KR101426158B1

KR101426158B1 - Apparatus for fabricating optical fiber preform

Info

Publication number: KR101426158B1
Application number: KR1020120132643A
Authority: KR
Inventors: 표명환; 정구범; 도문현; 송시호; 최명수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-08-01
Also published as: KR20140065292A

Abstract

본 발명에 따른 광섬유 모재의 제조 장치는, 각각 화염 가수 분해를 통해 수트를 생성하고, 생성된 수트를 광섬유 모재의 코어에 증착하는 복수의 버너를 갖는 버너 장치와; 상기 복수의 버너에 공급되는 화염 형성 가스의 양을 제어하는 버너 제어 장치를 포함하고, 상기 버너 제어 장치는 상기 광섬유 모재의 직경이 점차 감소하는 테이퍼 영역과 대응되는 상기 버너 장치의 위치 구간에서 상기 복수의 버너에 공급되는 원료 물질 또는 화염 형성 가스의 양을 감소시킨다.An apparatus for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention includes: a burner device having a plurality of burners for generating soot through flame hydrolysis and for depositing the generated soot on a core of an optical fiber preform; And a burner control device for controlling the amount of the flame-forming gas supplied to the plurality of burners, wherein the burner control device controls the burner control device such that the plurality Thereby reducing the amount of raw material or flame-forming gas supplied to the burner.

Description

APPARATUS FOR FABRICATING OPTICAL FIBER PREFORM BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 광신호의 전송 매체가 되는 광섬유에 관한 것으로서, 특히 광섬유의 모체가 되는 광섬유 모재의 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical fiber as a transmission medium for an optical signal, and more particularly, to an apparatus and a method for manufacturing an optical fiber preform as a matrix of an optical fiber.

광섬유 모재를 제조하는 방법들로는, 내부 화학 기상 증착(modified chemical vapor deposition: MCVD) 방법, 기상 축 증착(vapor axial deposition: VAD) 방법, 외부 기상 증착 방법(outside vapor deposition: OVD), 플라즈마 화학 기상 증착(plasma chemical vapor deposition: PCVD) 방법 등이 있다. Examples of methods for manufacturing the optical fiber preform include a modified chemical vapor deposition (MCVD) method, a vapor axial deposition (VAD) method, an outside vapor deposition (OVD), a plasma chemical vapor deposition (plasma chemical vapor deposition (PCVD) method).

기상 축 증착 방법 및 외부 기상 증착 방법에서는, 버너(burner)에 원료 물질(source material), 연료 가스(fuel gas) 등을 제공함으로써 화염 가수분해(flame hydrolysis)에 의한 수트를 생성하고, 생성된 수트를 코어(starting member) 상에 증착한다. In the vapor phase deposition method and the external vapor deposition method, a soot is formed by flame hydrolysis by providing a source material, a fuel gas, and the like to a burner, Is deposited on a starting member.

증착 장비의 효율을 개선하기 위하여 버너 수량, 버너 간격, 이송 속도를 증가시키면, 모재의 양 단부에 위치하는 테이퍼 영역들의 길이가 증가하게 되고, 이는 모재의 생산 수율 감소로 이어진다. 이러한 테이퍼 영역은 버너가 모재의 길이 방향을 따라 왕복 운동을 하면서 필연적으로 발생할 수 밖에 없다. 테이퍼 영역이 증가하면 사용할 수 없는 불량 부위가 증가하기 때문에 이러한 증착 공정의 생산성을 개선하기 어렵다.Increasing the burner quantity, burner spacing and feed rate to improve the efficiency of the deposition equipment leads to an increase in the length of the tapered areas located at both ends of the base material, leading to a reduction in the production yield of the base material. Such a tapered area is inevitably generated by the reciprocating motion of the burner along the longitudinal direction of the base material. It is difficult to improve the productivity of such a deposition process because an unacceptable defective portion increases as the taper region increases.

본 발명의 특정 실시 예들의 목적은 종래기술과 관련된 문제점들 및/또는 단점들 중의 적어도 하나를 적어도 부분적으로 해결, 경감 또는 제거하는 것이다.It is an object of certain embodiments of the present invention to at least partially solve, alleviate or eliminate at least one of the problems and / or disadvantages associated with the prior art.

본 발명은 광섬유 모재의 테이퍼 영역 길이를 감소시키고, 광섬유 모재의 크랙이나 파손을 방지할 수 있는 광섬유 모재의 제조 장치 및 방법을 제공함을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing an optical fiber preform that can reduce the length of a tapered region of an optical fiber preform and prevent cracking or breakage of the preform.

본 발명의 일 측면에 따른 광섬유 모재의 제조 장치는, 각각 화염 가수 분해를 통해 수트를 생성하고, 생성된 수트를 광섬유 모재의 코어에 증착하는 복수의 버너를 갖는 버너 장치와; 상기 복수의 버너에 공급되는 화염 형성 가스의 양을 제어하는 버너 제어 장치를 포함하고, 상기 버너 제어 장치는 상기 광섬유 모재의 직경이 점차 감소하는 테이퍼 영역과 대응되는 상기 버너 장치의 위치 구간에서 상기 복수의 버너에 공급되는 원료 물질 또는 화염 형성 가스의 양을 감소시킨다.An apparatus for manufacturing an optical fiber preform according to an aspect of the present invention includes: a burner device having a plurality of burners for generating a soot through flame hydrolysis, respectively, and depositing the resulting soot on a core of an optical fiber preform; And a burner control device for controlling the amount of the flame-forming gas supplied to the plurality of burners, wherein the burner control device controls the burner control device such that the plurality Thereby reducing the amount of raw material or flame-forming gas supplied to the burner.

종래에는, 광섬유 모재의 테이퍼 영역이 차지하는 비중이 커서 제품의 수율을 떨어뜨리고, 광섬유 모재의 제조 장치의 전체 길이, 즉 설비 스트로크가 매우 크다는 문제점이 있고, 광섬유 모재의 테이퍼 영역이 불균일한 밀도로 증착되기 때문에, 광섬유 모재에 크랙이 발생하거나 파손될 위험이 컸다.Conventionally, there is a problem that the specific gravity of the tapered area of the optical fiber preform is large, which lowers the yield of the product, and the overall length of the optical fiber preform manufacturing apparatus, that is, the equipment stroke is very large. , There is a great risk that the optical fiber preform is cracked or broken.

　본 발명에 따르면, 광섬유 모재의 테이퍼 영역에 대하여 길이나 밀도를 용이하게 제어할 수 있으므로, 광섬유 모재의 불량 구간을 최소화하고, 동일한 크기의 광섬유 모재에서 더 많은 양품의 광섬유를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 광섬유 모재의 크랙이나 파손을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the length and density of the tapered region of the optical fiber preform can be easily controlled, it is possible to minimize the defective section of the optical fiber preform and obtain more good optical fibers from the same size optical fiber preform, It is possible to prevent the optical fiber preform from cracking or breaking.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 모재의 제조 방법을 나타내는 흐름도,
도 2 내지 도 10은 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an optical fiber preform according to a preferred embodiment of the present invention.
2 to 10 are views for explaining a manufacturing method of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously modified and may have various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광섬유 모재의 제조 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2 내지 도 10은 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 제조 방법은, S11~S16 단계들을 포함한다. FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing an optical fiber preform according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 10 are views for explaining a manufacturing method of the present invention. The manufacturing method includes steps S11 to S16.

S11 단계는, 수트 증착에 의해 1차 수트 모재를 성장시키는 과정이다. 본 발명에서 이해의 편이를 위하여 수트 모재와 광섬유 모재를 구분하여 기재하고 있으나, 수트 모재도 광섬유 모재로 통칭할 수 있다. Step S11 is a process of growing the first soot base material by soot deposition. In the present invention, a soot base material and an optical fiber base material are separately described for ease of understanding, but a soot base material may also be referred to as an optical fiber base material.

본 발명은 수트를 증착할 때, 버너들을 개별적으로 제어함으로써, 1차 수트 모재에서 테이퍼 영역의 길이 또는 부피를 최소화하고, 1차 수트 모재의 크랙이나 깨짐을 방지한다. 이러한 테이퍼 영역은 1차 수트 모재의 직경이 그 끝단으로 갈수록 점차 감소하는 영역 또는 구간을 말한다. The present invention minimizes the length or the volume of the taper region in the primary soot parent material by controlling the burners individually when depositing the soot, and prevents cracking or breakage of the primary soot parent material. This tapered area refers to a region or section in which the diameter of the primary soot parent material gradually decreases toward its end.

도 2는 본 발명의 비교 예에 따라 1차 수트 모재를 성장시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 버너 장치(20)는 제1 내지 제4 버너(21, 22, 23, 24)를 포함한다. 2 is a view for explaining a process of growing a first soot base material according to a comparative example of the present invention. The burner apparatus 20 shown in Fig. 2 includes first to fourth burners 21, 22, 23 and 24.

수트 증착에 의해 코어(11)의 외주면으로부터 내부 클래드(12)가 성장된다. 1차 수트 모재(10)는 그 중심에 위치하는 코어(11) 및 코어(11)의 외주 상에 직접 형성되는 내부 클래드(12)를 포함한다. 코어(11)는 상대적으로 높은 굴절률(refractive index)을 가지며, 코어(11)를 둘러싸는 내부 클래드(12)는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는다.The inner clad 12 is grown from the outer peripheral surface of the core 11 by soot deposition. The primary soot base material 10 includes a core 11 positioned at the center thereof and an inner clad 12 formed directly on the outer periphery of the core 11. The core 11 has a relatively high refractive index and the inner clad 12 surrounding the core 11 has a relatively low refractive index.

수트 증착 동안에, 코어(11)는 회전하며, 버너 장치(20)는 코어(11)의 길이 방향을 따라 왕복 이동한다. 코어(11)를 회전시킴으로써, 1차 수트 모재(10)가 회전 대칭성을 갖도록 한다. During the soot deposition, the core 11 rotates, and the burner apparatus 20 reciprocates along the longitudinal direction of the core 11. By rotating the core 11, the primary soot matrix 10 has rotational symmetry.

각 버너(21~24)는 그 중심축이 코어(11)를 향하고 있으며, 1차 수트 모재(10)의 외주면을 향해 화염을 분사함으로써, 1차 수트 모재(10)의 외주면으로부터 내부 클래드(12)를 외측으로 성장시킨다. 각 버너(21~24)에는 유리 형성 물질인 SiCl₄ 및 굴절률 제어 물질(GeCl₄, POCl₃ 또는 BCl₃ 등)을 포함하는 원료 물질(S), CH₄와 같은 수소를 포함하는 연료 가스, 산소를 포함하는 산화 가스 등이 제공된다. 연료 가스 및 산화 가스는 화염을 형성하기 위한 화염 형성 가스이다. 각 버너(21~24)로부터 분사된 화염 내에서 원료 물질이 가수 분해됨에 따라 수트가 생성되며, 생성된 수트는 1차 수트 모재(10)에 증착된다. Each of the burners 21 to 24 faces the core 11 and injects a flame toward the outer circumferential surface of the primary soot matrix material 10 to form the inner clad 12 from the outer circumferential surface of the primary soot parent material 10 ) Is grown outward. Each of the burners 21 to 24 is provided with a raw material S containing a glass forming material SiCl ₄ and a refractive index controlling material (such as GeCl ₄ , POCl ₃ or BCl ₃ ), a fuel gas containing hydrogen such as CH ₄ , And the like are provided. The fuel gas and the oxidizing gas are flame-forming gases for forming a flame. As the raw material is hydrolyzed in the flame injected from each of the burners 21 to 24, soot is generated, and the generated soot is deposited on the primary soot mother material 10.

본 비교 예에 따르면, 제1 내지 제4 버너(21~24)는 각각 동일한 방식으로 제어되고, 각 버너는 균일한 화염을 분사한다. 이러한 제어 방식에 따르면, 1차 수트 모재(10)의 단부에는 버너들의 수 B'n만큼의 층들을 갖는 테이퍼 영역(13)이 형성된다. 또한, 아래와 같이, 테이퍼 영역(13)은 버너들(21~24)의 간격 B'd에 (B'n-1)을 곱한 거리 이상의 길이 T'd를 갖게 된다. According to this comparative example, the first to fourth burners 21 to 24 are controlled in the same manner, and each burner injects a uniform flame. According to this control method, at the end of the primary soot parent material 10, a tapered region 13 having a number of burners B'n is formed. In addition, as described below, the tapered area 13 has a length T'd equal to or greater than the distance B'd of the burners 21 to 24 multiplied by (B'n-1).

T'd >= B'd · (B'n-1)T'd > = B'd (B'n-1)

버너 장치(20)의 효율을 개선하기 위하여 버너 수량, 버너 간격, 버너 장치의 이송 속도를 증가함에 따라, 1차 수트 모재(10)의 양 단부에 형성되는 테이퍼 영역들(13)은 부피 또는 길이는 증가한다. 이러한 테이퍼 영역(13)은 버너 장치(20)가 1차 수트 모재(10)의 길이 방향을 따라 왕복 운동을 하면서 필연적으로 발생할 수 밖에 없다. 테이퍼 영역(13)이 증가하면 모재에서 사용할 수 없는 불량 부분이 증가하기 때문에 1차 수트 모재(10)의 생산성을 개선하기 어렵다.As the burner quantity, the burner interval, and the conveying speed of the burner device are increased to improve the efficiency of the burner device 20, the tapered areas 13 formed at both ends of the primary soot mother material 10 have volume or length Is increased. Such a tapered area 13 is inevitably caused by the reciprocating movement of the burner apparatus 20 along the longitudinal direction of the primary soot base material 10. If the tapered area 13 increases, defective parts which can not be used in the base material increase, so that it is difficult to improve the productivity of the first soot matrix material 10.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 1차 수트 모재를 성장시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 광섬유 모재 제조 장치(100)는 제1 내지 제4 버너(111, 112, 113, 114)를 구비한 버너 장치(110)와, 버너 제어 장치(120)를 포함한다. 3 is a view illustrating a process of growing a first soot base material according to an embodiment of the present invention. The optical fiber preform manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 3 includes a burner apparatus 110 having first to fourth burners 111, 112, 113 and 114 and a burner control apparatus 120.

수트 증착에 의해 코어(31)의 외주면으로부터 내부 클래드(32)가 성장된다. 1차 수트 모재(30)는 그 중심에 위치하는 코어(31) 및 코어(31)의 외주 상에 직접 형성되는 내부 클래드(32)를 포함한다. 코어(31)는 상대적으로 높은 굴절률(refractive index)을 가지며, 코어(31)를 둘러싸는 내부 클래드(32)는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는다.The inner clad 32 is grown from the outer peripheral surface of the core 31 by soot deposition. The primary soot parent material 30 includes a core 31 located at the center thereof and an inner clad 32 formed directly on the outer periphery of the core 31. The core 31 has a relatively high refractive index and the inner cladding 32 surrounding the core 31 has a relatively low refractive index.

수트 증착 동안에, 코어(31)는 회전하며, 버너 장치(110)는 코어(31)의 길이 방향을 따라 왕복 이동한다. 코어(31)를 회전시킴으로써, 1차 수트 모재(30)가 회전 대칭성을 갖도록 한다. 이때, 버너 장치(110)는 고정되어 있고, 1차 수트 모재(30)가 이동할 수도 있다. During the soot deposition, the core 31 rotates, and the burner apparatus 110 reciprocates along the longitudinal direction of the core 31. By rotating the core 31, the primary soot base material 30 has rotational symmetry. At this time, the burner apparatus 110 is fixed, and the primary soot base material 30 may move.

각 버너(111~114)는 그 중심축이 코어(31)를 향하고 있으며, 1차 수트 모재(30)의 외주면을 향해 화염을 분사함으로써, 1차 수트 모재(30)의 외주면으로부터 내부 클래드(32)를 성장시킨다. 각 버너(111~114)에는 버너 제어 장치(120)에 의해 유리 형성 물질인 SiCl4 및 굴절률 제어 물질(GeCl4, POCl3 또는 BCl3 등)을 포함하는 원료 물질(S), 수소를 포함하는 연료 가스(GF), 산소를 포함하는 산화 가스(GO) 등이 제공된다. 연료 가스 및 산화 가스는 화염을 형성하기 위한 화염 형성 가스이다. 각 버너(111~114)로부터 분사된 화염 내에서 원료 물질이 가수 분해됨에 따라 수트가 생성되며, 생성된 수트는 1차 수트 모재(30)에 증착된다.Each of the burners 111 to 114 faces the core 31 and injects a flame toward the outer circumferential surface of the primary soot matrix material 30 so that the inner clad 32 ). Each of the burners 111 to 114 is supplied with a raw material S containing a glass forming material SiCl4 and a refractive index controlling material (GeCl4, POCl3 or BCl3 or the like), a fuel gas containing hydrogen (GF ), An oxidizing gas (GO) containing oxygen, and the like are provided. The fuel gas and the oxidizing gas are flame-forming gases for forming a flame. The soot is generated as the raw material is hydrolyzed in the flame injected from each of the burners 111 to 114, and the generated soot is deposited on the primary soot mother material 30.

1차 수트 모재(30)는 테이퍼 영역(33)을 가지며, 테이퍼 영역(33)은 Ta' 지점 또는 위치(1차 수트 모재(30)의 끝 지점 또는 위치)과 Tb'지점(1차 수트 모재(30)의 시작 지점 또는 위치)에 이르는 길이 T'I를 갖는다. The primary soot base material 30 has a tapered area 33 and the tapered area 33 has a Ta 'point or position (an end point or position of the primary soot base material 30) and a Tb' (I.e., the starting point or position of the starting point 30).

버너 제어 장치(120)는 버너 장치(110)가 우측에서 좌측으로 이동할 때, Tb' 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 감소시킨다. 이때, 화염 세기는 화염의 온도 또는 열량으로 표현될 수도 있다. 즉, 버너 제어 장치(120)는 제1 버너(111), 제2 버너(112), 제3 버너(113)의 순으로 Tb' 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 감소시킨다. 이때, 버너는 화염을 분사하지 않도록 제어될 수도 있으며, 화염 세기가 1/2 이하로 감소하도록 제어될 수도 있다. 버너 제어 장치(120)는 Tb' 지점에 마지막으로 도착하는 제4 버너(114)의 화염 세기는 그대로 유지할 수도 있다. 즉, 버너 장치(110)는 좌우로 왕복 이동하며, 제4 버너(114)가 Ta' 지점에 도착하면, 버너 장치(110)는 다시 좌측에서 우측으로 방향을 변경하여 이동할 수 있고, 이러한 경우에 제4 버너(114)의 화염 세기를 변경하지 않는 것이 바람직하다. The burner control device 120 reduces the flame intensity of the burner arriving at the point Tb 'when the burner device 110 moves from right to left. At this time, the flame intensity may be expressed by the temperature or the calorific value of the flame. That is, the burner control device 120 reduces the flame intensity of the burner arriving at the point Tb 'in the order of the first burner 111, the second burner 112, and the third burner 113. At this time, the burner may be controlled not to inject a flame, and the flame intensity may be controlled to decrease to 1/2 or less. The burner control device 120 may maintain the flame intensity of the fourth burner 114 arriving at the point Tb 'as it is. That is, the burner apparatus 110 reciprocates right and left. When the fourth burner 114 reaches the point Ta ', the burner apparatus 110 can change its direction from left to right again, and in this case, It is preferable that the flame intensity of the fourth burner 114 is not changed.

제4 버너(114)가 Ta' 지점에 도착하면, 버너 장치(110)는 다시 좌측에서 우측으로 방향을 변경하여 이동하며, 버너 제어 장치(120)는 버너 장치가 좌측에서 우측으로 이동할 때, Ta' 지점에 도착할 때까지 버너의 화염 세기를 다시 원 상태로 증가시킨다. 즉, 버너 제어 장치(120)는 제3 버너(113), 제2 버너(112), 제1 버너(111)의 순으로 Ta' 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 증가시킨다.When the fourth burner 114 arrives at the Ta 'point, the burner apparatus 110 changes its direction from left to right again and the burner control apparatus 120 moves from the left to the right as Ta 'To increase the flame intensity of the burner back to its original state until it reaches the point. That is, the burner control device 120 increases the flame intensity of the burner arriving at the point Ta 'in the order of the third burner 113, the second burner 112, and the first burner 111.

다르게 말하여, 버너 제어 장치(120)는 각 버너(111~113)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들(또는 유량들)을 각각 1/2 이하로 감소시킬 수 있다. In other words, the burner control device 120 can reduce the amounts (or the flow rates) of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 113 to 1/2 or less, respectively.

화염 세기가 다시 원 상태로 복귀하는 시간을 버너 화염 안정 시간이라고 할 때, 버너 화염 안정시간 <　B'd / (M'v / 60)의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. M'v는 버너 장치(110)의 이동 속도(mm/min)이며, M'v가 분 단위를 갖기 때문에, 초 단위로 변경하기 위하여, M'v를 60으로 나누어 준다. 위 조건은 예를 들어 Tb' 지점에 앞의 버너가 도착한 이후 다음 버너가 Tb' 지점에 도착할 때까지 다음 버너의 화염 세기가 다시 원 상태로 증가하여야 함을 나타낸다. It is preferable that the condition of the burner flame stabilization time < B'd / (M'v / 60) is satisfied when the time at which the flame intensity returns to the original state is the burner flame stability time. M'v is the moving speed (mm / min) of the burner apparatus 110. Since M'v has the minute unit, M'v is divided by 60 to change to the unit of seconds. The above condition indicates that, for example, the flame intensity of the next burner should increase back to the original state until the next burner arrives at the point Tb 'after the previous burner arrives at the point Tb'.

또한, 버너 화염 안정시간을 Fs라고 할 때, 테이퍼 영역(33)의 최적화된 길이 T'I는 T'I ≥ (M'v / 60)·Fs의 조건을 만족한다. Further, when the burner flame stabilization time is taken as Fs, the optimized length T'I of the taper region 33 satisfies the condition of T'I? (M'v / 60) 占 Fs.

버너 제어 장치(120)는 각 버너(111~114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들을 제어함으로써, 테이퍼 영역(33)의 길이(또는 부피) 및 밀도를 제어할 수 있으며, 밀도 변화에 따른 모재의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.The burner control device 120 can control the length (or volume) and density of the tapered region 33 by controlling the amounts of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 114, It is possible to prevent the breaking of the base material due to the density change.

즉, 각 버너(111~113)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 1차 수트 모재(30)의 전체 길이에 대응되는 각 버너(111~113)의 왕복 구간에 걸쳐서 동일하지 않다. 여기에서, 원료 물질 및 화염 형성 가스 중 하나 또는 이들 모두가 제어될 수 있다. 테이퍼 영역(33)을 제외한 1차 수트 모재(30)의 나머지 영역에 대응하는 각 버너(111~114)의 위치 구간에서 각 버너(111~114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 균일하고, 테이퍼 영역(33)에 대응하는 각 버너(111~113)의 위치 구간에서 각 버너(111~113)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 감소한 후 증가하게 된다. 본 예에서, 제4 버너(114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 균일한 것으로 예시하고 있으나, 제4 버너(114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들도 다른 버너의 경우처럼 변화할 수도 있다.That is, the amounts of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 113 are not equal to each other over the reciprocating sections of the burners 111 to 113 corresponding to the entire length of the primary soot parent material 30 not. Here, one or both of the raw material and the flame-forming gas can be controlled. The amount of the raw material and / or the flame forming gas supplied to each of the burners 111 to 114 in the position interval of each of the burners 111 to 114 corresponding to the remaining area of the primary soot mother material 30 excluding the tapered area 33 The amounts are uniform and the amount of the raw material and / or the flame forming gas supplied to each of the burners 111 to 113 in the position interval of each of the burners 111 to 113 corresponding to the tapered region 33 is decreased and then increased . In this example, the amounts of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to the fourth burner 114 are illustrated as being uniform, but the amount of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to the fourth burner 114 May also change as in the case of other burners.

S12 단계는, 1차 수트 모재(30)를 탈수하는 과정이다. 즉, 즉, 1차 수트 모재(30)를 염소(Cl₂) 가스 분위기 하에서 가열함으로써, 1차 수트 모재(30)의 내부에 존재하는 OH기 및 불순물을 제거한다. Step S12 is a process for dewatering the primary soot matrix material 30. [ That is, the primary soot mother material 30 is heated in an atmosphere of chlorine (Cl ₂ ) gas to remove OH groups and impurities existing in the primary soot mother material 30.

도 4는 1차 수트 모재(30)를 탈수하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 퍼니스(furnace, 200)는 히터(heater, 210)를 구비하고, 그 하측에 유입구(220)를 구비한다. FIG. 4 is a view for explaining the process of dewatering the primary soot matrix 30. The furnace 200 shown in FIG. 4 has a heater 210 and has an inlet 220 at a lower side thereof.

S12 단계 전의 준비 단계에서, 1차 수트 모재(30)는 퍼니스(200)의 내부에 실장된다. 유입구(220)를 통해 염소 가스 및 헬륨 가스를 퍼니스(200)의 내부에 제공하고, 히터(210)를 이용하여 1차 수트 모재(30)를 가열한다. 헬륨 가스의 투입량은 20~50slpm으로 하고, 염소 가스의 투입량은 헬륨 가스 투입량의 2~5vol%인 것이 바람직하다. 예를 들어, 1차 수트 모재(30)는 1.0splm의 염소 가스와 25splm의 헬륨 가스 분위기 하에서 1130℃로 120분간 가열될 수 있다. In the preparation step before step S12, the primary soot mother material 30 is mounted inside the furnace 200. [ Chlorine gas and helium gas are supplied to the interior of the furnace 200 through the inlet 220 and the primary soot base material 30 is heated by using the heater 210. The amount of helium gas is preferably 20 to 50 slpm, and the amount of chlorine gas is preferably 2 to 5 vol% of helium gas. For example, the primary soot base material 30 can be heated at 1130 DEG C for 120 minutes under a chlorine gas of 1.0 splm and a helium gas atmosphere of 25 splm.

S13 단계는, 탈수된 1차 수트 모재(30)를 소결(sintering)함으로써 유리화된 1차 광섬유 모재를 얻는 과정이다. Step S13 is a process for obtaining a vitrified primary optical fiber preform by sintering the dehydrated primary soot matrix 30.

도 5는 도 4에 도시된 퍼니스(200)를 이용하여 탈수된 1차 수트 모재(30)를 소결하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 탈수된 1차 수트 모재(30)가 퍼니스(200)의 내부에 실장된 상태에서, 유입구(220)를 통해 헬륨 가스를 퍼니스(200)의 내부에 제공하고, 히터(210)를 이용하여 탈수된 1차 수트 모재(30)를 가열한다. 히터(210)에 의해 퍼니스(200)의 내부에 형성된 고온 영역을 탈수된 1차 수트 모재(30)가 그 하단부터 그 상단까지 통과하도록, 탈수된 1차 수트 모재(30)를 하향 이동시킨다. 이러한 소결 과정을 수행함으로써, 유리화된 1차 광섬유 모재(30a)를 얻는다. 즉, 불투명한 1차 수트 모재(30)는 소결에 의해 투명한 1차 광섬유 모재(30a)로 변화한다. 헬륨 가스는 높은 열전도성을 가지므로, 1차 수트 모재(30)의 내부까지 고르게 열을 전달한다. 헬륨 가스의 투입량은 20~50slpm으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 1차 수트 모재(30)는 25.0splm의 헬륨 가스 분위기 하에서 1500℃로 200분간 가열될 수 있다. 5 is a view for explaining a process of sintering the dehydrated primary soot mother material 30 using the furnace 200 shown in FIG. Helium gas is supplied to the inside of the furnace 200 through the inlet port 220 while the dehydrated primary soot mother material 30 is mounted inside the furnace 200 and the dehydrated primary soot base material 30 is heated using the heater 210 The primary soot base material 30 is heated. The dehydrated primary soot mother material 30 is moved downward by the heater 210 so that the dehydrated primary soot mother material 30 in the high temperature region formed inside the furnace 200 passes from the lower end to the upper end thereof. By performing this sintering process, a vitrified primary optical fiber preform 30a is obtained. That is, the opaque primary soot base material 30 is transformed into a transparent primary optical fiber preform 30a by sintering. Since the helium gas has a high thermal conductivity, it transfers heat evenly to the inside of the primary soot matrix material 30. The amount of the helium gas is preferably 20 to 50 slpm. For example, the primary soot base material 30 can be heated at 1500 DEG C for 200 minutes under a helium gas atmosphere of 25.0 splm.

S14 단계는 1차 광섬유 모재(30a)를 수소를 이용하지 않는 열원을 이용하여 가열함으로써, 1차 광섬유 모재(30a)를 연신하는 과정이다. 즉, 1차 광섬유 모재(30a)의 직경을 줄이고 그 길이를 늘이기 위해, 1차 광섬유 모재가 연화된 상태에서 1차 광섬유 모재(30a)의 끝단을 잡아당긴다. 최종 제품인 광섬유의 코어 및 클래드의 직경 비를 고려하여, 1차 광섬유 모재(30a)를 기설정된 직경으로 연신한다. 수소를 이용하지 않는 열원은 전기 퍼니스, 플라즈마 히터 등을 포함한다. Step S14 is a process of stretching the primary optical fiber preform 30a by heating the primary optical fiber preform 30a with a heat source that does not use hydrogen. That is, in order to reduce the diameter of the primary optical fiber preform 30a and to increase the length thereof, the end of the primary optical fiber preform 30a is pulled while the primary optical fiber preform is softened. The primary optical fiber preform 30a is stretched to a predetermined diameter in consideration of the diameter ratio of the core and the clad of the optical fiber as a final product. Non-hydrogen-based heat sources include electric furnaces, plasma heaters, and the like.

도 6은 1차 광섬유 모재(30a)를 가열하여 연신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 연신 장치(300)는, 제1 및 제2 척(chuck, 320,325)과, 퍼니스(330)와, 외경 측정기(340)를 포함한다. 6 is a view for explaining the process of heating and drawing the primary optical fiber preform 30a. The elongating device 300 includes first and second chucks 320 and 325, a furnace 330, and an outer diameter measuring device 340.

S14 단계 전의 준비 단계에서, 1차 광섬유 모재(30a)의 제1 단에 제1 더미 로드(dummy rod, 310)를 부착하고, 제1 단의 반대측에 위치하는 제2 단에 제2 더미 로드(315)를 부착한다. 제1 및 제2 더미 로드(310,315)는 1차 광섬유 모재(30a)의 중심축(또는 길이 방향)을 따라 연장된다. 제1 더미 로드(310)는 제1 척(320)에 장착되고, 제2 더미 로드(315)는 제2 척(325)에 장착된다. 이때, 연신 과정 동안에 1차 광섬유 모재(30a)가 휘어지는 것을 방지하기 위해, 1차 광섬유 모재(30a)는 제1 단이 하측에, 제2 단이 상측에 위치하도록 지면에 수직하게 배치된다. 이를 위해, 제1 척(320)은 하측에, 제2 척(325)은 상측에 배치된다. 퍼니스(330) 및 외경 측정기(340)는 1차 광섬유 모재(30a)의 둘레에 배치되며, 1차 광섬유 모재(30a)의 연신된 직경을 측정하기 위해 외경 측정기(340)는 퍼니스(330)의 아래에 배치된다. In step S14, a first dummy rod 310 is attached to the first end of the first optical fiber preform 30a, and a second dummy rod 310 is attached to the second end of the first optical fiber preform 30a, 315). The first and second dummy rods 310 and 315 extend along the central axis (or longitudinal direction) of the primary optical fiber preform 30a. The first dummy rod 310 is mounted on the first chuck 320 and the second dummy rod 315 is mounted on the second chuck 325. At this time, in order to prevent the primary optical fiber preform 30a from being bent during the stretching process, the primary optical fiber preform 30a is disposed perpendicular to the paper so that the first end is located on the lower side and the second end is located on the upper side. To this end, the first chuck 320 is disposed on the lower side and the second chuck 325 is disposed on the upper side. The furnace 330 and the outer diameter measuring device 340 are disposed around the primary optical fiber preform 30a and the outer diameter measuring device 340 is disposed on the outer surface of the furnace 330 to measure the drawn diameter of the primary optical fiber preform 30a. Lt; / RTI >

또한, S14 단계 전의 준비 단계에서, 외경 측정기(340)를 이용하여 1차 광섬유 모재(30a)의 전체 길이에 대해 직경을 측정하고, 측정 결과에 따라 제2 척(325)의 상향 이동 속도와 퍼니스(330)의 상향 이동 속도를 산출한다. Further, in the preparation step before step S14, the diameter is measured with respect to the entire length of the primary optical fiber preform 30a by using the outer diameter measuring instrument 340, and the upward movement speed of the second chuck 325, (330).

퍼니스(330)의 가열 온도를 승온하고 1차 광섬유 모재(30a)를 그 중심축을 중심으로 일정한 속도로 회전시킨 상태에서, 퍼니스(330)와 외경 측정기(340)를 서로간의 간격을 일정하게 유지한 채로 상향으로 이동시키며, 또한 제2 척(325)을 상향으로 이동시킨다. 퍼니스(330)는 제1 광섬유 모재(30a)의 제1 단부터 제2 단까지의 구간을 이동한다. 이때, 퍼니스(330)의 이동 속도는 제2 척(325)의 이동 속도보다 빠르다. 또한, 외경 측정기(340)는 연신된 1차 광섬유 모재(30b)의 직경을 모니터링한다. 1차 광섬유 모재(30a)의 회전은 1차 광섬유 모재(120b)의 난형화(卵形化) 및 휨(bending) 발생을 방지하기 위한 것으로서, 선택적으로 S14 단계 동안에 1차 광섬유 모재(30a)를 회전시키지 않을 수도 있다. 퍼니스(330)의 가열 온도는 1800~2100℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 퍼니스(330)로서는 전기 저항 퍼니스 또는 전기 유도 퍼니스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 퍼니스(330)의 가열 온도를 2,000℃로 유지하고, 제2 척(325)의 이동 속도를 45~50㎜/min로 하며, 제2 척(325)의 이동 속도와 퍼니스(330)의 이동 속도간의 차이에 해당하는 피드(feed) 속도를 7.5㎜/min로 하고, 1차 광섬유 모재(30a)의 회전 속도를 1rpm으로 할 수 있다. 또한, 제2 척(325)에 가해지는 장력은 100~200N으로 유지하는 것이 바람직하다. The heating temperature of the furnace 330 is raised and the furnace 330 and the outer diameter measuring device 340 are maintained at a constant distance in a state where the primary optical fiber preform 30a is rotated at a constant speed around the central axis thereof And moves the second chuck 325 upwardly. The furnace 330 moves the section from the first end to the second end of the first optical fiber preform 30a. At this time, the moving speed of the furnace 330 is faster than the moving speed of the second chuck 325. Further, the outer diameter measuring device 340 monitors the diameter of the drawn primary optical fiber preform 30b. The rotation of the primary optical fiber preform 30a prevents the occurrence of ovoid formation and bending of the primary optical fiber preform 120b and optionally the primary optical fiber preform 30a during the step S14. It may not rotate. The heating temperature of the furnace 330 is preferably 1800 to 2100 ° C. As the furnace 330, an electric resistance furnace or an electric induction furnace can be used. For example, the heating temperature of the furnace 330 is maintained at 2,000 DEG C, the moving speed of the second chuck 325 is set at 45 to 50 mm / min, the moving speed of the second chuck 325 and the moving speed of the furnace 330 The feed speed corresponding to the difference between the moving speed of the primary optical fiber preform 30a and the moving speed of the primary optical fiber preform 30a can be set to 7.5 mm / min and 1 rpm, respectively. In addition, it is preferable that the tension applied to the second chuck 325 is maintained at 100 to 200N.

도 7은 연신된 1차 광섬유 모재(30b)의 단면을 나타내는 도면이다. 연신된 1차 광섬유 모재(30b)는 직경 d의 코어(31a)와 직경 D의 내부 클래드(32a)로 구성된다. S14 단계는 수소를 이용하지 않는 열원에 의해 수행되므로, 연신된 1차 광섬유 모재(30b)의 코어(31a)로의 수소 침투가 최소화되며, 이로 인해 코어(31a)와 내부 클래드(32a)의 직경비 D/d를 5.0 이하로 할 수 있으며, 바람직하게는 4.1 이상, 4.5 이하로 할 수 있다. 7 is a cross-sectional view of the drawn primary optical fiber preform 30b. The drawn primary optical fiber preform 30b is composed of a core 31a having a diameter d and an inner clad 32a having a diameter D. Hydrogen penetration into the core 31a of the drawn primary optical fiber preform 30b is minimized so that the ratio of the diameter of the core 31a to the inner diameter of the inner clad 32a D / d may be 5.0 or less, preferably 4.1 or more and 4.5 or less.

이후, 연신된 1차 광섬유 모재(30b)를 절단하여 양분하고, 제1 더미 로드(310)가 부착되어 있는 절단된 1차 광섬유 모재(30b)를 이하의 단계들에서 사용한다. Thereafter, the drawn primary optical fiber preform 30b is cut and divided into two, and the cut primary optical fiber preform 30b to which the first dummy rod 310 is attached is used in the following steps.

S15 단계는, 수트 증착에 의해 절단된 1차 광섬유 모재(30b) 상에 절단된 1차 광섬유 모재(30b)의 지름 방향을 따라 외부 클래드를 성장시킴으로써 2차 수트 모재를 얻는 과정이다. 외부 클래드는 절단된 1차 광섬유 모재(30b)의 내부 클래드(32a)와 동일한 조성 및 굴절률을 가질 수 있다. 외부 클래드는 절단된 1차 광섬유 모재(30b)의 내부 클래드(32a)의 외주 상에 직접 형성된다. In step S15, an outer clad is grown along the radial direction of the primary optical fiber preform 30b cut on the primary optical fiber preform 30b cut by soot deposition, thereby obtaining a second soot preform. The outer clad may have the same composition and refractive index as the inner clad 32a of the cut primary optical fiber preform 30b. The outer clad is formed directly on the outer periphery of the inner clad 32a of the cut primary optical fiber preform 30b.

도 8은 외부 클래드를 성장시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a process of growing an outer clad.

외부 클래드는 도 3에 도시된 모재 제조 장치(100)를 이용하여 성장된다. The outer clad is grown using the base material manufacturing apparatus 100 shown in Fig.

수트 증착에 의해 1차 광섬유 모재(30b)의 외주면으로부터 외부 클래드(32)가 성장된다. 2차 수트 모재(30c)는 그 중심에 위치하는 1차 광섬유 모재(30b) 및 1차 광섬유 모재(30b)의 외주 상에 직접 형성되는 외부 클래드(34)를 포함한다. 외부 클래드(34)는 내부 클래드(32a)와 동일한 굴절률을 가질 수 있다.The outer clad 32 is grown from the outer peripheral surface of the primary optical fiber preform 30b by soot deposition. The secondary soot parent material 30c includes a primary optical fiber preform 30b positioned at the center and an outer clad 34 formed directly on the outer periphery of the primary optical fiber preform 30b. The outer clad 34 may have the same refractive index as the inner clad 32a.

수트 증착 동안에, 1차 광섬유 모재(30b)는 회전하며, 버너 장치(110)는 1차 광섬유 모재(30b)의 길이 방향을 따라 왕복 이동한다. 1차 광섬유 모재(30b)를 회전시킴으로써, 2차 수트 모재(30c)가 회전 대칭성을 갖도록 한다. 이때, 버너 장치(110)는 고정되어 있고, 1차 수트 모재(30)가 이동할 수도 있다. During the soot deposition, the primary optical fiber preform 30b rotates, and the burner apparatus 110 reciprocates along the longitudinal direction of the primary optical fiber preform 30b. By rotating the primary optical fiber preform 30b, the secondary soot preform 30c has rotational symmetry. At this time, the burner apparatus 110 is fixed, and the primary soot base material 30 may move.

각 버너(111~114)는 그 중심축이 1차 광섬유 모재(30b)를 향하고 있으며, 2차 수트 모재(30c)의 외주면을 향해 화염을 분사함으로써, 2차 수트 모재(30c)의 외주면으로부터 외부 클래드(34)를 성장시킨다. 각 버너(111~114)에는 버너 제어 장치(120)에 의해 유리 형성 물질인 SiCl4 및 굴절률 제어 물질(GeCl4, POCl3 또는 BCl3 등)을 포함하는 원료 물질(S), 수소를 포함하는 연료 가스(GF), 산소를 포함하는 산화 가스(GO) 등이 제공된다. 연료 가스 및 산화 가스는 화염을 형성하기 위한 화염 형성 가스이다. 각 버너(111~114)로부터 분사된 화염 내에서 원료 물질이 가수 분해됨에 따라 수트가 생성되며, 생성된 수트는 2차 수트 모재(30c)에 증착된다.The central axis of each of the burners 111 to 114 faces the primary optical fiber preform 30b and the flame is sprayed toward the outer circumferential face of the secondary soot parent material 30c, The clad 34 is grown. Each of the burners 111 to 114 is supplied with a raw material S containing a glass forming material SiCl4 and a refractive index controlling material (GeCl4, POCl3 or BCl3 or the like), a fuel gas containing hydrogen (GF ), An oxidizing gas (GO) containing oxygen, and the like are provided. The fuel gas and the oxidizing gas are flame-forming gases for forming a flame. Soot is generated as the raw material is hydrolyzed in the flame injected from each of the burners 111 to 114, and the generated soot is deposited on the secondary soot parent material 30c.

2차 수트 모재(30c)는 테이퍼 영역(33a)을 가지며, 테이퍼 영역(33)은 Ta 지점(2차 수트 모재(30c)의 끝 지점)과 Tb 지점(2차 수트 모재(30c)의 시작 지점)에 이르는 길이 TI를 갖는다. The tiered area 33 has a tapered area 33a and a tapered area 33b at the starting point of the second soot base material 30c Lt; RTI ID = 0.0 > TI. &Lt; / RTI >

버너 제어 장치(120)는 버너 장치(110)가 우측에서 좌측으로 이동할 때, Tb 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 감소시킨다. 즉, 버너 제어 장치(120)는 제1 버너(111), 제2 버너(112), 제3 버너(113)의 순으로 Tb 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 감소시킨다. 이때, 버너는 화염을 분사하지 않도록 제어될 수도 있으며, 화염 세기가 1/2 이하로 감소하도록 제어될 수도 있다. 버너 제어 장치(120)는 Tb 지점에 마지막으로 도착하는 제4 버너(114)의 화염 세기는 그대로 유지할 수도 있다. 즉, 버너 장치(110)는 좌우로 왕복 이동하며, 제4 버너(114)가 Ta 지점에 도착하면, 버너 장치(110)는 다시 좌측에서 우측으로 방향을 변경하여 이동할 수 있고, 이러한 경우에 제4 버너(114)의 화염 세기를 변경하지 않는 것이 바람직하다. The burner control device 120 reduces the flame intensity of the burner arriving at the point Tb when the burner device 110 moves from right to left. That is, the burner control device 120 reduces the flame intensity of the burner arriving at the Tb point in the order of the first burner 111, the second burner 112, and the third burner 113. At this time, the burner may be controlled not to inject a flame, and the flame intensity may be controlled to decrease to 1/2 or less. The burner control device 120 may maintain the flame intensity of the fourth burner 114 arriving at the Tb point as it is. That is, when the fourth burner 114 reaches the Ta point, the burner apparatus 110 moves back and forth from left to right, and in this case, 4 It is preferable that the flame intensity of the burner 114 is not changed.

제4 버너(114)가 Ta 지점에 도착하면, 버너 장치(110)는 다시 좌측에서 우측으로 방향을 변경하여 이동하며, 버너 제어 장치(120)는 버너 장치가 좌측에서 우측으로 이동할 때, Ta 지점에 도착할 때까지 버너의 화염 세기를 다시 원 상태로 증가시킨다. 즉, 버너 제어 장치(120)는 제3 버너(113), 제2 버너(112), 제1 버너(111)의 순으로 Ta 지점에 도착하는 버너의 화염 세기를 증가시킨다.When the fourth burner 114 arrives at the Ta point, the burner apparatus 110 changes its direction from left to right again and the burner control apparatus 120 moves from the left to the right when the burner apparatus moves from the left to the right, The flame intensity of the burner is increased again to the original state. That is, the burner control device 120 increases the flame intensity of the burner arriving at the Ta point in the order of the third burner 113, the second burner 112, and the first burner 111 in this order.

화염 세기가 다시 원 상태로 복귀하는 시간을 버너 화염 안정 시간이라고 할 때, 버너 화염 안정시간 <　B'd / (M'v / 60)의 조건을 만족하는 것이 바람직하다. M'v는 버너 장치(110)의 이동 속도(mm/min)이며, M'v가 분 단위를 갖기 때문에, 초 단위로 변경하기 위하여, M'v를 60으로 나누어 준다. 위 조건은 예를 들어 Tb 지점에 앞의 버너가 도착한 이후 다음 버너가 Tb 지점에 도착할 때까지 다음 버너의 화염 세기가 다시 원 상태로 증가하여야 함을 나타낸다. It is preferable that the condition of the burner flame stabilization time < B'd / (M'v / 60) is satisfied when the time at which the flame intensity returns to the original state is the burner flame stability time. M'v is the moving speed (mm / min) of the burner apparatus 110. Since M'v has the minute unit, M'v is divided by 60 to change to the unit of seconds. The above condition indicates that the flame intensity of the next burner should increase again to the original state until the next burner arrives at the Tb point after the previous burner arrives at the Tb point, for example.

또한, 버너 화염 안정시간을 Fs라고 할 때, 테이퍼 영역(33)의 최적화된 길이 TI는 TI ≥ (M'v / 60)·Fs의 조건을 만족한다.Further, when the burner flame stabilization time is taken as Fs, the optimized length TI of the taper region 33 satisfies the condition of TI? (M'v / 60) 占 Fs.

버너 제어 장치(120)는 각 버너(111~114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들을 제어함으로써, 테이퍼 영역(33a)의 길이(또는 부피) 및 밀도를 제어할 수 있으며, 밀도 변화에 따른 모재의 깨짐 현상을 방지할 수 있다.The burner control device 120 can control the length (or volume) and density of the tapered region 33a by controlling the amounts of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 114, It is possible to prevent the breaking of the base material due to the density change.

즉, 각 버너(111~113)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 2차 수트 모재(30c)의 전체 길이에 대응되는 각 버너(111~113)의 왕복 구간에 걸쳐서 동일하지 않다. 여기에서, 원료 물질 및 화염 형성 가스 중 하나 또는 이들 모두가 제어될 수 있다. 테이퍼 영역(33a)을 제외한 2차 수트 모재(30c)의 나머지 영역에 대응하는 각 버너(111~114)의 위치 구간에서 각 버너(111~114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 균일하고, 테이퍼 영역(33a)에 대응하는 각 버너(111~113)의 위치 구간에서 각 버너(111~113)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 감소한 후 증가하게 된다. 본 예에서, 제4 버너(114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들은 균일한 것으로 예시하고 있으나, 제4 버너(114)에 공급되는 원료 물질 및/또는 화염 형성 가스의 양들도 다른 버너의 경우처럼 변화할 수도 있다. That is, the amount of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 113 is not the same over the reciprocating sections of the burners 111 to 113 corresponding to the entire length of the secondary soot parent material 30c not. Here, one or both of the raw material and the flame-forming gas can be controlled. The amount of the raw material and / or the flame forming gas supplied to each of the burners 111 to 114 in the position interval of each of the burners 111 to 114 corresponding to the remaining area of the secondary soot mother material 30c except for the tapered area 33a The amounts are uniform and the amount of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to each of the burners 111 to 113 in the position interval of each of the burners 111 to 113 corresponding to the tapered region 33a decreases and then increases . In this example, the amounts of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to the fourth burner 114 are illustrated as being uniform, but the amount of the raw material and / or the flame-forming gas supplied to the fourth burner 114 May also change as in the case of other burners.

S16 단계는, 2차 수트 모재(30c)를 탈수 및 소결함으로써 유리화된 2차 광섬유 모재를 얻는 과정이다. 즉, 2차 수트 모재(30c)를 염소 가스 분위기 하에서 가열함으로써 2차 수트 모재(30c)의 내부에 존재하는 OH기 및 불순물을 제거하는 탈수 과정을 수행하고, 이러한 탈수 과정과 동시에 2차 수트 모재(30c)를 헬륨 가스 분위기 하에서 소결함으로써 2차 수트 모재(30c)를 유리화하는 과정을 수행한다. Step S16 is a process of obtaining a vitrified secondary optical fiber preform by dewatering and sintering the secondary soot parent material 30c. That is, the dehydration process of removing the OH groups and the impurities existing in the interior of the secondary soot matrix 30c is performed by heating the secondary soot matrix 30c in a chlorine gas atmosphere, and simultaneously with the dehydration process, The second secondary base material 30c is vitrified by sintering the second secondary base material 30c in a helium gas atmosphere.

도 9는 도 4에 도시된 퍼니스(200)를 이용하여 2차 수트 모재(30c)를 탈수 및 소결하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 2차 수트 모재(30c)가 퍼니스(200)의 내부에 실장된 상태에서, 유입구(220)를 통해 헬륨 가스 및 염소 가스를 퍼니스(200)의 내부에 제공하고, 히터(210)를 이용하여 2차 수트 모재(30c)를 가열한다. 히터(210)에 의해 퍼니스(200)의 내부에 형성된 고온 영역을 2차 수트 모재(30c)가 그 하단부터 그 상단까지 통과하도록, 2차 수트 모재(30c)를 기설정된 속도로 하향 이동시킨다. 이러한 탈수 및 소결 과정을 수행함으로써, 2차 수트 모재(30c)의 내부에 존재하는 OH기 및 불순물을 제거함과 동시에 유리화된 2차 광섬유 모재(30d)를 얻는다. 즉, 불투명한 2차 수트 모재(30c)는 탈수 및 소결에 의해 투명한 2차 광섬유 모재(30d)로 변화한다. 9 is a view for explaining the process of dewatering and sintering the second soot base material 30c using the furnace 200 shown in FIG. Helium gas and chlorine gas are supplied to the inside of the furnace 200 through the inlet port 220 while the secondary soot base material 30c is mounted inside the furnace 200 and the heater 210 is used to supply the heater 2 Thereby heating the tea soot base material 30c. The secondarily arranged soot base material 30c is moved downward at a predetermined speed so that the high temperature region formed inside the furnace 200 is passed by the heater 210 from the lower end to the upper end of the secondary soot parent material 30c. By performing this dehydration and sintering process, the OH groups and the impurities existing in the interior of the secondary soot matrix 30c are removed, and at the same time, the vitrified secondary optical fiber preform 30d is obtained. That is, the opaque secondary soot base material 30c is changed into a transparent secondary optical fiber preform 30d by dewatering and sintering.

헬륨 가스의 투입량은 10~20slpm으로 하고, 염소 가스의 투입량은 헬륨 가스 투입량의 1~4vol%인 것이 바람직하다. 예를 들어, 2차 수트 모재는 0.375splm의 염소 가스 및 15.0splm의 헬륨 가스 분위기 하에서 1500℃로 300분간 가열될 수 있다. The amount of helium gas is preferably 10 to 20 slpm, and the amount of chlorine gas is preferably 1 to 4 vol% of the amount of helium gas. For example, the secondary soot base material can be heated at 1500 DEG C for 300 minutes under a chlorine gas of 0.375 splm and a helium gas atmosphere of 15.0 splm.

종래에는 2차 수트 모재를 탈수하지 않고 소결만 하였으나, 본 발명에서는 2차 수트 모재(30c)를 탈수 및 소결함으로써, 이후 제조되는 저수분 손실 광섬유의 OH기로 인한 손실을 감소시킬 수 있다. Conventionally, the second soot base material is only sintered without dewatering. However, in the present invention, the dehydration and sintering of the second soot base material 30c can reduce the loss due to the OH groups of the low moisture loss optical fiber manufactured subsequently.

도 10은 2차 광섬유 모재(30d)를 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)는 2차 광섬유 모재(30d)의 사시도를 나타내고, 도 10의 (b)는 2차 광섬유 모재(30d)의 단면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 2차 광섬유 모재(30d)는 그 중심에 위치하는 코어(31b)와, 코어(31b)를 둘러싸는 내부 클래드(32b)와, 내부 클래드(32b)를 감싸는 외부 클래드(34a)로 구성된다. 10 is a diagram showing a secondary optical fiber preform 30d. 10 (a) is a perspective view of the secondary optical fiber preform 30d, and FIG. 10 (b) is a sectional view of the secondary optical fiber preform 30d. As shown in the figure, the secondary optical fiber preform 30d has a core 31b located at the center thereof, an inner clad 32b surrounding the core 31b, an outer clad 34a surrounding the inner clad 32b, .

이후, 상술한 방법에 의해 제조된 2차 광섬유 모재(30d)는 후술하는 과정을 통해 저수분 손실 광섬유로 인출된다. 저수분 손실 광섬유는 2차 광섬유 모재(30d)와 동일한 구성 및 직경 비를 갖는다. 저수분 손실 광섬유의 코어는 광신호의 전송 매체가 되고, 내부 클래드는 광신호를 코어 내에 가두는 기능을 하며, 외부 클래드는 저수분 손실 광섬유의 직경을 증가시키는 기능을 한다. 또한, 저수분 손실 광섬유의 코어, 내부 클래드 및 외부 클래드의 직경 비는 2차 광섬유 모재(30d)의 코어(31b), 내부 클래드(32b) 및 외부 클래드(34a)의 직경 비와 동일하다. Thereafter, the secondary optical fiber preform 30d produced by the above-described method is taken out to the low moisture loss optical fiber through the process described below. The low moisture loss optical fiber has the same composition and diameter ratio as the secondary optical fiber preform 30d. The core of the low moisture loss optical fiber serves as a transmission medium of the optical signal, the inner clad functions to confine the optical signal in the core, and the outer clad functions to increase the diameter of the low moisture loss optical fiber. The diameter ratio of the core, the inner clad and the outer clad of the low moisture loss optical fiber is the same as the diameter ratio of the core 31b, the inner clad 32b and the outer clad 34a of the secondary optical fiber preform 30d.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

30: 1차 수트 모재, 31: 코어, 32: 내부 클래드, 33: 테이퍼 영역, 100: 광섬유 모재 제조 장치, 110: 버너 장치, 120: 버너 제어 장치, 111, 112, 113, 114: 제1 내지 제4 버너The present invention relates to an optical fiber preform manufacturing apparatus and a method of manufacturing the optical fiber preform and a method of manufacturing the same. Fourth burner

Claims

In an apparatus for manufacturing an optical fiber preform,
A burner device having a plurality of burners each for generating a soot through flame hydrolysis and for depositing the resulting soot on the core of the optical fiber preform;
And a burner control device for controlling the amount of the flame-forming gas supplied to the plurality of burners,
Wherein the burner control device decreases the amount of the raw material or the flame forming gas supplied to the plurality of burners in the position interval of the burner device corresponding to the tapered area where the diameter of the optical fiber preform gradually decreases, / RTI >
Wherein when the moving speed of the burner device is M'v mm / min and the interval between the burners is B'd mm, the burner is a burner in which the reduced flame intensity of each burner returns to the original state, And the flame stabilization time is shorter than B'd / (M'v / 60).

The method according to claim 1,
Wherein the burner control device reduces an amount of a raw material or a flame forming gas supplied to each burner at a start position of the tapered region.

3. The method of claim 2,
Wherein the burner control device increases the amount of the raw material or the flame forming gas supplied to each burner at the end position of the tapered region again.

The method according to claim 1,
Wherein the burner control device reduces the amount of raw material or flame-forming gas supplied to each burner to 1/2 or less.