KR19990063826A - 섬유 광학 커플러 제조방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
섬유 광학 커플러(51)는 프로그램이 가능한 제어기(79)의 제어를 통하여 자동으로 제조된다. 섬유 이송 장치(26)는 관(50)을 통하여 섬유(16-17)를 보내게 된다. 섬유(16-17)는 관(50)에 저장된다. 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 척(57-58)이 반대 방향으로 당긴다. 에폭시 공급기는 붕괴되지 않은 결합관(12) 구멍의 단부에 에폭시를 공급하게 된다. 자외선 광원(70)이 에폭시를 경화시키게 된다. 프로그램이 가능한 제어기에 의한 장치의 제어는 작업자에 따른 불일치를 제거하고 공정 재생산성을 향상시키게 된다.
Description
피복 섬유 광학 커플러는 일종의 융착 섬유 커플러이고, 결합구역은 이를 강화하고 둘러싸는 격자 유리층내에 밀봉된다. 피복된 섬유 광학 커플러를 형성하는데 있어서, 커플러 예비성형품(preform)을 형성하기 위하여 박피된 복수의 광섬유 일부가 유리로된 모세관(유리관)의 구멍에 삽입된다. 상기 관의 구멍은 광섬유의 삽입을 용이하게 하는 확장된 깔대기 형상의 단부를 갖는다. 섬유상에 튜브가 내려앉도록 커플러 예비성형품의 중간구역이 가열된다; 그 다음, 소정의 결합특성이 얻어질때까지 커플러 예비성형품은 늘려진다. 다양한 형태의 피복 섬유 광학 커플러와 그러한 커플러 제조 방법이 미국 특허 번호. Re35,138, 4,902,324, 4,979,972, 5,011,251, 5,251,276 및 5,268,014에 개재되어있다. 상기 특허에 개재된 방법들은 많은 수동작업을 포함한다.
종래의 실시에 따르면, 수동식으로 작동되는 섬유 인발 장치는 상기 유리관이 수직으로 위치되도록 방향이 정해진다. 섬유는 온라인(on-line) 또는 오프라인(off-line)으로 상기 유리관 속에 삽입된다. 오프라인 섬유 삽입 공정(미국 특허 번호.4,902,324)은 커플러 예비성형품을 커플러 인발 장치에 전송하는 단계에서 유리관에 대한 섬유의 움직임을 방지하기 위하여 섬유가 유리관에 접착되어야 한다. 접착제가 완성된 커플러에 문제를 야기할 수 있다. 또한, 상기 오프라인 방법은 인발 장치에 유리관을 전송하는 추가적인 단계가 필요하다. 온라인 또는 오프라인으로 섬유를 유리관에 삽입하는 종래의 방법은 더디고, 각 작업자의 조작에 따라 변하기 쉬운 시간낭비적 공정이다. 이는 공정의 재생산성과 아울러 커플러의 광학 특성에 영향을 줄 수 있다.
광섬유는 유리관에 삽입되기 이전에 처리되어야 한다. 커플러 인발 작업중 유리관내에 위치되는 부분의 광섬유로부터 보호피막이 제거된다. 광섬유의 박피된 부분이 섬유의 단부에 있으면, 여기에 저 반사율로 마무리하는 것이 바람직하다. 이러한 말단을 형성하기 위한 오프라인 공정이 미국 특허 번호 4,979,972와 5,011,251에 개재되어 있다. 또한, 박피된 섬유 부분은 오염될 염려가 없어야만 한다. 이러한 섬유 처리 단계를 수동으로 실행하는 것은 시간을 낭비하고, 작업자의 특수한 조작에 따라 좌우된다.
섬유를 박피하는 과정에서의 섬유의 마무리와, 피복된 유리관에 섬유의 박피된 부분을 삽입하는 과정에서의 섬유는 정확하게 위치되어야만 한다.
피복된 섬유 광학 커플러를 제조하기 위한 수동기술에서, 섬유는 유리관을 통하여 끼워지고, 유리관은 인발장치속으로 압착된다. 그 후, 유리관에서 연장되는 섬유 피그테일은 유리관의 단부에 부착된 진공 부착물를 통하여 삽입된다. 이러한 부착물은 섬유 광학 커플러를 제조하기 위한 자동화된 장치에는 적당하지 않다. 피복된 섬유 광학 커플러를 형성하기 위한 바람직한 열원은 화염이 유리관쪽으로 내향하는 링 버너(ring burner)였다. 지금까지, 유리관은 링버너에 수동으로 삽입된 후 단부가 압착되었다. 이러한 버너는 완전히 자동화된 장치에는 사용하기에 적당하지 않다.
자동화된 섬유 광학 커플러 제조 공정에서, 커플러는 전술한 수동공정에 의해 제조될 수 있는 것보다 수배로 제조될 수 있다. 각각의 커플러를 늘리는 동안 열원이 활성되어야만 한다. 이는 열원에 가까운 장치의 소정 부분의 온도를 수동공정에서 보다 상승시키기 쉽다. 일부의 장치 부품과 커플러 에폭시는 고온에 의해 손상되거나, 치수적으로 변할 수 있어서 공정 재생성이 영향을 받는다. 이러한 열로 유도되는 손상을 피하기 위하여 미리 주의가 취해져야만 한다.
피복된 관과 섬유를 늘림으로써 커플러가 형성된 후, 섬유에 인장력을 제공하기 위하여 자외선 경화 에폭시와 같은 접착제가 붕괴되지 않은 유리관의 단부 속으로 삽입된다. 종래의 오프라인 에폭시 도포 및 경화 기술은 시간을 낭비하는 공정이면서 구멍의 양단부 속으로 충분한 양의 에폭시가 도포되지 않기 때문에 완전히 자동화된 커플러 제조 공정에서 사용하기에는 적당하지 않다.
본 발명은 섬유 광학 커플러의 자동화된 제조에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 자동화된 섬유 광학 커플러 제조장치를 개략적으로 도시한 개략도이고,
도 3은 도 4 내지 도 7사이의 특수 관계를 도시한 도면이며,
도 4 및 도 5는 자동화된 섬유 광학 커플러 제조장치의 상부와 하부의 정면도이고,
도 6 및 도 7은 자동화된 섬유 광학 커플러 제조장치의 중심부와 상부우측의 확대도이며,
도 8은 모세관 전송장치를 도시한 도면이고,
도 9는 모세관 저장소의 단면도이며,
도 10은 튜브 배정장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 11a 및 도 11b는 모세관 유지 척의 측면 및 평면을 각각 도시한 도면이며,
도 12는 진공 실 및 모세관 유지 척의 개략적인 사시도이고,
도 13은 유지 척의 단부를 도시한 도면이며,
도 14는 도 13의 14-14선을 따라 취한 단면도이고,
도 15a는 섬유 이송장치의 단면의 단부를 부분적으로 도시한 도면이며,
도 15b는 도 15a의 15b-15b선을 따라 취한 단면도이고,
도 16은 도 15a 및 도 15b에서 사용된 유동 롤러의 단면도이며,
도 17은 섬유 박피, 절단 및 단부 마무리 작업에 사용된 한 쌍의 섬유 인장 클램프의 측면도이고,
도 18a 및 도 18b는 섬유 인장 클램프의 평면도이며,
도 19는 박피 노즐 배정장치를 도시한 도면이고,
도 20은 피막 박피 노즐의 작동을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 21은 섬유 단부 마무리 토치를 위치시키는 장치의 사시도이고,
도 22, 도 24 및 도 25는 섬유 단부 마무리 토치의 작동을 개략적으로 도시한 도면이며,
도 26은 진공 실의 정면도이고,
도 27은 진공 실의 평면도이며,
도 28은 좌측 상부 진공 실을 보인 도 26의 28-28선을 따라 취한 단면도이고,
도 29는 관 유지 척과 상부 우측 진공 실과의 관계를 도시한 측면도이며,
도 30 및 도 31은 각각 커플러 인발 장치 버너의 측면도 및 평면도이고,
도 32는 도 31의 32-32선을 따라 취한 단면도이며,
도 33 및 도 34는 각각 에폭시 도포장치의 측면도 및 평면도이고,
도 35는 자외선 광원 배정장치의 사시도이며,
도 36은 커플러 인발 장치안에 있는 튜브(12'')의 단면도이고,
도 37은 단부에 에폭시가 도포되는 과정의 커플러를 도시한 부분 단면도이며,
도 38 및 도 39는 육일 및 팔일 섬유 형태를 제공하기 위한 안내관의 구성을 보인 도면이고,
도 40은 두 개의 박피 및 마무리 작업대를 채용한 커플러 제조장치를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 41은 복수의 작업대에 광섬유를 위치시키기 위한 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 목적은 전술한 종래의 섬유 광학 커플러 제조 방법의 단점을 고려하여, 미리 정해진 결합 특성을 갖는 섬유 광학 커플러를 자동으로 정확하게 제조하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다. 다른 목적은 작업자가 야기하는 공정 불일치의 여지를 최소화하거나 제거하는 커플러 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 섬유 광학 커플러 제조를 위한 다양한 장치 부품과 방법 단계에 관한 것이다. 본 발명의 완전한 이용은 섬유 광학 커플러의 완전한 자동 생산을 가져온다. 그러나, 특허성이 있는 방법과 장치 부분은 전술한 형태의 종래 방법을 개선하는데 사용될 수 있다. 본 발명은 피복된 섬유 광학 커플러와 연관지어 설명되나, 몇몇 장치 부품은 외측 보호 유리관을 사용하지 않고 두 개 또는 그 이상의 섬유가 함께 용융되고 연장되는 형태의 초승달형으로 테이퍼진 용융 커플러의 제조에 채용될 수 있다.
본 발명은 섬유 광학 커플러를 자동으로 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 부근에 형성된 섬유 안내관을 포함하는 섬유 삽입 수단은 유리관속으로 광섬유를 삽입한다. 상기 섬유 안내관은 섬유 입력단부와 상기 유리관의 구멍에 대하여 길이방향으로 이동이 가능한 섬유 출력단부를 갖는다. 섬유의 제 1 단부가 섬유 안내관을 통하여 지나고, 상기 안내관의 제 2 단부로의 수축이 가능하며 안내관의 제 2 단부로부터 도달 가능한 수단인 광섬유를 섬유 안내관의 입력 단부에 전달하기 위한 수단이 제공된다. 각각의 광섬유를 연속적으로 인장함과 아울러 인장된 광섬유의 부분에서 보호 피막을 박피하기 위한 수단이 제공된다. 상기 장치는 유리관의 말단을 고정하기 위한 상부 및 하부 척(chuck)이 제공된 커플러 인발 수단을 포함한다. 상기 척은 대향하는 방향으로 이동이 가능하다. 제 1 및 제 2 진공 실(seal) 수단은 상기 구멍에서 공기를 제거하고 섬유의 박피된 부분이 구멍에 삽입된 후 유리관의 단부를 막힌 상태로 유지한다. 가열 수단은 유리관을 가열한다. 프로그램이 가능한 제어 수단은 장치의 작동을 조절한다.
커플러 인발 수단은 상부 척에 제공된 상부 V형 그루브를 맞무는 상부 압착 막대와 하부 척에 제공된 하부 V형 그루브를 맞무는 하부 압착 막대를 포함할 수 있다; 상기 압착 막대는 V형 그루브에 유리관을 고정하기 위하여 반복가능한 수준의 힘을 유리관에 가한다.
상기 장치는 저장고에서 척까지 유리관을 운반하기 위한 이송 수단을 포함할 수 있다. 또한, 이 장치는 그루브, 저장고에서 상기 그루브까지 유리관을 전달하기 위한 전달 수단 및 유리관을 잡기위한 압착수단이 제공된 고정 부재를 포함할 수 있다. 그루브에 유리관을 정확하게 위치시키기 위한 수단이 포함될 수 있다. 이 수단이 제 1 위치에 있을 때, 상기 압착수단은 그루브에 수용된 유리관을 맞문다. 그 다음, 상기 압착수단은 제 2 위치로 이동하여 커플러 인발 수단의 척안에 유리관을 위치시킨다.
섬유 삽입 수단에 광섬유를 전달하기 위한 수단은 적어도 두 개의 광섬유 공급과 공급원에서 섬유 삽입 수단까지 각 광섬유의 미리 정해진 길이를 벌충하기 위한 섬유 이송 장치를 포함할 수 있다. 상기 프로그램 가능한 제어 수단은 섬유 전달 수단을 제어하고, 이는 미리 정해진 길이까지 광섬유를 측정한다. 즉, 정확한 양의 광섬유가 섬유 전달 수단 전후로 진행 및 수축된다.
섬유 이송 장치는 릴(reel)로부터 광섬유를 받기위한 입력 안내관과, 섬유 삽입 수단의 섬유 안내관에 연결된 출력 안내관을 포함할 수 있다. 입력 및 출력 안내관사이에 연장된 섬유는 유동 롤러와 모터 전동식 롤러사이에 형성된다. 유동롤러가 모터 전동식 롤러와 연동할 때, 섬유는 출력 안내관으로 전달되거나 출력 안내관으로부터 수축된다. 섬유 안내관과 광섬유사이의 마찰을 줄이기 위하여 가스를 유입시키기 위한 부속품이 출력 안내관에 연결된다.
내부로 광섬유가 삽입되는 유리관의 구멍에 윤활제를 공급하기 위하여 윤활유 분배관이 섬유 이송관에 이웃하여 형성되어 이송관의 단부를 지나는 거리까지 연장될 수 있다.
각각의 광섬유를 연속적으로 인장하기 위한 수단은 사이에서 각각의 광섬유의 소정길이가 압착되고 인장되는 상부 및 하부 박피 클램프(stripping clamp)를 포함할 수 있고, 광섬유로부터 보호 피막을 박피하기 위한 수단은 박피 클램프사이에서 연장된 광섬유의 길이에 대하여 회전가능하고 횡방향으로 이동가능한 박피 노즐을 포함할 수 있다. 상기 박피 노즐은 피복된 섬유를 따라 이동하며 소정 길이의 섬유에서 보호 피막을 박피하기 위하여 고온 불활성 가스로 된 제트를 방출한다.
상기 장치는 광섬유에 저 반사율로된 말단을 제공하기 위한 수단을 포함한다. 볼 마무리 토치(ball termination torch)는 상기 박피 클램프사이에 인장된 광섬유에 대하여 수직 및 수평으로 이동가능하다. 토치가 섬유를 절단한 후, 박피 클램프는 반대 방향으로 수축된다.
섬유 삽입 수단에서 멀리 떨어진 유리관의 단부로부터 연장된 하나 또는 그 이상의 광섬유를 압착하기 위하여 최하단 압착 수단이 제공될 수 있다.
상기 가열 수단은 바람직하게는 척으로부터 이격되어 위치된다. 섬유의 박피된 부분이 유리관 구멍내에 위치된 후, 상기 가열 수단은 척에 이웃하는 위치로 이동한다. 가열 수단은 유리관을 밀폐하고 감싸는 두 개의 부분으로 형성될 수 있다.
상부 및 하부 척은 가열 수단으로부터 유리관을 부분적으로 차폐하고, 또한, 상기 척은 공정의 재생산성을 높이기 위해 수냉식으로 조절된 온도로 유지된다.
유리관의 중간구역이 가열된 후, 상기 척은 유리관을 늘리기 위하여 서로 반대방향으로 이동된다. 바람직하게, 섬유를 전달하기 위한 수단과 상부 척은 제 1의 이동가능한 스테이지상에 형성되고, 하부 척과 최하단 클램프는 바람직하게 제 2의 이동가능한 스테이지상에 형성되며, 유리관이 늘려질 때 상기 섬유를 전달하기 위한 수단과 최하단 클램프는 반대 방향으로 이동한다.
장치는 커플러가 형성된 후 유리관의 구멍에 접착제를 분배하기 위한 분배 수단과 접착제가 구멍속으로 분배된 후 접착제를 경화하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 접착제를 경화시키기 위한 수단은 유리관의 각 단부에 연속적으로 위치된 자외선 광원으로 구성될 수 있다.
또 다른 실시예는 유리관에 적어도 두 개의 광섬유를 삽입할 수 있는 제 1 및 제 2 섬유 삽입 수단을 포함한다. 제 1 및 제 2 섬유 삽입 수단에는 유리관 구멍에 대하여 길이방향으로 이동이 가능한 적어도 두 개의 이웃하는 섬유 안내관이 각각 제공된다. 구멍에 대하여 측방향으로 제 1 및 제 2 섬유 삽입 수단을 움직이기 위한 수단이 제공된다. 이 장치는 각각의 광섬유에 박피 구역을 형성하기 위한 제 1 및 제 2 수단과 관련하여 사용할 때 특히 유용하다. 제 2 섬유 삽입 수단이 박피 구역을 형성하기 위한 제 2 수단에 이웃하게 형성될 때, 제 1 섬유 삽입 수단은 유리관에 이웃하게 형성될 수 있다.
또 다른 실시예는 광섬유를 변경하기 위한 장치에 관련된다. 이는 섬유가 섬유 안내관을 출입할 수 있도록 광섬유를 섬유 안내관에 전달하기 위한 수단을 포함한다. 복수의 작업대(work station)중 하나에서 다른 하나로 섬유 안내관을 이동하기 위한 수단이 제공된다. 이 장치는 제 1 작업대쪽으로 섬유 안내관을 이동시키기고 이격시키기 위한 수단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 자동으로 섬유 광학 커플러를 제조하기 위한 방법에 관련된다. 유리관은 커플러 인발 수단속에 놓여지고, 여기에서 상부 및 하부 척에 의해 단부 구역이 조여진다. 섬유 삽입 수단에 적어도 두 개의 광섬유가 전달된다. 상부 및 하부 박피 클램프 사이에서 각 광섬유의 소정길이가 인장될 때, 각 광섬유로부터 보호 피막이 박피된 다음, 박피된 구역이 구멍안으로 연장되도록 섬유는 유리관속으로 삽입된다. 유리관의 단부는 공기가 제거되고, 유리관은 가열된다. 유리관의 단부 구역은 테이퍼진 결합구역을 형성하기 위하여 반대방향으로 인발된다. 상기 방법의 단계는 프로그램이 가능한 제어수단에 의해 조절된다.
유리관의 단부 구역중 하나를 상부 척의 V형 그루브와 상부 압착 막대사이에 고정하고 타단 구역을 하부 척의 V형 그루브와 하부 압착 막대사이에 고정함으로써 상기 유리관이 커플러 인발수단 안에 고정될 수 있고, 유리관을 상부 및 하부 V형그루브 안에 고정하기 위하여 상부 및 하부 압착 막대는 유리관에 힘을 가한다. 상부 및 하부 척은 조절된 온도로 유지될 수 있어서 공정의 재생산성을 향상시킨다.
유리관 저장소에서 인발수단까지 유리관을 자동으로 이송함으로써 유리관은 커플러 인발수단안에 놓여질 수 있다.
섬유 공급원에서 섬유 삽입수단의 섬유 안내관까지 각각의 광섬유를 벌충함으로써 광섬유가 섬유 삽입수단에 전달될 수 있다. 섬유 안내관은 유리관의 구멍에 대하여 길이방향으로 움직일 수 있다. 섬유와 유리관 사이의 마찰을 줄이고, 유리관속으로 들어가는 섬유에서 부스러기를 제거하기 위하여 가스가 섬유 안내관에 유입될 수 있다.
섬유 안내관을 하부 박피 클램프위에 위치시키고, 섬유 안내관중 하나를 통하여 섬유의 제 1 위치를 잡는 하부 압착 클램프까지 전달된 광섬유의 소정 길이를 전달함으로써 박피된 구역이 섬유상에 형성될 수 있다. 상기 안내관은 위로 이동되어 상부 박피 클램프가 섬유의 제 2 위치를 잡을 수 있도록 한다. 그 다음 섬유는 제 1 및 제 2 위치 사이가 인장된다. 고온의 불활성 가스로된 제트가 인장된 섬유의 미리 정해진 구역에 분사되어 섬유를 가열하고 피막을 벗겨낸다.
유리관을 통하여 삽입되기 전에 저 반사율 말단이 광섬유에 제공될 수 있다. 이격된 두 지점사이에서 섬유가 인장된다. 볼 마무리 토치는 주어진 장소로부터 광섬유에 대한 주어진 방향으로 이동되고, 화염부는 테이퍼진 단부를 갖는 두 조각으로 섬유를 절단하게 된다. 테이퍼진 단부중 적어도 하나는 테이퍼진 타단으로부터 수축된다. 토치가 이동을 계속함에 따라 수축되고 테이퍼진 단부는 화염으로 가열되어 짧고 둥글게 된다.
바람직하게는 광섬유가 안으로 삽입될 때 윤활유가 유리관속으로 공급된다. 이는 분배관을 섬유 안내관에 근접하게 위치시켜 윤활유를 공급함으로써 이루어질 수 있다.
상기 방법은 테이퍼진 결합 구역이 형성된 후 유리관 구멍의 붕괴되지 않은 단부속으로 접착제를 공급하는 것을 더 포함할 수 있다. 접착제가 구멍의 단부에 도포될 때 자외선 빔을 유리관의 각 단부 구역에 향하게 함으로써 접착제는 초기에 경화될 수 있고, 접착제가 상기 자외선 빔에 접촉될 때 접착제의 흐름은 멈추게 된다. 접착제가 구멍속으로 공급된 후 자외선 광원을 유리관의 각 단부 구역에 연속적으로 위치시킴으로써 접착제는 더 경화될 수 있다.
자동화된 섬유 광학 커플러 제조장치(10)를 개략적으로 도시한 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 장치 및 방법이 간단하게 설명된다. 하기되어 있는 보다 상세한 설명과 아울러 본 설명에 관련하여, 1×2 피복 섬유 광학 커플러를 제조하기 위한 단계가 설명된다. x, y 및 z 방향에 관련된 모든 참조번호는 도 2를 포함한 다수의 도면에 도시된 축선에 관련된다.
(1) 관 집개(14)를 포함하는 관 전송장치(11)는 유리 모세관(12)을 저장소(13)에서 커플러 인발 장치(63)까지 전달하고, 커플러 인발 장치에서 모세관의 단부 구역이 상부 및 하부 척(64)(65)에 의해 각각 고정된다. 척으로 고정된 관이 참조번호 12'으로 표시된다.
(2) 섬유(16)(17)는 섬유 이송 장치(23)에 의해 릴(18)(19)로부터 섬유 삽입기(50)로 각각 전달된다.
(3) 섬유는 섬유 삽입기로부터 박피/마무리 장치(56)로 연속적으로 이송되고, 섬유는 박피/마무리 장치에서 클램프(57)(58)내에 계속 고정되어 두 개의 클램프사이에서 피복된 섬유의 일부가 인장된다.
(4) 박피 노즐(59)는 피복된 섬유의 일부 구역을 지나는 고온의 불활성 가스로된 제트를 방출하여 섬유에서 피막을 벗긴다.
(5) 적절한 시기에, 단부 마무리 토치(60)는 클램프(57)(58) 사이에 있는 벗겨진 섬유를 잘라서, 상기 벗겨져 잘린 섬유의 일단 또는 양단에 저 반사율로된 말단을 형성한다.
(6) 섬유의 벗겨진 부분이 관의 구멍내에 연장되도록 관(12')속에 섬유가 삽입된다. 섬유가 구멍을 지날 때 윤활하기 위하여 공급원(42)으로부터 분배관(44)을 통하여 알콜 방울이 관의 상단부로 공급되도록 밸브(43)가 작동된다. 섬유가 관의 상단부로 이송될 때, 관의 최하단에서 연장된 하나 또는 그 이상의 섬유를 잡아당겨 팽팽하게 유지하는 최하단 클램프(69)가 채용된다.
(7) 관(12')을 통하여 연장된 하나 또는 그 이상의 섬유의 단부는 측정 시스템(46)에 있는 하나 또는 그 이상의 광원과 연결된 하나 또는 그 이상의 광섬유(47)에 부착된다.
(8) 구멍에서 알콜을 제거하기 위하여 하단 진공 실(67)이 관(12')의 하단상으로 닫힌다.
(9) 상부 진공 실(66)이 관(12')의 상단에 닫혀 관(12')의 구멍은 공기가 제거된다.
(10) 관(12')의 중앙 구역을 가열하기 위해 관 주위를 감싸는 분열 버너(split burner)(68)가 착화된다.
(11) 관(12')을 늘려 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여, 상부 및 하부 척(64)(65)이 각각 반대 방향으로 이동된다.
(12) 진공 실(66)(67)이 개방된다.
(13) 상부 및 하부 에폭시 탐지 자외선 광원(도 12 및 도 37참조)에서 나온 빔이 연장된 관(12')의 상단과 하단에 향해진다.
(14) 에폭시 공급 장치(72)는 인발 장치(63)쪽으로 이동하고, 에폭시 공급기(73)(74)는 관(12')의 상부 및 하부 깔대기에 위치된다. 바늘을 통하여 깔대기 속으로 에폭시가 공급된다. 에폭시가 관 구멍의 붕괴되지 않은 단부속으로 흘러갈 때, 에폭시 탐지 자외선 빔은 에폭시가 정해진 깊이를 넘어 구멍속으로 침투하는 것을 방지하며 경화시킨다.
(15) 에폭시 공급 장치는 제거되고, 에폭시를 경화시키기 위해 자외선 장치(70)는 새롭게 형성된 커플러의 상단과 하단에 이웃하여 계속 위치된다. 에폭시 탐지 자외선 빔은 확대된 상태로 남는다.
(16) 커플러 몸체는 인발 척에서 풀려진다. 커플러의 상부에 있는 섬유 피그테일이 소정 길이로 측정되어 잘림에 따라, 커플러는 자동 제조 장치에서 제거될 수 있다.
모터, 가스 작동식 실린더, 클램프 기기, 메탄과 산소용 유동 제어기와 같은 장치(10)의 여러 부품은 프로그램이 가능한 제어기(79)에 의해 조절된다.
부품 설명
제조 장치(10)의 모든 부품은 직접 또는 지지부, 브라켓 및 뒤판(200)과 같은 것을 이용하여 고정된다. 모든 지지부가 도시된 것은 아니다. 뒤판(200)에 대한 부품의 원점은 때때로 x축, y축, z축에 대하여 주어진다. 뒤판(20)은 x-y 평면에 놓인다. z 방향으로의 부품 이동은 뒤판(200)에서 멀어지는 움직임을 의미한다(도 4 및 도 5 면의 밖으로).
도 8 내지 도 10은 관 전송 장치(11)를 매우 상세하게 나타낸다. 홈이 파인 실린더(84)는 회전(180˚)된 다음 이중 피스톤 로타리 실린더(미도시)에 의해 다시 후퇴된다. 이러한 형태의 실린더는 랙크와 피니언 기어장치를 통하여 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 두 개의 피스톤으로 구성된다. 모세관(12)은 매거진(13)내에 저장되어, 전송 위치(저장된 관이 적층된 하부)로 무게에 의해 이송되어 여기에서 홈(83) 속으로 떨어진다. 메거진(13)은 실린더(84)를 둘러싸는 공급장치(82)안에 놓인다. 실린더(84)가 회전할 때, 공간이 형성된 V형 그루브 부재(86)의 픽업 위치(85)로 하나의 관이 전송된다. 관을 정확하게 위치시키기 위하여 피스톤(88)이 관(12')의 일단을 스탑(stop)에 위치시키도록 하는 실린더(87)가 작동된다. 스탑(89)의 위치는 상이한 관의 길이에 맞춰 조절될 수 있다.
장치(82)는 실린더(103) 작동에 의해 슬라이드(102) 위를 수직으로 왕복 운동할 수 있는 스테이지(101) 위에 장착된다. 클램프 장치(93)는 실린더(96) 작동에 의해 슬라이드(95) 위를 전후 왕복 운동할 수 있는 스테이지(94) 위에 장착된다. 클램프(92)는 스프링에 의해 엇갈리며 개방되고, 장치(93)의 내부에 위치된 이중 피스톤(팬케익) 실린더의 작동에 의해 닫힌다.
그루브 부재(86)내의 픽업 위치에 있는 관 주위로 클램프(92)를 위치시키기 위하여 실린더(96)가 작동된다. 클램프(92)가 관(12)을 맞물도록 장치(93)가 작동된 다음, V형 그루브 부재(86)가 아래로 이동되도록 실린더(103)가 작동된다. 그 다음, 메거진에서 클램프를 회귀시키도록 실린더(96)가 작동된다.
클램프 슬라이드(95)는 이중 피스톤 로타리 실린더 장치(106)에 의해 지지 브라켓(108)에 회전가능하게 연결된 암(107)에 장착된다. 장치(106)가 작동될 때, 암(107)은 약 90˚로 회전하여 클램프 장치(93)를 커플러 인발 장치(63)와 나란하게 위치시키며, 여기에서 클램프(92)내의 관은 척(64)(65)의 V형 그루브 바로 전방에 놓이게 된다.
여기에 기술된 공급 장치에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 관을 실린더(84)에 공급하기 위한 스프링과 같은 수단이 채용되면, 관은 중력에 의해 이송될 필요가 없다. 또한, 실린더(84)는 복수의 홈을 갖는 휠에 의해 대체될 수 있다. 관 공급기에서 나온 유리관은 홈이 파인 휠의 홈으로 들어가서 원점에 도달할 때까지 회전된 다음 홈에서 그루브(86) 속으로 떨어지게 된다. 또한, 실린더(84)는 관의 선형 공급기의 처음 두 개의 관의 진동을 방지할 수 있는 연속적으로 작동되는 한 쌍의 게이트로 대체될 수 있다. 마지막 관을 그루브 부재쪽으로 회전할 수 있도록 마지막 관을 고정하는 제 1 게이트는 회귀되는 반면, 나머지 관이 그루브 부재로 회전하는 것을 방지하기 위하여 제 2 게이트에 의해 마지막 관의 다음 관이 고정된다. 그 다음, 제 1 게이트는 제 2 게이트가 회귀될 때 관 공급기가 제 1 게이트 쪽으로 회전하도록 하는 위치로 이동한다.
척(64)(65)이 도 11a, 11b, 12 및 29에 도시되어 있다. 도 12의 개략도에는 어느 지지부재도 도시되어 있지 않다. 척은 고정판(110)과 V형 그루브 판(111)을 포함한다. 일련의 지지부재를 통하여(도 27 및 도 28 참조), 상부 및 하부 인발 척(64)(65)의 고정판(110)은 각각 수직으로 이동가능한 상부 및 하부 인발 스테이지(299)(300)에 각각 고정된다(도 4 및 도 5 참조). 도 12에서 상부 브라켓내에 있는 모든 부품은 상부의 이동가능한 스테이지(299)에 지지부재(283)로 연결되고, 하부 브라켓내에 있는 모든 부품은 하부의 이동가능한 스테이지(300)에 지지부재(283)로 연결된다. 관 압착 막대(113)는 구멍(112)에 끼워진 볼트(114)로써 판(111)에 이웃하는 홈부에 피벗식으로 장착된다. 실린더(117)의 로드(116)는 상기 막대(113)에 피벗식으로 부착된다.
척(64)(65)의 V형 그루브에 관(12')을 위치시키기 위하여 실린더(96)가 작동된 후(도 8 참조), 실린더(117)는 막대(113)가 관을 그루브에 고정하도록 하기 위하여 작동된다.
관 이송 장치의 그루브 부재(86)에 관이 정확하게 위치되기 때문에, 관의 단부는 커플러 인발 장치 안의 소정 위치에서 약 0.1mm 이내로 수직으로 위치되어 에폭시 도포와 같은 작업이 바람직하게 이루어질 수 있다. 또한, 관을 적절하게 위치시키는 것은 벗겨진 섬유의 피복 모서리가 관 깔대기에 적당한 깊이로 위치되도록 함에 따라, 에폭시는 깔대기 및 관의 구멍 속으로 적절하게 유도된다.
막대(113)가 에어 실린더(117)에 의해 작동되기 때문에, 척은 모세관을 자동으로 올림과 아울러 막대(113)에 의해 반복가능한 올림 높이가 관에 적용될 수 있도록 형성된다. 막대(113)에 의해 관에 가해지는 힘은 실린더에 가해지는 공기압을 조절함으로써 제어될 수 있다.
척은 고온의 화염으로부터 진공 실을 부분적으로 차폐한다. 진공 실이 닫힐 때, 탄성 실(288)은 상기 척에 의해 화염으로부터 차폐된다. 냉각시키지 않으면 소수의 커플러가 제조된 후 척이 매우 뜨거워져 공정의 일관성이 유지될 수 없기 때문에, 척을 수냉시키는 것은 커플러 인발 공정이 상대적으로 짧은 주기를 갖을 수 있도록 한다. 온도가 조절되는 저장고에서 펌프된 냉각수는 작동과 작동사이의 시간차에 관계없이 정확한 온도를 유지한다. 주어진 온도 범위에서 척의 온도가 벗어나는 것은 완성된 커플러의 광학 특성에 영향을 준다.
섬유를 전달하기 위한 장치가 도 1, 도 2, 도 15a, 도 15b 및 도 16에 도시되어 있다. 섬유 릴(18)(19)는 회전이 불가능하게 장착되고, 이송 장치에 대하여 위치되기 때문에 그 위에 감겨진 섬유(16)(17)는 각각 섬유 이송 장치로 벌충된다. 섬유 삽입기(50)로 전달된 단부에 대향하는 섬유(16)(17)의 단부는 측정 시스템(46)안의 탐지기에 연결된 측정 피그테일(20)(21)을 각각 형성한다. 릴이 회전하지 못하기 때문에 이러한 구성이 가능하다. 상기 릴과 섬유 이송장치 사이에 안내 깔대기(15)를 위치시킴으로써 릴(18)(19) 사이에 놓인 섬유의 관리가 용이하다. 깔대기의 넓은 단부가 스풀에 이웃하게 위치된다. 안을 지나는 섬유를 감싸기 위하여 갈라지거나 접혀진 스폰지(22)가 깔대기의 좁은 단부에 선택적으로 위치된다. 알콜로 적셔진 스폰지는 섬유에서 먼지와 부스러기를 닦아낸다. 깔대기와 스폰지는 모두 장치의 적절한 작동을 위하여 필요하지는 않다. 상업적으로 이용가능한 에어 탈이온제(33)가 섬유로부터 정전기를 제거한다. 이러한 에어 탈이온제는 섬유에 탈이온화된 공기를 불어주기 위하여 장치의 다양한 위치에 위치될 수 있다.
만약 회전가능한 섬유 릴이 채용되면, 측정 피그테일(20)(21)은 회전가능한 커넥터로 측정 시스템(46)에 연결될 수 있다. 또한, 섬유는 릴에 저장될 필요는 없다. 오히려, 그냥 감기거나 또는 박스에 저장될 수 있다.
(롤러 조립체를 제외하고) 도 15a 및 도 15b에서 사선으로 표시된 부분은 장치에 고정되어 위치된 알루미늄판이다. 롤러(24)는 가역 스테핑 모터(25)에 의해 회전된다. 롤러(24)에 이웃하게 위치된 유동 롤러(26)(27)(12'2)는 가스 작용식 실린더(28)(29)(12'1)에 의해 작동된다. 롤러(24)에는 고무 슬리브(119)가 제공되고, 유동 롤러에는 고무 슬리브(120)가 제공된다. 통상 실린더(28)(29)(121)는 롤러(26)(27)(122)를 기울어지게 하는 압축가스를 받기 때문에 롤러(24)로부터 이격된다. 또한, 스프링과 같은 수단이 이러한 기울림 기능을 이루기 위하여 채용될 수 있다. 1×2 커플러를 형성하기 위하여 도 2에서는 두 개의 유동 롤러(26)(27)가 필요한 반면, 도 15b의 장치는 작동 실린더(121)와 함께 두 개의 추가적인 유동 롤러(122)를 포함한다. 4개 이상의 광섬유를 제공하기 위하여, 장치(23)에 추가적인 유동 롤러가 제공될 수 있다. 선택적으로, 장치(23)에 더하여, 장치(23)와 유사한 또 다른 섬유 이송 장치가 제조 장치(10)에 포함될 수 있다. 10개의 섬유를 이송하기 위하여, 예를 들어, 상기 장치(10)는 각각 5개의 섬유를 이송하는 두 개의 섬유 이송장치를 포함할 수 있다.
실린더(28)(29)(121)는 볼 슬라이드의 이동가능한 스테이지(125)에 부착된 롤러 고정판(123)에 고정된다. 상기 볼 슬라이드의 고정된 스테이지(124)는 하우징안의 알루미늄판에 부착된다. 고정된 요크(yoke) 안에 위치된 너트에 피스톤 로드가 관통된다. 실린더(31)는 인조 고무층(128)이 제공된 클램프(30)의 금속제 블록속으로 관통하는 두 개의 포스트(127)가 연장된 팬케익 실린더이다. 또한, 막대(32)에는 인조 고무층(129)이 제공된다.
펜실베니아, 해리슨 시티에 소재한 대달사에 의해 제조된 것으로, 여기 기술된 볼 슬라이드는 U자형 단면을 갖는 스테이지를 포함하고, 볼 슬라이드는 스테이지 안에 위치된다. 스테이지와 슬라이드가 분리되는 랙의 이격된 개구부에 위치된 볼 베어링은 스테이지와 볼 슬라이드에 있는 트랙을 따라 움직인다.
광섬유를 섬유 이송장치(23)로 이송하기 위하여, 유동 롤러와 클램프(30)는가 복귀된다. 섬유는 입력 안내관(132)를 통하여 각 유동 롤러의 상부를 지나 T형 부품(39)에 연결된 출력 안내관(133) 속으로 이송된다. 출력 안내관(133)은 스페이서(130)에 의해 배치된 브라켓(131)으로 지지된다. 삽입장치(50)에 있는 안내관의 단부로부터 연장될 수 있도록 상기 안내관 속으로 충분한 길이의 섬유가 이송된다. 그 다음 클램프(30)가 닫힌다. 삐져나온 섬유는 장치(10)내의 기구(미도시)에 의하여 잘려지거나, 각 해당 안내관으로부터 연장되어 이르는 지점에서 수동으로 급격하게 휨으로써 잘려질 수 있다. 안내관의 단부는 충분히 날카롭기 때문에 상기 관의 단부에서 섬유는 잘려질 수 있다. 이것이 커플러 제조 공정의 시작 위치이다.
안내관의 입력 단부(40)(41) 부근에 위치된 T형 부품(38)(39)은 질소, 공기 또는 그와 유사한 가스를 상기 관에 유도한다. 입력 단부(40)(41)로부터의 가스 흐름은 섬유가 관으로 들어가기 전에 섬유에서 먼지와 부스러기를 날려보낸다. 안내관을 통하여 섬유 삽입기(50)의 단부로 흐르는 가스는 안내관과 섬유 사이의 마찰을 감소시킨다.
모터(25)는 직류 서보 모터이거나, 롤러(24)를 정확하게 회전시켜 섬유를 정확하게 위치시킬 수 있는 다른 형식의 모터일 수 있다. 또한, 각각의 롤러 세트에 개별 모터가 채용된다면 클램프(30)는 생략될 수 있다.
섬유 삽입 장치(50)(도 2 및 도 4 참조)는 지지 암(55)의 일단에 고정되고, 타단은 화살표로 지시된 트랙(54)을 따라 수직으로 이동가능한 스테이지(52)에 연결된다. 상기 장치(50)는 내부에 섬유 안내관(35)(36)과 알콜 공급관(44)이 형성된 유지관(51)을 포함한다. 상기 관(35)(36)(44)들은 관(51)의 단부에 에폭시(45)로 고정된다(도 13 참조). 관(51)은 0.343cm의 내경과 0.419cm의 외경을 갖는 8 게이지 304 스테인레스 강관으로 제작된다. 250㎛의 외경으로된 피막을 갖는 광섬유를 전달하기 위하여, 관(35)(36)은 0.043cm의 내경과 0.064cm의 외경을 갖는 23 게이지 304 스테인레스 강관으로 제작된다. 관(35)(36)(44)이 서로에 대하여 쉽게 위치될 수 있도록 유지관(51)과 부재(49)가 채용된다. 그러나, 도 13에 도시된 바와 같이, 단순히 상기 안내관(35)(36)(44)들을 삼각구도로 모음으로써 유지관(51)과 부재(49)는 생략될 수 있다. 그 다음 상기 관 다발은 지지 암(55)에 고정될 수 있다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 유지관(51)의 단부는 동(銅)부재(49)의 소구경부위에 끼워져 대구경 단부의 어깨에 접한다. 상기 부재(49)는 구경이 단지 관(35)(36)(44)을 수용할 정도의 크기로된 정밀한 구멍을 갖는다. 안내관(35)(36)은 부재(49)로부터 약간 돌출한다. 공급된 알콜이 안내관으로 흘러들어가는 것을 방지하기 위해 안내관(35)(36)보다 더 돌출된 공급관(44)으로부터 연장된 알콜 방울(140)이 도시되어 있다.
도 17, 도 18a 및 도 18b에 박피/마무리 장치(56)가 더 상세하게 도시되어 있다. 상기 장치는 소머 울트라메틱(sommer ultramatic) 캠운동 그립퍼 모델 번호 GP-19로 구성된 캠운동을 하는 두 개의 공기작동식 그립퍼(151)(152)를 포함한다. 각각의 그립퍼는 실린더(155)를 따라 측방향으로 이동가능한 부재(154)를 적절하게 이동시키는 작동기(153)로 구성된다. 섬유를 잡아주는 탄성층(157)이 형성된 L 형상의 부재(156)가 상기 부재(154)에 고정된다.
기저판(160)은 수직 지지판(163)에 고정된 슬라이드(162)를 따라 이동가능한 스테이지(161)상에 형성된다. 상기 스테이지(161)상에 가스 작동식 실린더(181)가 장착된다. 실린더(181)의 피스톤(182)은 상기 판(163)을 관통하게 된다. 위에 고정 브라켓(167)(168)이 이동가능하게 형성된 선형 슬라이드(165)(166)가 상기 기저판(160)상에 장착된다. 고정 브라켓(167)(168)의 운동에 대한 연장은 조절가능한 나사 스톱(169)에 의하여 제한된다. 4개의 클리퍼드 가스 작동식 피스톤(모델 번호 SM-3)(171)(172)(173)(174)이 기저판(160)상의 브라켓에 장착된다. 스테이지(167)에서 돌출된 탭(179)과 연동하기 위하여 피스톤(175)(176)이 채용되고, 스테이지(168)에서 돌출된 탭(180)과 연동하기 위하여 피스톤(177)(178)이 채용된다.
통상 스테이지(161)는 지지판(163)에 대하여 복귀된다. 상기 지지판(163)으로부터 클램프(도 2의 클램프(57)(58))사이에서 섬유(안내관(36)으로부터 연장된 섬유)(17)가 연장되는 Z축선을 따라 형성된 소정 위치로 스테이지(161)를 이동시키기 위하여 실린더(181)가 작동된다. 섬유상에 클램프(57)(58)가 닫히도록 장치(154)가 작동된다. 가스 작동식 피스톤(172)(173)이 작동됨에 따라서, 피스톤(176)(177)은 탭(179)(180)과 각각 연동한다. 이는 스테이지(167)(168)를 반대방향으로 이동시키려는 힘을 탭에 가하게 되어 피복된 섬유(17)는 클램프(57)(58) 사이에서 인장된다.
박피 노즐(59)을 위치시키기 위한 장치가 도 19에 도시되어 있다. 박피 노즐(59)은 이중 피스톤 로타리 실린더 장치(191)에 의해 회전가능하게 지지 브라켓(190)에 연결된다. 지지부재(190)는 모터(195)에 의해 제어되는 회전장치(194)의 회전가능한 스테이지(193)에 고정된다. 상기 장치(194)는 모터(199)가 작동될 때 트랙(198)을 따라 수직으로 이동가능한 스테이지(197)에 고정된 암(196)에 의해 지지된다.
피스톤(192)에 의해 장치(191)가 작동될 때, 박피 노즐(59)은 수평위치를 향하여 회전한다. 회전장치(194)와 모터(199)의 작동은 박피 노즐(59)을 낮추고, 피복된 섬유(17)의 바로 정면 위치로 회전시킨다.
박피 노즐의 작동이 도 20에 도시되어 있다. 커플러 제조 공정에 채용된 피복된 광섬유(210)는 125㎛의 외경을 갖고 실리카가 깔린 종래의 단일 모드 광섬유이다. 상기 광섬유에는 250㎛의 외경을 갖는 우레탄 아크릴레이트 피막(212)이 제공된다. 질소와 같은 불활성 기체의 공급원(216)이 필터(217)와 유량계(218)를 거쳐 입구관(223)에 제공된다. 콘벡트로닉스 모델 번호 001-10002인 관 가열기가 채용된다. 노즐의 출구 단부의 직경은 1.76mm이다. 분당 20.9 표준 리터(slpm)의 유량의 질소가 입구관(223)속으로 연속적으로 흘러 들어간다. 박피 노즐이 사용되고 있지 않을 때, 고온 가스는 배출관(234)으로 방출된다(도 4참조). 가열기의 관(220)에 제공되는 전압은 피막 물질을 녹이기에 적당한 가스 온도를 제공하기에 충분하다. 우레탄 아크릴레이트 피막을 벗기기 위해서는 약 820℃의 온도가 적당하다. 박피 노즐(59)은 도 19와 관련하여 설명된 다양한 운동을 제공하는 지지 장치(191)에 장착된다. 도 20에 대한 설명을 용이하게 하기 위하여, 장치(191)는 화살표(226)(227)로 표시된 것과 같이 축선(222)를 중심으로 회전할 수 있고, 화살표(228)(229)로 표시된 것과 같이 축선을 따라 이동할 수 있는 것으로 도시되어 있다.
클램프(57)(58) 사이에 고정된 절단면을 따라 피복된 섬유(210)의 a와 b 사이의 피막 물질(212)이 제거된다. 정지위치에서 수평 원점으로 박피 노즐(59)이 회전된다. 그 다음, 상기 노즐은 아랫방향으로 이동되어 피복된 섬유쪽으로 회전된다. 도 20을 참조하면, 관 가열기 노즐(225)에서 방출되는 고온 가스로된 제트가 피복된 섬유(210)의 측면에 수밀리미터로 향해질 때 까지 박피 노즐(59)은 축선(222)을 중심으로 화살표(226) 방향으로 회전하게 된다. 짧게 정지한 후, 피복된 섬유의 a 위치에 제트를 위치시키기 위해 회전한 다음 즉시 축선(222)을 따라 화살표(229) 방향으로 이동을 시작하게 된다. 섬유 박피 과정에서의 노즐(225)과 피복된 섬유의 거리는 약 2.86㎜이다. 노즐(225)로부터 방출되는 고온의 질소로된 제트가 피복된 섬유를 따라 이동하게 될 때, 피막 물질은 연화되고 섬유에서 떨어져나간다. 제거된 피막 물질은 배출관으로 배출된다(도 4 참조). 피복된 섬유(210)의 a와 b 사이에서 피막 물질이 제거된 후, 박피 노즐(59)이 화살표(227) 방향으로 축선(222)을 중심으로 회전함에 따라 고온 가스는 더 이상 섬유로 향해지지 않는다. 노출된 섬유(211)는 충분히 깨끗하여 더 이상의 처리없이 커플러 제조 공정에 사용될 수 있다.
도 21의 저 반사율 단부 말단 장치는 고성능 광학 부품에 필요한 저 역반사 말단을 광섬유의 단부에 형성한다. 토치(60)는 지지부(240)에 의하여 수직 스테이지(241)에 연결된다. 관통된 샤프트(244)를 모터(247)가 회전시킬 때, 스테이지(241)는 트랙(246)을 따라 수직으로 이동이 가능하다. 관통된 샤프트(248)를 모터(247)가 회전시킬 때, 수직 트랙(242)은 트랙(246)을 따라 수평으로 이동이 가능한 스테이지(245)에 고정된다. 트랙(246)은 브라켓(249)으로 수직 뒷판(200)에 고정된다. 작동하지 않는 상태에서, 단부 말단 토치(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 위치된다.
섬유 절단 및 단부 마무리 토치(60)의 작동이 도 22 내지 도 25에 도시되어 있다. 토치(60)는 동일한 크기로 된 두 개의 팁(구경; 0.17㎜)을 갖는다. 토치에 분당 19 표준 입방 센티미터(sccm)인 메탄 유량과 25.5 sccm인 산소 유량이 제공되어 적절한 화염을 형성한다. 토치의 배출 속도는 높을수록 좋은데, 그렇지 않을 경우 잘려진 섬유에서 테이퍼진 부분이 고리처럼 휘어지게 된다. 도 20에 관련하여 설명한 바와 같이, 박피된 피복 섬유(210)는 클램프(57)(58) 사이에서 인장된다. 도 17에 관련하여 전술한 바와 같이, 실린더(172)(173)가 작동됨(반면에, 실린더(171)(174)는 작동되지 않은 상태로 유지됨)에 따라, 피스톤(176)(177)은 탭(179)(180)을 각각 지지하여 클램프(57)(58)를 반대방향으로 이동시킴으로써 섬유를 인장하게 된다. 스테이지(241)는 토치(60)를 정확한 수직 위치로 낮춘 후, 스테이지(245)는 38.1 cm/sec의 속도로 이동하여 화염이 섬유에 본질적으로 영향을 주지 않도록 충분히 빠른 속도로 섬유(211)위로 화염이(260) 지나도록 한다. 도 23에 도시된 바와 같이 섬유 뒤에서 가시적인 화염의 주변부가 약 0.25㎝일 때, 토치의 -z 방향운동은 멈추게 된다. 모터(247)는 역전되고, 스테이지(245)는 3.81 ㎝/min 의 속도로 +z 방향으로 움직인다. 토치가 화살표(263) 방향으로 이동할 때, 화염의 바깥 부분은 도 24에 도시된 위치로 이동함에 따라, 섬유를 절단하고 테이퍼진 단부 구역(265)(266)을 형성한다. 섬유가 잘려질 때, 세트 나사(169)에 의해 클램핑 장치가 멈출 때까지 클램프(57)(58)는 화살표 방향(271)(272)으로 이동한다. 화염(260)이 도 25에 도시된 위치에 다달았을 때, 테이퍼진 구역(265)(266)은 가열되어 표면 장력의 영향에 의해 둥근 단부 말단(267)(268)을 형성하도록 충분히 연장된다. 최종적인 저 반사율 말단은 약 -55 dB 이하의 종래의 역반사를 갖는다.
클램프(57)(58)가 동일한 거리를 이동하면(약 1-2mm가 적당한 것으로 밝혀졌다.), 저 반사율 볼 말단은 테이퍼진 구역 양측에 형성된다. 예를 들어, 단지 상측의 테이퍼진 구역(265)에만 볼 말단을 제공하려 한다면, 클램프(57)은 약 1-2㎜로 이동되는 반면 클램프(58)는 더 많은 거리(수 센티미터)로 이동될 수 있어서, 단지 테이퍼진 구역(265)에만 저 반사율 말단이 제공되고, 테이퍼진 구역(266)은 화염의 영향에서 벗어나게 된다.
도 12 뿐만아니라 도 26 내지 도 29도 진공 실(66)(67)을 밀폐하는 장치의 작동을 도시하고 있다. 도 26 내지 도 29는 단지 상부 진공 실이 도시되어 있다. 도 12는 어느 장착 브라켓도 포함하지 않은 개략도이고; 이는 단순히 척의 상대 위치, 진공 실 및 초기에 작동하는 한쌍의 자외선 광원을 도시하고 있다. 상부 브라켓(도면의 좌측 참조)내에 포함된 부품들은 상부 인발 스테이지(299)에 부착된다. 하부 브라켓에 포함된 부품들은 하부 인발 스테이지(300)에 부착된다. 실(66)은 슬라이드(285)를 따라 수평으로 이동이 가능한 스테이지(280)에 브라켓(286)으로 장착된다. 도 26과 도 27에서, 도시된 장치가 중립위치에 있을 때, 슬라이드(285)는 스테이지(280) 안에 위치되기 때문에 도시되지 않았다. 볼 슬라이드(285)는 실 이동 고정판(282) 대신 지지판(283)에 고정된다. 지지판(283)은 커플러 인발 장치의 상부 스테이지(299)에 고정된다. 상부 및 하부 인발 스테이지(299)(300)의 서로에 대한 정확한 위치 설정을 용이하게 하기 위하여, 스테이지는 뒷판(200)에 장착된 고정판(미도시)에 부착될 수 있다.
상부 좌측 진공 실(66)이 도 26과 도 28에 도시되어 있다. 탄성 실(288)은 금속제 뒷판(289)의 전면 주위를 감싸며 연장된다. 뒷판(289)의 전면을 따라 탄성 실(288)은 공동(296)을 형성한다. 상기 공동(296)과 통하는 뒷판(289)의 구멍(290)은 블리드 밸브(blead valve)(76)에 연결된다(도 2 참조). 블리드 밸브(76)(77)는 제어된 공기 유동이 상부 좌측 진공 실(66)과 하부 좌측 진공실(67)로 각각 들어가도록 한다. 탄성 실(288)은 방염 액체 실리콘 고무로된 Dow 591LSR로 형성된다. 탄성 실(288)은 실의 원료와 같은 액체 실리콘 고무로 뒷판(289)에 접착된다. 실은 뒷판(289)의 면에 실을 정확하게 위치시키기 위한 4개의 탐지 핀이 끼워지는 4개의 구멍을 갖는다. 탄성 실 하부의 실린더형 함몰부(287)는 모세관(12')의 상부를 수용한다.
상부 우측 진공 실(66)(도 29참조)은 뒷판(289)의 구멍(291)이 진공원에 연결된 것을 제외하고 좌측 상부 진공 실과 동일하다. 또한, 도 29는 진공 실과 인발 척(64)의 관계를 나타낸다. 판(110)에 장착된 척은 지지판(283)에 부착된다.
브라켓(286)에서 연장된 브라켓(295)에 피스톤 로드(294)가 부착된 에어 실린더(293)는 각 진공 실과 결합된다. 진공 실을 개방 또는 폐쇄하기 위하여 실린더(293)가 작동될 수 있다.
도 12는 커플러가 인발되고 척이 개방된 후, 도시된 위치로 이동하는 두 개의 자외선 광원(297)을 도시한다. 에폭시가 관의 구멍의 단부에 삽입되기 전에 광원(297)은 켜지고, 에폭시가 경화된 후 공급원(370)(371)을 따라 꺼진다. 4절 막대 링크에 의해 상부 및 하부 자외선 광원(297)이 상부 및 하부 스테이지(299)(300)에 각각 부착됨에 따라, 자외선 광원은 모두 화살표(297a) 방향으로 복귀하고 에폭시가 경화된 후 서로에 대하여 멀어진다. 광원의 기능은 여기에서 인용된 미국 특허 5,268,014호에 더 기술되어 있다.
도 30 내지 도 32에 버너(68)가 도시되어 있다. 상기 버너는 PHD 캠 운동 그리퍼 장치(315)에서 측방향으로 이동하는 부재(312)(313)에 부착된 두 개의 부분(310)(311)으로 구성된다. 개방 위치가 도시된 버너는 버너 폐쇄 장치(314)를 작동시킴으로써 폐쇄될 수 있다. 상기 부분(310)(311)은 각각 복수의 화염 포트(319)를 갖는 고리형 구역(316)(317)을 각각 포함한다. 버너 반쪽의 분배 채널(distribution)은 대칭이기 때문에, 각 포트에서 방출되는 화염은 대체로 동일하다. 가스 및 산소는 관(320)을 통해 각 버너부에 공급된다.
버너 소화장치(314)는 스테이지(322)에 부착된 브라켓(321)에 부착된다. 스테이지(322)는 이중 화살표 방향으로 지지부(324)에 부착된 슬라이드(323)를 따라 움직인다. 지지부(324)는 내부에 실린더(327)가 고정적으로 장착되는 구멍을 갖는 리브(325)를 포함한다. 실린더 로드(328)의 단부는 브라켓(321)의 단부에 있는 요크와 연결된다. 지지부(324)는 뒷판(200)에 고정된다.
버너가 도 30에 도시된 수축위치에 있을 때 착화하는 것이 편리하다. 착화과정( 및 버너를 관(12')쪽으로 이동하는 과정)에서, 메탄은 관(12')을 가열하는데 필요한 정도로 공급되지만, 산소는 생성되는 열량을 감축하기 위하여 감소되어 공급된다. 가스와 산소가 공급되기 시작하면, 이들 가스는 화염 차폐물(330)의 하부, 실리콘 카바이드 저항 착화기(329)까지 올라간다. 가스가 착화되면, 화염은 버너 위에 위치된 부품을 보호하기 위하여 화염 차폐물로 만들어진 채널을 통해 +z 방향으로 확산된다. 버너가 관(12')의 주위를 둘러싼 후, 관을 연화할 정도의 고온의 화염을 제공함으로써 관이 용융되어 늘려질 수 있도록 산소 공급이 증가된다.
에폭시 도포 장치(72)가 도 33과 도 34에 도시되어 있다. 에폭시 공급기(340)(341)는 TS 5000 로터리 마이크로밸브이고, 이는 전기적으로 구동되는 나선형 이송 기구이다. 에폭시는 각각 밸브(362)(363)에 의해 공급되는 공기로 가압되는 공급원(360)(361)으로부터 기구(340)(341)로 전달된다. 기구(340)(341)에서 나온 에폭시는 피하 주사 바늘(338)(339)을 통하여 커플러의 단부에 에폭시를 각각 전달한다(도 14에는 미도시). 기구(340)(341)는 각과 수평을 조절하는 기기에 의해 모터(347)(348)가 각각 구동될 때 트랙(미도시)을 따라 수직으로 움직이는 스테이지(345)(346)에 장착된다. 기구(340)(341)의 각 방위는 나비나사를 느슨하게 하여 고정판(334)(335)을 각각 회전시킴으로써 조절될 수 있다. 상기 판(334)(335)은 핸들(336)(337)을 회전시켜 도 33 평면내에서 수평방향으로 조절되는 수동식 위치조절 스테이지(343)(344)상에 장착된다. 장치가 관에 이웃하는 공급위치에 놓일 때, 바늘 팁의 공급 위치는 전술한 각과 수평을 조절하는 기구에 의해 조절될 수 있다.
스테이지(345)(346)는 모터(354)가 구동될 때 베이스(353)에 대하여 회전하는 회전 스테이지(352) 상에 장착된 지지부재(350)에 장착된다. 베이스(353)는 모터(357)가 구동될 때 X 방향으로 트랙(356)을 따라 이동이 가능한 스테이지(355)에 부착된다. 트랙(356)은 고정 브라켓(359)에 의해 뒷판(200)에 부착된다.
자외선 광원을 위치시키기 위한 장치가 도 35에 도시되어 있다. 빛은 광 안내선(372)(373)에 의해 자외선 광원(370)(371)에 각각 공급된다. 광원(370)(371)은 L자형 지지암(377)의 상단에 연결된 포스트(374)에 부착된다. 암(377)의 대향 단부는 모터(378)가 구동될 때 베이스(380) 위에서 회전하는 회전 스테이지(379)에 부착된다. 회전 스테이지의 베이스(380)는 모터(383)가 구동될 때 트랙(382)을 따라 수직으로 움직이는 선형 스테이지(381)에 부착된다. 암(377)의 정지 위치가 도 35에 도시되어 있다.
하부 클램프(69)의 작동을 도 5를 참조하여 이해할 수 있다. 솜머 울트라메틱 캠운동 그립퍼 모델 번호 GP-19인 클램프(69)는 L자형 지지암(391) 위에 장착된 장치(390)에 의해 작동된다. 지지암은 모터(394)가 구동될 때 트랙(393)을 따라 수직으로 움직이는 선형 스테이지(392)에 부착된다. 트랙(393)은 하부 인발 스테이지(300)상에 장착된다.
커플러 제조
미국 특허 5,011,251(인용예)에 개재된 3dB 색지움 커플러를 포함하여 다양한 1×2 커플러가 일반적으로 아래에 기술된 공정을 통하여 제조되었다. 화염의 온도, 인장길이 및 모세관과 광섬유의 특성은 제조되는 특정 형태의 커플러에 따라 좌우된다. 미국 특허 5,011,251에 개재된 커플러를 제조하기 위하여, 두 개의 광섬유는 피복의 염소농도가 서로 상이하다. 광섬유와 보호 피막의 외경은 각각 12'5㎛와 250㎛이다. 길이 34mm, 내경 270mm 및 외경 2.8mm인 도포된 실리카 모세관이 이용된다. 관의 단부에 있는 깔대기는 구멍과 상통한다.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 유리 모세관(12')은 메거진(13)으로부터 피스톤(88)에 의해 스톱(89)지지되어 유리관이 위치되는 V형 그루브 부재(86)로 전송된다. 전송 클램프(92)는 관(12')을 감쌀 때 까지 -z 방향으로 움직인다. 관(12)을 맞물도록 클램프가 작동되고, 스테이지(101)가 아래로 움직임에 따라, 그루브(86)는 관(12)에서 퇴출한다. 그 다음, 클램프(92)는 +z 방향으로 움직이게 된다. 인발 척(64)(65)의 전면에 관이 놓여지는 커플러 인발 장치(63)에 클램프(92)를 위치시키기 위해 암(107)이 회전하게 된다. 전송 클램프(92)는 -z방향으로 움직이고, 관(이후부터, 12' 으로 표시됨)의 단부 구역은 상부 및 하부 척(64)(65)의 V형 그루브에 각각 놓이게 된다. 상기 관은 클램프 막대(113)에 고정된다(도 11b 및 도 12' 참조). 그 다음, 상기 전송 클램프는 +z방향으로 후퇴되고, 암(107)은 공급 장치(82)에 이웃한 수직위치로 회전된다.
안내관(36)으로 섬유(17)를 전달하기 위하여, 실린더(29)가 작동되어 롤러(27)를 롤러(24)에 연동시키게 된다. 모터(25)는 화살표(24a)와 같이 시계 방향으로 롤러(24)를 회전시킨다(도 2 참조). 충분한 양의 섬유가 전달되었을 때, 유동 롤러(27)는 메인 롤러(24)로부터 후퇴하고, 섬유가 더 이상 움직이는 것을 방지하기 위하여 막대(32)에 대하여 클램프(30)를 낮추도록 실린더(31)가 작동된다. 섬유(17)가 전달되는 시간 동안, 위치 유지 클램프(미도시)는 움직이지 못하도록 섬유(16)를 막대(32)에 대하여 압착한다. 섬유(17)가 안내관(36)에 전달되는 동안, 막대로부터 클램프를 후퇴시키도록 실린더(31)가 작동된다.
안내관(35)(36)과 공급관(44)이 박피 클램프(58)의 바로 위에 놓이도록 유지관(51)을 수직으로 위치시키기 위하여 모터(53)(도 2 참조)가 구동된다. 모터(25)는 시계 방향(화살표 24a)으로 회전하게 되고, 실린더(29)(31)는 이송 장치(23)가 안내관(36)으로부터 피복된 섬유(17)를 2-3cm정도 전달하도록 적절하게 구동된다. 박피 클램프(58)는 섬유 위에서 닫힌다. 박피 클램프(57) 위로 안내관을 이동시키기 위하여 모터(53)가 구동된다. 유지관(51)(및 안내관(36))이 위로 이동됨으로써 안내관(36)을 통하여 섬유가 당겨진다. 박피 클램프(57)는 섬유 위에서 닫힌다. 피막 박피 공정을 위하여 박피 클램프(57)(58)사이의 섬유를 인장하도록 실린더(172)(173)가 작동된다.
박피 노즐(59)는 수평위치로 회전하여 박피가 시작되는 y 위치로 하강한다. 그 다음, 박피 노즐은 벗겨질 피복 섬유의 구역의 하단에 이웃하게 노즐(225)의 단부(도 20 참조)를 위치시키기 위하여 회전 장치(194)를 중심으로 회전한다. 고온의 불활성 가스로 된 제트는 피복된 섬유에 부딪치며 위로 이동하여 박피 클램프 사이의 섬유의 미리 정해진 구역(약 30mm 길이)에서 피막이 벗겨지도록 한다. 박피 노즐(59)은 고온의 제트가 피복된 섬유로 향하지 않도록 xz평면에서 회전하여 정지 위치로 되돌아 온다.
볼 마무리 토치(60)는 정지 위치에서 섬유(17)가 잘려질 위치로 하강하여; 그 다음 38.1cm/min의 속도로 -z 방향으로 이동하게 된다. 섬유를 지난 후, 토치(60)는 방향을 바꿔 3.81cm/min의 속도로 섬유를 가로지름에 따라 섬유가 잘려지게 된다. 테이퍼진 단부(266)가 화염의 영향에서 벗어나도록 상부 클램프(57)는 위로 약 1-2mm 이동하고 하부 클램프(58)는 수 cm 아래로 이동하게 된다. 도 22 내지 도 25에 연관하여 설명한 바와 같이 토치(60)가 +z 방향으로 계속 이동함으로써, 둥글고 저 반사율 말단이 테이퍼진 구역(211a)에 형성된다. 박피 클램프(57)가 풀리고, 섬유의 작은 조각이 클램프(58)로부터 제거된다. 섬유(17)의 단부가 박피되고 마무리된 후, 섬유(17)는 안내관(36) 속으로 후퇴하게 된다.
때때로, 광섬유는 섬유의 각부분에서 응력이 동일하지 않아 생기는 섬유의 "섬유 꼬임"이라 불리우는 특성을 갖는다. 이는 클램프(57)에서 연장된 섬유(17)의 단부를 휘어지도록 할 수 있어서 섬유가 잘려진 후 화염(260)의 영향을 받지 않게 된다. 이는 클램프(57)에서 아래로 연장된 섬유의 길이를 상대적으로 짧게 유지함으로써 방지될 수 있다. 이를 완성하기 위하여, 클램프(57)(58)간의 거리는 상대적으로 짧아야 하고, 약 4㎝ 또는 그 이하가 적당하다.
안내관(35)(36)과 공급관(44)이 상부 박피 클램프(57)의 바로 위에 놓이도록 유지관(51)이 이동된다. 박피 노즐(59)은 수평 위치로 회전하여 하강한 다음 공급관(44) 아래로 고온의 제트가 향해지는 위치로 회전하게 된다. 박피 노즐이 정지되어 유지되는 반면, 섬유(16)는 가열된 가스 흐름을 지나 안내관(35)으로부터 이송된다. 섬유에서 피막 물질이 2.5 내지 7.6㎝ 정도 박피된 후, 박피 노즐(59)은 섬유에서 회전하여 멀어지고, 섬유(16)에서 약 1.3㎝를 제외하고 모두 안내관 속으로 후퇴하게 된다. 섬유(16)의 단부가 모세관 구멍으로 들어갈 때까지 유지관(51)은 아래로 이동한다. 연결 피그테일을 형성하기에 적당한 길이(예를 들어, 약 2m)가 관의 하부로부터 연장될 때 까지 섬유(16)는 관(12')을 통하여 이송된다. 섬유가 관(12')을 통하여 이송되는 동안, 에칠 알콜 방울이 공급관(44)으로부터 전달된다. 단부가 벗겨졌던 섬유의 단부가 찢겨지고, 측정시스템(46)의 광원 섬유(47)에 일시적으로 연결하기 위하여 상기 찢겨진 단부는 캠 작동식 섬유 분할 기구로 넣어진다.
유지관(51)은 관(12')으로부터 후퇴되고, 섬유(16)는 동일한 속도로 전달되어 섬유와 관사이에는 상대적인 운동이 존재하지 않는다. 안내관(35)이 박피 클램프(57) 위에 있을 때, 박피 클램프(58)이 닫히고; 그 다음 박피 클램프(57)가 닫힌다. 피막 박피 공정을 위하여 박피 클램프(57)(58) 사이에서 섬유를 인장하도록 에어 실린더(172)(173)가 작동된다.
이미 앞에서 섬유(17)와 관련하여 설명한 바와 같은 방식으로 섬유(16)에서 피막이 벗겨진다. 최종적으로 벗겨진 구역은 관(12')의 길이(약 30㎜)보다 약간 짧다. 그 다음 박피 클램프(57)(58)는 섬유를 해제하게 된다.
안내관(35)으로부터 박피된 구역이 약 0.6㎝ 남을 때까지 섬유(16)는 후퇴된다. 이번에는 유지관과 안내관은 관(12')을 향하여 아래로 이동하지 않는다.
하부 클램프(69)는 관(12')의 하부로부터 연장된 섬유(16) 부분 위에 닫힌다. 모터(53)(394)가 구동되고, 유지관(51)과 하부 클램프(69)는 동일한 속도로 아래로 이동하게 된다. 섬유(15)(16)의 박피된 구역이 동시에 관(12')을 향하여 하강할 때 알콜 방울이 공급관(44)으로부터 이송된다. 유지관(51)이 관(12') 쪽으로 이동될 때, 섬유(17)의 단부가 섬유(16)의 박피된 구역의 중심 부근에 위치될 때 까지 섬유(17)의 박피된 단부는 안내관(36)으로부터 이송된다. 이때, 섬유(17)는 안내관(36)으로부터 더 이상 이송되지 않고, 섬유(16)의 박피된 중앙구역이 관(12')의 구멍에 중심을 두게 될 때까지 두 섬유 모두 유지관(51)과 하부 클램프(69)의 이동에 의해 아래로 진행하게 된다. 이때, 섬유(17)의 팁은 관(12')의 길이방향 중심 주위에 위치하게 된다. 그 다음, 도 36에 도시된 바와 같이 관의 중앙구역(399)을 통하여 섬유(16)의 박피된 중앙구역에 이웃하게 벗겨진 구역이 연장될 때 까지 섬유(17)는 안내관(36)으로부터 이송된다. 섬유(17)의 벗겨진 구역이 관(12) 위의 섬유(16)의 벗겨진 구역에 이웃하게 위치되고, 두 섬유 모두 관(12')의 구멍 속으로 함께 진행한다면, 알콜의 표면 장력은 섬유(17)의 벗겨진 부분이 섬유(16)의 벗겨진 부분을 중심으로 꼬이도록 할 수 있을 것이다. 이는 공정 재생산성에 영향을 줄 수 있다. 이 문제의 해결책은 전술한 바와 같이 섬유를 전달함으로써 섬유(16)의 벗겨진 부분을 관의 구멍 속에 먼저 위치시키고, 섬유(17)의 팁을 관의 구멍 중간 아래에 놓은 다음 두 섬유 모두 도 36에 도시된 바와 같이 위치될 때까지 남은 거리 만큼 섬유(17)의 벗겨진 부분을 진행시키는 것이다.
하부 진공 실(67)은 닫히고, 관(12')의 구멍으로부터 알콜이 제거된다. 이 과정중에, 알콜제거는 20 내지 60초동안 계속되고(20초가 일반적임), 공기는 관(12')의 구멍을 통하여 흡출된다. 또한, 공기는 밸브(77)를 통하여 좌측 진공 실(67)로 보내진다.
관의 구멍에서 알콜을 진공으로 정화하는 동안, 시스템(46)에 의하여 측정이 이루어진다. 관(35)(36)(44)의 하부가 상부 진공 실(66)에서 떨어질 때가지 유지관(51)은 상승하게 되고, 섬유(16)(17)는 관(35)(36)을 통하여 이송된다.
상부 진공 실은 닫히고, 관(12')의 구멍은 공기가 제거된다. 공기는 밸브(76)를 통하여 진공 실(66)의 일측에 보내지는 반면 진공 실(66)의 타측에서는 공기가 제거된다. 이는 관(12')의 상부에 응집된 알콜을 제거하는 고속으로 이동하는 공기 흐름을 발생시킨다.
흡기 기능, 즉, 밸브(76)(77)를 통하여 공기를 보내는 것은 진공 실이 닫히는 경우 발생한다. 흡기 기능은 알콜 제거 과정 뿐만 아니라 커플러를 형성하기 위하여 섬유상에 관을 융착시켜 관을 늘리는 것과 같이 후술한 단계에서 관의 구멍에서 공기를 제거하는 과정에서도 일어난다. 상기 단계에서는 낮은 수준의 진공이 요구되기 때문에 흡기기능은 관 융착 단계에 해가 되지 않는다.
0.5 slpm의 매탄 공급(완전 가동 수준)과 0.1 slpm의 산소 공급(가동 수준 이하 수준)으로, 버너부(310)(311)은 착화된다. 분열 버너(68)를 -x 방향으로 이동시키기 위하여 실린더(327)가 작동되어, 관(12')이 고리형 구역(316)(317) 내에 중심을 두도록 버너부(310)(311)가 위치된다(도 30 내지 도 32 참조). 그 다음 부재(310)(311)가 관(12') 주위를 둘러싸도록 버너 폐쇄 장치(314)가 작동된다. 이때 산소의 공급이 완전 작동 수준(1 slpm)으로 증가하고, 관(12')의 중앙구역(399)(도 36 참조)이 섬유상에 융착될 수 있는 충분히 높은 온도로 가열된다. 이때의 진공은 수은계로 27.9cm 이다. 관(12')에 매우 강렬한 화염이 가해진지 약 15 내지 30초 후(제 1 인장에서 일반적으로 22초), 스테이지(299)는 위로 이동하고 스테이지(300)는 아래로 이동하여 상부 및 하부 척(64)(65)은 반대 방향으로 총 13㎜ 이동하게 된다. 스테이지가 커플러를 잡아당기는 순간, 프로그램이 가능한 제어기는 1초만에 버너로 공급되는 산소를 제로로 줄이게 된다. 유지관(51)과 하부 클램프(69)는 각각 상부 및 하부 인발 스테이지(299)(300)에 장착되기 때문에, 이들은 또한 척(65)(66)과 각각 같은 거리를 움직이게 된다.
버너(68)는 벌어져 +x 방향으로 후퇴하여 관(12')에서 이격된다.
제 1 인장은 바람직한 결합보다 못한 결합이 얻어지도록 고의적으로 이루어진다. 제 1 인장에서 얻어진 결합 정도를 측정하기 위하여 광학 측정이 이루어진다. 이러한 정보는 프로그램이 가능한 제어기에 입력되고, 제 2 인장이 행해진다.
버너의 화염은 전술한 바와 같이 착화되고, 버너는 다시 -x 방향으로 이동되어 관(12') 주위에 닫히게 된다. 매우 강렬한 화염이 관에 가해진지 약 2 내지 10초후(일반적으로 8초), 상부 및 하부 척(64)(65)은 다시 반대방향으로 총 2.6㎜ 이동한다. 스테이지가 커플러를 잡아당기기 시작하는 순간, 프로그램이 가능한 제어기는 0.75초만에 버너로 공급되는 산소를 제로로 줄이게 된다. 버너는 벌려져 +x 방향으로 후퇴하게 된다. 버너는 닫히게 된다.
관 융착 및 연장 단계의 조합이 테이퍼진 결합 구역(401)을 갖는 커플러(400)(도 37 참조)를 형성하게 된다. 커플러의 길이는 49.6㎜이다.
진공 실은 개방된다.
에폭시는 지지부재(350)에 부착된 저장소(360)(361)에 저장된다. 압력 제어기(362)(363)는 저장소(360)(361)를 각각 24psi와 33psi로 각각 가압한다. 상기 에폭시는 다음의 성분들로 된 혼합물이다:(a) CT, Danbury 소재의 일렉트로라이트사에서 제조한 에폭시 수지/사진기폭제 혼합물인 33.11 중량% ELC 2500, (b) 0.34 중량% 추가적 사진기폭제, (c) 58.23 중량% 마그네슘 필로포스페이트 첨가물(35㎛로 차폐됨) (d) FL, Alachus 소재의 겔텍사에서 제조한 8.32 중량% 1.5㎛ 실리카 중심체. 25℃, 58℃, 82℃에서의 에폭시 점도는 각각 약 80P, 10P 내지 15P 및 4P이다.
회전 스테이지(352)는 기구(340)(341)를 장치의 뒷판(200)으로부터 더 이격된 위치로 옮기기 위하여 90°회전하기 때문에(위에서 또는 +y 방향에서 보았을 때 반시계 방향), 에폭시 도포 장치는 인발 장치(63)쪽으로 움직일 때 다른 장치와의 충돌을 피하게 된다. 그 다음 스테이지(355)는 -x 방향으로 이동하고, 회전 스테이지(352)는 전술한 방향으로 더 회전하게 된다. 이는 공급 바늘(338)(339)이 커플러의 단부에서 수직으로 제거되도록 에폭시 도포 장치를 커플러(400) 부근으로 위치시키게 된다(도 37참조). 도 37에 도시된 바와 같이, 바늘을 깔대기 근처에 위치시키기 위하여 모터(347)(348)가 구동된다. 에폭시가 공급되는 동안 바늘은 깔대기(속 또는 위)에 위치될 수 있다.
상부 바늘(338)의 각 방위는 중요한 것으로 여겨지지 않는다. 바늘(338)의 크기는 22 게이지이다. 바늘의 단부는 상부 깔대기의 상부에 위치되고, 중력과 모세관 현상의 도움을 받아 상부 깔대기로 들어가 상부 구멍으로 흐르는 에폭시를 전달하기 위하여 작동체(340)가 1.75초동안 구동된다.
하부 깔대기에 에폭시를 제공하기 위하여 유사한 크기의 바늘(339)이 채용되는 경우, 충분하지 않은 양의 에폭시가 구멍으로 들어가게 된다. 이에 대한 이유가 다음에 기재되어 있다. 마지막 인장 단계에서 관의 단부는 약 95℃로 최고 온도에 이른다. 에폭시가 제공될 때, 관의 상부 및 하부 온도는 각각 82℃와 58℃로 감소하게 된다. 또한, 에폭시가 제공됨에 따라 온도는 계속 감소하게 된다. 이는 전술한 상부 깔대기의 점성보다 하부 깔대기에서의 에폭시 점성을 더 높게 만든다. 또한, 하부 깔대기의 에폭시는 위로 흘러야만 한다. 하부 깔대기와 구멍에 적당한 에폭시를 도포하기위하여 다음의 단계가 취해진다. 하부 깔대기에 도포되는 에폭시는 고압으로 공급되고, 하부 바늘(339)는 18 게이지로 상부 바늘(338)보다 작다. 바늘(339)은 수직으로 부터 약 30°의 각을 갖는다. 일반적으로, 바늘(339)은 수직으로부터 45°이하의 각을 갖아야 한다. 도 37에 도시된 바와 같이, 이는 바늘(339)의 팁이 깔대기에 깊게 위치될 수 있도록 한다. 또한, 바늘(339)의 팁이 기울어지기 때문에 바늘의 구멍이 수평 또는 거의 수평으로 위치된다. 이는 에폭시가 구멍쪽으로 깔대기를 향하도록 한다. 더 작은 바늘을 통하여 고압으로 에폭시가 깔대기에 공급되기 때문에, 에폭시는 깔대기 속으로 주사되어 구멍에 닿고, 커플러 냉각으로 인한 구멍에서의 감압에 의해 발생하는 힘과 아울러 모세관 작용의 영향을 받아 위로 흐른다. 동일한 양의 에폭시가 상부 및 하부 깔대기에 공급된다. 바늘 크기가 작기 때문에, 하부 깔대기로의 흐름 속도는 더 낮다; 따라서, 하부 깔대기에 비슷한 에폭시를 전달하기 위하여 작동체(341)는 4.2초간 구동된다.
에폭시가 각 깔대기에 주입된 후, 바늘은 깔대기로부터 수직으로 후퇴하고, 관(12')의 길이방향 축선으로부터 이격된다. 이는 바늘에서 에폭시가 방출되도록 한다. 제 1의 에폭시 도포는 깔대기를 완전히 채우는데는 불충분하다. 깔대기가 완전히 채워졌다면, 공기 방울이 형성되어 구멍속으로 에폭시가 충분한 거리만큼 진행하는 것을 방해할 수 있다. 광원(297)에서 나온 자외선 광은 에폭시를 경화시켜 구멍속으로 에폭시가 미리 정해진 거리만큼 흐른 후 더 이상 흐르는 것을 중지하도록 한다.
모세관 현상에 의해 에폭시가 깔대기를 통하여 관의 구멍속으로 흐르도록 약 3 내지 10초가 경과된 후(5초가 일반적임), 바늘(338)(339)은 다시 깔대기에 위치된다. 제 2의 에폭시가 각 깔대기 속으로 공급된다; 이 에폭시는 각 깔대기를 채우기에 충분하다. 그 다음 에폭시 도포 장치는 정지 위치로 이동하게 된다. 두께 약 2.5mm, 구멍속으로 연장된 길이 약 3.5mm로 에폭시는 깔대기를 채우게 된다.
암(377)의 정지 위치에서(도 35), 자외선 광원(370)(371)은 상부 척(64)과 동일한 높이에 위치된다. 화살표(385) 방향으로 암(377)을 회전시키기 위하여 모터(378)가 구동된다. 완전히 회전된 위치에 있을 때, 광원(370)(371)은 상부 압착 막대(113)의 바로 위와 아래에 위치된다. 커플러의 온도가 40℃ 아래로 떨어진 후, 자외선 광원(370)(371)은 관(12')의 상단부에 있는 에폭시를 경화시키기 위하여 작동된다. 광원(370)(371)이 관(12')의 상단부에 위치되는 동안 상부 압착 막대(113)는 선택적으로 열린다. 인장을 위하여 커플러가 가열되는 시간과 커플러의 온도가 40℃ 아래로 떨어지는 시간 사이의 간격은 경험적으로 결정될 수 있다. 암(377)은 장비를 치우기 충분한 거리로 광원(370)(371)을 후퇴시키기 위하여 회전하게 된다. 모터(383)가 구동되어 광원의 높이를 소정 위치로 낮추기 때문에 암(377)이 화살표(385) 방향으로 다시 회전하게 될 때 상기 광원은 하부 압착 막대(113)의 위와 아래에 놓여 커플러(400)의 하부에 있는 에폭시를 경화시키게 된다. 이 때 하부 압착 막대(113)가 열리면 더 많은 자외선광이 에폭시에 닿게 된다.
커플러가 충분히 저온일 때(30 내지 45초) 광학 측정이 이루어지게 된다.
커플러 상부에서의 피그테일은 커플러의 상단부에서 2m 연장될 때 까지 섬유 이송 장치에 의해 측정된다. 출력되는 피그테일은 절단기를 이용하거나 또는 안내관(35)(36)의 단부에서 섬유(16)(17)를 급격하게 꺽음으로써 잘리게 된다. 커플러(400)는 인발기에서 제거된다.
전술한 실시예는 1×2 커플러 형성에 관련된다. 전술한 제조 장치는 예를 들어, 1×6, 1×8과 같은 다른 형태의 1×N 커플러를 제조하는데도 사용될 수 있다. 1×6 커플러를 제조하기 위하여, 유지관(411) 내에서 하나 주위를 6개가 둘러싼 형상으로 안내관(410)이 배열될 수 있다(도 38 참조). 하나 이상의 알콜 공급관이 채용될 수 있다. 또한, 안내관을 도시된 것과 같이 꽉 채워진 구조로 유지하는 것이 바람직할 수 있기 때문에, 알콜 공급관이 유지관의 외부에 놓여질 수 있다. 유지관 주위로 등간격으로 배치된 3개의 공급관이 도시되어 있다.
1×8 커플러를 제조하기 위하여, 중심의 안내관을 이격관이 둘러싸고, 유지관(421) 내에서 하나 주위를 8개가 둘러싼 형상으로 안내관(420)이 배열될 수 있다(도 39 참조). 3개의 공급관(422)이 유지관(421)을 등간격으로 둘러싸게 된다.
반 자동식 커플러 제조 장치는 도 4와 도 5에 도시된 몇몇 부품을 채용할 수 있다. 가장 중요한 부품은 섬유 이송 및 삽입 장치이다. 관(12')에서 연장된 섬유가 측정시스템에 연결되고 이송관을 통하여 연장되기 때문에, 전술한 섬유 이송 장치가 채용되는 경우에는 전술한 진공 척이 매우 유용하다. 그러나, 관(12')은 척에 수동으로 삽입될 수 있다. 이런 경우, 척은 다른 형태일 수 있다. 또한, 수동으로 관을 삽입하게 되면, 링버너가 채용될 수 있다. 관은 링버너를 통하여 삽입된 다음 단부가 척에 물리게 된다. 커플러가 형성된 후, 이는 척에서 풀릴 수 있으며, 에폭시가 도포될 수 있고 오프라인으로 경화될 수 있다.
특정 기능의 중복은 광섬유 제조에 필요한 시간을 감소시키게 된다. 도 40은 두 개의 박피 및 마무리 스테이션(430)(431)을 채용함으로써 장치(10)가 어떻게 변경될 수 있는지를 나타낸다. 각 스테이션(430)(431)에는 박피 노즐, 볼 마무리 토치 및 클램프(57)(58)와 유사한 한 쌍의 클램프가 제공된다. 트랙(54)(54a)은 트랙(433)을 따라 수평으로 움직이는 스테이지(432)에 부착된다. 도 40은 섬유 삽입 장치(50)가 먼저 박피 및 마무리 스테이션(430)의 부근에 위치되고, 장치(50)의 섬유 안내관 안에 있는 섬유가 관(12')에 삽입되기 위하여 준비된 것을 나타낸다. 따라서, 스테이지(432)가 도시된 위치로 이동함에 따라 관속으로 섬유가 삽입될 수 있다. 따라서, 섬유 삽입 장치(50a)가 박피 및 마무리 스테이션(431) 부근에 위치됨에 따라 장치(50a)의 섬유 안내관 안에 있는 섬유가 관(12')에 삽입되기 위하여 준비될 수 있다. 장치(50)로부터 섬유를 채용함으로써 커플러가 형성된 후, 스테이지(432)는 왼쪽으로 이동하고, 또 다른 관(12')이 척(64)에 삽입되며, 장치(50a)로부터 나온 섬유는 관에 삽입된다.
도 2, 도 15a, 도 15b 및 도 16에 도시된 섬유 이송장치와 섬유 삽입장치는 하나 또는 그 이상의 섬유가 이격되어 처리되도록 함과 아울러 이와 동시에 주어진 위치와 서로에 대하여 절대 위치와 방위를 제어하게 된다. 또한 상기 장치는 각각 광섬유에 대한 하나 또는 그 이상의 공정을 수행하는 하나 이상의 작업대에 광섬유를 위치시키기 위하여 채용될 수 있다. 도 41은 내부에 피막된 광섬유(441)가 위치된 안내관(440)을 나타낸다. 안내관은 도 40에 도시된 장치의 일부일 수 있고, 이는 각각 화살표(444)(443)로 표시된 바와 같이 수직 또는 수평으로 움직여질 수 있다. 또한, 섬유(441)는 관(440)을 통하여 화살표(442)와 같이 모든 방향으로 이동할 수 있다.
제 1 작업대(445)는 섬유(441)의 단부에서 피막 물질을 벗기기 위한 박피 노즐을 포함한 것일 수 있다. 섬유는 관(440) 속으로 후퇴될 수 있고, 따라서, 섬유는 섬유의 단부에 렌즈를 형성하는 연삭기속으로 벗겨진 단부가 삽입될 수 있는 제 2 작업대(446)로 이동될 수 있다. 렌즈가 형성된 섬유는 관(440) 속으로 후퇴되어 스퍼터링 또는 그와 같은 방법으로 금층이 적층될 수 있는 제 3 작업대(447)로 이동될 수 있다. 최종적인 섬유는 레이져 다이오드 피그테일로 사용되기에 적당하다. 금층은 레이져 다이오드와 관련된 광 수신에서 렌즈가 형성된 단부를 갖는 부품에 섬유가 부착될 수 있도록 한다.
Claims (110)
- 길이방향으로 이동이 가능한 섬유 출력단부와 섬유 입력단부를 갖으며 서로에 이웃하게 형성된 적어도 두 개의 섬유 안내관이 제공되고, 각각 보호 피막이 제공된 적어도 두 개의 광섬유를 구멍을 갖으며 단부 구역이 제공된 적어도 하나의 유리관에 삽입하기 위한 섬유 삽입수단,상기 광섬유의 제 1 단부가 섬유 안내관을 통하여 지나고 상기 섬유 안내관의 제 2 단부로의 후퇴 또는 제 2 단부로부터의 전달이 가능하게 상기 섬유 안내관의 입력단부에 광섬유를 전달하기 위한 수단,상기 연속적으로 각 광섬유를 인장하기 위한 수단이 제공되고, 각 광섬유의 길이에서 보호 피막을 벗기기 위한 수단이 더 제공되며 광섬유에 보호 피막이 제거된 박피 구역을 형성하기 위한 수단,상기 적어도 하나의 유리관을 이의 단부 구역에 고정하기 위하여, 반대 방향으로 이동이 가능한 상부 및 하부 척이 제공된 커플러 인발 수단,상기 박피된 구역이 상기 구멍 내에 삽입된 후 구멍에서 공기를 제거하고 적어도 하나의 유리관의 단부를 막힌 상태로 유지하기 위한 제 1 및 제 2 진공 실 수단,상기 적어도 하나의 유리관을 가열하기 위한 수단 및상기 장치의 작동을 조절하기 위한 프로그램이 가능한 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 삽입 수단은 내부에 섬유 안내관이 형성되는 유지관이 제공되고, 상기 안내관은 유지관으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 각 광섬유를 연속적으로 인장하기 위한 수단은 사이에서 각 광섬유가 연속적으로 압착되어 인장되는 상부 및 하부 박피 클램프로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 광섬유로부터 보호 피막을 박피하기 위한 수단은 박피 클램프 사이에서 인장되는 각 광섬유중 하나의 길이에 대하여 회전 및 횡으로의 이동이 가능한 박피 노즐로 구성되고, 상기 박피 노즐은 박피 노즐이 움직일 때 상기 길이에서 보호 피막을 벗기기 위하여 고온의 불활성 가스로 된 제트를 방출하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 적어도 하나의 유리관을 관 저장 메거진에서 상부 및 하부 척으로 전송하기 위한 전송수단으로 더 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가열 수단은 보통 척에서 떨어져 위치하고, 척에 이웃하는 위치로 이동이 가능하며, 상기 가열 수단은 적어도 하나의 유리관에 대하여 방사형으로 이동이 가능한 두 부분을 갖고, 상기 두 부분은 상기 적어도 하나의 유리관을 둘러싸도록 함께 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 커플러가 제조된 후, 적어도 하나의 유리관의 구멍 속으로 접착제를 공급하기 위한 공급 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 장치는 구멍 속으로 접착제가 공급된 후 상기 접착제를 경화시키기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 접착제를 경화시키기 위한 수단은 적어도 하나의 유리관의 각 단부에 연속적으로 배치된 자외선 광원으로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 광섬유중 적어도 하나에 저반사율 말단을 제공하기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 저 반사율 말단을 제공하기 위한 수단은 박피 클램프사이에서 연장된 광섬유중 적어도 하나에 대하여 수직 및 수평으로 이동이 가능한 볼 마무리 토치로 구성되고, 상기 볼 마무리 토치는 광섬유중 적어도 하나를 자르며, 박피 클램프는 반대 방향으로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 커플러 인발 수단의 상부 및 하부 척은 가열 수단으로부터 적어도 하나의 유리관을 부분적으로 차폐하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 12' 항에 있어서, 상기 커플러 인발 수단의 상부 및 하부 척은 수냉식으로 제어된 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 커플러 인발 수단은 상부 척에 제공된 상부 V형 그루브와 연동하는 상부 압착 막대와 하부 척에 제공된 하부 V형 그루브와 연동하는 하부 압착 막대로 더 구성되고, 상기 상부 및 하부 압착 막대는 적어도 하나의 유리관을 상부 및 하부 V형 그루브에 고정하기 위하여 적어도 하나의 유리관에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 14 항에 있어서, 상기 압착 막대는 적어도 하나의 유리관에 반복가능한 수준의 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 섬유 삽입 수단에 광섬유를 전달하기 위한 수단은:각각 상기 광섬유중 하나를 포함하는 적어도 두 개의 광섬유 공급기,공급원으로부터 상기 섬유 삽입 수단으로 미리 정해진 길이로 각 광섬유를 벌충하고, 섬유 삽입 수단으로 미리 정해진 길이만큼 이송하기 위한 섬유 이송 수단,미리 정해진 길이로 광섬유를 조정하기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 섬유 이송 장치는:릴로부터 광섬유를 받기위한 적어도 두 개의 입력 안내관,상기 입력 안내관으로부터 광섬유가 유동 롤러와 모터 구동식 롤러 사이로 이송되고, 상기 역전가능한 스텝 모터에 의해 구동되는 롤러와 연동하는 적어도 두 개의 유동 롤러 및상기 롤러로부터 광섬유를 받고 상기 섬유 삽입수단의 섬유 안내관에 섬유를 이송하기 위한 적어도 두 개의 출력 안내관으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 17 항에 있어서, 상기 장치는 섬유 안내관을 통하여 섬유가 지나갈 때 섬유 안내관과 광섬유 사이의 마찰이 감소되도록 입력 단부로 가스를 유도하기 위하여 섬유 삽입 수단의 섬유 안내관의 입력 단부 부근에 형성되고 섬유 삽입 수단의 출력 안내관에 연결된 부품으로 더 구성된 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 섬유 이송관의 부근에 형성되어 상기 이송관보다 연장된 공급관이 더 구성되고, 광섬유가 속으로 삽입되는 동안 적어도 하나의 유리관의 구멍을 윤활하기 위한 액체가 상기 공급관에 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장치는유리관을 저장하기 위한 저장 메거진,그루브가 제공된 지지부재,상기 관중 하나를 상기 그루브에 전달하기 위한 전달 수단,제 1 위치와 제 2 위치사이를 이동할 수 있는 클램핑 수단으로 더 구성되고, 상기 클램핑 수단은 클램핑 수단이 제 1 위치에 있을 때 적어도 하나의 유리관을 상기 그루브에 수용하고, 클램핑 수단이 제 2 위치에 있을 때 적어도 하나의 유리관을 커플러 인발 수단의 상부 및 하부 척에 위치시키는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 20 항에 있어서, 상기 전달 수단은 실린더가 제 1 위치에 있을 때 저장 메거진에 수용된 적어도 하나의 유리관이 끼워질 수 있는 홈이 제공되고 제 1 위치와 제 2 위치로 회전가능한 실린더로 구성되고, 적어도 하나의 유리관이 이동하여 실린더가 제 2 위치로 회전된 후 그루브에 수용되는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 장치는 상기 그루브에 적어도 하나의 유리관을 정확하게 위치시키기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 섬유를 전달하기 위한 수단과 상기 상부 척은 제 1 의 이동가능한 척위에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 제 23 항에 있어서, 상기 장치는 섬유 삽입 수단에서 이격된 유리관의 당부에서 연장되는 하나 또는 그 이상의 광섬유를 압착하는 하부 클램프 수단으로 더 구성되고, 제 2의 이동가능한 스테이지 상에 하부 척과 하부 클램프 수단이 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 커플러 자동 제조 장치.
- 그루브가 제공된 고정부재,메거진으로부터 적어도 하나의 유리관을 그루브로 전달하기 위한 수단 및제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동이 가능한 클램핑 수단으로 구성되어, 적어도 하나의 유리관이 저장되는 관 저장 메거진으로부터 커플러 인발 수단으로 유리관을 전송하기 위한 장치로서, 상기 클램핑 수단이 제 1 위치에 있을 때 상기 클램핑 수단은 그루브에 수용된 적어도 하나의 유리관을 맞물고, 클램핑 수단이 제 2 위치에 있을 때 적어도 하나의 유리관을 상기 커플러 인발 수단의 상부 및 하부 척에 위치시키는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 장치.
- 제 25 항에 있어서, 상기 전달 수단은 홈이 제공되고 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 회전이 가능한 실린더로 구성되며, 상기 홈은 실린더가 제 1 위치에 있을 때 저장 메거진에 수용된 적어도 하나의 유리관을 맞물고, 실린더가 제 2 위치로 회전된 후 적어도 하나의 유리관이 이동하여 상기 그루브에 수용되는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 장치.
- 제 25 항에 있어서, 상기 장치는 상기 그루브 내에 적어도 하나의 관을 측방향으로 움직이기 위한 정렬 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 유리관 전송 장치.
- 제 25 항에 있어서, 상기 장치는 상기 클램핑 수단에 의해 안으로 적어도 하나의 유리관이 위치되는 V형 그루부를 각각 갖는 상부 및 하부 척이 더 구성되고, 상기 척은 적어도 하나의 관을 상기 V형 그루브에 고정하는 압착 막대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 장치.
- 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치에 있어서,적어도 하나의 유리관의 제 1 단부 구역을 수용하기 위한 상부 V형 그루브가 제공된 상부 척,적어도 하나의 유리관의 제 2 단부 구역을 수용하기 위한 하부 V형 그루브가 제공된 하부 척,상부 V형 그루브와 연동하는 상부 압착 막대 및하부 V형 그루브와 연동하는 하부 압착 막대로 구성되고, 상기 상부 및 하부 척은 서로에 대하여 반대 방향으로 이동이 가능하며, 상기 상부 및 하부 압착 막대는 상부 및 하부 척 사이에 적어도 하나의 유리관을 유지하기 위하여 적어도 하나의 유리관에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 장치는 상부 및 하부 척사이에 유지된 적어도 하나의 유리관에 대하여 방사형으로 이동이 가능하고 대체로 원형으로 둥글게 형성된 가열 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치.
- 제 30 항에 있어서, 상기 상부 및 하부 척은 상기 가열수단으로부터 적어도 하나의 유리관을 부분적으로 차폐하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치.
- 제 31 항에 있어서, 상기 상부 및 하부 척은 수냉식으로 조절된 온도로 유지되고, 따라서 섬유 광학 커플러의 광학 특성은 상기 상부 및 하부 척의 온도에 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 압착 막대는 적어도 하나의 유리관에 반복가능한 수준의 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 커플러 인발 장치.
- 섬유 삽입 수단에 적어도 두 개의 광섬유를 전달하기 위한 섬유 광학 커플러 자동 제조용 장치에 있어서,각각 하나의 광섬유를 포함한 적어도 두 개의 광섬유 공급원,상기 공급원으로부터 섬유 삽입 수단으로 각 광섬유의 미리 정해진 길이를 벌충하고, 상기 미리 정해진 길이를 섬유 삽입 수단에 이송하기 위한 섬유 이송 장치,미리 정해진 길이가 섬유 이송 장치로 벌충되기 전에 광섬유의 미리 정해진 길이에서 부스러기를 제거하기 위한 수단 및광섬유를 상기 미리 정해진 길이로 조정하기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조용 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 섬유 이송 장치는상기 공급원으로부터 광섬유를 받기 위한 적어도 두 개의 입력 안내관,상기 입력 안내관으로부터 광섬유가 유동 롤러와 모터 구동식 롤러 사이로 이송되고, 역전가능한 스텝 모터에 의해 구동되는 롤러와 연동하는 적어도 두 개의 유동 롤러 및 상기 롤러로부터 광섬유를 받고 상기 섬유 삽입수단의 섬유 안내관에 섬유를 이송하기 위한 적어도 두 개의 출력 안내관으로 구성된 것을 특징으로 하는섬유 광학 커플러 자동 제조용 장치.
- 제 35 항에 있어서, 상기 부스러기 제거 수단은 섬유 안내관 속으로 가스를 유도하기 위하여 섬유 삽입 수단의 섬유 안내관의 입력 단부 부근에 형성된 부품으로 구성된 것을 특징으로 하는섬유 광학 커플러 자동 제조용 장치.
- 섬유 광학 커플러 자동제조에 사용되는 장치로서, 각각 보호 피막이 제공된 적어도 두 개의 광섬유를 구멍이 있고 단부 구역이 제공된 적어도 하나의 유리관에 삽입하기 위한 섬유 삽입 장치는상기 구멍에 대하여 길이방향으로 이동 가능한 유지관,상기 유지관 내에 형성되고 유지관에서 제 1 거리 만큼 돌출되는 적어도 두 개의 섬유 안내관,상기 유지관 내에 형성되고 유지관에서 제 2 거리 만큼 돌출되는 윤활제를 공급하기 위한 공급관으로 구성되고,상기 제 2 거리는 제 1 거리보다 길며 상기 윤활제는 광섬유가 구멍을 지날 때 구멍 속으로 공급되고, 상기 유지관이 제 1 위치에 있을 때 각 광섬유는 연속적으로 광섬유에서 보호 피막을 벗기기 위한 수단에 먼저 전달되고, 그 다음 섬유 안내관속으로 후퇴하게 되며, 그 다음 유지관이 제 2 위치로 이동될 때 상기 구멍속으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 섬유 삽입 장치.
- 섬유 광학 커플러 자동제조에 사용되는 장치로서, 각각 가연성 가스가 공급되는 복수의 화염 포트가 제공되고 유리관에 대하여 방사형으로 이동이 가능하며 대체로 완만하게 둘러싸는 두 개의 고리형 구역으로 구성된 것을 특징으로 하는 보호 피막이 벗겨진 광섬유가 제공된 유리관을 가열하기 위한 유리관 가열장치.
- 제 38 항에 있어서, 상기 두 개의 고리 구역은 통상 상기 관에서 이격된 제 1 위치에 위치되고, 상기 관에 이웃하는 위치로 이동이 가능하며, 상기 관에 대하여 방사형으로 이동이 가능함에 따라 서로 결합되어 상기 관을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 유리관 가열장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 장치는 제 1 위치에 버너를 착화하기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 유리관 가열장치.
- 제 40 항에 있어서, 상기 장치는 버너가 제 1 위치로부터 이동된 후 가연성 가스의 흐름을 변경하기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 유리관 가열장치.
- 섬유의 길이를 인장하기 위한 수단과상기 섬유의 인장된 길이에 대하여 이동이 가능하여 화염이 상기 섬유를 자르고 잘려진 섬유의 단부에 둥근 단부 말단을 형성하는 볼 마무리 토치로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 인장을 위한 수단은 섬유의 상기 길이의 대향 단부를 압착하는 한 쌍의 박피 클램프, 적어도 하나의 클램프가 다른 클램프로부터 떨어져 후퇴하도록 상기 박피 클램프중 적어도 하나에 힘을 가하기 위한 수단으로 구성되고, 상기 클램프중 적어도 하나가 섬유가 잘릴 때 후퇴하는 것을 특징으로 하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 제 43 항에 있어서, 상기 클램프중 적어도 하나는 0~2cm 거리를 자유롭게 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 토치는 섬유에 대하여 수직 및 수평으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 볼 마무리 토치는 메탄-산소 토치인 것을 특징으로하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 저 반사율 말단은 -55dB 이하의 역반사를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유의 단부에 저 반사율 말단을 형성하기 위한 장치.
- 유리관의 단부 구역을 고정하기 위하여 유리관의 길이방향 축선을 따라 이동이 가능하고, 상부 부재에 형성된 V형 그루브와 연동하는 상부 압착 막대를 갖는 상부 척, 하부 부재에 형성된 V형 그루브와 연동하는 하부 압착 막대를 갖는 하부 척, 및 상기 관의 단부 구역 사이의 구역을 가열하기 위한 수단으로 구성된 광섬유 커플러 인발 장치로서, 상기 상부 및 하부 압착 막대가 상부 및 하부 V형 그루브에 적어도 하나의 유리관을 고정하기 위하여 유리관에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 압착 막대는 유리관에 반복 가능한 수준의 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 장치는 상부 및 하부 척을 조절된 온도로 유지하기 위한 수단이 더 구성되어, 섬유 광학 커플러의 광학 특성이 척의 온도에 불리한 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 50 항에 있어서, 상기 유지 수단은 상부 및 하부 부재를 통하여 냉각제를 흘리기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 48 항에 있어서, 상기 장치는 상기 구멍에서 공기를 제거하고 유리관의 단부를 막힌채로 유지하기 위한 제 1 및 제 2 진공 실 수단이 더 구성되고, 상기 척은 가열수단으로부터 유리관과 진공 실을 부분적으로 차폐하도록 상부 및 하부 척이 장치의 타부분에 대하여 위치된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 유리관의 제 1 단부로부터 적어도 두 개의 광섬유가 연장되고 상기 유리관의 제 2 단부로부터 적어도 하나의 광섬유가 연장되며, 관의 중간 구역내의 각 섬유의 상기 연장부분이 박피되고, 상기 유리관으로부터 연장된 섬유 부분이 위에 보호 피막을 갖으며, 상기 유리관의 단부를 고정하기 위한 상부 및 하부 유리관 척 수단,상기 관의 중간 구역을 가열하기 위한 수단,상기 박피된 구역이 구멍내에 삽입된 후 구멍에서 공기를 빼내고 관의 단부를 막힌채로 유지하기 위하여 상기 유리관의 단부에 부착되는 상부 및 하부 진공 실 수단으로 구성된 광섬유 커플러 인발 장치에 있어서,상부 및 하부 진공 실 수단은 제 1 및 제 2 공동 형성 부재와 상기 공동에서 공기를 빼내기 위한 수단으로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 공동 형성 부재는 공동 형성 부재 사이에 형성된 공동 안으로 연장되고 상기 홈부사이에 고정된 관의 단부에 이웃하게 실이 서로 접촉하는 활성 위치와 상기 유리관에서 이전된 비활성 위치로부터 이동이 가능하며 원주에 홈부를 갖는 탄성 실이 제공되고 각각 면을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 53 항에 있어서, 상기 공기 빼기 수단은 상기 공동의 공기를 빼기 위한 제 1 공동 형성 부재과 결합된 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 제 54항에 있어서, 상기 장치는 공동에 공기를 불어 넣기 위하여 제 2 공동 형성 부재와 결합된 수단으로 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발 장치.
- 유리관의 제 1 단부로부터 적어도 두 개의 광섬유가 연장되고 상기 유리관의 제 2 단부로부터 적어도 하나의 광섬유가 연장되며, 관의 중간 구역내의 각 섬유의 상기 연장부분이 박피되고, 상기 유리관으로부터 연장된 섬유 부분이 위에 보호 피막을 갖으며, 상기 유리관의 단부를 고정하기 위한 상부 및 하부 유리관 척 수단,상기 관의 중간 구역을 가열하기 위한 수단,각 유리관의 이웃하는 단부가 돌출되어 들어가는 공동을 갖고 상기 유리관의 단부에 부착되는 상부 및 하부 진공 실 수단,상기 공동과 각각 결합하고, 공동으로부터 공기를 빼기 위한 상부 및 하부 진공 실 수단,상기 공동과 각각 결합하고, 공동에 공기를 불어넣기 위한 상부 및 하부 진공 실 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 인발장치.
- 연속적으로 연장되는 복수의 광섬유로 구성된 형태의 섬유 광학 커플러에 접착제를 제공하는 장치에 있어서, 상기 섬유는 섬유 주위로 관이 붕괴되는 위치인 길이방향으로 이웃하는 결합구역과 관의 구멍을 통하여 연장되고, 결합구역에서의 섬유 직경은 구멍에서의 섬유 직경보다 작으며, 상기 장치는 유리관의 두 구멍 속으로 동시에 접착제를 주입하기 위한 수단과 커플러를 고정하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 접착제 제공 장치.
- 제 57 항에 있어서, 상기 주입 수단은제 1 및 제 2 중공 바늘,상기 바늘중 하나를 유리관 구멍의 각 단부에 위치시키기 위한 수단 및상기 제 1 및 제 2 바늘에 각각 연결된 제 1 및 제 2 접착제 공급원으로 구성된 것을 특징으로 하는 접착제 제공장치.
- 제 58 항에 있어서, 상기 유리관은 상부 및 하부 단부를 갖도록 수직으로 형성되고, 최하단 속으로 삽입 가능한 제 1 바늘의 내경이 최상단 속으로 삽입 가능한 제 2 바늘의 내경보다 작은 것을 특징으로 접착제 제공장치.
- 제 59 항에 있어서, 상기 제 1 바늘의 팁이 비스듬함으로써 제 1 바늘이 구멍 속에 위치될 때 제 1 바늘은 관의 길이방향 축선에 대하여 각을 형성하고, 평면상에 놓인 제 1 바늘의 비스듬한 단부는 상기 길이방향 축선에 대하여 직각인 것을 특징으로 하는 접착제 제공장치.
- 제 60 항에 있어서, 상기 제 1 바늘이 상기 구멍에 위치될 때, 상기 제 1 바늘은 상기 길이방향의 축선에 대하여 45°이하로 형성된 것을 특징으로 하는 접착제 제공장치.
- 각각 보호피막이 제공된 적어도 두 개의 광섬유를 구멍을 갖고 단부구역이 제공된 유리관 속에 삽입할 수 있고, 상기 구멍에 대하여 길이방향으로 이동이 가능하고 서로 이웃하게 형성된 적어도 두 개의 안내관이 제공되는 제 1 및 제 2 섬유 삽입수단과 상기 구멍에 대하여 측방향으로 제 1 및 제 2 섬유 삽입수단을 움직이기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조장치.
- 제 62 항에 있어서, 상기 장치는 각 광섬유에 박피된 구역을 형성하기 위한 제 1 및 제 2 수단이 더 구성되고, 상기 보호 피막은 광섬유로부터 제거되며, 상기 제 2 섬유 삽입 수단이 박피된 구역을 형성하기 위한 제 2 수단에 이웃하게 형성될 때 상기제 1 섬유 삽입수단이 상기 유리관에 이웃하게 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 장치.
- 섬유 안내관,섬유가 섬유 안내관의 안팎으로 이동할 수 있도록 섬유 안내관에 광섬유를 전달하기 위한 수단,복수의 작업대,복수의 작업대중 하나에서 다른 하나로 섬유 안내관을 이동시키기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 변경장치.
- 제 64 항에 있어서, 상기 장치는 제 1 작업대쪽으로 섬유 안내관을 이동시키고 제 1 작업대로부터 이격시키기 위한 수단이 더 구성된 것을 특징으로하는 광섬유 변경장치.
- 구멍을 갖고 단부 구역이 제공된 유리관을 커플러 인발 수단에 위치시키고 상기 단부 구역을 커플러 인발 수단에 물리는 단계,각각 보호 피막이 제공된 적어도 두 개의 광섬유를 섬유 삽입 수단에 전달하는 단계,상부 및 하부 박피 클램프사이에서 각 광섬유의 길이가 인장되는 동안 각 광섬유에서 보호 피막을 벗김으로써 각 광섬유에 박피 구역을 형성하는 단계,상기 박피된 구역이 구멍내에서 연장하도록 상기 유리관을 통하여 광섬유를 삽입하는 단계,상기 유리관의 단부에서 공기를 빼내는 단계,상기 유리관의 둘레를 가열하는 단계,상기 유리관에 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 반대방향으로 유리관의 단부구역을 인발하는 단계 및프로그램이 가능한 제어 수단으로 상기 단계들을 조절하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 66 항에 있어서, 상기 방법은 테이퍼진 결합 구역이 형성된 후 상기 유리관의 구멍의 단부속으로 접착제를 공급하는 단계와 접착제를 경화시키는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 67 항에 있어서, 상기 위치시키는 단계는 유리관 저장 메거진에서 커플러 인발 수단으로 유리관을 전달하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 68 항에 있어서, 상기 방법은 광섬유가 유리관 안으로 삽입될 때 유리관을 윤활하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 68 항에 있어서, 상기 방법은 유리관을 통하여 섬유를 삽입하기 이전에 적어도 하나의 광섬유에 저 반사율 말단을 제공하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 70 항에 있어서, 상기 저 반사율 말단을 제공하는 단계는적어도 하나의 광섬유 위에 있는 이격된 두 개의 지점 사이를 인장하는 단계,화염부가 섬유와 만나서 상기 섬유를 테이퍼진 단부를 갖는 두 개의 조각으로 자르도록 주어진 위치로부터 적어도 하나의 광섬유에 대하여 주어진 방향으로 볼 마무리 토치를 이동시키는 단계,테이퍼진 다른 단부로부터 멀어지는 방향으로 미리 정해진 거리만큼 적어도 하나의 테이퍼진 단부를 후퇴시키는 단계 및상기 화염이 테이퍼진 단부중 적어도 하나를 가열하여 짧아지고 둥글어지도록 상기 토치를 계속 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 71 항에 있어서, 상기 박피 클램프들은 4cm 떨어져 위치되어, 둥근 단부 말단을 갖는 광섬유중 적어도 하나에서 과도하게 섬유가 휨어지는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 68 항에 있어서, 상기 섬유 삽입 수단에 광섬유를 전달하는 단계는 섬유 공급원으로부터 섬유 삽입 수단의 적어도 두 개의 섬유 안내관에 각각의 광섬유를 충당하는 단계로 구성되고, 상기 섬유 안내관은 상기 구멍에 대하여 길이방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 73 항에 있어서, 상기 방법은 섬유 안내관의 단부 사이에 가스를 유도하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 73 항에 있어서, 상기 공급관은 섬유 안내관에 이웃하게 형성되고, 상기 방법은 광섬유가 삽입될 때 공급관으로부터 유리관의 구멍으로 윤활제를 공급하는 단계가 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 73 항에 있어서, 상기 박피된 구역을 형성하는 단계는상기 하부 박피 클램프 위에 있는 제 1 부분으로 유지관을 이동시키는 단계,섬유 안내관중 하나를 통하여 광섬유중 하나의 길이를 전달하는 단계,하부 박피 클램프에 상기 광섬유중 하나의 제 1 위치를 물리는 단계,상기 상부 박피 클램프 위에 있는 제 2 부분으로 유지관을 이동시키는 단계,상부 박피 클램프에 상기 광섬유중 하나의 제 2 위치를 물리는 단계,상기 제 1 및 제 2 위치 사이에서 광섬유중 하나를 인장하는 단계,미리 정해진 구역에서 피막이 벗겨질 때까지 상기 박피 클램프 사이에서 인장된 광섬유의 구역을 고온 불활성 가스로된 제트로 가열하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 66 항에 있어서, 상기 유리관을 통하여 광섬유를 삽입하는 단계는상기 광섬유중 제 1 섬유가 구멍으로 들어갈 때까지 통하여 연장되는 광섬유중 하나를 각각 갖는 적어도 두 개의 이웃하는 섬유 안내관을 유리관의 상부 단부 구역에서 길이방향으로 위에 있는 위치로 이동시키는 단계,상기 유리관의 하부 단부 구역으로부터 연결 피그테일을 형성하기 적당한 길이가 연장될 때까지 상기 구멍을 통하여 제 1 섬유 안내관으로부터 제 1 섬유를 진행시키는 단계,상기 유리관의 하부 단부 구역으로부터 연장되는 제 1 섬유의 일부를 물리는 단계,상기 제 2 섬유의 박피된 구역이 제 1 섬유의 박피된 구역의 중간 구역에 위치되도록 제 2 섬유 안내관으로부터 광섬유중 제 2 섬유를 진행시키는 단계,상기 제 2 섬유의 박피된 부분이 구멍의 중간구역에 위치될 때까지 상기 구멍속으로 제 1 및 제 2 섬유를 동시에 진행시키는 단계,제 1 섬유의 박피된 구역이 제 2 섬유의 박피된 구역에 이웃하게 연장될 때까지 상기 제 1 섬유를 진행시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 77 항에 있어서, 상기 방법은 섬유 안내관에 이웃하게 형성된 공급관이 더 구성되고, 상기 공급관은 제 1 및 제 2 광섬유가 안으로 삽입될 때 유리관의 구멍을 윤활하기 위한 알콜이 제공된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 68 항에 있어서, 상기 접착제를 경화시키는 단계는 접착제가 구멍의 단부에 제공될 때 유리관의 각 단부 구역에서 자외선광 빔을 탐지하는 단계로 더 구성되고, 접착제의 흐름은 상기 광 빔에 접촉할 때 정지하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 79 항에 있어서, 상기 접착제를 경화시키는 단계는 접착제가 구멍속으로 공급된 후 유리관의 각 단부 구역에 자외선 광원을 연속적으로 위치시키는 단계로 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 68 항에 있어서, 상기 커플러 인발 수단에 유리관의 단부 구역을 물리는 단계는 상부 압착 막대와 상부 척 V형 그루브 사이와, 상기 커플러 인발 수단의 하부 압착 막대와 하부 척 V형 그루브 사이에 상기 단부 구역을 고정시키는 단계로 더 구성되고, 상기 상부 및 하부 V형 그루브에 유리관을 고정하기 위하여 유리관에 상부 및 하부 압착 막대가 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 제 81 항에 있어서, 상기 방법은 조절된 온도로 상부 및 하부 척을 유지하는 단계로 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 커플러 자동 제조 방법.
- 저장 메거진으로부터 그루브가 제공된 고정 부재로 적어도 하나의 유리관을 전달하는 단계,상기 그루브내에서 적어도 하나의 유리관을 측방향으로 미리정해진 위치까지 전달하는 단계,상기 그루브로부터 상기 커플러 인발 수단의 상부 및 하부척으로 적어도 하나의 유리관을 전송하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 유리관이 저장된 유리관 저장 메거진으로부터 커플러 인발 장치로 유리관을 전송하기 위한 방법.
- 제 83 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유리관은 그루브에 수평으로 형성되고 상기 척에 수직으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 방법.
- 제 83 항에 있어서, 상기 전달 단계는 제 1 위치와 제 2 위치사이에서 홈이 제공된 실린더를 회전시키는 단계로 구성되고, 상기 홈은 실린더가 제 1 위치에 있을 때 저장 메거진에 수용된 적어도 하나의 유리관과 맞물리고, 상기 적어도 하나의 유리관은 실린더가 제 2 위치로 회전되었을 때 그루브에 이동하여 수용되는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 방법.
- 제 83 항에 있어서, 상기 전송 단계는 유리관이 홈에 있을 때 유리관을 물리는 단계, 유리관으로부터 홈을 이격시켜 옴기는 단계 및 그 후 상기 인발 수단으로 유리관을 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 유리관 전송 방법.
- 제 86 항에 있어서, 상기 유리관을 측방향으로 이동시키는 단계는 스톱에 유리관을 강제하는 단계로 구성되고, 상기 강제하는 단계는 유리관을 이동시키는 단계가 시작할 때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 유리관 전송 방법.
- 위에 있는 두 개의 이격된 위치 사이에서 광섬유를 인장하는 단계화염부가 섬유와 만나서 상기 섬유를 테이퍼진 단부를 갖는 두 개의 조각으로 자르도록 주어진 위치로부터 적어도 하나의 광섬유에 대하여 주어진 방향으로 볼 마무리 토치를 이동시키는 단계,테이퍼진 다른 단부로부터 멀어지는 방향으로 미리 정해진 거리만큼 적어도 하나의 테이퍼진 단부를 후퇴시키는 단계 및상기 화염이 테이퍼진 단부중 적어도 하나를 가열하여 짧아지고 둥글어지도록 상기 토치를 계속 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 88 항에 있어서, 상기 토치를 계속 이동시키는 단계는 주어진 방향으로 토치를 계속 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 88 항에 있어서, 상기 토치를 계속 이동시키는 단계는 토치의 방향을 역전시키는 단계와 주어진 방향으로 상기 토치를 다시 이동시키는 단계로 더 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 88 항에 있어서, 상기 인장하는 단계는 두 개의 박피 클램프 사이에서 광섬유를 인장하는 단계와 박피 클램프중 하나로부터 박피 클램프중 적어도 다른 하나를 후퇴시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 88 항에 있어서, 상기 인장하는 단계는 상기 클램프를 동시에 반대 방햐으로 후퇴시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 91 항에 있어서, 상기 박피 클램프들은 4cm 거리로 이격되어 위치되고, 상기 둥근 단부 말단을 갖는 광섬유의 휨이 최소로 되는 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 제 88 항에 있어서, 상기 토치를 계속 이동시키는 단계는 -60dB 이하의 후반사를 갖는 저 반사율 말단을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 광섬유 단부에 저 반사율 말단을 형성하는 방법.
- 연소 가스 공급원과 연결된 각각 복수의 화염 포트가 제공된 두 개의 버너부를 유리관에서 이격된 위치에 유지하는 단계,상기 버너부가 유리관의 대향 측면에 위치하도록 유리관에 대하여 상기 버너부를 이동시키는 단계 및서로를 향하여 상기 버너부를 이동시켜 서로 결합되어 유리관을 감싸도록 버너부를 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 자동화된 섬유 광학 커플러 제조에 사용되는 방법으로 위에 제공되었던 보호 피막이 벗겨진 광섬유가 제공된 유리관을 가열하는 방법.
- 제 95 항에 있어서, 상기 연소 가스는 상기 버너부에 제공되고, 포트로부터 방출되는 가스는 유리관에 대하여 버너부를 이동시키는 단계 이전에 착화되는 것을 특징으로 하는 유리관 가열 방법.
- 제 96 항에 있어서, 상기 연소가스는 가스가 착화될 때 제 1 유량으로 공급되고, 버너부가 상기 유리관을 감싼 후 제 1 속도보다 더 큰 유량으로 공급되는 것을 특징으로 하는 유리관 가열 방법.
- 개별 섬유 안내관 수단의 제 1 단부 속으로 연장된 각각의 광섬유중 하나를 수용한 적어도 두 개의 광섬유 공급원을 제공하는 단계,상기 섬유중 제 1 섬유를 제외한 나머지가 섬유 안내관 수단을 통하여 이동하는 것을 방지하는 단계,제 1 공급원으로부터 제 1 섬유 안내관 수단의 제 2 단부 밖으로 제 1 섬유의 미리 정해진 길이를 벌충하는 단계,제 1 광섬유 상에 박피 구역을 형성하는 단계,상기 제 1 섬유 안내 수단 속으로 제 1 광섬유의 적어도 일부를 후퇴시키는 단계 및상기 유리관의 구멍 안으로 박피된 구역이 연장되도록 유리관 속으로 제 1 광섬유를 삽입하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 자동화된 섬유 광학 커플러 제조에 사용되는 방법으로 유리관에 적어도 두 개의 광섬유를 삽입하는 방법.
- 제 98 항에 있어서, 상기 방법은 각각의 섬유 안내 수단 속으로 가스를 공급하여 상기 수단의 단부로 흘러나오게 하는 단계로 더 구성된 것을 특징으로 하는 유리관에 적어도 두 개의 광섬유를 삽입하는 방법.
- 구멍, 제 1 및 제 2 단부 구역 및 중간 구역을 갖는 유리관을 제공하는 단계,상기 제 1 및 제 2 단부 구역을 제 1 및 제 2 척에 각각 물리는 단계,상기 각각의 제 1 및 제 2 피복된 광섬유에 박피 구역을 형성하는 단계,상기 제 1 섬유 안내관 수단을 통하여 각각 제 1 및 제 2 광섬유를 전달하고, 각 섬유의 일부는 안내관 수단에 남고 상기 박피된 구역은 구멍내에서 연장하도록 유리관 속으로 광섬유를 삽입하는 단계,상기 관을 통하여 연장된 적어도 하나의 섬유를 하부 클램프에 물리는 단계,상기 유리관의 구멍에서 공기를 빼는 단계,상기 유리관의 중간 구역을 가열하는 단계 및상기 유리관에 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 상기 제 1 척과 상기 안내관 수단을 일방향으로 이동시키고 상기 방향의 반대 방향으로 제 2 척과 하부 클램프를 이동시킴으로써 상기 유리관의 단부 구역을 대향 방향으로 인발하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 제조 방법.
- 구멍, 제 1 및 제 2 단부 구역 및 중간 구역을 갖는 유리관을 제공하는 단계,제 1 및 제 2 척에 상기 제 1 및 제 2 단부 구역을 각각 물리는 단계,상기 각각의 제 1 및 제 2 피복된 광섬유에 박피 구역을 형성하는 단계,상기 구멍내에 박피 구역이 연장하도록 유리관 속으로 제 1 및 제 2 광섬유를 삽입하는 단계,상기 유리관의 제 1 단부 구역에 제 1 진공 실을 부착하는 단계,상기 제 1 진공 실로 공기를 불어넣는 반면 제 1 진공 실의 공기를 빼는 단계,상기 유리관의 제 2 단부 구역에 제 2 진공 실을 부착하는 단계,상기 제 2 진공 실의 공기를 빼는 단계,상기 유리관의 중간 구역을 가열하는 단계 및테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 대향하는 방향으로 유리관의 단부 구역을 인발하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 제조 방법.
- 제 101 항에 있어서, 상기 제 2 진공 실의 공기를 빼는 단계는 제 2 진공 실 속으로 공기를 불어 넣는 반면 제 2 진공 실의 공기를 빼는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 제조 방법.
- 섬유 주위로 관이 붕괴되는 위치인 길이방향으로 이웃하는 결합구역과 관의 구멍을 통하여 섬유가 연장되고, 상기 섬유가 결합 구역에서 함께 용융되며, 결합구역에서의 섬유 직경이 구멍에서의 섬유 직경보다 작고, 접착제 제공 장치가 커플러를 고정하는 수단과 유리관의 두 구멍 속으로 동시에 접착제를 주입하기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 연속적으로 연장되는 복수의 광섬유로 구성된 형태의 섬유 광학 커플러에 접착제를 제공하는 방법.
- 제 103 항에 있어서, 상기 커플러는 수직 방향으로 위치되고, 상기 각각의 구멍 단부에 중공인 바늘을 위치시킴으로써 구멍 단부속으로 접착제가 주입되고, 상기 바늘을 통하여 유리관 상단부의 구멍에 공급되는 접착제의 유량이 바늘을 통하여 유리관 하단부의 구멍에 공급되는 접착제의 유량보다 더 큰 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러에 접착제를 제공하는 방법.
- 제 103 항에 있어서, 상기 각 구멍 단부에 중공 바늘을 위치시키고, 상기 각 구멍의 단부 속으로 제 1 의 접착제 방울이 삽입되도록 바늘을 통하여 접착제를 공급한 다음 바늘을 후퇴시키며, 각 구멍 단부에 중공 바늘을 재 위치시키고, 상기 각 구멍의 단부 속으로 제 2 의 접착제 방울이 삽입되도록 바늘을 통하여 접착제를 공급한 다음 바늘을 후퇴시킴으로써 상기 접착제가 구멍속에 주입되는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러에 접착제를 제공하는 방법.
- 제 105 항에 있어서, 상기 구멍의 단부 속으로 접착제를 주입하는 동안, 자외선광 빔이 상기 유리관의 각 단부 구역으로 향해지는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러에 접착제를 제공하는 방법.
- 각각 구멍, 제 1 및 제 2 단부 구역 및 중간 구역을 갖는 복수의 유리관을 제공하는 단계,커플러 인발 장치 속으로 제 1 유리관을 삽입하고 제 1 및 제 2 척에 상기 제 1 유리관의 단부 구역을 물리는 단계,일련의 제 1 의 피복된 광섬유에 박피 구역을 형성하는 단계,제 1 유리관의 구멍내에 상기 일련의 제 1 의 광섬유의 박피 구역이 연장하도록 제 1 섬유 삽입 수단으로부터 제 1 유리관 속으로 상기 일련의 제 1 의 광섬유를 이송하는 단계,상기 제 1 유리관의 구멍에서 공기를 빼내는 단계,상기 제 1 유리관의 중간 구역을 가열하는 단계,상기 제 1 및 제 2 척을 대향 방향으로 이동시킴으로써 제 1 유리관에 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 대향하는 방향으로 제 1 유리관의 단부 구역을 인발하는 단계,상기 커플러 인발 장치 속으로 제 2 유리관을 삽입하고 제 1 및 제 2 척에 제 2 유리관의 단부 구역을 물리는 단계,일련의 제 2 의 피복된 광섬유에 박피 구역을 형성하는 단계,제 2 유리관의 구멍내에 상기 일련의 제 2 의 광섬유의 박피 구역이 연장하도록 제 2 섬유 삽입 수단으로부터 제 2 유리관 속으로 상기 일련의 제 2 의 광섬유를 이송하는 단계,상기 제 2 유리관의 구멍에서 공기를 빼내는 단계,상기 제 2 유리관의 중간 구역을 가열하는 단계,상기 제 1 및 제 2 척을 대향 방향으로 이동시킴으로써 제 2 유리관에 테이퍼진 결합 구역을 형성하기 위하여 대향하는 방향으로 제 2 유리관의 단부 구역을 인발하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 방법.
- 제 107 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 섬유 삽입 수단은 인발 장치에 연속적으로 위치될 때 일제히 이동하는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 방법.
- 제 107 항에 있어서, 상기 피복된 구역은 일련의 제 1 섬유가 제 1 유리관에 삽입될 때 일련의 제 2 섬유로부터 박피되는 것을 특징으로 하는 섬유 광학 커플러 자동 제조 방법.
- 제 1 작업대에 섬유 안내관을 위치시키는 단계,제 1 작업대에서 섬유의 단부가 섬유 안내관의 단부로부터 빠져 나올수 있도록 섬유 안내관에 광섬유를 전달하는 단계,상기 섬유를 적어도 부분적으로 안내관 속으로 후퇴시키는 단계 및상기 섬유 안내관을 제 2 작업대로 이동시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 변경 방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 19980327 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20010823 Comment text: Request for Examination of Application |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20030904 Patent event code: PE09021S01D |
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20040119 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20030904 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |