하게 되어 있다. 커넥터 플러그(115b)는 커넥터 플러그(115a)와 같은 구조를 가지고 있고 페룰(92b)의 선단은 광섬유(40b)의 선단과 동시에 볼록형으로 PC 연마되어 있다. 커넥터 잭(130)과 커넥터 플러그(115a)를 결합하기 위해서는 커넥터 잭(130)에 장착된 어댑터(40)의 결합 훅(132a)을 커넥터 플러그(115 a)의 하우징(108a)에 형성된 연결부(134a)에 결합시킨다. 커넥터 잭(130)과 커넥터 플러그(115a)를 결합할 때에 페룰(92a)과 페룰(92b)은 어댑터(40)의 정렬 슬리브(142)에 의해 동축형으로 정렬되어 그들의 선단이 고정밀도로 PC 접합된다. 이에 따라, 광섬유(40a)에서 광섬유(40b)로 또는 그 반대방향으로 빛이 PC 접합부를 통하여 저반사손실로 전송된다. 또한 상기 실시예의 광섬유 커넥터는 2개의 커넥터 플러그(115a, 115b)와 어댑터(140)의 조합 또는 커넥터 플러그(115a)와 커넥터 잭(130)의 조합 중 어느 조합이라도 좋다.

< 제10 실시예 >

도 18은 광섬유 커넥터를 가진 광케이블(120) 구조의 일 예를 나타낸다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 광섬유 커넥터를 가진 광케이블(120)은 광섬유 케이블(114)의 양단에 도 16에 나타낸 바와 같은 광섬유 커넥터(108)를 접속한 구성으로 이루어진다. 각 페룰내에는 한 묶음의 연속한 광섬유(40a)가 이미 삽입되어 있다. 이 광케이블(120)은 도 17에 나타낸 바와 같은 어댑터(40)를 통하여 다른 광케이블이나 광섬유 커넥터 등과 접속할 수가 있다.

< 제11 실시예 >

도 20은 본 발명의 페룰의 또다른 실시예를 나타낸다. 도 20에 나타낸 페룰(150)은 전주로 형성된 니켈 코발트 합금제의 원주형 페룰이며, 광섬유가 통과하는 직경 약 0.126mm의 세공(150a)이 원주의 중심을 관통하여 형성되어 있다. 세공(150a)은 일측 단부로 테이퍼형으로 넓어져서 직경 0.9 mm의 중공부(150 b)에 연결되어 있다. 이 페룰(150)의 중공부(150b)측에 광섬유(40a)가 삽입되고 광섬유(40a)의 피복부(400, 예를 들면 φ= 0.9 mm)도 중공부(150b)에 삽입된다. 즉, 이 페룰(150)은 도 16 및 17에 나타낸 페룰(92, 92a, 92b) 및 홀더(106, 106a , 106b)로서 기능한다. 종래의 페룰로는 세공의 중심이 외주에 대하여 편심되어 있는 때문에 홀더를 회전시키면서 광섬유의 코어끼리의 위치를 일치시켜 반사손실의 증대를 방지했었지만, 본 발명의 전주에 의해 얻어진 페룰은 그 내경의 치수 정밀도가 매우 높으므로 홀더를 생략하는 것이 가능하다. 또한 도 20에 나타낸 페룰은 홀더와 일체형 페룰로 볼 수도 있다. 그러므로 도 20에 나타낸 바와 같은 구조의 페룰은 홀더 없이 커넥터 하우징내에 수용할 수가 있다. 따라서, 이러한 구조의 페룰을 이용함으로써 광섬유 커넥터의 구조를 한층 간단하게 할 수 있다. 또한 도 20에 나타낸 바와 같은 구조의 페룰은 세공(150a) 및 중공부(150b)에 대응하는 형상의 선재, 즉, 세공(150a)에 대응하는 소경부와 중공부(150b)에 대응하는 대경부를 동축상에 가지는 선재를 이용하여 전주에 의해 제조할 수가 있다. 또는 세공(150a)에 대응하는 직경을 가지는 선재를 이용하여, 전주로 세공(150a)을 가지는 전주물을 형성한 후, 선재를 제거하고 적당한 치수로 절단한 후, 그 단부의 일측을 기계가공하여 세공(150a)이 중공부(150b)와 같이 되도록 절삭할 수가 있다. 이상, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 상기 실시예는 일예에 지나지 않고, 당업자가 용이하게 예상하는 범위내의 개량 및 변형은 본 발명의 범위내에 포함된다. 상기 실시예에서는 일심 타입의 페룰을 수용하는 광섬유커넥터에 대해 설명했지만 상기 실시예로 제조했던 것 같은 다심타입의 페룰을 이용하여 광섬유 커넥터를 구성할 수가 있는 것은 물론이다. 또한 페룰의 재료로서 알루미늄 합금 및 SUS의 경우를 예에 들고 설명했지만, 전주가 가능한 재료이면 임의의 재료를 이용할 수 있다. 또한 광섬유 커넥터는 페룰을 수용하고 있는 임의의 광섬유 커넥터를 포함하며, 예를 들면, 플러그형 커넥터, 잭형의 커넥터 및 이들의 조합, 2개의 플러그와 어댑터의 조합, 광섬유 케이블을 가지는 커넥터를 포함한다.

본 발명은 전주법을 이용하고 있는 때문에 비싸고 내구성을 요하는 특수한 성형기 및 금형을 필요로 하지 않고 저렴한 범용의 전주 장치를 이용하여 용이하게 페룰을 제조할 수가 있다. 또한 본 발명에서는 종래와 같이 성형체를 500∼1200° C라는 고온으로 소성할 필요가 없고 전주액을 60°C 정도로 가열하면 충분하기 때문에 낮은 에너지 비용으로 페룰을 제조할 수 있다.

본 발명에서는 전주법을 이용하기 때문에 치수 정밀성이 매우 양호이며, 전주품을 연마체로 갈 필요가 없고 수작업이 생략되기 때문에 불량율이 저하되어 생산성이 향상된다. 특히, 얻어진 페룰의 내경의 치수 오차는 전주의 모재로서 이용한 선재의 치수 정밀도에 의해 결정되기 때문에 제품의 치수 관리가 용이해진다. 종래에는 광섬유 커넥터중에 페룰을 수용할 때에 광섬유 커넥터내에서 페룰을 회전가능하게 지지하는 홀더를 이용하고 있었지만, 본 발명의 페룰을 이용하면 이러한 홀더의 사용을 생략할 수가 있다. 이로 인하여, 본 발명의 페룰은 광섬유 커넥터의 구조를 간단히 하는 것이 가능하게 된다.

또한 종래의 방법으로는 다심 타입의 경우 연마치수내에서 제조하기가 매우 어렵고, 3심 이상이 되면 실질적으로 불가능한 문제가 있었으나, 본 발명의 방법에 의하면, 일심 타입과 변함없이 용이하게 제조할 수 있다. 본 발명의 지지 장치를 구비한 전주 장치를 이용하면 다심 타입의 페룰을 용이하면서 정확하고 저비용으로 제조할 수가 있다.

본 발명의 광섬유 커넥터는 전주에 의해 형성된 금속제의 페룰을 구비하기 때문에 그 PC 연마 또는 플랫연마가 용이하고, 생산성이 우수하다. 또한 고정밀도의 PC 연마 또는 플랫연마가 가능해지기 때문에 양호한 페룰 사이의 고정밀도 접속 이 가능해져 저반사 손실의 광섬유 커넥터를 실현할 수가 있다. 또한 금속제의 페룰은 기계적 강도가 우수하기 때문에 PC 접합의 내구성 및 광커넥터의 내구성이 향상되는 이점도 있다.

Claims (54)

1. 적어도 하나의 선재의 주위에 전주(電鑄)로 금속을 퇴적하여 막대형의 전주체를 형성하는 단계와

   상기 선재를, 알칼리 또는 산성용액에 의한 용해 및 가열에 의한 변성 중 어느 하나만을 행하거나 양자 모두를 행하지 않고, 상기 전주체로부터 인발하거나 밀어냄으로써 상기 선재를 상기 전주체로부터 제거하는 단계를 포함하는

   광섬유의 접속에 이용되는 페룰의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 선재는 단면이 원형이며 직경이 0.13 mm 이하인 페룰의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전주체로부터 상기 선재를 인발하거나 밀어냄으로써 형성된 관통공을 중심으로 하여 상기 전주체의 외주를 절삭하는 단계를 추가로 포함하는 페룰의 제조 방법.
4. 적어도 한 개의 철합금으로부터 구성되어 있는 선재의 주위에 전주로 금속을 퇴적하여 막대형의 전주체를 형성하는 단계와,

   상기 선재를, 상기 전주체로부터 인발하거나 밀어냄으로써 상기 선재를 상기 전주체로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는

   광섬유의 접속에 이용되는 페룰의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,

   상기 전주체로부터 상기 선재를 인발하거나 밀어냄으로써 형성된 관통공을 중심으로 하여 상기 전주체의 외주를 절삭하는 단계를 추가로 포함하는 페룰의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전주 전에 상기 선재를 이형(離型)처리하고, 전주 후에 상기 전주체로부터 선재를 인발(引拔)하여 제거하는 페룰의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 선재가 철 또는 그 합금인 페룰의 제조 방법.
9. 삭제
10. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 선재가 소정의 거리를 두고 배치된 두 개의 선재인 페룰의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 두 개의 선재가 소정 치수의 핀을 사이에 두고 있는 페룰의 제조 방법.
12. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 선재가 서로 같은 거리를 두고 배열된 세개의 선재인 페룰의 제조 방법.
13. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 금속이 알루미늄, 니켈, 철, 동, 코발트, 텅스텐 및 그들의 합금으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나인 페룰의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 금속이 니켈인 페룰의 제조 방법.
15. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전주체를 소정의 길이로 절단하는 단계를 추가로 포함하는 페룰의 제조 방법.
16. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되고, 선재의 외경정밀도로 결정되는 내경정밀도를 가지고, 상기 내경정밀도가 0.5 ㎛ 이하인 금속제 페룰.
17. 제16항에 있어서,

    상기 페룰이 길이 방향으로 관통하는 원주형 중공부, 상기 페룰의 일측 단부에서 상기 중공부와 같은 직경을 갖는 제1 개구 및 타측 단부에서 상기 중공부의 길이보다 큰 직경을 갖는 제2 개구를 포함하는 금속제 페룰.
18. 제17항에 있어서,

    상기 중공부가 제1 중공부, 상기 제1 중공부보다 큰 직경을 갖는 제2 중공부 및 상기 제1 중공부와 상기 제2 중공부를 연결하는 테이퍼형의 제3 중공부를 포함하는 금속제 페룰.
19. 제18항에 있어서,

    상기 제 2중공부에 광섬유의 피복부가 수용되고, 상기 제1 중공부에 광섬유의 클래드가 수용되는 금속제 페룰.
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 제16항에 있어서,

    광섬유를 통과시키기 위한 중공부가 다수개 형성되어 있는 페룰.
24. 제16항에 있어서,

    상기 페룰의 양단에서 광섬유를 관통시키는 관통공이 테이퍼 형상이며, 메카니컬스프라이스(mechanical splice)를 위해 이용되는 페룰.
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 제16항에 있어서,

    광섬유 커넥터에 이용되는 페룰.
29. 광섬유를 접속하기 위한 광섬유 커넥터에 있어서,

    제16항에 따른 금속제 페룰과 상기 페룰을 수용하기 위한 하우징

    을 포함하는 광섬유 커넥터.
30. 삭제
31. 제29항에 있어서,

    상기 페룰을 지지함과 동시에 상기 하우징내에서 페룰의 회전방향의 위치를 결정하는 홀더를 추가로 포함하는 광섬유 커넥터.
32. 제29항에 있어서,

    상기 페룰내에 페룰의 길이보다도 짧은 광섬유를 추가로 포함하고, 상기 광섬유의 선단 및 상기 페룰의 선단이 PC 연마되어 있는 광섬유 커넥터.
33. 제29항에 있어서,

    상기 하우징이 플러그인 광섬유 커넥터.
34. 제29항에 있어서,

    상기 페룰을 정렬시키기 위한 슬리브를 추가로 포함하는 광섬유 커넥터.
35. 제29항에 있어서,

    상기 하우징이 잭인 광섬유 커넥터.
36. 제33항에 있어서,

    상기 플러그에 착탈가능하게 접속하기 위한 어댑터로서, 페룰을 정렬시키기 위한 슬리브를 갖는 어댑터를 추가로 포함하는 광섬유 커넥터.
37. 제29항에 있어서,

    광섬유 케이블을 추가로 포함하고, 상기 광섬유 케이블의 광섬유의 선단이 상기 페룰의 선단에 위치하고 있는 광섬유 커넥터.
38. 제37항에 있어서,

    상기 광섬유의 선단 및 상기 페룰의 선단이 동시에 연마되어 있는 광섬유 커넥터.
39. 제38항에 있어서,

    상기 연마가 플랫 연마 또는 PC 연마인 광섬유 커넥터.
40. 광섬유 접속용 다심 페룰을 전주로 제조시에 이용되는 선재지지장치로서,

    기판,

    상기 기판상에 서로 대향하여 설치된 한 쌍의 위치 결정용 제1 돌출부로서, 서로 동일한 폭을 가지는 제1 돌출부, 그리고

    상기 한 쌍의 위치 결정용 제1 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 연장된 두 개의 선재를 포함하는 선재지지장치.
41. 제40항에 있어서,

    상기 제1 돌출부에 의해 두개의 선재의 위치가 결정되고, 이에 따라 두 개의 선재의 간격이 결정되는 선재지지장치.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 두개의 선재를 각각 일단에서 연결하여 하나의 선재를 형성하고 있는 선재지지장치.
43. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 돌출부가 상기 기판상에 설치된 핀인 선재지지장치.
44. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 선재의 길이를 유지하기 위해 상기 선재를 감아 거는 복수의 가이드 핀을 추가로 포함하는 선재지지장치.
45. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 기판상에 대향하여 설치된 한 쌍의 위치 결정용 제2 돌출부로서, 서로 동일한 폭을 가지는 제2 돌출부와

    상기 한 쌍의 위치 결정용 제2 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 두개의 선재

    를 추가로 포함하고,

    상기 제1 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 상기 선재와, 상기 제2 돌출부를 사이에 두고 서로 평행하게 뻗은 상기 선재가 서로 평행하며 각각 인접하는 선재 사이에 동일한 거리를 두고 있는 선재지지장치.
46. 제4항에 있어서,

    상기 선재는 단면이 원형이며 직경이 0.13 mm 이하인 페룰의 제조 방법.
47. 제46항에 있어서,

    상기 전주 전에 상기 선재를 이형(離型)처리하고, 전주 후에 상기 전주체로부터 선재를 인발(引拔)하여 제거하는 페룰의 제조 방법.
48. 제4항, 제6항 또는 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 선재가 스테인리스강으로 구성된 페룰의 제조 방법.
49. 제46항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 선재가 소정의 거리를 두고 배치된 두 개의 선재인 페룰의 제조 방법.
50. 제49항에 있어서,

    상기 두 개의 선재가 소정 치수의 핀을 사이에 두고 있는 페룰의 제조 방법.
51. 제46항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 선재가 서로 같은 거리를 두고 배열된 세개의 선재인 페룰의 제조 방법.
52. 제46항에 있어서,

    상기 금속이 알루미늄, 니켈, 철, 동, 코발트, 텅스텐 및 그들의 합금으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나인 페룰의 제조 방법.
53. 제52항에 있어서,

    상기 금속이 니켈인 페룰의 제조 방법.
54. 제46항에 있어서,

    상기 전주체를 소정의 길이로 절단하는 단계를 추가로 포함하는 페룰의 제조 방법.

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