KR20050032889A

KR20050032889A - Method of and apparatus for overcladding a optical preform rod

Info

Publication number: KR20050032889A
Application number: KR1020030068875A
Authority: KR
Inventors: 장명호; 조영창; 김영기; 김정민
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-04-08
Also published as: KR100528757B1

Abstract

An apparatus and method for overcladding an optical fiber preform rod is provided to prevent the influx of exterior air into a gap between a heating furnace and a glass tube and thus to maintain the airtightness upon overcladding. The apparatus for overcladding an optical fiber preform rod comprises an optical fiber preform rod(10), which includes a core and a clad, and substantially extends in a straight line to a longitudinal axis; a glass tube(30) having an inner diameter greater than an outer diameter of the preform rod in order to accommodate the preform rod; a cylindrical heating furnace(40) for surrounding the glass tube at a certain clearance and heating an outer surface of the glass tube while relatively shifting along the longitudinal axis of the glass tube; and a sealing unit(80) for sealing a gap between the heating furnace and the glass tube.

Description

광섬유 모재봉의 오버클래딩 방법 및 장치{METHOD OF AND APPARATUS FOR OVERCLADDING A OPTICAL PREFORM ROD}METHOD AND AND APPARATUS FOR OVERCLADDING A OPTICAL PREFORM ROD}

본 발명은 광섬유 모재봉을 오버클래딩 하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 오버 클래딩시 가열로와 석영관 사이에 형성되는 틈새로 외부 공기가 침투하지 않도록 밀봉하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for overcladding an optical fiber base rod, and more particularly, to a method for sealing external air into a gap formed between a heating furnace and a quartz tube during overcladding.

통상적으로, 광섬유는 아래와 같은 공정을 통해 제조된다. Typically, the optical fiber is manufactured through the following process.

광섬유 1차 모재(이하, 광섬유 모재봉)를 제조한 후, 로드-인 튜브(RIT), 로드-인 실린더(RIC) 또는 오버 클래딩이라 부르는 방법을 통해 대구경 광섬유 2차 모재(이하, 광섬유 프리폼)를 제조하고, 이 광섬유 프리폼을 용융하여 미소 굵기의 광섬유를 인선하게 된다. After manufacturing the optical fiber primary base material (hereinafter referred to as the optical fiber base rod), the secondary optical fiber secondary base material (hereinafter referred to as optical preform) is formed by a method called rod-in tube (RIT), rod-in cylinder (RIC) or over cladding. And the optical fiber preform is melted to cut a fine fiber.

상기 광섬유 모재봉을 제조하는 방법은 크게 외부증착법과 내부증착법으로 나눌 수 있다. 또한, 상기 외부증착법은 다시 VAD(Vapour Phase Axial Deposition)법과 OVD(Outside Vapour Deposition)법으로 나뉜다. 대표적인 내부증착법으로는 수정화학기상증착법(Modified Chemical Vapour Deposition: MCVD)을 들 수 있다. The method of manufacturing the optical fiber base rod can be largely divided into an external deposition method and an internal deposition method. In addition, the external deposition method is further divided into VAD (Vapour Phase Axial Deposition) method and OVD (Outside Vapor Deposition) method. Representative internal vapor deposition method is Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD).

상기한 광섬유 모재봉의 제조방법중 수정화학기상증착법은 그 제조 공법상의 특성 때문에 직경이 큰 모재를 제조하는데 여러가지 애로점이 있다. 따라서, 생산성 향상의 측면에서 대구경의 석영관 내부에 수정화학기상증착법에 의해 제조된 광섬유 모재봉을 개재하여 용융, 접합하는 오버클래딩이라는 방법이 사용된다.The crystal chemical vapor deposition method of the manufacturing method of the optical fiber base rod has a variety of difficulties in manufacturing a large diameter base material due to its manufacturing method characteristics. Therefore, in terms of productivity improvement, a method called over cladding is used to melt and bond the optical fiber base rod manufactured by quartz chemical vapor deposition in a large diameter quartz tube.

이 오버클래딩 방법은 미리 만들어져 있는 광섬유 모재봉을 대구경의 석영 관(glass tube)에 넣고, 버너로 가열하여 모재봉과 석영관을 녹여서 붙이는 것에 의해 대구경의 광섬유 프리폼을 제조하는 방법이다. This overcladding method is a method of manufacturing a large diameter optical fiber preform by placing a pre-made optical fiber base rod into a large diameter quartz glass tube and heating it with a burner to melt and paste the base rod and quartz tube.

미국 특허 제 4,231,777 호, 미국 특허 제 4,547,644 호, 미국 특허 제 4,505,729 호, 미국 특허 제 4,820,322 호 등은 다양한 오버 클래딩 방법을 소개하고 있다.U.S. Patent 4,231,777, U.S. Patent 4,547,644, U.S. Patent 4,505,729, U.S. Patent 4,820,322 and the like introduce various over cladding methods.

상술한 종래의 오버 클래딩 방법은 석영관을 연화점 이상의 온도로 가열하기 위한 열원으로서 산-수소 버너를 사용하고 있다. 그러나, 대구경의 석영관을 가열하기 위한 열원으로 산-수소 버너를 사용하는 경우, 충분한 열량을 제공하기 위해 산-수소 버너의 공급유량을 늘여야 한다. 이경우, 발생하는 화염 압력에 의해 대구경 석영관의 표면이 찌그러지거나 상기 버너에서 나온 불순물 입자들이 석영관의 표면에 달라 붙는 문제점이 발생한다. The conventional over cladding method described above uses an acid-hydrogen burner as a heat source for heating a quartz tube to a temperature above the softening point. However, when an acid-hydrogen burner is used as a heat source for heating a large diameter quartz tube, the supply flow rate of the acid-hydrogen burner must be increased to provide sufficient heat. In this case, the surface of the large diameter quartz tube is crushed or impurity particles from the burner adhere to the surface of the quartz tube due to the generated flame pressure.

또한, 상기 산-수소 버너는 상대적으로 핫존(hot-zone)의 길이가 짧기 때문에 충분한 열량을 대구경 석영관의 표면에 전달하지 못할 뿐만 아니라 석영관 원주방향의 온도 불균형 현상을 유발한다. 이로인해, 기하구조 불균일(ovality)이 발생하며, 석영관의 외부 표면과 내부 표면의 점성 차이로 인해 마이크로 벤딩 손실이 증가한다. In addition, since the acid-hydrogen burner has a relatively short length of hot zone, not only a sufficient amount of heat is transferred to the surface of the large-diameter quartz tube, but also causes a temperature imbalance phenomenon in the circumferential direction of the quartz tube. This results in geometrical ovality and an increase in micro bending loss due to the difference in viscosity between the outer and inner surfaces of the quartz tube.

이러한 종래 산-수소 버너의 문제점을 해결하기 위해, 대구경 석영관을 연화점 이상으로 가열하기 위한 열원으로서 가열로가 채택되고 있다. In order to solve this problem of the conventional acid-hydrogen burner, a heating furnace is adopted as a heat source for heating a large diameter quartz tube beyond the softening point.

미국 특허 제 6,053,013 호, 및 국제공개특허 제 WO 2000/27773 호는 오버 클래딩 공정에 사용하기 위한 열원으로서 가열로(특히, 전기 저항로)를 사용하고 있다. U. S. Patent No. 6,053, 013, and WO 2000/27773 use a heating furnace (especially an electrical resistance furnace) as a heat source for use in an overcladding process.

그러나, 오버 클래딩 공정에 가열로(특히, 전기 저항로)를 사용하는 경우, 굴뚝 효과(chimney effect)로 인해 석영관과 가열로의 갭으로 외부 공기가 침투하여 가열로의 그라파이트 발열체가 산화되는 문제점이 발생한다. However, when a heating furnace (especially an electrical resistance furnace) is used in the over cladding process, the chimney effect causes external air to penetrate into the gap between the quartz tube and the heating furnace, thereby oxidizing the graphite heating element of the heating furnace. This happens.

따라서, 종래에는 이러한 그라파이트 발열체의 산화반응을 차단하기 위해, 가열로에 퍼징가스(purging gas)를 공급하여 가열로와 석영관 사이의 갭을 퍼징하고 있다. 그러나, 이러한 퍼징가스의 공급만으로는 그라파이트 발열체의 산화반응을 효과적으로 차단할 수 없다. 특히, 과도한 퍼징 가스를 사용할 경우 냉각 효과로 인해 석영관을 접합 온도 이상으로 가열하는 것이 곤란해지고, 발열체의 수명을 단축시키는 동시에 퍼징 가스의 사용량을 증대시켜 생산원가를 악화시킨다. Therefore, in order to block the oxidation reaction of the graphite heating element, a purging gas is supplied to the heating furnace to purge the gap between the heating furnace and the quartz tube. However, the supply of the purging gas alone does not effectively block the oxidation of the graphite heating element. In particular, when excessive purging gas is used, it is difficult to heat the quartz tube beyond the junction temperature due to the cooling effect, shorten the life of the heating element and increase the amount of purging gas used, thereby worsening the production cost.

따라서, 오버 클래딩 공정시 가열로의 내경과 석영관의 외경 차이로 인한 갭으로 외부 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있는 실링방법이 요구된다. Accordingly, there is a need for a sealing method capable of blocking external air from flowing into the gap due to the difference between the inner diameter of the furnace and the outer diameter of the quartz tube during the over cladding process.

본 발명자들은 가열로와 석영관 사이에 형성되는 갭으로 외부 공기가 유입되지 않도록 가열로의 끝단부의 내주면과 석영관의 외주면 사이의 틈새를 밀봉하기 위한 방법을 개발하게 되었다. The present inventors have developed a method for sealing a gap between the inner circumferential surface of the end of the heating furnace and the outer circumferential surface of the quartz tube so that outside air does not flow into the gap formed between the furnace and the quartz tube.

특히, 가열로가 석영관에 대해 상대적으로 이동할 때, 석영관에 손상을 가하지 않으면서도 기밀이 거의 완벽하게 보장되는 실링 방법을 연구하였다. In particular, when the furnace is moved relative to the quartz tube, a sealing method has been studied in which airtightness is almost completely ensured without damaging the quartz tube.

따라서, 본 발명은 오버 클래딩 공정시 가열로와 석영관 사이의 갭으로 외부 공기가 유입되지 않도록 기밀을 유지하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of maintaining airtightness so that outside air does not enter the gap between the heating furnace and the quartz tube during the over cladding process.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the appended claims.

본 발명의 일 양태로서의 오버클래딩 장치는 An overcladding device as one aspect of the present invention

코어(core)와 클래드(clad)를 포함하고, 길이축에 대해 실질적으로 일직선으로 연장되는 광섬유 모재봉(preform rod); An optical fiber preform rod comprising a core and a clad and extending substantially straight with respect to the longitudinal axis;

상기 광섬유 모재봉을 수용하기 위하여 상기 모재봉의 외경 보다 큰 내경을 갖는 석영관; A quartz tube having an inner diameter larger than an outer diameter of the base rod to accommodate the optical fiber base rod;

상기 석영관을 일정한 간극(clearance)을 갖고 둘러싸며, 석영관의 길이축을 따라 상대적으로 이동하면서 석영관의 외주면을 가열하기 위한 원통형 가열로;A cylindrical heating furnace which surrounds the quartz tube with a certain clearance and heats the outer circumferential surface of the quartz tube while moving relatively along the length axis of the quartz tube;

상기 가열로와 석영관의 상대적 이동으로 인해 가열로와 석영관 사이의 간극을 통해 외부공기가 유입되지 않도록 가열로의 내주면과 석영관의 외주면 사이의 틈새를 밀봉하기 위한 실링유닛(sealing unit)을 포함한다. Sealing unit for sealing the gap between the inner circumferential surface of the heating furnace and the outer circumferential surface of the quartz tube so that external air does not flow through the gap between the furnace and the quartz tube due to the relative movement of the furnace and the quartz tube. Include.

상기 실링 유닛은 가열로의 석영관에 대한 상대적인 진행방향의 선단부에 위치하는 것이 바람직하다. The sealing unit is preferably located at the tip of the traveling direction relative to the quartz tube of the heating furnace.

또한, 본 발명의 다른 일 양태로서의 광섬유 모재봉의 오버 클래딩 방법은 Moreover, the over cladding method of the optical fiber base rod as another aspect of this invention is

코어(core)와 클래드(clad)를 포함하고, 길이축에 대해 실질적으로 일직선으로 연장되는 광섬유 모재봉(preform rod)을 준비하는 단계; Preparing an optical fiber preform rod comprising a core and a clad and extending substantially straight with respect to the length axis;

상기 광섬유 모재봉을 수용하기 위한 석영관을 준비하는 단계; Preparing a quartz tube for accommodating the optical fiber base rod;

광섬유 모재봉의 길이축과 석영관의 길이축이 서로 일치되고, 상기 광섬유 모재봉의 외경과 석영관의 내경 사이에 일정한 간극이 형성되도록 상기 석영관 내부에 상기 광섬유 모재봉을 위치시키는 단계; Positioning the optical fiber base rod in the quartz tube so that a length axis of the optical fiber base rod and a length axis of the quartz tube coincide with each other, and a predetermined gap is formed between the outer diameter of the optical fiber base rod and the inner diameter of the quartz tube;

상기 석영관의 외경 보다 큰 내경을 갖는 원통형 가열로와 석영관 사이의 간극을 통해 외부공기가 유입되지 않도록, 가열로의 내주면과 석영관의 외주면 사이의 틈새를 석영솜을 이용하여 실링하는 단계; Sealing the gap between the inner circumferential surface of the heating furnace and the outer circumferential surface of the quartz tube using quartz wool so that external air does not flow through the gap between the cylindrical heating furnace having an inner diameter larger than the outer diameter of the quartz tube and the quartz tube;

석영솜으로 실링된 상기 가열로를 초기 접합 위치로 이동시키고, 석영관의 외주면을 가열하여 석영관과 모재봉을 초기 접합시키는 단계; Moving the heating furnace sealed with quartz wool to an initial bonding position, and heating the outer circumferential surface of the quartz tube to initially bond the quartz tube and the base rod;

석영솜으로 실링된 상기 가열로를 석영관에 대해 상대적으로 이동시키면서 석영관의 외주면을 가열하여 석영관 전체를 모재봉에 대해 클로징하는 단계를 포함한다. And heating the outer circumferential surface of the quartz tube while moving the heating furnace sealed with quartz wool relative to the quartz tube to close the entire quartz tube with respect to the base rod.

또한, 상기 실링 단계는 다시 In addition, the sealing step is again

가열로의 끝단부로부터 길이 방향으로 연장되어 상기 석영관을 일정한 간극을 갖고 둘러싸는 소정의 석영솜 수용공간을 확보하는 단계;Securing a predetermined quartz wool accommodating space extending in a longitudinal direction from an end of the heating furnace to surround the quartz tube with a predetermined gap;

상기 수용 공간내로 준비된 석영솜을 채워 넣는 단계를 포함한다.And filling the prepared quartz wool into the receiving space.

이때, 상기 수용공간은 석영관의 외경과 동일한 내경을 갖고 적어도 석영관의 외경 보다 큰 외경(보다 바람직하게, 적어도 가열로의 내경 보다 큰 외경)을 가지면서 상기 가열로의 끝단부로부터 길이축을 따라 연장되어 형성된다. At this time, the receiving space has an inner diameter equal to the outer diameter of the quartz tube and has an outer diameter (more preferably, an outer diameter at least larger than the inner diameter of the furnace) at least along the length axis from the end of the furnace. It is formed to extend.

또한, 상기 실링 단계는 상기 석영솜이 상기 수용 공간의 전체 체적중 98% 이하를 차지하도록 석염솜을 압축하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the sealing step may further comprise the step of compressing the stone salt cotton so that the quartz cotton occupies 98% or less of the total volume of the receiving space.

또한, 본 발명의 또 다른 일 양태로서의 광섬유 모재봉의 오버 클래딩 방법은Moreover, the over cladding method of the optical fiber base rod as another aspect of this invention is

상기 석영관의 외경 보다 큰 내경을 갖는 원통형 가열로와 석영관 사이의 간극을 통해 외부공기가 유입되지 않도록, 가열로의 끝단부로부터 길이 방향으로 연장되어 상기 석영관을 일정한 간극을 갖고 둘러싸는 소정의 수용공간을 형성하고, 이 공간내에 석영솜을 채워서 실링하는 단계; A predetermined length extending from the end of the heating furnace in a longitudinal direction to surround the quartz tube with a constant gap so that no external air flows through the gap between the cylindrical heating furnace having an inner diameter larger than the outer diameter of the quartz tube and the quartz tube. Forming an accommodating space, and filling and filling the quartz wool in the space;

상기 수용공간내의 석영솜을 소정의 압축율로 압축하는 단계; Compressing the quartz wool in the receiving space at a predetermined compression rate;

또한, 본 발명의 또 다른 일 양태로서의 광섬유 제조 방법은 Moreover, the optical fiber manufacturing method as another one aspect of this invention is

상기 석영관의 외경 보다 큰 내경을 갖는 원통형 가열로와 석영관 사이의 간극을 통해 외부공기가 유입되지 않도록, 가열로의 끝단부로부터 길이 방향으로 연장되어 상기 석영관을 일정한 간극으로 둘러싸는 소정의 석영솜 수용공간을 확보하는 단계; A predetermined length extending from the end of the heating furnace in the longitudinal direction to surround the quartz tube with a constant gap so that external air does not flow through the gap between the cylindrical heating furnace having an inner diameter larger than the outer diameter of the quartz tube and the quartz tube. Securing a quartz wool receiving space;

상기 수용 공간내로 준비된 석영솜을 채워 넣는 단계; Filling the prepared quartz wool into the receiving space;

석영솜으로 실링된 상기 가열로를 석영관에 대해 상대적으로 이동시키면서 석영관의 외주면을 가열하여 석영관 전체를 모재봉에 대해 클로징하는 단계; 및 Heating the outer circumferential surface of the quartz tube while moving the heating furnace sealed with quartz wool relative to the quartz tube to close the entire quartz tube with respect to the base rod; And

밀봉된 오버클래드 광섬유 모재로부터 광섬유를 인선하는 단계를 포함한다. And pulling the optical fiber from the sealed overclad optical fiber base material.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 오버 클래딩 장치가 도시되어 있다. 이 장치는 모재봉(10)과 오버 클래딩(34)을 포함하는 광섬유 프리폼(35)을 제조하기 위한 장치이다.(도 2 참조)1 shows an overcladding device of a preferred embodiment according to the present invention. This apparatus is for manufacturing the optical fiber preform 35 including the base rod 10 and the over cladding 34 (see FIG. 2).

상기 광섬유 모재봉(10)은 소정의 광학적 내지 기하학적 특성을 갖는 코어층과 클래드층을 포함한다. 이 광섬유 모재봉(10)은 MCVD(미국 특허 제 4,217,027 호 참조)와 같은 내부기상증착법 또는 OVD나 VAD와 같은 외부기상증착법을 통해 제조된 1차 모재이거나 이렇게 제조된 1차 모재에 소구경의 석영관을 자켓팅한 1차 오버클래딩 모재일 수 있다. The optical fiber base rod 10 includes a core layer and a clad layer having predetermined optical or geometric characteristics. The optical fiber base rod 10 is a primary base material produced by an internal vapor deposition method such as MCVD (see US Patent No. 4,217,027) or an external vapor deposition method such as OVD or VAD, or a small diameter quartz in the primary material thus produced. It may be a primary overcladding substrate jacketed with a tube.

광섬유 모재봉(10)은 광섬유의 생산효율의 향상을 위해 오버클래딩 되는데, 이 오버클래딩은 모재봉(10)을 소정의 광학적 내지 기하학적 특성을 갖는 석영관(30)내에 일정한 간극(33)으로 삽입하고(도 3 참조), 이 모재봉(10) 위에 석영관(30)을 붕괴시키는 것에 의해 성취된다. The optical fiber base rod 10 is overcladded to improve the production efficiency of the optical fiber. The overcladding inserts the base rod 10 into a predetermined gap 33 into the quartz tube 30 having predetermined optical or geometric characteristics. 3 (see Fig. 3), and the quartz tube 30 is collapsed on the base rod 10.

도 1에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 오버 클래딩 장치는 대구경을 갖는 석영관(30)과 광섬유 모재봉(10)을 수직으로 잡아주는 역할을 하는 상부척(12)과 하부척(32)을 포함하는 수직 선반(15)과, 상기 선반(15)에 장착되어 상,하로 수직 이동하는 캐리지(60)와, 상기 캐리지(60)에 장착되어 상,하로 수직 이동하면서 모재봉(10)과 석영관(30)을 가열하는 가열로(40)와, 수직 선반(15)의 양단중 한쪽단에 설치되는 진공 펌프(50)와, 상기 진공 펌프의 유량이나 압력 등을 제어하는 제어부(미도시) 등을 포함한다.As shown in FIG. 1, the overcladding device according to the present invention includes an upper chuck 12 and a lower chuck 32 which vertically hold a quartz tube 30 having a large diameter and an optical fiber base rod 10. A vertical shelf 15 including the carriage, a carriage 60 mounted on the shelf 15 to move vertically up and down, and a base rod 10 mounted on the carriage 60 to move vertically up and down; A heating furnace 40 for heating the quartz tube 30, a vacuum pump 50 provided at one end of both ends of the vertical shelf 15, and a control unit for controlling the flow rate and pressure of the vacuum pump, and the like (not shown). ), And the like.

상기 수직선반(15)에는 캐리지(60)를 이동시키는 이송수단(도면에 미도시)과 가이드 봉(14)이 설치되고, 상기 수직 선반(15)의 양단에는 상부척(12)과 하부척(32)이 각각 설치되어 있다. 하나의 상부척(12)은 상부 핸들 튜브(11)를 개재한 상태에서 광섬유 모재봉(10)을 고정하여 회전시키는 역할을 수행하고, 또 다른 하부척(32)은 하부 핸들 튜브(31)를 개재시킨 상태에서 석영관(30)을 고정하여 회전시키는 역할을 수행한다. The vertical shelf 15 is provided with a conveying means (not shown in the drawing) and a guide rod 14 for moving the carriage 60, and upper and lower chucks 12 and lower chucks at both ends of the vertical shelf 15. 32 are installed respectively. One upper chuck 12 serves to fix and rotate the optical fiber base rod 10 while the upper handle tube 11 is interposed therebetween, and the other lower chuck 32 rotates the lower handle tube 31. It serves to fix and rotate the quartz tube 30 in the intervening state.

상기 수직 선반(15)에는 가열로(40)가 장착된 캐리지(60)가 가이드 봉(14)을 중심축으로 수직 왕복,이동한다. 이 캐리지(60)는 제어부(도면에 미도시)에 의해 그 수직, 이동이 제어받는다. In the vertical shelf 15, the carriage 60 in which the heating furnace 40 is mounted vertically reciprocates and moves around the guide rod 14. The carriage 60 is vertically controlled by a control unit (not shown).

상기 가열로(40)는 그 내부에 그라파이트(graphite)라는 발열체로 구성되어 있고, 전원 공급부(70)로부터 전원을 공급받아 발열한다. 보통 2000℃ ~ 2500℃ 정도의 고열을 공급할 수 있는 온도가 유지되며, 이러한 열은 석영관(30)과 모재봉(10)에 복사현상에 의해 열이 전달되어 모재봉이나 석영관에 핫존을 형성한다. The heating furnace 40 is composed of a heating element called graphite (graphite) therein, and receives the power from the power supply unit 70 generates heat. The temperature that can supply a high heat of about 2000 ℃ ~ 2500 ℃ is maintained, the heat is transferred to the quartz tube 30 and the base rod 10 by the radiation phenomenon to form a hot zone in the base rod or quartz tube do.

도 1의 경우 오버 클래딩용 가열로의 발열체로 주로 전기 저항로 형태의 그라파이트를 사용하고 있으나, 본 발명이 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며 유도가열 형태의 지르코니아(ZrO₂)가 사용될 수도 있다.In the case of Figure 1, the heating element of the over cladding furnace is mainly used in the form of graphite in the electrical resistance furnace, the present invention is not necessarily limited to this, induction heating type zirconia (ZrO ₂ ) may be used.

상기 가열로(40)는 헬륨, 질소, 아르곤과 같은 불활성 퍼징가스를 주입하기 위해 몸체에 여러개의 튜브(45)가 연결되고, 이 튜브를 통해 주입된 퍼징가스(purging gas)는 가열로(40)의 내부에 주입되어 가열로(40)와 석영관(30) 사이의 간극(clearance)을 통해 흘러 그라파이트의 산화를 방지하고, 석영관 외주면의 열온도 분포를 균일하게 한다. The heating furnace 40 is connected to a plurality of tubes 45 to the body for injecting inert purging gas, such as helium, nitrogen, argon, the purging gas (purging gas) injected through the tube is the heating furnace 40 Injected into the inside of the c), it flows through a clearance between the heating furnace 40 and the quartz tube 30 to prevent oxidation of the graphite and uniformizes the temperature distribution of the outer surface of the quartz tube.

상기 가열로(40)는 예를들어, 위에서 아래로 상단부, 발열체, 챔버, 하단부 및 연장부로 이루어진다. 가열로(40)의 연장부(도면에 미도시)에는 도 4와 같이 실링 유닛(80)이 결합된다. The heating furnace 40 is composed of, for example, an upper end, a heating element, a chamber, a lower end, and an extension from top to bottom. The sealing unit 80 is coupled to the extension part (not shown in the figure) of the heating furnace 40 as shown in FIG. 4.

상기 실링 유닛(sealing unit)(80)은 가열로(40)의 끝단부(즉, 연장부의 끝단)와 석영관(30) 사이의 틈새(44)로 외부 공기가 유입되어 그라파이트가 산화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 도 4와 같이 석영관(30)에 대해 가열로(40)가 화살표 방향으로 이동하면서 석영관(30)의 외주면을 가열할때, 가열로(40)의 끝단부와 석영관(30) 사이의 틈(44)으로 외부 공기가 유입되는데, 이 외부 공기는 가열로(40)의 발열체를 산화시키게 된다. The sealing unit 80 prevents oxidization of graphite due to external air flowing into the gap 44 between the end of the heating furnace 40 (ie, the end of the extension) and the quartz tube 30. It is to. That is, when the heating furnace 40 moves in the direction of the arrow with respect to the quartz tube 30 as shown in FIG. 4, when the outer circumferential surface of the quartz tube 30 is heated, the end of the heating furnace 40 and the quartz tube 30 are moved. Outside air flows into the gap 44 between the outside air, which oxidizes the heating element of the heating furnace 40.

따라서, 이러한 외부 공기의 유입을 방지하기 위해 본 발명은 도 4와 같이 실링 유닛(80)을 채택하고 있다. Therefore, in order to prevent the inflow of external air, the present invention employs the sealing unit 80 as shown in FIG. 4.

<실링 유닛><Sealing unit>

본 발명에 따른 실링 유닛(80)은 석영솜(85)과 이 석영솜(85)을 수용하기 위한 수용부재(81)로 이루어진다. 이 수용부재(81)는 가열로의 연장부와 일체로 구성될 수도 있고, 가열로와는 별도로 제작되어 가열로의 연장부에 체결될 수도 있다. The sealing unit 80 according to the present invention consists of a quartz wool 85 and a receiving member 81 for accommodating the quartz wool 85. The receiving member 81 may be integrally formed with the extension of the heating furnace, or may be manufactured separately from the heating furnace and fastened to the extension of the heating furnace.

상기 수용부재(81)에 의해 석영관의 외주면과의 사이에 도 7과 같은 수용 공간(Vt)이 형성된다. 이 수용 공간은 석영관의 외경(Bd)과 실질적으로 동일한 내경을 갖고, 적어도 석영관의 외경(Bd) 보다 큰 외경, 보다 바람직하게는 가열로의 내경(Dd) 보다 큰 외경(Ad)을 가지면서 상기 가열로(40)의 끝단부(즉, 연장부의 끝단)로부터 길이축을 따라 연장되어 형성된다. 이 수용공간내에 상기 석영솜(quartz glass wool)(85)이 채워짐으로써 본 발명에 따른 실링 유닛(80)이 완성된다.An accommodation space Vt as shown in FIG. 7 is formed between the outer peripheral surface of the quartz tube by the accommodation member 81. This accommodation space has an inner diameter substantially the same as the outer diameter Bd of the quartz tube, and has an outer diameter at least larger than the outer diameter Bd of the quartz tube, more preferably larger than the inner diameter Dd of the heating furnace. While extending along the length axis from the end of the heating furnace 40 (that is, the end of the extension) is formed. The quartz glass wool 85 is filled in this receiving space to complete the sealing unit 80 according to the present invention.

상기 석영솜(85)(quartz glass wool)은 미소 직경을 갖는 유리 섬유가 엉켜서 이루어지는데, 석영관과 동일한 성분으로 이루어지기 때문에 석영관과 접촉하더라도 석영관에 어떠한 물리적 손상도 가하지 않는다. 또한, 그 연화점이 대단히 높기 때문에 가열로로부터 방사되는 복사열에 쉽게 녹지 않는다. The quartz glass wool 85 is made of entangled glass fibers having a small diameter. Since the quartz glass wool is made of the same components as the quartz tube, it does not cause any physical damage to the quartz tube even when it is in contact with the quartz tube. In addition, since its softening point is very high, it does not readily melt in the radiant heat radiated from the heating furnace.

도 4의 경우 본 발명에 따른 수용부재가 가열로와는 별도로 제작되어 가열로에 체결되는 실시예를 도시하고 있다. 4 illustrates an embodiment in which the receiving member according to the present invention is manufactured separately from the heating furnace and fastened to the heating furnace.

도 6을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예의 수용부재의 구성을 보다 상세하게 설명한다. Referring to Figure 6 will be described in more detail the configuration of the receiving member of an embodiment according to the present invention.

도 6의 수용부재(81)는 다시 내경이 적어도 석영관의 외경(Bd) 보다 크고(보다 바람직하게는, 가열로의 내경 보다 크고), 길이축을 따라 소정의 길이로 연장되는 수용 튜브(81a)와, 수용 튜브(81a)의 내주면과 석영관(30)의 외주면 사이의 공간에 삽입되어, 이 공간속에 채워져 있는 석영솜(85)이 외부로 이탈하지 않도록 압축하기 위한 압축 커버(82)로 이루어진다. The receiving member 81 of FIG. 6 again has a receiving tube 81a whose inner diameter is at least larger than the outer diameter Bd of the quartz tube (more preferably larger than the inner diameter of the heating furnace) and extends to a predetermined length along the length axis. And a compression cover 82 inserted into a space between the inner circumferential surface of the receiving tube 81a and the outer circumferential surface of the quartz tube 30 so as to compress the quartz wool 85 filled in the space so as not to escape to the outside. .

상기 수용 튜브(81a)와 압축 커버(82)는 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는데, 가열로(40)로부터의 전도열이나 복사열로 인해 수용 튜브(81a)가 과열되는 것을 방지하기 위해 상기 수용 튜브(81a)에는 도 6과 같이 냉각장치(84)가 결합되는 것이 바람직하다. The accommodating tube 81a and the compression cover 82 are made of stainless steel, and the accommodating tube 81a is prevented from being overheated by conduction heat or radiant heat from the heating furnace 40. 6 is preferably coupled to the cooling device 84 as shown in FIG.

또한, 상기 수용 튜브(81a)의 양단에는 각각 플랜지형의 이음쇠(81b)가 형성되어 있다. 일단의 이음쇠(81b)는 가열로(40)의 연장부와 결합하고, 타단의 이음쇠(81b)는 압축 커버(82)와 결합된다. Further, flange-shaped fittings 81b are formed at both ends of the housing tube 81a, respectively. One end of the fitting 81b is coupled with the extension of the heating furnace 40, and the other end of the fitting 81b is coupled with the compression cover 82.

상기 압축 커버(82)는 수용 튜브(81a)의 내부에 삽입되어 상기 석영솜(85)을 도 7의 Vg와 같이 압축하고, 동시에 수용 튜브(81a)내에 수용된 석영솜(85)이 외부로 이탈하는 것을 방지한다. The compression cover 82 is inserted into the receiving tube 81a to compress the quartz wool 85 as shown in Vg of FIG. 7, and at the same time, the quartz wool 85 contained in the housing tube 81a is separated from the outside. Prevent it.

이 압축 커버(82)는 다시 압축부(82a), 결합부(82c) 및 개재부(82b)로 이루어진다. 상기 압축부(82a)는 수용 튜브(81a) 내부로 삽입되어 석영솜(85)과 접촉되는 부분으로서 적어도 석영관(30)의 외경(Bd) 보다 큰 내경을 갖고, 수용 튜브(81a)의 내경 보다 큰 외경을 갖는 구멍뚫린 원판이다. This compression cover 82 is composed of a compression section 82a, a coupling section 82c and an interposition section 82b. The compression portion 82a is inserted into the receiving tube 81a to be in contact with the quartz wool 85 and has an inner diameter at least larger than the outer diameter Bd of the quartz tube 30 and the inner diameter of the receiving tube 81a. It is a perforated disc with a larger outer diameter.

상기 결합부(82c)는 상기 수용 튜브(81a)의 이음쇠 타단(81b)과 맞닿아 결합되는 부분으로서, 압축부(82a)의 내경 보다 큰 내경을 갖고, 수용 튜브(81a)의 내경 보다 큰 외경을 갖는 구멍뚫린 원판이다. The coupling portion 82c is a portion which is brought into contact with the other end 81b of the accommodation tube 81a to be coupled to each other. The coupling portion 82c has an inner diameter larger than that of the compression portion 82a and is larger than an inner diameter of the accommodation tube 81a. It is a perforated disc having a.

상기 개재부(82b)는 상기 수용 튜브(81a) 내부에 삽입되어 상기 압축부(82a)를 수용 공간(Vt)내의 일정한 깊이로 밀어넣는 것에 의해 석영솜(85)을 압축한다.또한, 상기 개재부(82b)는 상기 압축부(82a)의 내경 보다 큰 내경을 갖고, 수용 튜브(81a)의 내경 보다 작은 외경을 갖는 원통이다. The interposition portion 82b is inserted into the accommodation tube 81a to compress the quartz wool 85 by forcing the compression portion 82a to a constant depth in the accommodation space Vt. The part 82b is a cylinder which has an inner diameter larger than the inner diameter of the said compression part 82a, and has an outer diameter smaller than the inner diameter of the accommodating tube 81a.

도 6의 압축 커버(82)를 수용 튜브(81a)내에 끼워 넣게 되면, 석영솜(85)을 수용하는 공간의 체적이 도 7과 같이 Vt에서 Vg로 줄어들게 된다. 즉, 석영솜(85)이 상기 수용공간을 차지하는 체적이 전체 체적에 대해 95% 이하가 되도록 압축된다. 이와같이, 석영솜을 압축하게 되면, 석영솜의 공극률이 줄어들게 되어 기밀성이 높아진다. When the compression cover 82 of FIG. 6 is inserted into the receiving tube 81a, the volume of the space accommodating the quartz wool 85 is reduced from Vt to Vg as shown in FIG. That is, the quartz cotton 85 is compressed so that the volume which occupies the said accommodation space becomes 95% or less with respect to the total volume. As such, when the quartz wool is compressed, the porosity of the quartz wool is reduced, and the airtightness is increased.

또한, 도 4와 같이 본 발명의 가열로(40)의 상단부에는 도 5와 같은 형태의 디스크(75)를 얹어놓는 것이 바람직하다. 이 디스크(75)는 가열로(40)의 상단부에 얹혀서 가열로(40)의 상단부와 석영관(30)의 외주면 사이의 틈새로 외부 공기가 유입되는 것을 차단한다. 이 디스크(75)는 적어도 석영관(30)의 외경(Bd) 보다는 크고, 가열로의 내경(Dd) 보다는 작은 내경을 갖고, 가열로(40)의 내경(Bd) 보다는 큰 외경을 가져야 한다. 또한, 상기 디스크(75)는 가열로(40)로부터 전달되는 복사열에도 충분히 견딜 수 있도록 석영재질로 제작되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in Fig. 4, it is preferable to place a disk 75 of the form as shown in Fig. 5 on the upper end of the heating furnace 40 of the present invention. The disk 75 is placed on the upper end of the heating furnace 40 to block the inflow of external air into the gap between the upper end of the heating furnace 40 and the outer circumferential surface of the quartz tube 30. This disk 75 should have an inner diameter at least larger than the outer diameter Bd of the quartz tube 30, smaller than the inner diameter Dd of the heating furnace, and larger than the inner diameter Bd of the heating furnace 40. In addition, the disk 75 is preferably made of a quartz material to withstand the radiant heat transmitted from the heating furnace 40.

도 4의 경우 석영관(30)에 대해 가열로(40)가 수직으로 위에서 아래로 이동하는 것으로 도시하고 있으나, 가열로(40)가 석영관(30)에 대해 수직으로 아래에서 위로 이동하면서 오버 클래딩을 수행하는 것도 가능하다. 이 경우, 도 4와는 달리 상기 실링 유닛(80)이 가열로(40)의 상단부 끝단에 결합되어야 할 것이다. In FIG. 4, the heating furnace 40 is vertically moved from top to bottom with respect to the quartz tube 30, but the heating furnace 40 is vertically moved from bottom to top with respect to the quartz tube 30. It is also possible to perform cladding. In this case, unlike FIG. 4, the sealing unit 80 should be coupled to the upper end of the heating furnace 40.

또한, 본 발명에 따른 실링 유닛(80)은 가열로(40)의 이동 방향과는 상관없이 가열로(40)의 끝단부 양단에 모두 결합되는 것도 가능하다. In addition, the sealing unit 80 according to the present invention may be coupled to both ends of the end of the heating furnace 40 irrespective of the moving direction of the heating furnace 40.

또한, 도 4의 경우 오버 클래딩의 수행을 위해 가열로가 이동하는 실시예를 도시하고 있으나, 석영관이 이동하는 것도 가능하다. 이 경우, 실링 유닛은 석영관의 이동에 의해 가열로와 석영관의 틈새로 외부 공기가 유입되는 쪽의 끝단부에 설치되어야 할 것이다. 즉, 본 발명에 따른 실링 유닛은 가열로의 석영관에 대한 상대적인 진행방향의 선단부에 위치해야 할 것이다. In addition, although FIG. 4 illustrates an embodiment in which the heating furnace moves to perform over cladding, the quartz tube may also move. In this case, the sealing unit should be installed at the end of the side where the outside air flows into the gap between the heating furnace and the quartz tube by the movement of the quartz tube. That is, the sealing unit according to the present invention should be located at the tip of the traveling direction relative to the quartz tube of the heating furnace.

<오버클래딩 공정><Overcladding process>

상술한 구성의 오버 클래딩 장치를 이용하여 광섬유 모재봉에 석영관을 오버 클래딩하는 공정을 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. The process of overcladding the quartz tube on the optical fiber base rod using the overcladding device having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIG. 8.

먼저, MCVD공정을 이용하여 코어층과 클래드층을 포함하고, 길이축에 대해 실질적으로 일직선으로 곧게 뻗어있는 광섬유 모재봉(10)을 제조한다. 이 광섬유 모재봉(10)을 제조하기 위한 MCVD공정에 대한 구체적인 설명은 미국 특허 제 4,217,027 호를 참조하는 것에 의해 생략한다. First, an optical fiber base rod 10 including a core layer and a clad layer and extending substantially straight with respect to a length axis is manufactured by using an MCVD process. A detailed description of the MCVD process for manufacturing the optical fiber base rod 10 is omitted by referring to US Patent No. 4,217,027.

다음으로, 모재봉(10)을 내부에 수용할 수 있도록 상기 모재봉(10)의 외경 보다 큰 내경을 가진 석영관(30)을 준비한다. 이 석영관(30)은 인선되는 광섬유의 최외각 클래드층을 형성하는 만큼 이에 대응하는 광학적 내지 기하학적 특성을 구비해야 할 것이다. Next, a quartz tube 30 having an inner diameter larger than the outer diameter of the base rod 10 is prepared to accommodate the base rod 10 therein. As the quartz tube 30 forms the outermost cladding layer of the optical fiber to be drawn, the quartz tube 30 should have corresponding optical or geometrical characteristics.

준비된 모재봉(10)의 길이축과 석영관(30)의 길이축이 서로 일치되도록 모재봉(10)을 석영관(30) 내부에 집어 넣은 상태에서 모재봉(10)의 일단과 대향하는 석영관의 타단(30)을 각기 상, 하부 핸들튜브(11, 31)에 접합하고, 상부척(12) 및 하부척(32)을 이용하여 수직선반(15)에 각각 고정시킨다. 이로 인해, 모재봉(10)과 석영관(30)이 서로 커플링된 상태에서 그 길이축에 대해 수직으로 지지된다. Quartz facing the one end of the base rod 10 in a state in which the base rod 10 is inserted into the quartz tube 30 so that the length axis of the prepared base rod 10 and the length axis of the quartz tube 30 coincide with each other. The other end 30 of the tube is joined to the upper and lower handle tubes 11 and 31, respectively, and fixed to the vertical shelf 15 using the upper chuck 12 and the lower chuck 32, respectively. For this reason, the base rod 10 and the quartz tube 30 are vertically supported with respect to the longitudinal axis in the state coupled with each other.

가열로(40)의 하단부에 도 4와 같이 수용 튜브(81a)의 이음쇠(81b) 일단을 체결하고, 수용 튜브(81a)의 내주면과 석영관(30)의 외주면 사이의 공간(도 7의 Vt)으로 석영솜(85)을 밀어 넣는다. 상기 수용 공간내에 석영솜(85)이 채워지면, 압축 커버(82)의 압축부(82a)를 수용 공간내로 삽입하고, 개재부(82b)의 길이 만큼 밀어넣어 석영솜(85)을 압축(도 7의 Vg)한다. 압축 커버(82)가 완전히 끼워지면, 압축커버(82)의 결합부(82c)를 수용 튜브(81a)의 이음쇠 타단(81b)과 결합한다.One end of the fitting 81b of the accommodating tube 81a is fastened to the lower end of the heating furnace 40 as shown in FIG. 4, and the space between the inner circumferential surface of the accommodating tube 81a and the outer circumferential surface of the quartz tube 30 (Vt of FIG. 7). Push the quartz wool 85 into). When the quartz wool 85 is filled in the accommodation space, the compression portion 82a of the compression cover 82 is inserted into the storage space, and the quartz wool 85 is compressed by pushing the intervening portion 82b by the length of the interposition portion 82b. 7 Vg). When the compression cover 82 is fully fitted, the engaging portion 82c of the compression cover 82 is engaged with the fitting other end 81b of the receiving tube 81a.

이와 같이, 실링 유닛(80)이 결합된 가열로(40)를 석영관(30)의 상단으로 이동시켜 초기 접합부 근처에 위치시키고, 모재봉(10)과 석영관(30)을 각기 그 길이축을 중심으로 소정의 속도로 회전시키면서 석영관의 외주면을 가열한다.(도 8a 참조) As such, the heating furnace 40 to which the sealing unit 80 is coupled is moved to the upper end of the quartz tube 30 to be positioned near the initial joint, and the base rod 10 and the quartz tube 30 are respectively aligned with their length axes. The outer circumferential surface of the quartz tube is heated while rotating at a predetermined speed around the center (see FIG. 8A).

퍼징 가스(82)가 공급되는 상태에서 가열로에 의해 석영관의 외주면이 가열되면, 핫존(hot zone)이 형성되는 석영관의 부분(즉, 초기 접합부)이 붕괴(collapse)되면서 도 8b와 같이 초기 접합부가 클로징된다. When the outer circumferential surface of the quartz tube is heated by the heating furnace while the purging gas 82 is supplied, the portion (that is, the initial junction) of the quartz tube in which the hot zone is formed collapses, as shown in FIG. 8B. The initial junction is closed.

초기 접합부가 형성되면 석영관내에 음압을 걸고, 가열로를 길이축을 따라 하부로 이동시키면서 가열하여 도 8c와 같이 모든 영역에서 모재봉과 석영관을 클로징시킨다. 이때, 가열로의 하단부에는 도 4의 실링 유닛이 존재하기 때문에 가열로와 석영관 사이의 간극으로 외부공기가 유입되지 않는다. When the initial joint is formed, a negative pressure is applied to the quartz tube, and the heating furnace is heated while moving downward along the length axis to close the base rod and the quartz tube in all regions as shown in FIG. 8C. At this time, since the sealing unit of FIG. 4 exists at the lower end of the heating furnace, external air does not flow into the gap between the heating furnace and the quartz tube.

<광섬유 제조공정><Fiber Optic Manufacturing Process>

상술한 오버 클래딩 작업이 완료되면, 도 2와 같은 형태의 대구경 광섬유 프리폼(35)(또는 2차 모재)이 제조된다.When the over cladding operation described above is completed, a large diameter optical fiber preform 35 (or a secondary base material) of the form as shown in FIG. 2 is manufactured.

이렇게 제조된 광섬유 프리폼(35)은 도 9의 인선 장치에 의해 미세 직경의 광섬유로 인출된다. The optical fiber preform 35 thus manufactured is drawn out to the optical fiber having a fine diameter by the cutting line device of FIG. 9.

도 8a 내지 도 8c의 공정을 통해 제조된 광섬유 프리폼(35)을 인선로(110)내에서 가열하고, 용융하여 미세 직경의 광섬유(115)로 인출한다. 인출된 광섬유(115)는 장치 120에서 그 직경이 측정된 후 장치 130에 의해 그 외주면에 보호 코팅층이 도포된다. 보호 코팅층이 도포된 광섬유(115)는 중심 측정장치(140)와 외경 측정장치(150)를 거쳐 보빈(미도시)에 감기게 된다. 인선로(110)로부터 광섬유를 인출하는 동력은 도면부호 160의 캡스턴으로부터 제공된다. The optical fiber preform 35 manufactured through the process of FIGS. 8A to 8C is heated in the edge line 110, melted, and drawn to the optical fiber 115 having a fine diameter. The drawn optical fiber 115 is coated with a protective coating on its outer circumferential surface by the device 130 after its diameter is measured in the device 120. The optical fiber 115 coated with the protective coating layer is wound on a bobbin (not shown) through the center measuring device 140 and the outer diameter measuring device 150. Power for drawing the optical fiber from the edge 110 is provided from the capstan 160.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명은 광섬유 모재봉의 오버 클래딩 공정을 수행함에 있어서, 가열로와 석영관의 간극으로 외부 공기가 유입되지 않도록 가열로와 석영관 사이의 틈을 석영솜을 이용하여 밀봉하고 있다. 따라서, 외부 공기의 유입으로 인한 그라파이트 발열체의 산화를 효율적으로 차단하여 발열체의 수명을 늘이고, 광섬유의 단선을 방지한다. In the present invention, in performing the over cladding process of the optical fiber base rod, the gap between the heating furnace and the quartz tube is sealed using quartz wool so that external air does not flow into the gap between the heating furnace and the quartz tube. Therefore, the oxidation of the graphite heating element due to the inflow of external air can be effectively blocked to increase the life of the heating element and prevent the disconnection of the optical fiber.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 오버클래딩 장치의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic diagram of an optical fiber overcladding device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 장치에 의해 제조되는 오버클래드 프리폼의 횡단면도이다. FIG. 2 is a cross sectional view of an overclad preform made by the apparatus of FIG. 1. FIG.

도 3은 내부에 광섬유 모재봉을 수용하고 있는 오버클래딩 직전의 석영관에 대한 횡단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a quartz tube immediately before overcladding with an optical fiber base rod contained therein;

도 4는 본 발명에 따른 실링 유닛이 결합된 가열로를 이용하여 광섬유 모재봉을 오버 클래딩하는 과정에 대한 개략적인 공정도이다. Figure 4 is a schematic process diagram of the process of overcladding the optical fiber base rod using a heating furnace combined with a sealing unit according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 디스크의 평면도이다. 5 is a plan view of a disk according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 수용부재의 분리 사시도이다.6 is an exploded perspective view of the receiving member according to the present invention.

도 7은 도 6의 수용부재에 의해 형성되는 수용공간과 이 수용공간이 압축 커버에 의해 압축된 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing an accommodation space formed by the accommodation member of FIG. 6 and a state in which the accommodation space is compressed by a compression cover.

도 8은 광섬유 모재봉을 오버 클래딩하는 과정에 대한 개략적인 공정도이다.8 is a schematic process diagram of a process of overcladding an optical fiber base rod.

도 9은 오버 클래드된 프리폼을 이용하여 광섬유를 인선하는 장치의 개략적인 구성도이다. 9 is a schematic configuration diagram of an apparatus for cutting an optical fiber using an over clad preform.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

10 : 모재봉 30 : 석영관 10: base rod 30: quartz tube

40 : 가열로 80 : 실링 유닛40: heating furnace 80: sealing unit

81 : 수용 부재 82 : 압축 커버 81: receiving member 82: compression cover

85 : 석영솜85: quartz cotton

Claims

모재봉과 석영관을 오버 클래딩하는 장치에 있어서, In the apparatus for overcladding the base rod and the quartz tube,

상기 가열로와 석영관의 상대적 이동으로 인해 가열로와 석영관 사이의 간극을 통해 외부공기가 유입되지 않도록 가열로의 내주면과 석영관의 외주면 사이의 틈새를 밀봉하기 위한 실링유닛(sealing unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.Sealing unit for sealing the gap between the inner circumferential surface of the heating furnace and the outer circumferential surface of the quartz tube so that external air does not flow through the gap between the furnace and the quartz tube due to the relative movement of the furnace and the quartz tube. Over cladding device comprising a.

제 1 항에 있어서, 상기 실링 유닛은 The method of claim 1, wherein the sealing unit

상기 석영관을 둘러싸면서, 상기 가열로의 끝단부로부터 연장되어 석영관의 외주면에 대해 소정의 공간을 형성하는 수용부재와, 상기 공간내에 채워지는 석영솜을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And an accommodating member which surrounds the quartz tube and extends from an end of the heating furnace to form a predetermined space with respect to an outer circumferential surface of the quartz tube, and a quartz swab filled in the space.

제 1 항에 있어서, The method of claim 1,

상기 실링 유닛이 가열로의 석영관에 대한 상대적인 진행방향의 선단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And the sealing unit is located at the tip of the traveling direction relative to the quartz tube of the heating furnace.

제 2 항에 있어서, 상기 수용 부재는 The method of claim 2, wherein the receiving member

길이축을 따라 소정의 길이로 연장되고, 내경이 적어도 석영관의 외경 보다 큰 원통형의 수용 튜브와; A cylindrical accommodating tube extending along a length axis to a predetermined length and having an inner diameter at least greater than the outer diameter of the quartz tube;

이 수용 튜브의 내주면과 석영관의 외주면이 형성하는 공간내에 삽입되어, 이 공간내에 수용되는 석영솜을 소정의 압축율로 압축하기 위한 압축 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And a compression cover inserted into a space formed between the inner circumferential surface of the housing tube and the outer circumferential surface of the quartz tube to compress the quartz wool accommodated in the space at a predetermined compression ratio.

제 4 항에 있어서, 상기 압축 커버는 The method of claim 4, wherein the compression cover

석영관의 외경 보다 큰 내경을 갖고, 수용 튜브의 내경 보다 작은 외경을 가지며, 석영솜이 수용되는 공간내로 삽입되어 석영솜을 압축하는 압축부와; A compression unit having an inner diameter larger than the outer diameter of the quartz tube, having an outer diameter smaller than the inner diameter of the receiving tube, and inserted into a space in which the quartz cotton is accommodated to compress the quartz cotton;

상기 압축부와 연결되고, 상기 수용 튜브와 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And an engaging portion connected to the compression portion and coupled to the receiving tube.

제 2 항에 있어서, The method of claim 2,

상기 수용부재에는 가열로의 전도열 또는 복사열로 인해 수용 부재가 열화되는 것을 방지하기 위한 냉각 장치가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And the cooling device is coupled to the housing member to prevent the housing member from deteriorating due to conductive heat or radiant heat of the heating furnace.

제 1 항에 있어서, The method of claim 1,

상기 가열로는 그라파이트(graphite)를 발열체로 하는 전기 저항로인 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.And the heating furnace is an electric resistance furnace using graphite as a heating element.

제 1 항에 있어서, The method of claim 1,

상기 실링 유닛이 가열로의 양 끝단에 모두 배치되는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.The over cladding device, characterized in that the sealing unit is disposed at both ends of the heating furnace.

제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein

상기 가열로는 석영관의 길이축을 따라 수직으로 위에서 아래로 이동하고, 가열로의 하단에는 상기 실링 유닛이 결합되고, 상단에는 상기 가열로의 내경 보다 작은 내경을 갖는 석영재질의 디스크가 얹혀지는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 장치.The heating furnace moves vertically from the top to the bottom along the longitudinal axis of the quartz tube, the sealing unit is coupled to the lower end of the heating furnace, the upper end of the disk of quartz material having an inner diameter smaller than the inner diameter of the heating furnace An over cladding device characterized by the above-mentioned.

석영솜으로 실링된 상기 가열로를 석영관에 대해 상대적으로 이동시키면서 석영관의 외주면을 가열하여 석영관 전체를 모재봉에 대해 클로징하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재봉의 오버클래딩 방법.And heating the outer circumferential surface of the quartz tube and closing the entire quartz tube with respect to the base rod while moving the heating furnace sealed with quartz wool relative to the quartz tube.

제 10 항에 있어서, 상기 실링 단계는 다시 The method of claim 10, wherein the sealing step

상기 수용 공간내로 준비된 석영솜을 채워 넣는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 방법.Over-cladding method comprising the step of filling the prepared quartz wool into the receiving space.

석영솜으로 실링된 상기 가열로를 석영관에 대해 상대적으로 이동시키면서 석영관의 외주면을 가열하여 석영관 전체를 모재봉에 대해 클로징하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 모재봉의 오버클래딩 방법. And heating the outer circumferential surface of the quartz tube and closing the entire quartz tube with respect to the base rod while moving the heating furnace sealed with quartz wool relative to the quartz tube.

제 12 항에 있어서, 상기 압축 단계는 The method of claim 12, wherein the compressing step

석영솜이 상기 수용 공간의 전체 체적중 95% 이하를 차지하도록 석염솜을 압축하는 것을 특징으로 하는 오버 클래딩 방법.The over cladding method, characterized in that the stone wool is compressed so that the quartz wool occupies 95% or less of the total volume of the receiving space.

밀봉된 오버클래드 광섬유 모재로부터 광섬유를 인선하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 제조방법.And drawing the optical fiber from the sealed overclad optical fiber base material.

제 14 항에 있어서, 상기 수용 공간내에 석영솜을 채워 넣은 다음에 15. The method of claim 14, wherein the quartz wool is filled in the receiving space

석영솜이 상기 수용공간의 전체 체적중 95% 이하를 차지하도록 석염솜을 압축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 제조방법.Comprising the step of compressing the stone salt so that the quartz cotton occupies less than 95% of the total volume of the receiving space.