CN101622564A - 光缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有使耐久性能得到改善的结构的光缆。作为基本结构，该光缆具备光纤芯线以及包覆该光纤芯线外周的缆护套。光纤芯线由玻璃纤维以及紫外线固化树脂的包覆层构成。此外，为了实现作为耐久性能的优异的耐冲击性，光纤芯线的包覆层包括杨氏模量为200MPa以上的第一包覆层。另一方面，缆护套由不含卤素的热塑性树脂构成。缆护套的厚度为0.7mm以上，同时该缆护套具有按照UL标准为V2以上的阻燃性、并且其杨氏模量等于或高于第一包覆层的杨氏模量。

Description

光缆

技术领域

本发明涉及可适用于光LAN配线等的光缆，所述光LAN配线用于信息设备之间的连接。

背景技术

随着近年光通信技术的进步，开始采用光通信用的LAN(LocalArea Network)配线和设备之间的配线等。如果还考虑到在错综复杂的部分或有凹凸的特殊环境下的使用，则人们期望在室内或车辆内的光LAN配线、设备间的光配线等中所使用的光缆是一种挠性优异的、并且直径细的光缆。

在上述特殊环境下使用的光缆，与通常的光缆(用于长距离通信的光缆)相比，尺寸较短(1m～20m)。因此，对于这种短尺寸的光缆而言，不要求通常的光缆那样的低的传输损失。与此相反，在特殊环境下使用光缆的情况下，经常在光缆的护套中加入30重量％以上的阻燃剂。这是因为，如果光缆的外形尺寸小，则每单位体积的表面积变大从而容易与空气接触，而且，从环境问题的角度来看，有必要使用阻燃性低的不含卤素的阻燃剂。

此外，光LAN配线和设备间配线等是使用于设置在特殊环境(例如室内或车辆)中的设备之间的短距离的光通信，该短距离的光通信与长距离光通信不同。因此，对于以在特殊环境下使用为前提的光缆而言，多模光纤在大多情况下是适用的，其与单模光纤相比，光连接性优异、并且芯径大。但是，与通用的单模光纤相比，多模光纤因受温度伸缩等外部干扰因素的影响而容易造成传输损失增加。因此，光纤芯线的包覆层使用杨氏模量为1MPa左右的紫外线固化型软质丙烯酸树脂(软层)，以缓解外部干扰因素的影响。

此外，作为光纤芯线数目较少且光缆的外形尺寸小的光缆，已知有引入光缆和室内光缆形状的光缆(例如，参见专利文献1)。这种光缆，通常在1根～数根的光纤芯线的两侧配置有受拉部件，并且这些光纤芯线和受拉部件被由热塑性树脂构成的光缆护套包覆成一体。另外，在上述专利文献1中，通过在光纤芯线的周围配置纤维状的介入体，从而使得光缆具有耐冲击特性和耐侧压特性。

另外，作为用于错综复杂的地方的配线或门的开关部分的配线，在室内、车辆等特殊环境下使用的光缆要求具有高的弯曲性能。此外，一般使用光连接器来将光缆连接至设备上，但是，有时候在现场安装光连接器，或者即使制造厂商预先将光连接器安装在光缆上的情况下也是为了减少制造成本，所以要求一种对光连接器的安装性优异的光缆。

目前，作为引入光缆和室内光缆，已知有这样的光缆结构：例如，如图14的区域(a)所示，在光纤芯线2的两侧配置有由直径为0.4mm左右的钢丝构成的受拉部件3，并且将这些光纤芯线2以及受拉部件3用缆护套4包覆成一体，使得缆外径达到2～4mm左右(例如，参见专利文献2)。此外，如图14的区域(b)所示，作为受拉部件3，已知有绞合多根细钢丝而形成的绞合钢丝。而且，作为受拉部件3的结构，还已知有这样的结构，其中，用玻璃纤维或芳纶纤维等代替钢丝，并将所述玻璃纤维或芳纶纤维等用树脂固化而形成一体。

专利文献1：日本特开2004-144821号公报

专利文献2：日本特开2004-198588号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人对现有的光缆进行了研究，结果发现有以下的问题。即，可以想象到会发生这样的情况：小型作业工具(例如，钳子等)掉在光缆(其适用于LAN或设备间的配线等)下面的设置有凸出部分的地方。因此，如果打算在特殊环境下使用光缆，则要求该光缆具有能经得起如上述冲击的耐久性能。但是，如果光缆的外形尺寸小的话，则因为保护该光缆的缆护套的厚度也变薄，从而耐冲击性降低。此外，为了提高阻燃性，将非卤素系阻燃剂添加到缆护套中，但是随着该阻燃剂的添加量的增加，缆护套容易发生塑性变形。在这种情况下，如果施加冲击，则缆护套就会象黏土一样在其上面留有压损痕迹，因而被该缆护套所包覆的光纤芯线也容易发生损伤。而且，在本说明书中，“光纤芯线的损伤”是指，玻璃部分与树脂包覆层间的界面发生剥离、该树脂包覆层发生破裂等。

此外，作为光纤芯线的包覆层，在使用杨氏模量低的树脂(杨氏模量低的丙烯酸树脂层等)时，虽然光纤的传输特性良好，但是如果受到外部的冲击时包覆层本身会发生破裂。随之，布置在光纤芯线的包覆层表面上的着色层也会产生大的应变。通过添加着色剂，紫外线难以穿透着色层，因此多添加断裂伸长率低的交联成分以用于促进固化。结果，断裂伸长率变为2％左右，非常低，因此超过了断裂伸长率的限度，从而着色层自身发生损伤。

另外，如果在如上所述的光纤芯线数目少且外形尺寸小的光缆上施加冲击，则缆护套容易发生破裂，光纤芯线的包覆层也容易发生损伤。如果缆护套发生破裂，则此处容易成为弯曲的起点，因此，存在着在容许弯曲直径以下的条件下光缆本身发生弯曲的危险性。而且，关于光纤芯线的损伤，在受到长期的温度变化或振动等的环境下，存在着纤维玻璃发生破裂的危险性，因此长期可靠性可能不足。

此处，如专利文献1所公开的那样，通过用纤维状的介入体包覆光纤的周围，从而可以改善耐冲击性。但是，就适用于LAN或设备间的配线等的光缆而言，通常安装光连接器后再使用的情况比较多，如果存在纤维状的介入体，则可能存在着使安装连接器的作业性降低的问题。此外，通过增加缆护套的厚度，也可以改善光缆的耐冲击性。但是在这种场合下，光缆的外形尺寸变大，因此，配线的空间增加，与此同时，光缆的弯曲刚性变大，从而存在着光缆本身的操作性变差的问题。

此外，在将光缆用在诸如门之类的开闭部分的情况下，要求光缆具有高的弯曲性能。例如，要求光缆具有这样的耐久性能：在曲率半径R为9mm、左右90°的条件下，将光缆弯曲10万次以上也不会发生损伤。因此，如图14的区域(a)所示，在使用单芯钢丝作为受拉部件的情况下，如果在曲率半径R为9mm、左右90°的条件下进行弯曲，则在大约2000次时就引起金属疲劳(受拉部件的断线)。此外，如图14的区域(b)所示，在使用绞合钢丝作为受拉部件的情况下，弯曲大约1万次时该受拉部件就会发生断线。即，如果在光缆内含有金属线材，则难以保证上述的弯曲性能。

另外，作为光缆的受拉部件，已知可以使用非金属材料，该非金属材料是通过将高强度的玻璃纤维材料或芳纶纤维材料用树脂固化成一体而形成的。但是，这种非金属材料的受拉部件，如果将其弯曲到弯曲半径R为9mm左右时，则有破裂的危险，即使不像金属材料那样完全断线，但是抗张力也会降低。而且，如果使用未用树脂固化的高强度的纤维材料作为受拉部件，则在将光连接器安装到光缆端部上时，处理纤维材料会花费时间，从而存在作业性降低的问题。

为了解决上述问题而进行了本发明，本发明的目的是提供一种光缆，与传统的光缆相比，该光缆具备使耐久性得到改善的结构。此外，在本说明书中，光缆的耐久性是指对环境变化(热、振动、冲击等)或形状变化(弯曲、伸缩等)的耐性(维持品质的性能)，例如用耐冲击性或弯曲性能等来表示。

解决问题所采用的手段

根据本发明的光缆，作为基本结构，其具有光纤芯线(coatedoptical fiber)和包覆该光纤芯线周围的缆护套。光纤芯线具有以石英玻璃为主成分的裸玻璃纤维(bared glass fiber)以及设置在裸玻璃纤维周围并且由紫外线固化树脂构成的包覆层。

在根据本发明的光缆中，为了实现作为耐久性能优异的耐冲击性，光纤芯线的包覆层包括杨氏模量为200MPa以上的第一包覆层(硬层)。另一方面，缆护套由不含卤素的热塑性树脂构成。此外，缆护套的厚度为0.7mm以上，同时，其具有按照UL标准为V2以上的阻燃性，并且具有与第一包覆层相同或者比第一包覆层大的杨氏模量。另外，缆护套包覆光纤芯线，使得该光纤芯线的截面形状呈矩形、椭圆形或圆形。

在具备上述结构的本发明的光缆中，包覆层可以具有多种结构。例如，杨氏模量为700MPa以上的包覆层可以是第一包覆层直接与裸纤维的表面接触的单层结构。此外，包覆层还可以是多层结构，除了第一包覆层之外，还包括设置在裸纤维和第一包覆层之间的第二包覆层(软层)。另外，在这种多层结构的情况下，第二包覆层优选具有0.5～2MPa的杨氏模量。

根据本发明的光缆还可以具备设置在光纤芯线外周的着色层。缆护套包覆成一体该着色层和光纤芯线。在这种情况下，着色层优选具有10％以上的断裂伸长率。另外，在未设置有着色层的结构中，缆护套以直接与光纤芯线接触的状态包覆该光纤芯线。

此外，根据本发明的光缆可以具备设置在着色层外周的保护层。在这种情况下，保护层优选由杨氏模量为50～300MPa的紫外线固化树脂构成。

另一方面，在根据本发明的光缆中，为了实现作为耐久性能优异的弯曲性能，缆护套的内部优选不含金属线材。此外，当沿长度方向使光缆拉伸1％时，缆护套优选具有50N以上的拉伸张力。而且，根据本发明的光缆还可以具备作为光连接器的连接部件，该连接部件安装在缆护套上并位于该光缆的端部。在这种情况下，缆护套优选与光纤芯线形成为一体，使得沿长度方向拉伸该光缆1％时该光缆的总拉伸张力为50N以上。此处，“光缆的总拉伸张力”是指在把持着缆护套的状态下沿长度方向拉伸光缆1％时的拉伸张力，也意味着与缆护套形成为一体的光纤芯线等部件的拉伸张力。此外，缆护套包覆光纤芯线，使得该光缆的截面形状呈矩形、椭圆形或圆形。而且，缆护套的最大外径优选为4mm以下。

为了实现优异的弯曲性能，根据本发明的光缆可以有多种变形。例如，该光缆可以不含抗收缩部件。在这种情况下，光纤芯线的裸纤维表面上优选包覆有杨氏模量为0.1MPa～10MPa的树脂。

此外，该光缆可以不含受拉部件。在这种情况下，缆护套优选由杨氏模量为200MPa～1500MPa的热塑性树脂构成。

另外，在根据本发明的光缆中，在高强度纤维束沿着光纤芯线而设置在该光纤芯线的两侧的状态下，可以与该光缆芯线以一体的形式被缆护套所包覆。在这种情况下，被缆护套包覆的高强度纤维束，优选在从缆护套拔出该高强度纤维束所需的力量为50N/cm～900N/cm的密度下被缆护套所包覆。

在光纤芯线的两侧可以配置将高强度纤维束用基体树脂固化而形成的杆状线材。这些光纤芯线以及杆状线材被缆护套包覆成一体。此外，与光纤芯线的排列方向正交的方向上的杆状线材的厚度，优选为能经得起所规定的弯曲试验的厚度。

此外，弯曲试验是这样进行的：在曲率半径为9mm、左右90°的条件下，弯曲10万次之后，测定缆护套的总拉伸张力。作为优异的弯曲性能，要求当沿长度方向使缆护套拉伸1％时拉伸张力为50N以上。

另外，作为受拉部件而配置在缆护套内的高强度纤维束可以具有导电性。

此外，通过以下的详细说明以及附图，可以更充分地理解本发明的各实施例。这些实施例只是为了举例而示出的，不应该将其考虑为限定本发明的例子。

另外，通过以下的详细说明，可以理解本发明的进一步的应用范围。但是，详细说明以及特定的例子表示的是本发明的优选的实施例，仅是为了举例而示出的，根据该详细说明，本领域技术人员能够进行本发明范围内的多种变形和改良。

发明效果

根据本发明，通过确保缆护套的弹性，作为耐久性能可以获得优异的耐冲击性。即，可以将缆护套的破裂控制在预定的值以下，从而可以减轻受冲击的部分容易弯曲的现象。此外，通过使光纤芯线的包覆层由具有如上所述特性的树脂材料构成，可以减轻断裂伸长率小的着色层的损伤，并抑制包含在光纤芯线内的裸纤维(玻璃纤维)发生破裂，从而可以提高长期可靠性。

此外，根据本发明，可以获得这样的适合于LAN配线的光缆，其具有拉伸张力足以经得起在布设光缆时临时所施加的张力，并且在曲率半径R为9mm、左右90°的条件下弯曲10万次的试验中不发生断裂，而且在安装光连接器时具有优异的作业性。

附图说明

[图1]是用于说明本发明光缆的第一实施例的基本结构(截面结构)以及耐冲击性的实验方法的图。

[图2]是用于说明适用于第一实施例的光缆的第一样品(样品1-1)的光缆芯线的截面结构的图。

[图3]是用于说明适用于第一实施例的光缆的第二样品(样品1-2)的光缆芯线的截面结构的图。

[图4]是用于说明适用于第一实施例的光缆的第三样品(样品1-3)的光缆芯线的截面结构的图。

[图5]是用于说明适用于第一实施例的光缆的第四样品(样品1-4)的光缆芯线的截面结构的图。

[图6]是用于说明适用于第一实施例的光缆的第五样品(样品1-5)的光缆芯线的截面结构的图。

[图7]是示出根据第一实施例的光缆的第一～第五样品(样品1-1～样品1-5)、第一比较例(比较例1-1)、以及第二比较例(比较例1-2)的耐冲击性和温度特性的判断结果的表，所述耐冲击性和温度特性作为其各自的耐久性能。

[图8]是示出本发明光缆的第二实施例的基本结构(截面结构)以及外观的图。

[图9]是用于说明第二实施例的光缆的第一样品(样品2-1)的截面结构的图。

[图10]是用于说明第二实施例的光缆的第二样品(样品2-2)的截面结构的图。

[图11]是用于说明第二实施例的光缆的第三样品(样品2-3)的截面结构的图。

[图12]是用于说明作为光缆耐久性能的弯曲性能的试验方法的图。

[图13]是示出第二实施例的光缆的第一～第三样品(样品2-1～样品2-3)、第一比较例(比较例2-1)、以及第二比较例(比较例2-2)的弯曲性能的判断结果的表，所述弯曲性能作为其各自的耐久性能。

[图14]是示出现有的光缆的截面结构的图。

符号的说明

10、20、20a、20b、20c…光缆，11、11a、11b、11c、11d、11e…光纤芯线，12…玻璃纤维(裸纤维)，13…包覆层，13a…第一包覆层(软层)，13b…第二包覆层(硬层)，14…着色层，15…保护层，16…缆护套，17、17a、17b、17c…受拉部件，18…金属棒，19…锤。

实施本发明的最佳方式

以下，将参照图1～图14对本发明的光缆的各实施例进行详细的说明。此外，在附图的说明中，使用相同的符号表示相同部位或相同部件，省略了重复的说明。

(第一实施例)

首先，将参照图1～图7对根据本发明的光缆的第一实施例进行详细说明。图1是用于说明本发明光缆的第一实施例的图，特别是，区域(a)表示该光缆的基本结构(截面结构)，区域(b)的图示出了用于说明该光缆的耐冲击性的试验方法。在图1的区域(a)中，光缆10具备光纤芯线11、沿光纤芯线11配置在该光纤芯线11两侧的受拉部件17、以及将光纤芯线11和受拉部件17包覆成一体的缆护套16。光纤芯线11具备裸纤维(玻璃纤维)12、设置在玻璃纤维12外周的包覆层13、以及设置在包覆层13的表面上的着色层14。玻璃纤维12具备芯(其沿着表面上的预定的轴伸长，并且具有预定的折射率)和包层(其设置在芯的外周，并且具有比芯低的折射率)。包覆层13可以是由第一包覆层(软层)13a和第二包覆层(硬层)13b构成的多层结构，也可以是仅由硬层构成的单层结构。此外，如图1的区域(b)所示，通过将锤19下落到放置在金属片18上的光缆10的一部分上，从而对该光缆10进行冲击试验。

根据第一实施例的光缆10是这样的光缆，其用于将设置在室内或车辆内的多个信息设备之间进行光学连接，并且其尺寸比较短(例如，1m～20m左右)。具体来说，该光缆10(例如)适用于利用光通信的LAN构建等(LAN用光缆)中。例如，如图1的区域(a)所示，通过将二芯以上的光纤芯线11并列排布，并且在其两侧配置受拉部件17(也可以不配置受拉部件17)，然后将这些光纤芯线11和受拉部件17用缆护套16包覆成一体，从而获得这种光缆10。

光纤芯线11的玻璃纤维12可使用由石英玻璃构成的、芯径为50μm且包层直径为125μm的多模玻璃纤维12。此外，以石英玻璃为主要材料的光纤，可以是芯和包层这二者均以石英玻璃为主要材料，也可以是只有芯以石英玻璃为主要材料、而包层由硬质塑料构成。

光纤芯线11具备玻璃纤维12、覆盖在玻璃纤维12表面上的包覆层13a、13b(其由紫外线固化型丙烯酸树脂构成，外径为245μm左右、以及设置在包覆层13表面上的着色层14。此外，包覆层优选具有第一包覆层13a(软层)和第二包覆层13b(硬层)的双层结构。在这种情况下，通过使内侧的第一包覆层13a的杨氏模量小于外侧的第二包覆层13b的杨氏模量，可以赋予光纤芯线11对侧压的缓冲功能。由此，具有这样多层结构的包覆层13的光纤芯线11可以有效地抑制微弯曲的发生，从而保持良好的光传输特性。

在根据第一实施例的光缆10中，两根以上的光纤芯线11横排配置，并在其两端配置受拉部件17，而且，将这些光纤芯线11和受拉部件17用缆护套16包覆成一体，从而获得光纤芯线10。另外，也可以不配置受拉部件17。即，只要确保光缆整体的拉伸张力在所规定的值以上，在如LAN配线这样的平常不受大的张力的状态下使用时，有时候不用特别需要受拉部件17。但是，通过在缆护套16内配置受拉部件17，可以有效地减轻在布设作业等时施加到光纤芯线11上的张力。此处，受拉部件17可以使用金属线材或芳纶纤维等高强度聚合物纤维束。此外，所使用的高强度聚合物纤维束也可以是用基体树脂固化的杆状线材的形式。

缆护套16由尼龙树脂、聚乙烯等热塑性树脂构成，如图1的区域(a)所示，在该光缆10的截面中，缆护套16覆盖光缆芯线11，从而形成以光纤芯线11的排列方向为长边侧的矩形或椭圆形形状。该缆护套16的短边侧(与光纤芯线11的排列方向正交的方向)的包覆厚度(缆护套16的最小厚度)为0.7mm以上。此外，在缆护套16的截面上，长边侧的外径(缆护套16的最大外径)优选为4mm以下。另外，作为缆护套16的热塑性树脂，可以采用具有按照UL标准为V2的阻燃性的不含卤素的树脂。此外，缆护套16可以采用苯乙烯系、烯烃系、聚酯系、聚氨酯系等多种树脂。该缆护套16是通过填充挤出(充

押出)而形成的。

填充挤出是指在树脂挤压机的模子内侧将挤出的树脂进行压缩，对光纤芯线11等一边加压一边进行挤出的方法。挤出的树脂在模子内为被压缩的状态，并且被挤出到光纤芯线11的外周上的热塑性树脂作为缆护套16，可以对光纤芯线11具有高的附着性。因为缆护套16附着于光纤芯线11，所以在缆护套16发生收缩时可以防止光纤芯线11在缆内蜿蜒。

在根据本发明的光缆中，为了使其具有作为耐久性能的耐冲击性，缆护套16由杨氏模量为200MPa以上且具有弹性的热塑性树脂构成。此外，该缆护套16优选由根据所规定的试验方法测定的破裂率为25％以下的树脂材料构成。

图1的区域(b)是用于说明光缆10的耐冲击性的试验方法的图，对图1的区域(a)中所示的光缆10进行该试验。光缆10具备光纤芯线11、受拉部件17、以及覆盖它们的缆护套16。光纤芯线11由多模玻璃纤维12(其由纤芯和包层构成)、设置在玻璃纤维12外周的包覆层13、以及设置在包覆层13表面上的着色层14构成。此外，包覆层13具有双层结构，该双层结构由附着于玻璃纤维12的第一包覆层13a(软层)和设置在第一包覆层13a的外周的第二包覆层13b(硬层)构成。缆护套16包覆光纤芯线11和受拉部件17，由热塑性树脂构成，并且沿着该光纤芯线11的长度方向形成2mm×3mm的矩形截面。将该光缆10的长边侧(宽度为3mm的面)水平放置，并在光缆10的下面放置棱角为2mm的金属棒20。在这种状态下，从光缆10的上方50mm的高处，将直径为30mm、质量为1kg的锤19下落到该光缆10上。由锤19落下后缆护套16发生的破裂率为25％以下的热塑性树脂来形成根据第一实施例的光缆10的缆护套16。

通过使用具备如上结构的光缆，即使在所布设的光缆受到外力冲击的情况下，也可以将因缆护套的破裂而导致的变形抑制到最小限度，从而可以减轻受冲击的部分容易弯曲的现象。此外，可以减轻在光纤芯线上的包覆层和着色层的损伤，例如，可以减轻玻璃纤维12与包覆层13的界面的剥离、包覆层13或着色层14的破裂等。

(样品1-1)

图2是示出适用于第一实施例的光缆10的第一样品(样品1-1)的光缆芯线11a的截面结构图。图2所示的截面相当于图1的区域(a)所示的适用于光缆10的光纤芯线11的截面。

如图1的区域(a)所示，将两根光纤芯线11a(图2)并列排布，在这些光纤芯线11a的两侧配置受拉部件17，而且，将光纤芯线11a和受拉部件17用截面为2mm×3mm矩形状的缆护套16包覆成一体，从而获得样品1-1的光缆。缆护套16在与光纤芯线11a的排列方向正交的方向上的包覆厚度为0.9mm。此外，缆护套16由聚酰胺系尼龙树脂构成，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。受拉部件17使用将高强度聚合物纤维用聚酯树脂形成为一体的纤维材料。

光纤芯线11a的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模纤维。在样品1-1的光缆中，从使包覆层13的杨氏模量合理化的方面考虑，在玻璃纤维12的外周形成外径至170μm的包覆层13。此外，该包覆层13具有仅有硬层的单层结构，具体来说，该包覆层13由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。而且，在包覆层13的表面上形成外径至180μm的着色层14。着色层14由杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为2％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。

对于如上所构成的样品1-1的光缆，采用图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，样品1-1的缆护套16的破裂率为15％。此外，光纤芯线11a的包覆层13以及着色层14无损伤，并进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品1-1的传输损失的增加量Δα为0.30dB/20m。

此外，在该样品1-1的光缆中，虽然缆护套16使用杨氏模量为1200MPa的热塑性树脂，但是通过使用杨氏模量为200MPa以上的树脂，可以将根据图1的区域(b)所示的试验方法测得的缆护套的破裂率抑制在25％以下。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，该样品1-1的光缆用30秒即可灭火。

关于光缆芯线11a的包覆损伤，只要玻璃纤维12上的紫外线固化型树脂包覆层13的杨氏模量为200MPa以上，就可以防止显著的损伤。但是，如果缆护套的杨氏模量过高，则弯曲刚性增大，从而缆的挠性变差。此外，随着杨氏模量升高，断裂伸长率降低，从而容易破裂，为了防止这种情况的发生，杨氏模量优选为1500MPa以下。而且，由于随着缆护套16的杨氏模量升高断裂伸长率降低，从长期可靠性的观点来看，杨氏模量优选为1200MPa以下。

(样品1-2)

图3是示出适用于第一实施例的光缆10的第二样品(样品1-2)的光缆芯线11b的截面结构图。图3所示的截面相当于图1的区域(a)所示的光缆10中使用的光纤芯线11的截面。

根据与制造样品1-1相同的方法，如图1的区域(a)所示，将两根光纤芯线11b(图3)并列排布，在这些光纤芯线11b的两侧配置受拉部件17，而且，将光纤芯线11b和受拉部件17用截面为2mm×3mm矩形状的缆护套16包覆成一体，从而获得样品1-2的光缆。缆护套16在与光纤芯线11b的排列方向正交的方向上的厚度为0.8mm。此外，缆护套16由聚酰胺系尼龙树脂构成，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。受拉部件17使用将高强度聚合物纤维用聚酯树脂形成为一体的纤维材料。

光纤芯线11b的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模纤维。在样品1-2的光缆中，在玻璃纤维12的外周上形成外径至200μm的包覆层13。此外，该包覆层13具有仅有硬层的单层结构，并且由杨氏模量为1MPa、断裂伸长率为100％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。

在样品1-2的光缆中，也在包覆层13的表面上形成着色层14。而且，从增加着色层14的断裂伸长率的观点来看，该着色层14由添加有着色剂的紫外线固化型丙烯酸树脂构成，以使着色层的杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为10％以上。此外，着色层14的外径为255μm。另外，在样品1-2的光缆中，虽然为了提高断裂伸长率而降低了着色剂的密度，但是通过使着色层的厚度为27.5μm，以使得着色层的厚度比样品1-1的光缆的着色层厚度厚，从而弥补着色的厚度。

对于如上所构成的样品1-2的光缆，采用图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，样品1-2的缆护套16的破裂率为16％。此外，光纤芯线11b的包覆层13以及着色层14无损伤，并且进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品1-2的传输损失的增加量Δα不足0.02dB/20m。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，该样品1-2的光缆用28秒即可灭火。

此外，在该样品1-2的光缆中，虽然缆护套16使用杨氏模量为1200MPa的热塑性树脂，但是与样品1-1相同，通过使用杨氏模量为200MPa以上的树脂，可以将根据图1的区域(b)所示的试验方法测定的缆护套的破裂率抑制在25％以下。另外，关于光缆芯线11b的包覆损伤，只要设置在玻璃纤维12的外周的紫外线固化型树脂包覆层13的杨氏模量为0.5MPa～2MPa、设置在包覆层13的表面上的着色层14的杨氏模量为500MPa～1500MPa，就可以防止显著的损伤。

(样品1-3)

图4是示出适用于第一实施例的光缆10的第三样品(样品1-3)的光缆芯线11c的截面结构图。图4所示的截面相当于图1的区域(a)所示的光缆10的光纤芯线11的截面。

根据与制造样品1-1相同的方法，如图1的区域(a)所示，将两根光纤芯线11c(图4)并列排布，在这些光纤芯线11c的两侧配置受拉部件17，而且，将光纤芯线11c和受拉部件17用截面为2mm×3mm矩形状的缆护套16包覆成一体，从而获得样品1-3的光缆。缆护套16在与光纤芯线11c的排列方向正交的方向上的厚度为0.7mm。此外，缆护套16由聚酰胺系尼龙树脂构成，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。受拉部件17使用将高强度聚合物纤维用聚酯树脂形成为一体的纤维材料。

光纤芯线11c的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模纤维。在样品1-3的光缆中，在玻璃纤维12的外周形成包覆层13。包覆层13具有由第一包覆层13a(软层)和第二包覆层13b(硬层)构成的双层结构。第一包覆层13a形成为从玻璃纤维12的表面至外径200μm处，并且其由杨氏模量为1MPa、断裂伸长率为100％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。第二包覆层13b在第一包覆层13a的表面上形成至外径245μm处，并且其由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。另外，在第二包覆层13b的表面上形成着色层14至外径255μm处，并且该着色层14由杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为2％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。

在样品1-3的光缆中，从将光纤芯线11c的周围用杨氏模量低的树脂来保护的方面考虑，在着色层14的表面上形成厚度为125μm的保护层15。保护层15由杨氏模量为50MPa、断裂伸长率为80％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。此外，在样品1-3的光缆中，在光纤芯线11c的每一根都设置了保护层15，但是也可以将分别包覆至着色层14的多根光纤芯线被保护层15包覆成一体。在这种情况下，保护层15形成了其中多根光纤芯线并列排布的带状。

对如上述所构成的样品1-3的光缆，根据图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，样品1-3的缆护套16的破裂率为17％。此外，光纤芯线11c的包覆层13(第一包覆层13a和第二包覆层13b)以及着色层14均无损伤，并且进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品1-3的传输损失的增加量Δα不足0.02dB/20m。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722中的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，该样品1-3的光缆用29秒即可灭火。

此外，在样品1-3的光缆中，缆护套16使用杨氏模量为1200MPa的热塑性树脂，但是与样品1-1一样，通过使用杨氏模量为200MPa以上的树脂，可以将根据图1的区域(b)所示的试验方法测定的缆护套的破裂率抑制在25％以下。

关于光缆芯线11c的包覆损伤，如果保护层15的紫外线固化型树脂的杨氏模量小于50MPa，则由于光纤芯线在缆化之前处于缠绕在绕线器上的状态，因此保护层容易吧嗒吧嗒地剥离。另一方面，如果杨氏模量为300MPa以上，则对锤下落造成的冲击的吸收效果降低。此外，设置在玻璃纤维12的表面上的紫外线固化树脂的第一包覆层13a优选具有0.5MPa～2MPa的杨氏模量，并且从防止由侧压等导致的显著损伤的方面考虑，着色层14优选具有200MPa以上的杨氏模量。但是，随着杨氏模量的升高，断裂伸长率降低，从而容易破裂，从防止这种情况发生的方面考虑，只要着色层14的杨氏模量为1500MPa以下，就可以防止显著的损伤。

(样品1-4)

图5是示出适用于第一实施例的光缆10的第四样品(样品1-4)的光缆芯线11d的截面结构图。图5所示的截面相当于图1的区域(a)所示的光缆10的光纤芯线11的截面。此外，在样品1-4的光缆中，除了着色层以外，光缆芯线11d的结构与样品1-1的结构相同。

如图1的区域(a)所示，将两根光纤芯线11d(图5)并列排布，在这些光纤芯线11d的两侧配置受拉部件17，而且，将光纤芯线11d和受拉部件17用截面为2mm×3mm矩形状的缆护套16包覆成一体，从而获得样品1-4的光缆。缆护套16在与光纤芯线11d的排列方向正交的方向上的包覆厚度为0.9mm。此外，缆护套16由聚酰胺系尼龙树脂构成，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。受拉部件17使用将高强度聚合物纤维用聚酯树脂形成为一体的纤维材料。

光纤芯线11d的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模纤维。从使包覆层13的杨氏模量合理化的观点来看，在样品1-4的光缆中，在玻璃纤维12的外周形成包覆层13至外径为170μm。此外，该包覆层13具有仅有硬层的单层结构，具体来说，其由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。

对如上述所构成的样品1-4的光缆，根据图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，样品1-4的缆护套16的破裂率为16％。此外，光纤芯线11d的包覆层13无损伤，并且进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品1-1的传输损失的增加量Δα为0.28dB/20m。

此外，在该样品1-4的光缆中，虽然缆护套16使用杨氏模量为1200MPa的热塑性树脂，但是通过使用杨氏模量为200MPa以上的树脂，可以将根据图1的区域(b)所示的试验方法测定的缆护套的破裂率抑制在25％以下。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722中的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，该样品1-4的光缆用30秒即可灭火。

关于光缆芯线11d的包覆损伤，只要玻璃纤维12上的紫外线固化树脂包覆层13的杨氏模量为200MPa以上，就可以防止显著的损伤。但是，如果缆护套的杨氏模量过高，则弯曲刚性增大，从而光缆的挠性变差。此外，随着杨氏模量的升高，断裂伸长率降低，从而容易破裂，从防止这种情况发生的观点来看，杨氏模量优选为1500MPa以下。而且，由于随着缆护套16的杨氏模量的升高断裂伸长率降低，所以从长期可靠性的观点来看，杨氏模量优选为1200MPa以下。

(样品1-5)

图6是示出适用于第一实施例的光缆10的第五样品(样品1-5)的光缆芯线11e的截面结构图。图6所示的截面相当于图1的区域(a)所示的光缆10的光纤芯线11的截面。此外，在样品1-5的光缆中，除了着色层14和保护层15以外，光缆芯线11e的结构与样品1-3的结构实质上是相同的。

根据与制造样品1-1相同的方法，如图1的区域(a)所示，将两根光纤芯线11e(图6)并列排布，在这些光纤芯线11e的两侧配置受拉部件17，而且，将光纤芯线11e和受拉部件17用截面为2mm×3mm矩形状的缆护套16包覆成一体，从而获得样品1-5的光缆。缆护套16在与光纤芯线11e的排列方向正交的方向上的厚度为0.7mm。此外，缆护套16由聚酰胺系尼龙树脂构成，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。受拉部件17使用将高强度聚合物纤维用聚酯树脂形成为一体的纤维材料。

光纤芯线11e的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模纤维。在样品1-5的光缆中，在玻璃纤维12的外周形成包覆层13。包覆层13具有由第一包覆层13a(软层)和第二包覆层13b(硬层)构成的双层结构。第一包覆层13a形成为从玻璃纤维12的表面至外径为200μm处，并且其由杨氏模量为1MPa、断裂伸长率为100％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。第二包覆层13b在第一包覆层13a的表面上形成至外径为245μm处，并且其由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。该样品1-5的光缆的光纤芯线11e不具有样品1-3那样的着色层14和保护层15。

对如上述所构成的样品1-5的光缆，根据图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，样品1-5的缆护套16的破裂率为18％。此外，光纤芯线11e的包覆层13(第一包覆层13a和第二包覆层13b)无损伤，并且进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品1-5的传输损失的增加量Δα小于0.02dB/20m。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，样品1-5的光缆用29秒即可灭火。

此外，在样品1-5的光缆中，虽然缆护套16使用杨氏模量为1200MPa的热塑性树脂，但是与样品1-1一样，通过使用杨氏模量为200MPa以上的树脂，可以将根据图1的区域(b)所示的试验方法测定的缆护套的破裂率抑制在25％以下。

(比较例1-1)

以下对根据第一实施例的光缆10的第一比较例(比较例1-1)进行说明。该比较例1-1的光缆的结构与图1的区域(a)所示的光缆的结构相同(具有与样品1-1～1-5相同的缆结构)。但是，在比较例1-1的光缆中，缆护套16的热塑性树脂使用聚烯烃树脂，该树脂的杨氏模量为100MPa，具有200％的断裂伸长率、以及按照UL标准为比V2高的V0阻燃性，并且不含卤素。此外，光纤芯线与图4的光纤芯线(适用于样品1-3的光缆的光纤芯线11c)相同，具有双层结构的包覆层。该包覆层在玻璃纤维的表面上形成外径至200μm处的第一包覆层(软层)，该第一包覆层由杨氏模量为1MPa、断裂伸长率为100％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。在第一包覆层的表面上形成外径至245μm处的第二包覆层(硬层)，该第二包覆层由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。而且，在第二包覆层的表面上形成外径至255μm处的着色层，该着色层由杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为2％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。该比较例1-1的光缆的光纤芯线与样品1-3不同，不具有保护层。

对如上述所构成的比较例1-1的光缆，根据图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，缆护套的破裂率为50％。此外，在与光纤芯线的玻璃的界面处发现有紫外线固化树脂包覆层的剥离，并发现着色层也有损伤。另外，进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，比较例1-1的传输损失的增加量Δα为0.02dB/20m。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，比较例1-1的光缆用25秒即可灭火。

(比较例1-2)

另外，根据第一实施例的光缆10的第二比较例(比较例1-2)光缆也具有图1的区域(a)所示的缆结构。但是与比较例1-1不同，缆护套16的热塑性树脂使用聚酰胺系尼龙树脂，该树脂的杨氏模量为1200MPa，具有100％的断裂伸长率、以及按照UL标准为V2的阻燃性，并且不含卤素。与图4所示的样品1-3相同，光纤芯线的包覆层具有由第一包覆层和第二包覆层构成的双层结构。即，在玻璃纤维的表面上形成外径至200μm处的第一包覆层，该第一包覆层由杨氏模量为1MPa、断裂伸长率为100％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。在第一包覆层的表面上形成外径至245μm处的第二包覆层，该第二包覆层由杨氏模量为800MPa、断裂伸长率为56％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。而且，在第二包覆层的表面上形成外径至255μm处的着色层，该着色层由杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为2％的紫外线固化型丙烯酸树脂构成。该比较例1-2的光缆的光纤芯线也不具有保护层(与比较例1-1相同)。

对如上述所构成的比较例1-2的光缆，根据图1的区域(b)所示的方法进行耐冲击性试验，结果，缆护套的破裂率为15％。但是，在与光纤芯线的玻璃的界面处发现有紫外线固化树脂包覆层的剥离，并且在着色层上也发现有损伤。而且，进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，比较例1-2的传输损失的增加量Δα为0.02dB/20m。另外，在光缆的阻燃试验(ISO6722的45°倾斜试验)中，针对在70秒以内灭火的标准，比较例1-2的光缆用35秒即可灭火。

接下来，图7是示出作为第一实施例的光缆10的样品1-1～样品1-5、比较例1-1、以及比较例1-2的各自的耐久性能的冲击特性和温度特性的判断结果的表。图7示出了对缆护套的破裂率、光纤芯线是否有损伤(通过手触或目视来确认)、热循环试验导致的传输损失的增加量进行综合判断好坏的结果。此外，在所有的样品中光缆的结构相同，并且在样品1-1～样品1-5中，缆护套使用杨氏模量为1200MPa、断裂伸长率为100％的尼龙树脂，并且光纤芯线的包覆层的结构和材质相互不同。另一方面，在比较例1-1和比较例1-2中，虽然光纤芯线的结构彼此相同(与样品1-3一样，具有双层结构的包覆层)，但是缆护套的材质彼此不同。

此外，如图1的区域(b)所示，从作为测定对象的光缆的上方50mm处落下直径为30mm、质量为1kg的锤，根据测定结果来判断缆护套的破裂率。另外，该判断标准为：破裂率在25％以下的评估为“好”，破裂率在25％以上的评估为“不好”。通过手触和目视来确认包覆层的剥离和破裂等，由此判断光纤芯线是否有损伤。此外，通过进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，测定传输损失的增加量，并且其值为0.5dB/20m以下的判断为“好”。

如图7所示的判断结果可以看出，在(-40℃～125℃)×3循环的温度试验中，所有的样品在实用上均没有问题。此外，在样品1-1的光缆中，虽然与其他的样品相比传输损失增大为0.3dB/20m，但是对于在20m左右的范围内使用的光LAN通信和设备间配线等而言，这是可容许的范围。关于冲击试验，样品1-1～1-5以及比较例1-2的护套的破裂率均在25％以下。在样品1-1～1-5的光纤芯线的包覆层和着色层上都没有发现损伤，与温度特性一起综合判断为“好”。在比较例1-1以及比较例1-2的光纤芯线的着色层上发现损伤，综合判断为“不好”。

(第二实施例)

下面，将参照图8～13对根据本发明的光缆的第二实施例进行详细的说明。图8是示出根据本发明的光缆的第二实施例的基本结构(截面结构)以及外观的图。特别是，区域(a)表示根据第二实施例的光缆20的第一截面结构(矩形形状)，区域(b)表示根据第二实施例的光缆20的第二截面结构(椭圆形状)，区域(c)表示使用了该光缆20的LAN用光缆(安装有光连接器的状态)的一个例子。根据第二实施例的光缆20与第一实施例一样，也具备光纤芯线11、沿着光纤芯线11配置在该光纤芯线11两侧的受拉部件17、以及将光纤芯线11和受拉部件17包覆成一体的缆护套16。光纤芯线11具备裸纤维(玻璃纤维)12、设置在玻璃纤维12外周的包覆层13、以及设置在包覆层13的表面上的着色层14。玻璃纤维12具备芯(其沿着表面上的预定的轴延伸，并且具有预定的折射率)和包层(其设置在芯的外周，并且其折射率比芯的折射率低)。包覆层13可以是由第一包覆层(软层)13a和第二包覆层(硬层)13b构成的多层结构，也可以是仅由硬层构成的单层结构。

根据第二实施例的光缆20是用于将设置在室内或车辆内的多个信息设备之间进行光学连接的光缆，其是适用于LAN或设备间的配线(它们是较短距离(例如，1m～20m左右)的光配线)等的光缆(LAN用光缆)。例如，如图8的区域(a)所示，将光纤芯线11并列排布，在这些光纤芯线11的两侧配置受拉部件17，然后将光纤芯线11和受拉部件17用缆护套16包覆成一体，从而获得这种光缆。而且，在第二实施例中，也可以排除位于缆护套16内的受拉部件17。

光纤芯线11的玻璃纤维12可使用由石英玻璃构成的、芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维12。此外，在以石英玻璃为主要材料的光纤中，可以是芯和包层这两者均以石英玻璃为主要材料，也可以是只有芯以石英玻璃为主要材料、而包层由硬质塑料构成。

光纤芯线11具备玻璃纤维12、覆盖在玻璃纤维12的表面上的包覆层13a、13b(其由紫外线固化型丙烯酸树脂构成，并具有245μm左右的外径)、以及设置在包覆层13表面上的着色层14。此外，包覆层优选具有第一包覆层13a(软层)和第二包覆层13b(硬层)的双层结构。在这种情况下，内侧的第一包覆层13a的杨氏模量小于外侧的第二包覆层13b的杨氏模量，由此可以赋予光纤芯线11对侧压的缓冲功能。因此，具有这种多层结构的包覆层13的光纤芯线11可以有效地抑制微弯曲的发生，从而保持良好的光传输特性。

在根据第二实施例的光缆20中，通过横排配置两根以上的光纤芯线11，在其两端配置受拉部件17，而且，将这些光纤芯线11和受拉部件17用缆护套16包覆成一体(光纤芯线与缆护套一体化)，从而获得光纤芯线10。而且，在第二实施例中，也可以不配置受拉部件17。此处，“光纤芯线与缆护套一体化”是指埋设在缆护套16中的光纤芯线11与缆护套16直接相接触，从而可以共同对付拉伸应力的状态。此外，如后所述，只要确保光缆整体的拉伸张力为所规定的值以上，在如LAN配线那样通常不受大的张力的状态下使用时，有时候不用特别需要受拉部件17。

缆护套16由尼龙树脂、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等热塑性树脂构成，例如，如图8的区域(a)和区域(b)所示，其具有矩形形状或椭圆形状的截面。该缆护套16是通过填充挤出而形成的。填充挤出是指在树脂挤压机的模子内侧将挤出的树脂进行压缩，对光纤芯线11等一边加压一边进行挤出的方法。挤出的树脂在模子内呈被压缩的状态，并且被挤出到光纤芯线11的外周上的热塑性树脂作为缆护套16，对光纤芯线11可以具有高的附着性。因为缆护套16附着于光纤芯线11，所以在缆护套16发生收缩时可以防止由光纤芯线11在缆内蜿蜒而增加的损失。

此外，光纤芯线11的断裂伸长率一般为5％以上，但是如果在断裂伸长率以下持续进行拉伸的状态，则存在于玻璃内的裂纹的增多导致发生静态疲劳，从而随着时间的延长会按一定的概率发生断线。考虑到纤维玻璃部的断裂寿命，在光纤芯线的拉丝时设置适当的筛选级也是重要的。当该筛选级为1.5％时，即使在光缆的配线时对光纤芯线施加1％的伸长率(其相当于筛选级的2/3)，也可以将10年后的玻璃断裂率控制在百万分之一以下这样非常低的值。

在根据本发明的光缆中，由于光纤芯线与缆护套形成为一体，因此光纤的伸长率与缆的伸长率几乎相同。因此，通过将缆护套的伸长率抑制在1％以下，也可以将光纤的伸长率控制在大致1％以下，从而将玻璃的断裂概率控制为非常小。因此，沿长度方向将光缆拉伸1％时的光纤缆的总拉伸张力是指，在把持着缆护套而将光缆拉伸1％时的拉伸张力，还意味着与缆护套形成为一体的光纤芯线等部件的拉伸张力。

在将光缆20用于室内等LAN配线或设备间配线的情况下，只要将光缆受到的拉伸张力假设为50N左右就足够。因此，作为实用的光缆，包括构成该光缆20的光纤芯线11、受拉部件17以及缆护套16在内的整体只要具备经得起50N(优选为70N，该70N的张力被认为是通常允许的张力)的张力的抗张力即可。此外，作为LAN配线或设备间配线，要求减少配线空间并改善操作性，同时也要求其为形状细的光缆，因此，在该第二实施例中，缆护套16的外形尺寸为截面呈4mm以下的矩形状或椭圆状(截面优选为2mm×3mm的矩形)并且使扭曲方向具有指向性，并且在其构成中不包括作为抗张力体的易引起金属疲劳的金属线材。

此外，如图8的区域(c)所示，由于在许多情况下在第二实施例的光缆20的端部上安装光连接器9、或者光源模块和光接收模块等光部件的连接部件后再使用，因此要求其光部件安装性良好。例如，关于光连接器9的安装性，因为光纤芯线11与缆护套16形成为一体，所以只把持着缆护套16就可以固定光连接器9，从而使得安装作业性既简便又良好。另外，如果缆护套16的杨氏模量低的话，则在拉伸光连接器9时，即使用光连接器9把持固定缆护套16，也有可能发生只有缆护套被伸长的危险性。因此，使缆护套16的杨氏模量为200MPa以上、优选为300MPa以上，在沿长度方向将包含光纤芯线11和缆护套16的光缆拉伸1％时，该光缆20的总拉伸张力优选为50N以上，该数值为一般的光连接器的拉伸张力标准。

此外，在根据第二实施例的光缆20中，由于缆护套16与光纤芯线11形成为一体，因此在低温条件下光纤芯线11发生微弯曲从而传输损失容易增大。因此，通常将抵抗缆护套收缩的高强度纤维用树脂固化后形成杆状线材(FRP杆)，不仅将该杆状线材用作受拉部件(抗拉力部件)而且也用作抗收缩部件。另外，也可以有这样的实施方案，即，优先考虑缆的弯曲性，而不使用杆状线材。

在不使用抗收缩部件的情况下，作为该光缆20的光纤芯线11的包覆层，为了不易受到微弯曲的影响，优选的是，在光纤芯线11的玻璃纤维12的表面上设置杨氏模量低的软层(第一包覆层13a)。具体来说，从耐外部损伤性的观点来看，通过将包覆层(其杨氏模量为10MPa以下，比光纤芯线11的最外层(第二包覆层或着色层14)的杨氏模量800MPa～1200MPa低两位数左右)设置在玻璃纤维12的表面和最外层之间，从而可以使微弯曲的微小弯曲径加大。在这种情况下，即使在低温条件下也可以将传输损失保持在良好的程度。此外，如果第一包覆层13a过于柔软，则石英玻璃的位置不稳定从而偏心率变差，因此该第一包覆层13a的杨氏模量优选为0.1MPa以上。

如果使用具备如上结构的光缆，就可以充分地耐受布设时临时所施加的张力，而且，这种光缆具有高弯曲性能(在曲率半径R为9mm、左右90°的条件下进行10万次弯曲试验时不会引起断裂)，而且光连接器的安装作业性也优异。

(样品2-1)

图9是示出第二实施例的光缆20的第一样品(样品2-1)的截面结构图。

该样品2-1的光缆20a在缆护套16内不存在受拉部件。通过将两根光纤芯线11并列排布，并将这些光纤芯线11用2mm×3mm的缆护套16包覆成一体，从而获得样品2-1的光缆20a。光纤芯线11的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维。从玻璃纤维12的表面至外径为250μm处形成为包覆层13。包覆层13由紫外线固化型丙烯酸树脂构成，并且包覆层13由第一包覆层13a和第二包覆层13b构成。从玻璃纤维12的表面至外径为200μm处形成为第一包覆层13a，其杨氏模量低，为1MPa。此外，从第一包覆层13a的表面至外径为250μm处形成为第二包覆层13b，其杨氏模量为800MPa。缆护套16是通过将杨氏模量为1200MPa的尼龙树脂进行填充挤出成型而形成的。

对具有如上结构的样品2-1的光缆20a的拉伸刚性进行说明。拉伸刚性为由杨氏模量E和横截面积S的乘积ES(单位：N)来表示的值。在样品2-1的光缆20a的情况下，于23℃的环境中，玻璃纤维12的直径为125μm、杨氏模量为68.6GPa，因此两根玻璃纤维部分的拉伸刚性为1.7kN。缆护套16的外形为2mm×3mm、杨氏模量为1200MPa，因此缆护套16的拉伸刚性为7.2kN。如果使光纤芯线11的筛选级为1.5％的话，就可以将光纤芯线11沿其长度方向拉伸达1％。因此，当将该光缆20a沿其长度方向拉伸1％时，该光缆20a的总拉伸张力为89N，从而可以超过通常所认为的在室内作业中的一般容许张力50N。在这种情况下，缆护套16只要具有500MPa以上的杨氏模量，就可以超过通常所认为的在室内作业中的一般容许张力50N。

但是，随着缆护套16的杨氏模量升高，缆的弯曲刚性也升高，因此不容易弯曲、操作性也变差。因此，缆护套16的杨氏模量优选控制在1500MPa左右。此外，为了提高缆护套16的抗张力性，还可以考虑增大缆护套16的截面积。然而，如果考虑到光缆的配线空间等，则光缆的外形尺寸(最大外径)优选为4mm以下。另外，考虑到这一点，为了使光缆20a的总拉伸张力(将该光缆20a沿其长度方向拉伸1％时)为70N以上，缆护套16的杨氏模量需要为200MPa以上。

关于光缆的弯曲性能，在以比缆截面(2mm×3mm)的短边侧(2mm宽)的5倍略小的弯曲半径R(9mm)进行弯曲的情况下，施加到光纤芯线11的玻璃纤维部分上的弯曲应变最大也是0.7％，从而可以控制在1％以下。由于玻璃的寿命主要取决于应变的累积时间，因此其受弯曲次数的影响小，与容易产生金属疲劳的钢丝不同的是，玻璃为不容易受到动态疲劳的材料。因此，即使在弯曲半径R为9mm的条件下反复进行10万次左右的弯曲(参照图5的弯曲试验例)，玻璃的断裂概率也很低，为百万分之一，因此在实用时不会发生断线。

此外，缆护套16中所使用的尼龙树脂的断裂伸长率为100％，与在弯曲时施加到缆护套16上的弯曲应变相比存在一位数的差别。因此，缆护套16不会发生龟裂等损伤。而且，在比缆截面的短边侧5倍略小的弯曲半径R(9mm)下，即使反复弯曲10万次，缆护套16也不会发生龟裂，由此证明，只要使该缆护套16的断裂伸长率至少为施加到缆护套16上的最大应变(10％)的10倍，即100％以上即可。

另外，在该样品2-1的光缆20a中，缆护套16虽然使用了尼龙树脂，但是也可以选择聚氨酯树脂或聚乙烯树脂等与尼龙树脂一样具有高的杨氏模量的多种树脂。此外，通过选择使用熔点为150℃左右的树脂，也可以在125℃左右的高温环境下(例如，汽车发动机的周围等)进行配线。

进行(-40℃～125℃)×3循环的温度试验，结果，样品2-1的传输损失的增加量Δα(0.02dB/20m)为良好。此外，作为从玻璃纤维12的表面至外径为150μm以上处形成的第一包覆层13a(软层)，只要在玻璃纤维12的表面上施加杨氏模量为10MPa以下的软质的包覆树脂，就可以将样品2-1的传输损失的增加量Δα控制在0.1dB/km以下。然而，如果第一包覆层13a的杨氏模量过低，则不能牢固地固定玻璃纤维12从而偏心率升高，因此第一包覆层13a的杨氏模量优选为0.1MPa以上。关于光连接器的安装性，在样品2-1的光缆20a的情况下，由于光纤芯线11与缆护套16的热塑性树脂以附着的状态形成为一体，因此只要用光连接器的把持部进行把持就可以固定缆护套16从而可以容易地安装。

(样品2-2)

图10是示出第二实施例的光缆20的第二样品(样品2-2)的截面结构图。

在该样品2-2的光缆20b中，缆护套16内包埋有由高强度纤维构成的受拉部件17a。与图9中的样品2-1相同，通过将两根光纤芯线11并列排布，在这些光纤芯线11的两侧配置作为受拉部件17a的高强度纤维束，并将这些光纤芯线11和受拉部件17a用2mm×3mm的缆护套16包覆成一体，从而获得样品2-2的光缆20b。光纤芯线11的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维。在玻璃纤维12的外周上从玻璃纤维12的表面至外径为250μm处形成为由紫外线固化型丙烯酸树脂构成的包覆层13。缆护套16是通过将软质(杨氏模量为100MPa)的聚烯烃树脂进行填充挤出成型而形成的。

高强度纤维束使用杨氏模量为180GPa的PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)聚合物纤维(集束时的直径为0.4mm左右)。进行填充挤出时，在挤压机的模子和尖端部分中，可以设定高的树脂压(500MPa)，因此可以用护套的树脂牢固地紧包着高强度纤维。由此，即使在光缆20b的终端部在仅把持着护套的状态下拉伸该光缆20b时，所施加到的张力也能够确实地传递到高强度纤维束。此外，因为微米级的极细的高强度纤维被缆护套16紧包着，所以用钳子等常用工具切断时高强度纤维不会散乱而可以简便地被切断。具体来说，高强度纤维的密度为15,000dtex/mm²(13,500旦尼尔/mm²)左右。

该密度可以改述为“从缆护套拔出高强度纤维束时的力量(拉力)为50N/cm以上时的密度”。即使光连接器把持护套的长度约1cm、以50N的拉力牵拉缆护套16，也不能将高强度纤维拔出，因此，所施加的拉力确实传递到高强度纤维束。此外，在制造高强度纤维时，能够以低的反张力(2N左右)进行制造。

关于该样品2-2的光缆20b的拉伸刚性，例如，高强度聚合物纤维束的拉伸刚性(ES乘积)为45kN，玻璃纤维部分的拉伸刚性为1.7kN，缆护套16的拉伸刚性为0.6kN。因此，例如，即使光纤芯线的筛选级较低(0.3％)、强度较低(只能够拉伸至0.2％)，该光缆20b的容许张力也为94N，可以超过通常所认为的在室内作业中的拉伸张力50N或一般容许张力70N。

此外，关于该光缆20b的弯曲性能，例如，与图9的样品2-1一样，在该光缆20b以弯曲半径R(9mm)向短边侧弯曲的情况下，当直径为0.4mm的高强度聚合物纤维束被缆护套16完全固定时，可以计算所施加的最大应变为2％。但是，实际上高强度纤维束的周围只被缆护套16的软质的热塑性树脂压住，因此在该光缆20b弯曲时，高强度纤维虽然有纤维摩擦，但是可以沿长度方向稍微进行移动。因此，即使该光缆20b发生弯曲，在高强度纤维上所产生的最大应变确实得到缓和(与2％的最大应变相比)，不易断裂。此外，当使该光缆20b弯曲时，高强度纤维之间错开，因此高强度纤维束的拉力优选为900N/cm(相当于最大应变2％时的张力)以下。此处，虽然描述了作为高强度纤维束的拉力，但是拔出每一根高强度纤维或一部分高强度纤维时的力量为乘以相对于高强度纤维束的截面积比后所得到的值以下。

在样品2-2的光缆20b中，受拉部件17a为微米级的极细纤维束，并且纤维相互之间是独立的。因此，即使假设产生最大应变的部分的纤维被切断，其它的纤维受被切断的纤维的影响也不大。此外，在该样品2-2中，作为适用于受拉部件17a的纤维，虽然举例了PBO纤维，但是也可使用高强度聚合物纤维(例如芳纶纤维等)或无机纤维(例如炭纤维等)。另外，由于炭纤维具有导电性，因此可以起到为发光元件或光接收元件供电的作用。因此，炭纤维可以同时具有弯曲特性和导电性这两方面，这在疲劳阻断的金属丝中是不可能的。关于光连接器9的安装性，因为构成该光缆20b的光纤芯线11、高强度纤维(受拉部件17a)以及缆护套16的热塑性树脂以附着的状态形成为一体，所以只用光连接器9的把持部把持就可以固定缆护套16，从而易于安装。

(样品2-3)

图11是示出根据第二实施例的光缆20c的第三样品(样品2-3)的截面结构图。

在该样品2-3的光缆20c中，缆护套16内包埋有作为受拉部件17b的高强度FRP(Fiber Reinforced Plastics；纤维强化塑料)。与图9的样品2-1一样，通过将两根光纤芯线11并列排布，在这些光纤芯线11的两侧配置作为受拉部件17b的高强度FRP的杆状部件，而且，将光纤芯线11和受拉部件17b用2mm×3mm的缆护套16包覆成一体，从而获得样品2-3的光缆20c。光纤芯线11的玻璃纤维12使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维。在玻璃纤维12的外周上从该玻璃纤维12的表面至外径为250μm处形成为由紫外线固化型丙烯酸树脂构成的包覆层13。缆护套16是通过将软质(杨氏模量为100MPa)的聚烯烃树脂进行填充挤出成型而形成的。

高强度FRP是通过将杨氏模量为180GPa的PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)聚合物纤维用聚酯系树脂浸渍而获得的，并且其使用外径为0.4mm左右的杆状线材。此外，作为高强度FRP，也可使用无机纤维的玻璃纤维或炭纤维等。关于该样品2-3的光缆20c的拉伸刚性，其具备与图10的样品2-2相同的材质和尺寸的高强度纤维。因此，即使光纤芯线11的筛选级较低(0.3％)、强度较低(只能拉伸至0.2％)，该光缆20b的容许张力也为94N，可以超过通常所认为的在室内作业中的拉伸张力50N或一般的容许张力70N。

此外，关于该光缆20c的弯曲性能，将高强度纤维用聚酯系的基体树脂浸渍。因此，光缆20c的弯曲性能与图10的样品2-2(其中，高强度纤维束的周围用软质的热塑性树脂束缚住)不同，在使该光缆20c弯曲时，高强度纤维不能向长度方向进行移动而缓解应变。因此，高强度FRP的杆状部件在与光纤芯线11的排列方向正交的方向(即，短边侧的弯曲方向)上的厚度，优选形成为能经得起所规定的弯曲试验的厚度。

此处，“经得起所规定的弯曲试验”是指，如图12所示，在曲率半径为9mm、左右90°的条件下弯曲10万次后，光缆的断裂强度为50N以上。另外，“能经得起所规定的弯曲试验的厚度”是指，当将FRP杆状线材的弯曲方向的厚度定为2t、弯曲半径定为R时，在FRP杆状线材的最外(最内)侧产生t/(R+t)的应变，具备能经得起该应变所必要的最小限度的强度的厚度。例如，通过将杆状部件做成弯曲方向的厚度变小的扁平状，从而可以确保规定的拉伸张力而减轻应变。此外，图12是用于说明作为光缆的耐久性能的弯曲性能的试验方法的图。

基本上，如果将断裂伸长率为2％以上的高强度纤维用作受拉部件17，则在弯曲该光缆20c时，通过使高张力纤维整体为扁平状，可以有助于防止由弯曲而引起的断裂。例如，假设高强度FRP的杆状部件的应变较大的地方发生一部分断裂，也不会使所有的高强度纤维发生断裂。虽然每根高强度纤维都通过基体树脂形成为一体，但是与高强度纤维相比基体树脂的弹性率低两位数，因此基体树脂容易破坏。因此，如果一部分高强度纤维发生断裂，则断裂的高强度纤维周围的基体树脂也会破坏，但未断裂的高强度纤维不会同时发生断裂。

关于该光缆20c的弯曲性能，虽然与图10的样品2-2相比，高强度纤维容易发生断裂，但是杨氏模量高的每根高强度纤维通过基体树脂形成为一体，因此也可以起到作为抗收缩体的功能。因此，在低温条件下使用该光缆20c时，抵抗线膨胀系数大的热塑性树脂发生的低温收缩，从而可以减少由微弯曲所导致的缆护套16内的光纤芯线11的损失增大量。

此外，浸渍于高强度纤维中的聚酯树脂热固性树脂，只要该树脂是浸透于纤维之间的树脂，则不管其是紫外线固化型的丙烯酸酯树脂还是粘性低的热塑性树脂均可。关于光连接器9的安装性，由于构成该光缆20c的光纤芯线11、高强度纤维(受拉部件17b)以及缆护套16的热塑性树脂以附着的状态形成为一体，因此只要用光连接器9的把持部把持，就可以固定缆护套16，从而可以容易地进行安装。

(比较例2-1)

下面，对根据第二实施例的光缆20的第一比较例(比较例2-1)的结构进行说明。该比较例2-1的光缆具有图14的区域(a)所示的截面结构。

与图9的样品2-1相同，通过将两根光纤芯线2并列排布，在这些光纤芯线2的两侧配置作为受拉部件3的外径为0.4mm的钢丝，并且，将这些光纤芯线2和受拉部件3用2mm×3mm的缆护套4包覆成一体，从而获得比较例2-1的光缆。与样品2-1～2-3相同，光纤芯线2的玻璃纤维使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维。在该玻璃纤维的外周上从该玻璃纤维的表面至外径为250μm处形成为由紫外线固化型丙烯酸树脂构成的包覆层。缆护套4是通过将软质(杨氏模量为100MPa)的聚烯烃树脂进行填充挤出成型而形成的。

受拉部件3的钢丝的杨氏模量比PBO纤维的杨氏模量大，钢丝的拉伸刚性(ES乘积)为53kN，比玻璃纤维部分的拉伸刚性(1.7kN)大一位数以上。在使用钢丝的情况下，钢丝本身的容许伸长率成为限制，光缆的容许伸长率被限制在0.3％。按照容许伸长率为0.3％来计算的话，则光缆的容许张力为约160N，从而仍然能够超过在室内等使用的光缆的一般容许张力70N。此外，在使用钢丝的情况下，由于钢丝本身的容许伸长率被限制在0.3％，因此即使使用高强度的光纤芯线(例如，筛选级为1.5％)也没有意义。关于光缆的弯曲性，如上述本发明要解决的问题中所描述，由于钢丝发生金属疲劳，因此其弯曲性能低，在弯曲半径R为9mm的条件下弯曲光缆时，钢丝部分发生金属疲劳，弯曲2000次左右时就会断线。

(比较例2-2)

根据第二实施例的光缆20的第二比较例(比较例2-2)具有图14的区域(b)所示的截面结构。

与图9的样品2-1相同，通过将两根光纤芯线2并列排布，在这些光纤芯线2的两侧配置作为受拉部件3的绞合钢丝(其是通过将9根外径为0.17mm的钢丝绞合在一起而形成的)，并且将这些光纤芯线2和受拉部件3用2mm×3mm的缆护套4包覆成一体，从而获得比较例2-2的光缆。与样品2-1～2-3一样，光纤芯线2的玻璃纤维使用芯径为50μm、包层径为125μm的多模玻璃纤维。在玻璃纤维的外周上从该玻璃纤维的表面至外径为250μm处形成为由紫外线固化型丙烯酸树脂构成的包覆层。缆护套16是通过将软质(杨氏模量为100MPa)的聚烯烃树脂进行填充挤出成型而形成的。

受拉部件3的绞合钢丝的拉伸刚性(ES乘积)为86kN，在使用绞合钢丝的情况下，绞合钢丝本身的容许伸长率也成为限制，光缆的容许伸长率被限制在0.3％。按照容许伸长率为0.3％来计算的话，光缆的容许张力为约260N，仍然能超过在室内等使用的光缆的一般容许张力70N。关于光缆的弯曲性，与比较例2-1一样，即使分别使用0.17mm细的钢丝也不能避免金属疲劳。因此，在弯曲半径R为9mm的条件下，达到断线时的次数虽然比比较例2-1增加了，但是经过1万次左右的弯曲时也会发生断线。

下面，图13是示出作为第二实施例的光缆20的样品2-1～样品2-3、比较例2-1以及比较例2-2的各自的耐久性能的弯曲性能的判断结果的表。

该图13示出了具有上述结构的样品2-1～样品2-3、比较例2-1以及比较例2-2的各光缆在弯曲半径R为9mm、左右90°的弯曲试验(参考图12)中被弯曲10万次时的缆张力。此外，关于样品2-1～样品2-3，从光纤寿命的观点来看，纤维的容许伸长率成为限制，从而示出了伸长10％时的缆张力。关于比较例2-1和比较例2-2，由于钢丝的容许伸长率成为限制，因此示出了伸长0.3％时的缆张力。

如图13所示的结果可以看出，在第二实施例的样品2-1～2-3中，虽然弯曲试验后的缆张力比弯曲试验前稍微降低，但是都超过了通常所认为的在室内作业中的拉伸张力50N或一般的容许张力70N。与此相对，比较例2-1和比较例2-2的光缆在弯曲试验中都发生了断线。

根据以上的本发明的说明，显然可以对本发明进行多种变形。只要这些变形不认为是脱离了本发明的思想和范围，所有这些对于本领域技术人员来说显而易见的改进均包含在所附的权利要求书的范围内。

产业上的实用性

根据本发明的光缆可以适用于将设置在室内或车辆内的多个信息设备之间进行光学连接的光配线。

Claims (11)

1.一种光缆，其具有：

光纤芯线，所述光纤芯线具有以石英玻璃为主要成分的裸纤维以及设置在所述裸纤维外周的、并且由紫外线固化树脂构成的包覆层，所述包覆层包括杨氏模量为200Mpa以上的第一包覆层；以及

缆护套，所述缆护套设置在所述光纤芯线的外周，并具有0.7mm以上的最小厚度，所述缆护套由热塑性树脂构成，该热塑性树脂具有按照UL标准为V2以上的阻燃性、其杨氏模量等于或高于所述第一包覆层的杨氏模量，并且所述热塑性树脂不含卤素。

2.权利要求1所述的光缆，

其中所述第一包覆层与所述裸纤维的表面直接接触。

3.权利要求1所述的光缆，

其中所述光纤芯线的包覆层包括设置在所述裸纤维与所述第一包覆层之间的第二包覆层，并且所述第二包覆层的杨氏模量为0.5～2MPa。

4.权利要求3所述的光缆，

其具有设置在所述光纤芯线外周的着色层，并且所述着色层的断裂伸长率为10％以上。

5.权利要求4所述的光缆，

其具备设置在所述着色层外周的保护层，并且所述保护层由杨氏模量为50～300MPa的紫外线固化树脂构成。

6.权利要求1所述的光缆，

该光缆不含有受拉部件，并且，

所述缆护套的杨氏模量为500MPa以上、且1500MPa以下。

7.权利要求1所述的光缆，

其具有安装在所述缆护套上的连接部件，使得该连接部件位于所述光缆的端部；并且，

所述缆护套与所述光纤芯线形成为一体，使得在将所述光缆沿着其长度方向拉伸1％时，该光缆的总拉伸张力为50N以上。

8.一种光缆，其具有：

光纤芯线，所述光纤芯线具有以石英玻璃为主要成分的裸纤维以及设置在所述裸纤维外周的、并由紫外线固化树脂构成的包覆层；以及

缆护套，所述缆护套设置在所述光纤芯线的外周，并在最小外径为4mm以下的内部中不含金属线材，所述缆护套与光纤芯线形成为一体，使得在将该光缆沿着其长度方向拉伸1％时，该光缆的总拉伸张力为50N以上。

9.权利要求1所述的光缆，

其具有高强度纤维束，所述高强度纤维束与所述光纤芯线被缆护套包覆成一体，并且以这样的密度被缆护套所包覆，所述密度为从缆护套中拔出该高强度纤维束所需的力量为50N/cm～900N/cm。

10.权利要求1所述的光缆，

所述缆护套与光纤芯线形成为一体，使得在曲率半径为9mm、左右90°的条件下将该光缆弯曲10万次之后，将该光缆沿着其长度方向拉伸1％时，该光缆的总拉伸张力为50N以上。

11.权利要求1所述的光缆，

其具有导电性的高强度纤维束，所述高强度纤维束与所述光纤芯线被缆护套包覆成一体。

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