CN103123409A

CN103123409A - 光缆

Info

Publication number: CN103123409A
Application number: CN2012104696821A
Authority: CN
Inventors: 本间祐也; 坂部至; 相马一之
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2013-05-29
Also published as: US20130129288A1; TW201326932A; US8989543B2

Abstract

光缆具有光纤带状芯线、抗拉体及外皮。光纤带状芯线是多个光纤并列配置并一体化而构成的。以包围该光纤带状芯线的方式设置有外皮。外皮用于保护光缆。在该外皮所包围的内部空间中可自由扭转地配置有一个光纤带状芯线。

Description

光缆

技术领域

本发明涉及光缆。

背景技术

在日本实开昭60-165918号公报中，记载了一种强化塑料包覆松套管芯线。该松套管芯线具有在由热塑性树脂构成的套管内收容有单根或多根裸纤的结构。多根裸纤没有紧贴在套管上，而是以宽松的状态被收容。

在日本实开昭62-46414号公报中，记载了一种光纤单元。该光纤单元具有在圆筒状套管内的空间中收容多条带状光纤芯线的结构。多条带状光纤芯线彼此重叠，这些带状光纤芯线的一个侧面经由粘接剂粘接在带部件上而一体化。

在日本特开平9-80279号公报中，记载了一种带型光缆。该带型光缆具有将排列成1列的多根光纤夹在2片塑料膜之间而一体化的结构。

在日本特开2011-85854号公报中，记载了一种内置塑料包层光纤（PCF：Plastic Clad Fiber）的光缆。塑料包层光纤具有：塑料包层裸纤，其在由石英玻璃构成的纤芯玻璃的外周形成有由折射率比该纤芯玻璃低的树脂构成的包层；以及包覆层，其由在该裸纤的周围形成的热塑性树脂构成。

发明内容

在中继器（inter-connector）领域（将设备之间或设备内的部件利用光纤连接的领域）中，光缆中包含的光纤的数量有时只要几根至十几根即可。在这种光缆中，其外径较细，为几mm，且光缆的保护包覆层（外皮）较薄。

如上所述，在将多根光纤包含在较薄的外皮内的光缆中，如果在某根光纤与其他光纤彼此交叉时对该交叉部施加侧压，则存在各光纤的传送损耗增加的情况。即使包含在套管内的是光纤带状芯线，也同样地，如果在光纤带状芯线彼此交叉时对该交叉部施加侧压，则存在各光纤带状芯线中包含的光纤的传送损耗增加的情况。

在日本实开昭62-46414号公报中记载的光缆中，多个光纤带状芯线层叠并粘接而一体化，某个光纤带状芯线中包含的光纤不会与其他光纤带状芯线中包含的光纤彼此相交叉。但是，在具有多个光纤带状芯线层叠并粘接而一体化的结构的光缆中，可弯性降低，很难以小径弯曲，铺设作业性差。另外，如果强行弯曲光缆，则有时会使内部的光纤带状芯线强行弯曲，从而使光纤带状芯线中包含的光纤的传送损耗增加。

因此，本发明涉及的光缆具有：光纤带状芯线，其具有并列配置而一体化的多根光纤；以及外皮，其包围光纤带状芯线。在该光缆中，在外皮所包围的内部空间中可自由扭转地配置一个光纤带状芯线。

在该光缆中，通过使多根光纤并列一体化而构成光纤带状芯线，由此，在外皮所包围的内部空间内，一个光纤带状芯线可自由扭转。由此，可以防止光纤之间的交叉，抑制由侧压引起的传送损耗的增加。另外，可以抑制光缆弯曲的情况下的传送损耗的增加。

上述光缆还可以具有抗拉体，该抗拉体设置在光纤带状芯线的周围。在该情况下，在从外部受到冲击时，可以利用抗拉体的缓冲效果保护光纤，抑制传送损耗增大或光纤断裂。

上述光缆还可以具有内套管，该内套管设置在外皮的内侧。在该光缆中，抗拉体设置在内套管和外皮之间，在内套管的内部空间中，可自由扭转地插入一个光纤带状芯线。另外，还可以具有导线，该导线设置在内套管的外侧。通常，如果在光缆中内置导线，则从外部受到冲击时，容易造成光纤断裂。对此，通过在上述光缆中配置抗拉体，即使是具有导线的光缆，也可以有效地减少光纤断裂。

上述光缆还可以具有电磁屏蔽层，该电磁屏蔽层设置在抗拉体和外皮之间。光缆周围的电磁噪声虽然对在光纤中传播的光信号没有影响，但在光缆的端部的连接器内部存在光电转换部件的情况下，可能对转换后的电信号产生影响。如上所述，通过使光缆具有电磁屏蔽层，可以有效地降低上述影响。另外，可以将在光电转换部件中产生的热量，经由电磁屏蔽层高效地释放。

上述光缆还可以具有套管，该套管收容光纤带状芯线及抗拉体。该光缆以抗拉体沿光纤带状芯线配置，外皮包围套管的方式构成。在该情况下，通过将抗拉体与光纤一起收容在套管内，可以在该光缆弯曲时，使抗拉体始终位于光缆的弯曲中心线附近，因此抗拉体容易弯曲，可以降低光纤的僵硬性。

在上述光缆中，也可以使抗拉体在垂直于光缆的中心轴线的剖面中所占的面积，大于或等于剖面中的套管的内面积的5%且小于或等于80%。通过使抗拉体所占的面积大于或等于套管的内面积的5%，从而可以得到充分的缓冲效果。另外，通过抗拉体所占的面积小于或等于套管的内面积的80%，从而可以抑制由抗拉体对光纤的侧压引起的传送损耗。在垂直于光缆的中心轴线的剖面中，进一步优选抗拉体所占的面积大于或等于剖面中的套管的内面积的10%且小于或等于60%。

在上述光缆中，也可以使抗拉体的量除以垂直于光缆的中心轴线的剖面中的套管的内面积而得到的值，大于或等于650d/mm²且小于或等于10400d/mm²。而且，也可以使抗拉体的量除以垂直于光缆的中心轴线的剖面中的套管的内面积而得到的值，大于或等于1300d/mm²且小于或等于7800d/mm²。

在上述光缆中，也可以使抗拉体的量大于或等于500d且小于或等于30000d。通过使抗拉体的量大于或等于500旦尼尔，从而可以在光缆拉伸时，有效地发挥抗拉功能，并有效地抑制由光纤的伸长变形引起的传送损耗增加。另外，通过使抗拉体的量小于或等于30000旦尼尔，从而不会使光缆外径过度增大，可以提供适合于中继器领域的光缆。

上述光缆还可以具有电磁屏蔽层，该电磁屏蔽层设置在外皮和套管之间。光缆周围的电磁噪声虽然对在光纤中传播的光信号没有影响，但在光缆端部的连接器内部存在光电转换部件的情况下，可能对转换后的电信号产生影响。如上所述，通过使光缆具有电磁屏蔽层，可以有效地降低上述影响。另外，可以将在光电转换部件中产生的热量，经由电磁屏蔽层高效地释放。

上述光缆还可以具有配置在外皮和套管之间的一根或多根电线。通常，如果在光缆中内置电线，则从外部受到冲击时容易造成光纤断裂。对此，根据该光缆，由于在套管内与光纤一起配置有抗拉体，因此，即使是具有电线的光缆，也可以有效地减少光纤断裂。另外，在该情况下，也可以使一根或多根电线中的至少一根电线是同轴线。由此，即使在通信设备之间的距离较长的情况下，也可以低噪声地进行电信号传送。

在上述光缆中，也可以使多根光纤各自的数值孔径大于或等于0.25且小于或等于0.45。通过使光纤的数值孔径大于或等于0.25，从而可以将弯曲损耗抑制得充分小，而且可以充分地抑制与光发送器的耦合损耗。另外，通过使光纤的数值孔径小于或等于0.45，因此，可以充分地抑制与光接收器的耦合损耗。

在上述光缆中，也可以使多根光纤各自的纤芯直径大于或等于60μm且小于或等于100μm。通过使光纤的纤芯直径大于或等于60μm，从而在与光发送器连接时，可以将由光轴偏离导致的耦合损耗抑制得较小。另外，通过使光纤的纤芯直径小于或等于100μm，从而可以将与光接收器的耦合损耗抑制得较小。

在上述光缆中，也可以使多根光纤各自的玻璃部分的直径小于125μm。

在上述光缆中，也可以使多根光纤各自包含纤芯和包围纤芯的包层，纤芯由玻璃构成，包层由塑料构成。另外，多根光纤还可以包含着色层，该着色层配置在包层的外周上。由此，在光缆的末端对光纤进行加工时，可以容易地识别成为加工对象的光纤，可以提高作业性。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的光缆的结构的剖视图。

图2是表示光纤带状芯线的剖面结构例的图。

图3是表示光纤带状芯线的剖面结构例的图。

图4是表示光纤带状芯线的剖面结构例的图。

图5是表示光纤带状芯线的剖面结构例的图。

图6是表示第2实施方式涉及的光缆的结构的剖视图。

图7是表示第3实施方式涉及的光缆的结构的剖视图。

图8是表示第4实施方式涉及的光缆的结构的剖视图。

图9是表示第5实施方式涉及的光缆的结构的剖视图。

图10是汇总了实施例的各光缆的构造及评价结果的图表。

图11是汇总了实施例的各光缆的构造及评价结果的图表。

图12是汇总了对比例的各光缆的构造及评价结果的图表。

图13是表示光缆的结构的剖视图。

图14是表示在实施例中所使用的光缆的详细构造和这些光缆的冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、侧压试验、夹断试验、初始光学特性及僵硬性相关的评价结果的图表。

图15是表示在实施例中所使用的光缆的详细构造和这些光缆的冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、侧压试验、夹断试验、初始光学特性及僵硬性相关的评价结果的图表。

图16是表示在实施例中所使用的光缆的详细构造和这些光缆的冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、侧压试验、夹断试验、初始光学特性及僵硬性相关的评价结果的图表。

图17是表示在对比例中所使用的光缆的详细构造和这些光缆的评价结果的图表。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明用于实施本发明的方式。此外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的标号，省略重复的说明。

（第1实施方式）图1是表示第1实施方式涉及的光缆1的剖视图。图1表示垂直于光缆1的中心轴方向的剖面。光缆1具有光纤带状芯线10、抗拉体30及外皮50。

光纤带状芯线10是多根光纤80并列配置并一体化而构成的。多根光纤80通常是偶数根光纤。以包围该光纤带状芯线10的方式，设置有外皮50。外皮50保护光缆1，例如由PVC或PE、EVA等聚烯烃构成。在该外皮50所包围的内部空间中，可自由扭转地配置一个光纤带状芯线10。

也可以在光纤带状芯线10的周围设置抗拉体30。抗拉体30优选纤维状的结构，优选由芳族聚酰胺纤维（“ケブラ一”（注册商标））构成。即使在光纤带状芯线10的周围设置有抗拉体30，光纤带状芯线10也可以自由扭转。

按照上述方式构成的光缆1具有唯一的光纤带状芯线10，因此不存在光纤带状芯线之间交叉的情况，另外，一个光纤带状芯线10中包含的多根光纤也不会彼此交叉，可以抑制施加有侧压时的传送损耗的增加。如果光缆1的弯曲方向是光纤带状芯线10的厚度方向，则可以容易地进行弯曲。另外，即使光缆1的弯曲方向是光纤带状芯线10的宽度方向（多根光纤的排列方向），也可以通过使光纤带状芯线10扭转，而将弯曲方向设为光纤带状芯线10的厚度方向，因此，仍可以容易地进行弯曲。如上所述，可以抑制光缆1的可弯性降低，在弯曲光缆1的情况下，不会使光纤带状芯线10强行弯曲，可以抑制传送损耗的增加。

图2至图5分别是表示光纤带状芯线10的剖面结构例的图。这些图所示的各光纤带状芯线10A至10D是能够作为本实施方式的光缆1及后述的光缆2至7的光纤带状芯线10使用的光纤带状芯线。另外，下面，对于各光纤带状芯线10A至10D是4芯结构的情况进行说明，但并不限定于此。

图2所示的光纤带状芯线10A是4根光纤80A并列配置并通过包覆部86一体化而形成的。各光纤80A具有纤芯81和包围该纤芯81的包层82。例如，纤芯81的直径为80μm，包层82的外径为125μm。包层由含氟紫外线硬化型树脂等形成。

图3所示的光纤带状芯线10B是4根光纤80B并列配置并通过包覆部86一体化而形成的。各光纤80B具有：纤芯81；包层82，其包围该纤芯81；第一包覆层83，其包围该包层82；以及第二包覆层84，其包围该第一包覆层83。例如，纤芯81的直径为80μm，包层82的外径为125μm，第一包覆层83的外径为200μm，第二包覆层84的外径为245μm。

第一包覆层83及第二包覆层84可以由与通常的光纤芯线所使用的材料相同的材料形成。例如各包覆层83、84可以由聚氨酯（甲）丙烯酸酯类的紫外线硬化型树脂形成。在第一包覆层83中，使用杨氏模量较低（几MPa）的较软的树脂，在第二包覆层84中，使用杨氏模量较高（几百至一千几百MPa）的较硬的树脂。与图2所示的光纤带状芯线相比，图3所示的光纤带状芯线10B因具有第一包覆层83及第二包覆层84，侧压特性相应地更加优良。

图4所示的光纤带状芯线10C是4根光纤80C并列配置并通过包覆部86一体化而形成的。各光纤80C具有：纤芯81；包层82，其包围该纤芯81；以及着色层85，其包围该包层82。例如，纤芯81的直径为80μm，包层82的外径为115μm，着色层85的外径为125μm。着色层85可以使用添加颜料等而着色的紫外线硬化型树脂等形成。如果各光纤芯线由不同的颜色着色，则可以根据其颜色识别各光纤芯线。

图5所示的光纤带状芯线10D是4根光纤80D并列配置并通过包覆部86一体化而形成的。各光纤80D具有：纤芯81；包层82，其包围该纤芯81；第一包覆层83，其包围该包层82；第二包覆层84，其包围该第一包覆层83；以及着色层85，其包围该第二包覆层84。例如，纤芯81的直径为80μm，包层82的外径为125μm，第一包覆层83的外径为200μm，第二包覆层84的外径为245μm，着色层85的外径为250μm。第一包覆层83、第二包覆层84及着色层85的结构以及功能与上述相同。

在各光纤80A至80D中，纤芯81的折射率比包层82的折射率大，且纤芯81可以对光进行波导。纤芯81由玻璃形成。在光纤80B至80D中，包层82可以是玻璃，也可以是塑料。纤芯81及包层82双方由玻璃构成的光纤称为AGF（All Glass Fiber）。纤芯81由玻璃构成、包层82由塑料构成的光纤称为HPCF（Hard Plastic Clad SilicaFiber）。第一包覆层83、第二包覆层84、着色层85及包覆部86分别由树脂构成。第一包覆层83由低杨氏模量的树脂构成，第二包覆层84由高杨氏模量的树脂构成。

在各光纤80A至80D中，优选数值孔径（NA）大于或等于0.25且小于或等于0.45。如果数值孔径大于或等于0.25，则即使将光纤以半径5mm这样的小径进行弯曲，传送损耗的增加也较少。如果使纤芯与包层的折射率差较大，则可以使数值孔径较大，可以有效地抑制将光纤以小径弯曲时的传送损耗的增加。但是，虽然折射率调整用的杂质添加量与折射率调整量之间正相关，但由于添加量存在上限，因此纤芯与包层的折射率差有限。因此，数值孔径的上限是0.45。

在各光纤80A至80D中，优选纤芯直径为60至100μm。如果纤芯直径较小，则由于在与连接器连接时由光轴偏离引起的传送损耗增加变大，因此优选纤芯直径大于或等于60μm。如果包层直径与通常的光纤的包层直径相同是125μm，则可以与通常的连接器连接。如果将包层直径设置为125μm，则考虑到所需的包层的径向厚度，优选纤芯直径小于或等于100μm。

在各光纤80A至80D中，优选玻璃部分的直径小于125μm。如果光纤的玻璃部分的直径较大，则光纤在弯曲时容易断裂。如果玻璃部分的直径小于125μm，则光纤不易断裂。包层直径125μm的HPCF与相同包层直径的AGF相比，抗断裂性优异。在将直径4.2mm的光缆以曲率半径2mm弯曲的情况下，如果光缆所包含的光纤芯线是包层直径125μm的AGF，则有时会在一个月内断裂，但对于玻璃纤芯直径80μm的HPCF来说，一个月以上也不断裂的可能性较高。从这一点，本发明的光纤优选HPCF，但并不限定于此。

HPCF由于构成包层的塑料的杨氏模量较低，因此容易因侧压而导致传送损耗的增加。为了改善耐侧压性，优选使用多个HPCF并列配置而成的光纤带状芯线。因此，如果使用具有多个HPCF并列配置而成的光纤带状芯线的光缆，则耐侧压性优良，并且抗断裂性也优异，因此优选。

（第2实施方式）图6是第2实施方式涉及的光缆2的剖视图。图6表示垂直于光缆2的中心轴方向的剖面。光缆2具有光纤带状芯线10、内套管20、抗拉体30、电磁屏蔽层40及外皮50。

光纤带状芯线10插入在内套管20的内部空间21中，可在该内部空间21中自由扭转。内套管20例如由聚氯乙烯（PVC）构成，在内套管20的内部空间21中插入有1个光纤带状芯线10。内套管20的内部空间21具有光纤带状芯线10可以扭转的大小。内套管20的内部空间21的直径，优选与光纤带状芯线10的宽度（多根光纤的排列方向的宽度）相比大0.2mm以上。内套管20例如可以使用厚度为0.3至1mm的内套管。

在内套管20的外侧设置有抗拉体30。抗拉体30优选纤维状结构，优选由芳族聚酰胺纤维构成。优选在抗拉体30的外侧设置电磁屏蔽层40。电磁屏蔽层40由将金属线编织而成的编织体等构成。在电磁屏蔽层40的外侧设置外皮50。

由光缆传播光信号，该光信号不受电磁噪声影响。但是，在光缆端部的连接器的内部存在O/E转换部件的情况下，由于光信号由连接器转换成电信号，因此，光缆2优选在安装连接器的端部附近设置电磁屏蔽层40。在将电磁屏蔽层40设置在抗拉体30的外侧，且位于外皮50内侧的情况下，很难仅在光缆2的端部附近设置电磁屏蔽层40，因此，在光缆2的全长范围内，在外皮50的内侧设置电磁屏蔽层40的这一结构，容易制造。

按照上述方式构成的光缆2也具有唯一的光纤带状芯线10，因此不存在光纤带状芯线之间相交叉的情况，另外，一个光纤带状芯线10中包含的多根光纤也不会彼此交叉，能够抑制施加有侧压时的损耗增加。如果光缆2的弯曲方向是光纤带状芯线10的厚度方向，则可以容易地进行弯曲。另外，即使光缆2的弯曲方向是光纤带状芯线10的宽度方向（多根光纤的排列方向），也可以通过在内套管20的内部空间21中使光纤带状芯线10扭转，从而将弯曲方向设为光纤带状芯线10的厚度方向，因此，仍可以容易地进行弯曲。如上所述，还可以抑制光缆2的可弯性降低，在光缆2弯曲时，不会强行地使光纤带状芯线10弯曲，而能够抑制传送损耗的增加。

用于在光纤带状芯线10的周围确保所需的空间的内套管20，必须具有能够将直径4.2mm的光缆2以曲率半径2mm弯曲的程度的柔软度，从这一点，优选由弹性模量50至1000MPa的PVC或含氟树脂等构成。

（第3实施方式）图7是第3实施方式涉及的光缆3的剖视图。图7表示垂直于光缆3的中心轴方向的剖面。光缆3具有光纤带状芯线10、内套管20、抗拉体30、电磁屏蔽层40及外皮50，并且，还具有导线61及填料70。与第2实施方式的结构相比较，在第3实施方式中，不同点在于，在内套管20的外侧、电磁屏蔽层40的内侧，设置有具有彼此相同的外径的导线61及填料70。在图7中，设有9根导线61及4根填料70，但是数量可以是任意的。也可以使配置在内套管20外侧的全部是导线而没有填料。也可以使用两根导线，使其成为一对。导线61可以是在金属线的周围设置有绝缘层的结构，或者是同轴电线，使其进行电信号传送。另外，抗拉体30设置为，在内套管20和电磁屏蔽层40之间，嵌入导线61及填料70的间隙。

如图7所示，在设置内套管20的情况下，可以将传送电信号的导线61配置在内套管20的外侧。假设没有设置内套管20，则有时导线61向光纤带状芯线10挤压，使得侧压引起的传送损耗的增加变大。因此，导线61配置在内套管20的外侧。

（第4实施方式）图8是表示第4实施方式涉及的光缆4的结构的剖视图。图8表示垂直于光缆4的中心轴方向的剖面。如图8所示，本实施方式的光缆4具有光纤带状芯线10、抗拉体30、收容光纤带状芯线10及抗拉体30的圆筒状的套管130、包覆套管130的外皮50以及电线160。

光纤带状芯线10配置在套管130的内部空间中，在该内部空间中可以晃动。优选光纤带状芯线10配置在光缆4的中心轴线上或其附近。套管130将光缆4的中心轴线包含在其内部空间。在本实施方式中，在套管130的内部空间中配置有一个光纤带状芯线10。为了使光缆4细径化，优选套管130的外径例如小于或等于4.0mm。另外，为了防止来自外部的冲击导致的破损，优选套管130的厚度例如大于或等于0.3mm。

套管130例如利用挤压机制造。作为套管130的材料，优选PVC或偏氯乙烯等含卤素树脂、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂（Ethylene-Vinyl Acetate；EVA）等聚烯烃树脂、ETFE或PFA等含氟树脂。此外，作为套管130的材料，也可以使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、尼龙树脂、聚缩醛树脂、氧化聚烯烃树脂（Polyolefin Oxide Resin）等。套管130可以使用杨氏模量与外皮50相等、或杨氏模量比外皮50大的材料。从提高套管130内部的光纤带状芯线10的耐冲击性及提高侧压特性的角度，优选套管130的杨氏模量比外皮50的杨氏模量大。套管130的杨氏模量例如可以设为10MPa至100Mpa。

再次参照图8。抗拉体30是将光缆4的中心轴线方向作为长度方向的抗拉体，其配置在套管130的内表面和光纤带状芯线10的间隙中，并且，沿着光纤带状芯线10配置。抗拉体30优选纤维状的结构，例如可以由芳族聚酰胺纤维（例如，“東レ·ビユポン社”制的“ケブラ一”（注册商标）或“帝人社”制的“テクノ一ラ”(注册商标）等）构成。

如上所述，在光缆4中，抗拉体30与光纤带状芯线10一起收容在套管130内。由此，在从外部受到冲击时，可以通过抗拉体30的缓冲效果保护光纤带状芯线10，抑制传送损耗增大或光纤80断裂。另外，通过将抗拉体30与光纤带状芯线10一起收容在套管130内，在将该光缆4弯曲时，抗拉体30始终位于光缆4的弯曲中心线附近，抗拉体30容易弯曲，从而可以降低光缆4的僵硬性。由此，根据本实施方式的光缆4，可以抑制来自外部的冲击导致的传送损耗增加或光纤80断裂、以及光缆4的僵硬性。

如后述的实施例所示，优选抗拉体30在垂直于光缆4的中心轴线的剖面中所占的面积，大于或等于该剖面中的套管130的内面积的5%，另外，优选小于或等于80%。通过使抗拉体30所占的面积大于或等于套管130的内面积的5%，从而可以得到充分的缓冲效果，可以更有效地抑制传送损耗增大或光纤80断裂。另外，通过使抗拉体30所占的面积为小于或等于套管130的内面积的80%，由于光纤带状芯线可自由扭转，因此可以抑制由抗拉体30对光纤带状芯线10施加的侧压引起的传送损耗（特别是初始的传送损耗）。此外，如后述的实施例所示，更加优选抗拉体30在该剖面中所占的面积，大于或等于该剖面中的套管130的内面积的10%，另外，更加优选小于或等于60%。

另外，如后述的实施例所示，优选抗拉体30的量大于或等于500旦尼尔，另外，优选小于或等于30000旦尼尔。通过使抗拉体30的量大于或等于500旦尼尔，可以在光缆4被拉伸时有效地发挥抗拉功能，有效地抑制光纤80的伸长变形引起的传送损耗的增加。另外，通过使抗拉体30的量小于或等于30000旦尼尔，不会使光缆4的外径过度增大，可以提供适合于中继器领域的光缆。此外，1旦尼尔表示9000米为1克的丝的粗细。

如果将上述的抗拉体30所占的面积与套管130的内面积的比例，使用将放入套管130内的抗拉体30的量（单位：旦尼尔）除以套管130的内面积（单位：mm²）而得到的值表示，则上述面积比5%相当于650d/mm²。另外，上述的面积比大于或等于5%且小于或等于80%，表示大于或等于650d/mm²且小于或等于10400d/mm²。另外，上述的面积比大于或等于10%且小于或等于60%，表示大于或等于1300d/mm²且小于或等于7800d/mm²。

外皮50呈大致圆筒状，是用于保护光缆4整体而设置的。除了包覆套管130之外，外皮50还包覆电线160。例如，在中继器领域中，期望节省设备周边的配线的空间，因此，优选外皮50的外径小于或等于8.0mm。另外，为了防止来自外部的冲击引起的破损，优选外皮50的厚度例如大于或等于0.3mm。

外皮50与套管130同样地，例如利用挤压机制造。外皮50的材料也与套管130的材料相同，优选PVC或偏氯乙烯等含卤素树脂、PE、PP、EVA等聚烯烃树脂、ETFE或PFA等含氟树脂。此外，作为外皮50的材料，也可以使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、尼龙树脂、聚缩醛树脂、氧化聚烯烃树脂等。外皮50的杨氏模量例如可以设为1MPa至20MPa。其他实施方式的外皮50也相同。

在套管130的外表面130a和外皮50的内表面50a之间配置有多根电线160，该多根电线160围绕光缆4的中心轴并排配置。各电线160与外表面130a及内表面50a这两者接触，并且，相邻的电线160之间彼此接触。在多根电线160中包含同轴线162。各电线160具有金属制的多根导线160a以及包覆这些导线160a的绝缘性包覆材料160b。另外，同轴线162还具有：外部导体160c，其包围导线160a而用于屏蔽；以及绝缘性的感应体160d，其配置在导线160a和外部导体160c之间。此外，同轴线162是用于传送在通过光缆4相互连接的电子设备之间进行发送/接收的电信号而设置的。

通常，如果在光缆中内置有电线，则在从外部受到冲击时容易造成光纤断裂。对此，根据本实施方式的光缆4，在套管130内与光纤带状芯线10一起配置有抗拉体30，因此，可以有效地减少具有电线160的光缆4的断裂。另外，如本实施方式所示，通过使多根电线160中的一部分是同轴线162，从而即使在通信设备之间的距离较长的情况下，也可以低噪声地传送电信号。

也可以将电线160的一部分置换成塑料填料。塑料填料例如由带状的高密度聚乙烯（High Density Polyethylene；HDPE）构成。也可以将与电线160的外径大致相等的HDPE带配置在套管130的外表面130a和外皮50的内表面50a之间。另外，也可以将聚丙烯等纱线配置在套管130和外皮50之间。通过将电线160和塑料填料均匀地密排在套管130的外周，可以良好地保持光缆4的外观。

优选将多根电线160一边绕光缆4的中心轴线捻合一边配置，另外，优选围绕光缆4的中心轴线均匀地配置。另外，如上所述，在具有塑料填料的情况下，优选将多根电线160及塑料填料一起一边绕光缆4的中心轴线捻合一边配置，另外，优选围绕光缆4的中心轴线均匀地配置。通过按照上述方式均匀地配置多根电线160（及塑料填料），从而可以减少在光缆4表面产生的凹凸，良好地保持外观。

参照图8，光缆4还具有电磁屏蔽层40。电磁屏蔽层40设置在套管130和外皮50之间，更加优选设置在电线160和外皮50之间。电磁屏蔽层40例如由将带状的金属螺旋卷绕而成的结构、或者将金属线螺旋卷绕或编织而成的结构等适当地构成。

光缆4的周围的电磁噪声虽然对在光纤80中传播的光信号没有影响，但在光缆4端部的连接器内部存在光电转换部件的情况下，可能会对转换后的电信号产生影响。如本实施方式所示，光缆4通过具有电磁屏蔽层40，可以有效地降低上述影响。另外，可以将光电转换部件中产生的热量，经由电磁屏蔽层40高效地释放。而且，可以防止电磁噪声对在多根电线160中传播的信号或电力的影响。特别地，低速信号容易受电磁噪声的影响，但即使在多根电线160中包含低速信号通信用电线的情况下，也可以利用电磁屏蔽层40有效地屏蔽该低速信号。

（第5实施方式）图9是表示第5实施方式涉及的光缆5的结构的剖视图。图9表示垂直于光缆5的中心轴方向的剖面。如图9所示，本实施方式的光缆5不具有第4实施方式中所示的电线160及塑料填料。因此，没有电磁屏蔽层40和套管130之间的间隙。

如本实施方式所示，即使在光缆不具有电线或塑料填料的情况下，也可以适当地实现上述实施方式的效果。

实施例

在这里，对于实施例进行说明，在该实施例中使用上述实施方式1至3的光缆1至3、和取代光纤带状芯线而使用4根单芯光纤构成的作为对比例的光缆。图10至图12分别是汇总了实施例及对比例的各光缆的构造及评价结果的图表。图10表示实施例1至9，图11表示实施例10至17，图12表示对比例1至6。

在各图中，对于各实施例或各对比例，分别示出光纤的种类、光纤的NA、光纤的纤芯直径、光纤的包层直径、光纤的第一包覆层直径、光纤的第二包覆层直径以及光纤带状芯线（4芯）的尺寸。在光纤的种类一栏中，“HPCF”是纤芯由玻璃构成、包层由塑料构成的光纤，“AGF”是纤芯及包层这两者均由玻璃构成的光纤。在对比例1至5中，取代光纤带状芯线，使用4根单芯的光纤。

另外，在各图中，分别示出光缆的缆线构造、内套管的内径/外径/材料/弹性模量、外皮的内径/外径、以及抗拉体（芳族聚酰胺纤维）的量。在缆线构造一栏中，“类型A”表示图1所示的结构，“类型B”表示图6所示的结构。

而且，在各图中，分别示出侧压特性的评价结果、抗断裂特性的评价结果以及弯曲特性的评价结果。评价侧压特性时，测量使用直径为60mm的圆柱状的芯棒从侧面对光缆施加350N负载时的传送损耗的增加量。在该传送损耗的增加量小于2.0dB时，侧压特性为合格。评价断裂性特性时，测量光缆在1处弯曲180度时的光纤的断裂时间，在各图中，在该断裂时间大于或等于1个月的情况下，标记○记号，在断裂时间大于或等于1周且小于1个月的情况下，标记△记号，在断裂时间小于1周的情况下标记×记号。在断裂时间大于或等于1周的情况下，抗断裂特性为良好（合格）。评价弯曲特性时，测量光缆以半径5mm卷绕10圈时的传送损耗的增加量，在该传送损耗的增加量小于2.0dB时，弯曲特性为合格。

从这些图中判断出以下结论。在未使用光纤带状芯线而使用4根单芯光纤的对比例1至5的各光缆中，侧压特性较差。相对于此，在可自由扭转地配置一个光纤带状芯线的结构即实施例1至17的各光缆中，侧压特性良好。

可以认为在对比例1至5中，4根单芯光纤在交叉的位置受到侧压，因此侧压特性较差。可以认为在光缆中包含有多个光纤带状芯线的情况也同样地，如果在光纤带状芯线之间的交叉点施加侧压，则侧压特性较差。

对比例6的内套管的内径与光纤带状芯线的宽度只相差0.05mm，可以认为在光缆弯曲时，光纤带状芯线在内套管中不能自由地扭转而强行受到力的作用，因此弯曲特性变差。即，是光纤带状芯线在内套管中不能自由扭转的例子。

如果对实施例1至17的各光缆的评价结果进行比较，则可以得到下述结论。在光纤的NA大于或等于0.25的情况下，即使光缆以小径（半径5mm）弯曲，传送损耗的增加也很少。实施例17的光缆因NA小，因此弯曲特性较差。此外，实施例17的纤芯直径是50μm，但这并不是弯曲特性差的直接原因。如上所述，NA的上限由制造上的限制确定为0.45。

如果光纤的玻璃部分的直径增大，则弯取时容易断裂。包层直径125μm的HPCF与包层直径相同的AGF相比，抗断裂性优异。在实施例16的光缆中，光纤为HPCF，玻璃部分的直径为200μm，如果达到该尺寸，则抗断裂特性差。

下面，对于使用上述的实施方式4、5的光缆4、5、和使用作为在套管内没有配置抗拉体的例子的光缆6、2的实施例，进行说明。此外，图13是针对作为用于表示能否降低由抗拉体的支撑引起的光纤的僵硬性的例子的光缆6，示出其构造的剖视图。图13所示的光缆6与第4实施方式的光缆4的不同点是，抗拉体30没有配置在套管130的内侧而是配置在外侧。图13及图6所示的实施例是用于表示能否降低从外部受到冲击时的传送损耗的增加或由抗拉体的支撑引起的光纤的僵硬性的例子，其包含在本发明的范围内。此外，图6所示的光缆2与第5实施方式的光缆5的不同点也同样地，是抗拉体30配置在套管130的外侧而没有配置在内侧。

图14至图16是表示在实施例21至实施例34中所使用的光缆4、5的详细的构造和这些光缆的冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、侧压试验、夹断试验、初始光学特性及僵硬性相关的评价结果的图表。另外，图17是表示在实施例35至实施例37中所使用的光缆6及2的详细的构造和这些光缆的评价结果的图表。在图14至图17中，作为外皮50的构造例举了外径及内径，作为套管130的构造例举了外径及内径，作为抗拉体30的构造例举了量及S_Te/S_Tu（S_Te：垂直于中心轴线的剖面中的抗拉体30的面积。S_Tu：该剖面中的套管130的内面积）。另外，作为光纤80的构造例举了种类、数值孔径（NA）、纤芯直径、包层直径、第一直径、第二直径、颜料直径（即着色层的外径）。另外，作为光纤带状芯线10的构造例举了横宽及纵宽（厚度）。

另外，在图14至图16中，缆线构造1A表示第4实施方式的光缆4的构造，缆线构造1C表示第5实施方式的光缆5的构造。另外，在图17中，缆线构造1E表示图13所示的光缆6的构造，缆线构造1F表示图6所示的光缆2的构造。

另外，在本实施例中，作为使光入射到光纤80的一端的光入射部，使用光射出区域的一条边的大小为20μm的面发射激光元件（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）。另外，作为对从光纤80的另一端射出的光进行检测的光检测部，使用受光区域的一条边的尺寸为100μm的光电二极管（PD：Photo Diode）。

另外，在图14至图17中，冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、侧压试验、夹断试验、初始光学特性及光缆的僵硬性相关的各评价，分别按照下面的条件及基准进行。此外，在下述的评价基准中，○记号表示可靠性优秀，△记号表示实际可使用，光缆的评价优选○记号或者△记号。

〈冲击试验〉使前端的曲率半径为12.5mm、重量为2kg的测锤从15cm的高度2次下落在光缆的相同位置，求出落下前后的传送损耗的增加量（dB），评价基准如下。

○…小于0.5dB

△…大于或等于0.5dB且小于2.0dB

×…大于或等于2.0dB或光纤断裂

〈拉伸试验〉在光缆的两端，利用粘接剂使光纤80和抗拉体30一体化，求出用100N的力拉伸两端的抗拉体30时的传送损耗（dB），评价基准如下。

○…小于0.5dB

△…大于或等于0.5dB且小于2.0dB

×…大于或等于2.0dB

〈弯曲试验〉将光缆在半径为5mm的圆柱状的芯棒上卷绕10圈，求出卷绕前后的传送损耗（dB），评价基准如下。

○…小于0.5dB

△…大于或等于0.5dB且小于2.0dB

×…大于或等于2.0dB

〈侧压试验〉使用直径为60mm的圆柱状的芯棒，从侧面对光缆施加350N负载，求出负载施加前后的传送损耗（dB），评价基准如下。

○…小于0.5dB

△…大于或等于0.5dB且小于2.0dB

×…大于或等于2.0dB

〈夹断试验〉以将光缆的一处弯折180度的状态保持，求出直到光纤80断裂为止的时间，评价基准如下。

○…大于或等于1个月

△…大于或等于1周且小于1个月

×…小于1周

〈初始光学特性〉利用光脉冲试验器（OTDR、波长850nm）测量光缆内的光纤80的初始传送损耗。另外，作为虚设（dummy）光纤使用长度1km的测量光纤。评价基准如下。

○…小于10dB/km

△…大于或等于10dB/km且小于20dB/km

×…大于或等于20dB/km

〈光缆的僵硬性〉将光缆卷绕20圈时，测量光缆可以弯曲的最小的弯曲半径（由于光缆僵硬而不能卷绕成更小半径时的半径）。评价基准如下。

○…小于半径3cm

△…大于或等于半径3cm且小于10cm

×…大于或等于半径10cm

参照图14至图17，在实施例21至34中，由于在套管130内配置有抗拉体30，因此冲击试验结果良好，并且，光缆的僵硬性也得到良好的结果。与此相对，在实施例35至36中，由于在套管130内没有配置抗拉体30，因此，冲击试验的结果不好，光缆断裂。在实施例37中，光缆的僵硬性不好。

另外，在实施例21至34中，由于S_Te/S_Tu均大于或等于5%，因此冲击试验结果良好，可知已得到充分的缓冲效果。另外，在实施例21至34中，由于S_Te/S_Tu均小于或等于80%，因此弯曲试验结果良好，可知光纤带状芯线可扭转，抑制了由光纤80的弯曲而引起的传送损耗。

另外，在实施例21至32及34中，由于抗拉体的量大于或等于500旦尼尔，因此拉伸试验的结果良好，可知有效地抑制了光缆被拉伸时由光纤的伸长变形引起的传送损耗的增加。

另外，在实施例21至32及34中，由于光纤的数值孔径均大于或等于0.25，因此弯曲试验的结果良好，可知已将弯曲损耗抑制得充分小。

另外，在实施例21至34中，由于多根光纤80构成光纤带状芯线10，因此侧压试验的结果良好，可知有效地抑制了由侧压引起的传送损耗的增大。

本发明涉及的光缆并不限定于上述的实施方式，可以进行其他多种变形。

Claims

1.一种光缆，其具有：

光纤带状芯线，其具有并列配置并一体化的多根光纤；以及

外皮，其包围所述光纤带状芯线，

在所述外皮所包围的内部空间中可自由扭转地配置有一个所述光纤带状芯线。

2.根据权利要求1所述的光缆，

还具有抗拉体，其设置在所述光纤带状芯线的周围。

3.根据权利要求2所述的光缆，

还具有内套管，其设置在所述外皮的内侧，

所述抗拉体设置在所述内套管和所述外皮之间，

在所述内套管的内部空间中可自由扭转地插入有一个所述光纤带状芯线。

4.根据权利要求3所述的光缆，

还具有导线，其设置在所述内套管的外侧。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的光缆，

还具有电磁屏蔽层，其设置在所述抗拉体和所述外皮之间。

6.根据权利要求2所述的光缆，

还具有套管，其收容所述光纤带状芯线及所述抗拉体，

所述抗拉体沿所述光纤带状芯线配置，所述外皮包围所述套管。

7.根据权利要求6所述的光缆，

在垂直于所述光缆的中心轴线的剖面中，所述抗拉体所占的面积大于或等于所述剖面中的所述套管的内面积的5%且小于或等于80%。

8.根据权利要求7所述的光缆，

在垂直于所述光缆的中心轴线的剖面中，所述抗拉体所占的面积大于或等于所述剖面中的所述套管的内面积的10%且小于或等于60%。

9.根据权利要求6或7所述的光缆，

将所述抗拉体的量除以垂直于所述光缆的中心轴线的剖面中的所述套管的内面积而得到的值大于或等于650d/mm²且小于或等于10400d/mm²。

10.根据权利要求9所述的光缆，

将所述抗拉体的量除以垂直于所述光缆的中心轴线的剖面中的所述套管的内面积而得到的值大于或等于1300d/mm²且小于或等于7800d/mm²。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的光缆，

所述抗拉体的量大于或等于500d且小于或等于30000d。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的光缆，

还具有电磁屏蔽层，其设置在所述外皮和所述套管之间。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的光缆，

还具有一根或多根电线，其配置在所述外皮和所述套管之间。

14.根据权利要求13所述的光缆，

所述一根或多根电线中的至少一根所述电线为同轴线。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的光缆，

所述多根光纤各自的数值孔径大于或等于0.25且小于或等于0.45。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的光缆，

所述多根光纤各自的纤芯直径大于或等于60μm且小于或等于100μm。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的光缆，

所述多根光纤各自的玻璃部分的直径小于125μm。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的光缆，

所述多根光纤各自包含纤芯和包围所述纤芯的包层，

所述纤芯由玻璃构成，所述包层由塑料构成。

19.根据权利要求18所述的光缆，

所述多根光纤还包含着色层，该着色层配置在所述包层的外周。