광섬유 기술

SCHOTT는 60년 이상의 경험을 지닌 선도적인 광섬유 제조업체로서 조명 및 이미징에 중요한 역할을 하고 있습니다. 코너 주변, 협소한 공간, 혹은 뜨겁거나 어두운 곳 등 이와 비슷하게 까다로운 환경에서 빛과 이미지를 가이드해야 하는 광섬유는 세계에서 가장 진보한 기술의 집약체입니다.
광학 유리 섬유란 무엇입니까?

광학 유리 섬유란 무엇입니까?

모든 광섬유 기술의 중심에는 유리 섬유가 있습니다. 이 얇고 유연하고 투명한 소재는 사람 모발의 직경과 같습니다. 빛은 광섬유의 코어를 통해 이동하여, 광섬유 다발의 단부에서 빛을 방출하거나 이미지를 형성합니다.

이러한 투과성은 굴절률이 다른 두 소재를 사용하기 때문에 가능합니다. 유리 섬유는 고굴절률의 코어와 저굴절률의 클래딩으로 구성됩니다. 전반사(TIR) 원리는 빛이 코어와 클래딩 사이의 경계를 제한각 미만으로 칠 경우, 섬유를 따라 반사되어 끝까지 전달되는 것을 말합니다.

Illustration of how a glass optical fiber light guide transfers light

조명 가이드

라이트 가이드는 한쪽 끝에서 반대편 끝으로 빛을 전달합니다. SCHOTT은 섬유의 배열을 랜덤화하여 균질한 조명을 생성합니다.

Illustration of how a glass optical fiber image guide transfers an image of a sail boat

이미지 가이드

이미지 가이드는 장거리로 이미지를 전송하여 이미지를 확대, 축소 또는 반전할 수 있습니다. 이미지 가이드 속의 각 섬유는 단일 이미지 픽셀에 대응하는데, 섬유의 배열에 중요한 요소입니다.

용도 및 기능

용도 및 기능

유리 광섬유는 가혹한 환경의 좁은 공간과 먼 거리를 거쳐 빛과 이미지를 전송할 수 있습니다. 이러한 기능은 의료 부문 검사부터 항공 산업의 조명까지 매우 다양하게 사용할 수 있습니다.

유리 섬유는 전기 간섭의 위험이 없으며 고온 또는 저온과 같은 다양한 환경 요소에 영향을 받지 않습니다. 따라서 광원, 센서 또는 카메라와 같은 전자 장치가 실제 응용 환경에 상관없이 기능하므로 까다로운 환경에 바로 사용할 수 있습니다.
A SCHOTT employee with several glass optical fibers during the production process
장점
유형

유리 광섬유 유형

유리 섬유는 유연한 가이드와 단단한 가이드로 나눌 수 있습니다. 유연한 라이트 또는 이미지 가이드는 보통 단단한 가이드보다 길며 대상물이 코너 주변이나 좁은 공간에 있을 때 사용됩니다. 이를 위해서는 높은 수준의 유연성과 움직임이 필요합니다.

단단한 라이트 또는 이미지 가이드는 융합 섬유 다발로 구성되어 있습니다. 일반적인 조명 응용 분야로는 치과 장비 또는 내시경용 라이트 가이드가 있습니다. 이미징 응용 분야에서는 입력 표면에서 출력 표면으로 확대, 축소 또는 반전된 이미지를 전송할 수 있는 광범위한 테이퍼와 면판을 만드는 데 사용됩니다. 하이브리드 모델도 제공이 가능합니다.
Array of light and image guides based on glass optical fibers
제품

광섬유 가이드 생산 방법

SCHOTT는 유리 섬유를 제조하는 데 필요한 대부분의 예비 성형 블랭크를 제조할 뿐만 아니라 자체적인 섬유 인발 및 권선 설비도 갖추고 있습니다. 이를 통해 특정 고객 요구 사항에 매우 빠르고 유연하게 대응할 수 있습니다.

생산 공정

섬유 인발

섬유 인발

SCHOTT의 다중 섬유 인발 장비에는 중단 상태의 유리 막대가 적재되어 있는데, 이 유리 막대는 하단에서 가열되어 코어와 클래딩 유리를 융합합니다. 이로써 각 시스템에 단일 유리 섬유를 생성합니다. 그 뒤로 섬유는 아래로 끌어당겨지며, 이때 인발 속도가 섬유의 직경을 결정합니다. 이미지 전도체의 경우, 이 공정이 여러 번 반복되며 다수의 섬유가 수집되고 멀티 드로우 공정에서 함께 끌어당겨 집니다.
정밀 다발화 및 압출

정밀 다발화 및 압출

a) 정밀 다발화

여러 1차 다발을 최종 다발로 묶는 가공으로, 이때 광섬유 배열은 보통 임의의 다발로 이루어집니다. 응용 분야에 따라 무작위 패턴(라이트 가이드)이나 특정 패턴(이미지 가이드)으로 섬유를 배열해야 합니다.

b) 압출

최종 섬유 다발에는 압출 라인에서 폴리머와 피복하여 케이블을 형성할 수 있는 옵션이 있습니다. 이후의 조립 공정에서는 고객의 요구 사항에 따라 광섬유 다발과 케이블을 길이에 맞게 절단하고 엔드 슬리브를 장착합니다.

종단 단말

종단 단말

응용 분야에 따라, 슬리브에 다발을 고정하기 위해 특수 a) 접착 또는 b) 융합 공정이 사용됩니다. 고온 융합 중에는 섬유 다발의 종단이 연화되고 열 및 압력으로 압착되며, 이로써 개별 섬유들 사이의 공간을 제거하고 다발의 직경을 감소시킵니다. 그 결과 개별 섬유의 양이 증가하여 매우 높은 투과율과 매우 조밀한 표면을 가진 다발이 만들어집니다. 유기 접착제가 필요 없기 때문에 다발은 매우 높은 온도도 견딜 수 있습니다.
재인발 및 재성형 재인발 및 재성형 재인발 및 재성형 재인발 및 재성형
  • 재인발 및 재성형
  • 재인발 및 재성형
  • 재인발 및 재성형
  • 재인발 및 재성형

재인발 및 재성형

여러 개의 섬유로 만들어진 다중코어 로드는 원뿔꼴로 늘어나거나 맞춤형 형태로 구부리거나 꼬을 수 있습니다. 이러한 방식은 특히 로드, 콘, 테이퍼 또는 인버터로 제작된 견고한 가이드에 쓰입니다.
연삭 및 연마 처리

연삭 및 연마 처리

최적의 빛 투과율을 보장하기 위해 섬유 다발의 양쪽 끝은 광학 등급 품질로 연삭 및 연마 처리됩니다. SCHOTT의 표준 옵션은 광학 축에 직각으로 연마하는 것이지만, 면판과 같은 특수 응용 분야의 경우에는 곡선 연마도 가능합니다.
품질 검사

품질 검사

SCHOTT는 정의된 요구사항을 충족할 수 있도록 일관적이고 신뢰할 수 있는 제품 품질을 보장합니다. 표준 측정에는 DIN 58141 Part 1, Part 2 및 Part 3에 따른 광학 성능 측정과 특정 응용 분야에 따른 맞춤형 광학 측정이 포함됩니다.
혁신

Karen Holst, Senior Product Manager Medical at SCHOTT Lighting and Imaging, with PURAVIS® glass optical fibers
뉴스 및 혁신 스토리

10년 경험의 PURAVIS® 유리 섬유

이러한 고성능 섬유는 외과 의사들이 신체 내부의 구조와 조직을 검사해야 하는 때 등의 의료 기술에 사용됩니다. SCHOTT 조명 및 이미징의 의료 분야 수석 제품 관리자인 Karen Holst는 지난 10년을 돌아봅니다.

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Doctor holding medical endoscope

유리가 의료 기기에 적합한 5가지 이유

유리 섬유는 광 전달 시 폴리머 섬유에 비해 많은 이점을 제공합니다. 유리가 내시경 및 치과 장비와 같은 의료 기기에서 빛을 전달하는데 가장 적합한 5가지 이유가 있습니다.

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인증 기업

SCHOTT은 엄격한 규제 지침을 준수하고 ISO-13485, 50001 및 9001/14001뿐만 아니라 ASD9100D 및 MIL-STAN-810G를 비롯한 다양한 품질 보증 인증서를 보유하고 있습니다.

SCHOTT: 신뢰할 수 있는 광섬유 제품 공급업체

SCHOTT는 지난 60년 동안 다음과 같은 분야의 주요 시장과 특수 분야 모두에 최고 품질의 광섬유 제품을 개발 및 공급해 왔습니다.

  • 의료
  • 산업
  • 현미경 검사
  • 항공
  • 자동차
  • 방위

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