CN112654908B

CN112654908B - 光纤芯线和光纤线缆

Info

Publication number: CN112654908B
Application number: CN201980058384.3A
Authority: CN
Inventors: 笠原稔; 新子谷悦宏; 望月浩二; 矢部昌宏
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: US11435518B2; EP3851890A1; EP3851890A4; JPWO2020054753A1; WO2020054753A1; US20210199883A1; JP7370995B2; BR112021004328A2; CN112654908A

Abstract

本发明提供一种光纤芯线和光纤线缆，即使是微弯曲灵敏度高的光纤也能够抑制传输损耗(微弯曲损耗)。本发明提供的光纤芯线(1)由于使式(I)所示的第一层(11)的自由度和式(II)所示的第二层(12)的刚性分别成为特定范围，所以即使在使用光纤的有效芯截面积A_eff大的、BI光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤(10)的情况下，也能够抑制传输损耗。本发明能够广泛用于构成光纤带芯线的光纤芯线(1)、收纳于光纤线缆的光纤芯线(1)。此外，具备上述光纤芯线(1)的光纤线缆享有所述光纤芯线(1)所起到的效果。β_P×P_ISM≥600×10^－6……(I)、(S/P)×(S_ISM/P_ISM)≤1000……(II)。

Description

光纤芯线和光纤线缆

技术领域

本发明涉及光纤芯线和光纤线缆。进一步详细地说，涉及能够抑制由微弯曲引起的传输损耗(微弯曲损耗)的光纤芯线和光纤线缆。

背景技术

近年来，伴随互联网的普及，将光纤直接引入一般家庭来实现高速通信服务的FTTH(Fiber To The Home光纤到户)迅速扩大。

光纤由于各种外部应力或由此产生的微弯曲等导致传输损耗(光传输损耗)增加，另一方面，为了降低光纤的传输损耗，要求提高光纤的耐微弯曲特性。为了保护光纤不受外部应力的影响，在玻璃光纤等光纤上形成有第一层(也称为一级包覆层)和第二层(也称为二级包覆层)这样的至少两个包覆层，并且将其用作光纤芯线。

为了形成上述包覆层来抑制因微弯曲而产生的传输损耗(在本发明中同样视为“微弯曲损耗”。以下相同)，一般是减小第一层的弹性模量并增大第二层的弹性模量。此外，提供了如下技术：为了使光缆高密度多芯化，使光纤中的包覆层的包覆厚度变薄，另一方面，为了补偿侧压特性等，进一步增大第二层的弹性模量(杨氏模量)(例如参照专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平6-11634号([权利要求2]～[权利要求4]等。)

但是，例如在光纤的有效芯截面积A_eff大的、BI(Bend insensitive：弯曲不敏感、弯曲增强)光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤中，仅通过如所述专利文献1记载的弹性模量的调整难以抑制传输损耗。

发明内容

鉴于所述课题，本发明提供即使是微弯曲灵敏度高的光纤也能够抑制传输损耗(微弯曲损耗)的光纤芯线和光纤线缆。

为了解决所述课题，本发明的光纤芯线依次形成有在光纤的周围包覆该光纤的第一层、在所述第一层的周围包覆该第一层的第二层，

所述光纤芯线的特征在于，

在设所述第一层的包覆厚度为P(μm)、

设所述第二层的包覆厚度为S(μm)、

设所述第一层的热膨胀系数为β_P(/K)、

设所述第一层的弹性模量(第一弹性模量)为P_ISM(MPa)、

设所述第二层的弹性模量(第二弹性模量)为S_ISM(MPa)的情况下，下式(I)和式(II)的关系成立。

[数1]

β_P×P_ISM≥600×10^-6……(I)

本发明的光纤芯线在所述的本发明的基础上，其特征在于，所述光纤的有效芯截面积A_eff比100μm²大。

本发明的光纤芯线在所述的本发明的基础上，其特征在于，所述第一层的包覆厚度P和所述第二层的包覆厚度S的比(S/P)小于1。

本发明的光纤芯线在所述的本发明的基础上，其特征在于，所述第二层的弹性模量(第二弹性模量)S_ISM为2000MPa以下。

本发明的光纤线缆的特征在于，包括所述的本发明的光纤芯线。

本发明提供一种光纤芯线，使式(I)所示的第一层的自由度和式(II)所示的第二层的刚性分别成为特定范围，所以即使在使用光纤的有效芯截面积A_eff大的、BI光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤的情况下，也能够抑制传输损耗(微弯曲损耗)。

此外，包括本发明的光纤芯线的光纤线缆享有所述光纤芯线所起到的效果。

附图说明

图1是表示光纤芯线的结构的一例的剖视图。

图2是表示光纤芯线的结构的另一例的剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的一种方式进行说明。本发明的光纤芯线1在光纤10的周围形成有包覆所涉及的光纤10的至少两个包覆层(第一层11和第二层12)。

(1)光纤芯线1的结构：

图1是表示光纤芯线1的结构的一例的剖视图。在图1中，附图标记1表示光纤芯线，附图标记10表示光纤，附图标记11表示第一层(一级包覆层)，附图标记12表示第二层(二级包覆层)。

在图1的结构中，在光纤10的周围形成有第一层(一级包覆层)11，在第一层11的周围形成有第二层(二级包覆层)12。光纤10由于各种外部应力或由此产生的微弯曲等导致传输损耗增加，所以需要保护光纤10不受这种外部应力的影响，一般来说，作为保护层实施由第一层11和第二层12的两层结构构成的包覆。

玻璃光纤等光纤10没有特别限制，但是在本发明中，可以优选使用光纤的有效芯截面积A_eff(详细后述)大的、BI(Bend insensitive：弯曲不敏感)光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤10。

例如在光纤10为玻璃光纤的情况下，第一层11成为与构成玻璃光纤的石英玻璃接触的内层，一般使用弹性模量较小的软质树脂，在第一层11的外层一般包覆使用弹性模量较大的硬质树脂的第二层12。

作为第一层11和第二层12的构成材料可以优选使用作为紫外线固化树脂的例如低聚体、稀释单体、光引发剂、硅烷偶联剂、增感剂、润滑剂等所述的各种添加剂等成分(另外，添加剂不限定于此，可以广泛地使用用于紫外线固化树脂等的以往公知的添加剂等)。例如，作为低聚体可以使用聚醚系聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯等以往公知的材料。此外，作为稀释单体可以使用单官能单体或多官能单体等。

在本发明所涉及的光纤芯线1中，对于所涉及的第一层11和第二层12，

在将第一层11的包覆厚度作为P(μm)、

将第二层12的包覆厚度作为S(μm)、

将第一层11的热膨胀系数作为β_P(/K)、

将第一层11的弹性模量(第一弹性模量)作为P_ISM(MPa)、

将第二层12的弹性模量(第二弹性模量)作为S_ISM(MPa)的情况下，下式(I)和式(II)的关系成立。

[数2]

β_P×P_ISM≥600×10^-6……(I)

首先，式(I)将第一层11的热膨胀系数β_P与第一层11的弹性模量P_ISM相乘，成为第一层11的自由度(易移动性)的指标(另外，单位为MPa/K，但是在式(I)中没有特别记载)。如果由式(I)求出的自由度大，在光纤芯线1的内部(光纤10和第二层12之间)第一层11为容易移动的状态，则即使在光纤芯线1产生细微的弯曲的情况下，也能够通过第一层11缓和细微的弯曲。其结果，由于难以向光纤10传递细微的弯曲举动，所以能够抑制传输损耗(微弯曲损耗)。

在本发明中，如式(I)所示，通过使涉及的自由度为600×10^-6MPa/K以上(≥600×10^-6MPa/K)，第一层11的易移动性成为适度，能够抑制传输损耗。另一方面，在自由度比600MPa/K小的情况下，第一层11难以移动，在光纤芯线1产生细微的弯曲的情况下，难以通过第一层11缓和细微的弯曲，传输损耗变大。式(I)所示的自由度优选为600～7500MPa/K。

接着，式(II)将以第一层为基准的包覆厚度的比(S/P)与弹性模量的比(S_ISM/P_ISM)相乘，表示第二层12的刚性。第一层11的自由度(易移动性)如上所述，但是在由式(II)求出的第二层12的刚性较大的情况下，成为其内层的第一层11也变得难以移动，在光纤芯线1产生了细微的弯曲的情况下，通过第一层11难以缓和光纤10的细微的弯曲。由此，需要将式(II)所示的第二层12的刚性抑制为某种程度的大小。

在本发明中，如式(II)所示，通过使涉及的第二层12的刚性为1000以下(≤1000)，能够适度地维持内部的第一层11的易移动性，因此能够向第二层12而不是向光纤10释放应力，从而能够抑制传输损耗。另一方面，如果刚性超过1000，则由于难以使第二层12弯曲，所以有时第一层11难以移动。由此，在光纤芯线1产生了细微的弯曲的情况下，难以通过第一层11缓和细微的弯曲，因此传输损耗变大。式(II)所示的第二层12的刚性优选为25～1000。

另外，由式(I)求出的第一层11的自由度与传输损耗(微弯曲损耗)的关系可以认为是，如果自由度越大则第一层11越容易移动，因此传输损耗变小。此外，在上述第一层11的自由度和由式(II)求出的第二层12的刚性为所述范围内的光纤芯线1中，在将由式(II)所示的第二层12的刚性作为横轴、将由式(I)所示的第一层11的自由度作为纵轴的范围内，大体具有伴随第二层12的刚性变大而第一层11的自由度变小的趋势。

并且，在本发明中，关于传输损耗的抑制，设置根据有效芯截面积A_eff(后述)的不同而确定的1550nm的波长下的传输损耗的损耗水平的基准(1.0dB/km以下或0.1dB/km以下。详细后述)，但是将这些基准作为参考值，根据所述第一层11的自由度与传输损耗的关系来选定第一层11的自由度，以及将由此选择的第二层12的刚性选定为所述的范围。

根据为了具备所述式(I)的参数等理由，第一层11的热膨胀系数β_P优选为250～2500/K。通过将第一层11的热膨胀系数作为上述范围，能够将由式(I)所示的第一层11的自由度作为适当范围。另外，第一层11的热膨胀系数例如只要通过记载于以下[实施例]的方法等测量即可。

此外，为了具备由所述式(I)和式(II)所示的参数，第一层11的弹性模量(第一弹性模量)P_ISM优选为0.2～3.0MPa，但是并不特别限定于上述范围。另外，一般如果提高弹性模量，则热膨胀系数变低，因此优选考虑两者的平衡来确定第一层11的弹性模量P_ISM。

此外，为了具备由式(II)所示的参数，第二层12的弹性模量(第二弹性模量)S_ISM优选为2000MPa以下(≤2000MPa)。通过将第二层12的弹性模量作为2000MPa以下，能够使第二层12的刚性成为适当范围。第二层12的弹性模量特别优选为500～2000MPa。另外，第一层11和第二层12的各弹性模量例如只要通过记载于以下[实施例]的方法等测量即可。第一层11的弹性模量相当于所谓的原位模量(In-situ Modulus：ISM)，第二层12的弹性模量相当于所谓的2.5％正割弹性模量(Secant Modulus)。

在本发明中，光纤10的有效芯截面积(实效芯截面积)A_eff优选为比100μm²大(＞100μm²)。在光纤10中A_eff成为微弯曲灵敏度的指标，越大则表示微弯曲灵敏度越高(一般如果A_eff＞100μm²，则可以认为微弯曲灵敏度高)。由此，若A_eff比100μm²大，则成为微弯曲灵敏度高的光纤10，本发明也对应这种情况。有效芯截面积(实效芯截面积)A_eff特别优选为130μm²以上(≥130μm²)。

另外，有效芯截面积(实效芯截面积)A_eff是由(MFD)²×π×k/4的公式表示的(另外，MFD是模场直径(μm)，k是常数)，例如，记载于1999年电子信息通信学会电子学会大会预稿集的C-3-76和C-3-77等。

在本发明中，如上所述，通过具备式(I)和式(II)，即使在使用微弯曲灵敏度高的光纤的情况下，也能够抑制传输损耗，但是关于传输损耗(微弯曲损耗)的抑制，在波长1550nm(1.55μm)下，在使用后述的有效芯截面积A_eff比100μm²大的光纤10(即微弯曲灵敏度高的光纤10)的情况下，能够使1550nm的波长下的传输损耗的损耗水平为1.0dB/km以下，在使用有效芯截面积A_eff为100μm²以下的光纤10的情况下，能够使传输损耗的损耗水平为0.1dB/km以下。

第一层11的包覆厚度P优选为10～60μm，第二层12的包覆厚度S优选为10～60μm。另外，各层的厚度不限于这些值，能够任意变更。

第一层11的包覆厚度P和第二层12的包覆厚度S优选为其比(S/P)小于1(＜1)。如果比小于1(即第一层11比第二层12厚)，则第二层12具有相对的弯曲性，与第一层11变得容易移动相关联，能够实现有效地抑制传输损耗。

另外，例如能够通过对构成第一层11、第二层12的紫外线固化树脂等的成分、这些层的制造条件等进行调整，能够实施第一层11、第二层12的弹性模量、第一层11的热膨胀系数的调整。

具体地说，通过构成第一层11、第二层12的紫外线固化树脂等中的低聚体的种类、分子量和含量、稀释单体的种类和添加量、或其他成分的种类和含量、照射强度等紫外线固化的条件等，能够调整第一层11、第二层12的弹性模量等。

例如，通过减小低聚体的分子量、增加添加的稀释单体的含量、官能团，能够提高弹性模量，因此可以以它们为参数来进行调整。另一方面，由此，交联密度变高，收缩也变多，因此优选考虑平衡来进行调整。

(2)光纤芯线1的制造方法：

说明本发明的光纤芯线1的制造方法的一例。另外，以下，作为光纤10以玻璃光纤10为例进行说明。

为了制造光纤芯线1，例如，首先通过未图示的拉丝炉对以石英玻璃为主成分的预成型件进行加热熔融而成为石英玻璃制光纤(玻璃光纤10)。

接着，使用涂布模具将液状的紫外线固化树脂涂布于该玻璃光纤10，接着，由未图示的紫外线照射装置(UV照射装置)向涂布的紫外线固化树脂照射紫外线，使上述成分固化。由此，制造出在玻璃光纤10包覆有第一层11和第二层12的光纤芯线1。另外，拉丝后，通过立即在玻璃光纤10的外周包覆紫外线固化树脂而形成第一层11和第二层12，能够防止得到的光纤芯线1的强度下降。

在本发明中，优选适当控制紫外线固化树脂的种类等、固化处理时的紫外线照射强度等，以使第一层11的热膨胀系数、弹性模量、第二层12的弹性模量等成为规定的范围。

(3)发明的效果：

以上说明的本发明的光纤芯线1将式(I)所示的第一层11的自由度和式(II)所示的第二层12的刚性分别作为特定范围，因此提供一种光纤芯线1，该光纤芯线1即使在使用光纤的有效芯截面积A_eff大的、BI光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤10的情况下，也能够抑制传输损耗。本发明能够广泛地用作构成光纤带芯线的光纤芯线1、收纳于光纤线缆的光纤芯线1。

通过包括本发明的光纤芯线1而构成的光纤线缆享有所述光纤芯线1所起到的效果。即，本发明提供一种包括光纤芯线1的光纤线缆，该光纤芯线1即使在使用光纤的有效芯截面积A_eff大的、BI光纤等的微弯曲灵敏度高的光纤10的情况下，也能够抑制传输损耗。

光纤线缆的结构虽然没有特别图示，但是例如能够作为包括本发明的光纤芯线1、在其外周包覆有外皮(护套)的结构等的以往公知的光纤线缆，其结构没有特别限定。例如，光纤芯线1、在上述光纤芯线1的两侧与光纤芯线1在长边方向上平行并列配置的抗拉构件、通过外皮(护套)包覆光纤芯线1等的外周的光纤线缆等的结构等，其结构是任意的。由此，包括所述结构以外的结构，也能够作为以往公知的光纤线缆的结构。

此外，也可以作为光纤引入线缆的结构，例如在光纤线缆的两侧形成有遍及长边方向形成的一对凹口，并且根据需要配置内置有支撑线的支撑部。

另外，光纤线缆的结构不限于所述结构，除此之外，例如，构成外皮(护套)的材料的种类、厚度等、光纤芯线1的数量和尺寸、抗拉构件的种类、数量和尺寸等也能够自由选定。此外，光纤线缆的外径、截面形状、凹口的形状和尺寸、有无形成凹口等也能够自由选定。

(4)实施方式的变形：

另外，以上说明的方式表示本发明的一种方式，本发明不限于所述实施方式，包括本发明的结构、能够达成目的和效果的范围内的变形和改良包含于本发明的内容。此外，实施本发明时的具体结构和形状等在能够达成本发明的目的和效果的范围内作为其他结构和形状等也没有问题。本发明不限定于所述各实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形和改良包含于本发明。

例如，在所述实施方式中，对光纤芯线1的结构说明了表示依次在光纤10的周围形成有第一层11、在第一层11的周围形成有第二层12的结构，但是也可以在第二层12的周围形成着色的着色层13(作为光纤着色芯线1)。

图2是表示光纤芯线1的结构的另一例的剖视图。在图2所示的第二层12的周围形成着色层13而作为光纤着色芯线1的结构中，作为着色层13的构成材料优选使用作为构成所述第一层11、第二层12的成分而列举的紫外线固化树脂，例如低聚体、稀释单体、光引发剂、硅烷偶联剂、增感剂、颜料、润滑剂等所述的各种添加剂等成分。

另外，在图1所示的结构中，可以对第二层12进行着色，并以着色的第二层12作为光纤芯线1的最外层。在第二层12被着色的情况下，通过将混合了颜料、润滑剂等的着色材料添加于第二层12，能够作为着色的第二层12。

着色的第二层12中的着色材料的含量只要根据包含于着色材料的颜料的含量、紫外线固化树脂等其他成分的种类等适当确定即可。

此外，本发明的实施时的具体结构和形状等可以在能够达成本发明的目的的范围内作为其他结构等。

实施例

以下，基于实施例和比较例进一步对本发明进行详细说明，但是本发明并不限定于此。

[实施例1至实施例7、比较例1和比较例2]

光纤芯线的制造：

作为表1所示的光纤有效截面积A_eff(μm²)、第一层的包覆厚度P(μm)、第二层的包覆厚度S(μm)，使用包括作为光纤被认为是微弯曲灵敏度高的光纤(A_eff比100μm²大的实施例1至实施例6、比较例1)的三种光纤，在由上述石英玻璃构成的玻璃光纤的周围以成为表1所示的包覆厚度(P(μm)、S(μm))的方式依次包覆第一层和第二层，制造了图1所示的结构的光纤芯线。

另外，第一层和第二层使用市售的紫外线固化树脂(低聚体、稀释单体、光引发剂、硅烷偶联剂、增感剂、润滑剂等)进行了制造。另外，通过紫外线固化树脂的种类、紫外线照射条件(例如构成紫外线固化树脂的低聚体等的重均分子量、含量、稀释性单体中的官能团的种类、数量、含量、光引发剂的种类、紫外线的照射强度等)而分别变更紫外线固化的条件等，以将作为参数的第一层和第二层的弹性模量、第一层的热膨胀系数分别调整为表1所示的值。

具体地说，实施例1至实施例4和比较例1是第一层和第二层使用了相同的材料并分别变更(调整)第一层和第二层的包覆厚度和制造条件(紫外线的照射强度等。制造条件以下相同)进行了制造。实施例5和实施例6是第一层的材料相同，分别改变第二层的材料和包覆厚度并分别变更制造条件进行了制造。实施例7和比较例2是分别改变第一层和第二层的材料以及包覆厚度而制造条件相同地进行了制造。

[试验例1]

得到的实施例1至实施例7、比较例1和比较例2的光纤芯线使用如下所示的测量方法等，测量了“(1)第一层的弹性模量”、“(2)第二层的弹性模量”、“(3)第一层的热膨胀系数”和“(4)传输损耗(微弯曲损耗)”。表1表示结果。

(1)第一层的弹性模量：

通过以下方法测量了第一层的弹性模量(In-situ Modulus：ISM)。首先，在使用市售的剥线机将光纤的中间部的第一层和第二层剥除数mm之后，利用粘接剂将形成有包覆层的光纤的一端固定在载玻片上，并且向形成有包覆层的光纤的另一端施加载荷F。在该状态下，利用显微镜读取了在剥除了包覆层的部分与形成有包覆层的部分的交界上的第一层的位移δ。此外，通过使负荷的载荷为10、20、30、50、70gf(依次为98、196、294、490、686(mN))，制作了相对于载荷的位移的曲线。并且，使用根据曲线得到的斜率和下式(X)，计算了第一层的弹性模量(第一弹性模量)P_ISM。

[数3]

P_ISM＝(3F/δ)×(1/2π1)1n(D_P/D_G)……(X)

其中，P_ISM是第一层的弹性模量(MPa)，F/δ是相对于载荷(F)的位移(δ)的曲线所示的斜率，1是样本长度(例如10mm)，D_P/D_G是第一层的外径(D_P)(μm)与光纤的外径(D_G)(μm)的比。另外，通过利用显微镜观察由光纤切割机切断的光纤的截面，计测了第一层的外径和光纤的外径(也参照后述(3))。

(2)第二层的弹性模量：

将光纤浸渍在液氮中，通过由剥线机剥除包覆层而制作从光纤拔出了玻璃光纤的仅包覆层的试样，利用粘接剂将上述试样的末端部分固定于铝板。在温度23℃、相对湿度50％的环境中，使用Tensilon(テンシロン)万能拉伸试验机夹持铝板部分。接着，以标线间隔25mm、拉伸速度1mm/分钟拉伸试样，测量2.5％伸长时的力，由此计算了第二层的弹性模量(第二弹性模量)S_ISM(2.5％正割弹性模量(Secant Modulus))。

(3)第一层的热膨胀系数：

以下说明第一层的热膨胀系数(-50℃～25℃的体积热膨胀系数)的计算方法(具体地说，按照古河电工时报第122号(平成20年9月)、“在光纤包覆层产生的热应变、热应力的测量方法”、“4-3”的记载进行。以下表示概要)。首先，对第一层制作了两种包覆样本。一个是在玻璃光纤上包覆有第一层和第二层的样本(以下作为“光纤样本”)，另一个是仅由从光纤芯线拔出了玻璃光纤的包覆层构成的样本(以下作为“管包覆样本(管样本)”)。

在热膨胀系数测量中使用市售的TMA热机械分析仪(Mettler Toledo(梅特勒-托利多)TMA 40)进行了长边方向和外径方向的测量。测量条件如下：施加载荷：0载荷、温度范围：25℃～-100℃中的冷却速度为-10℃/分钟，-100℃中的保持时间为10分钟、-100℃～100℃中的升温速度为10℃/分钟。

此外，使用管包覆样本(管样本)通过拉伸模式对长边方向进行了测量，使用光纤样本和管包覆样本(管样本)通过压缩模式对外径方向进行了测量。

并且，分别对测量出的长边方向的温度与线膨胀率的关系、外径方向的温度与线膨胀率的关系进行了曲线化。另外，由于包覆层的线膨胀系数在包覆层的玻璃化转变温度(T_g)附近大幅度变化，所以在本测量中，将作为第一层的玻璃化转变温度附近的-50℃作为基准，各线膨胀系数根据作为测量结果直线变化的范围的-50℃～25℃的温度范围的斜率，求出了线膨胀系数。

根据管包覆样本(管样本)的拉伸模式(长边方向)和光纤样本和管样本各自的压缩模式(外径方向)的线膨胀系数，推定了第一层和第二层的热膨胀系数(-50℃～25℃的体积热膨胀系数)。

此外，为了计算第一层的热膨胀系数(-50℃～25℃的体积热膨胀系数。以下也包括第二层，仅作为“热膨胀系数”)，首先，计算了第二层的热膨胀系数。通常，第一层的玻璃化转变温度低至-50℃左右。在温度范围为-50℃～25℃的玻璃化转变温度以上的温度范围内，管包覆样本(管样本)的第一层为橡胶状态，弹性模量与第二层相比显著小，因此第二层能够自由伸缩。

第二层的热膨胀系数是在使外径方向的线膨胀系数为2倍的基础上加上长边方向的线膨胀系数而得到的，第二层的热膨胀系数通过下式(Y)求出。其中，β_S表示第二层的热膨胀系数(体积热膨胀系数)(/K)，α_SL表示第二层的长边方向的线膨胀系数(/K)，α_SR表示第二层的外径方向的线膨胀系数(/K)。

[数4]

β_S＝α_SL+(2×α_SR)……(Y)

对于得到的光纤样本，由于第一层粘接于光纤，所以第二层不能自由伸缩，因此包覆层的热膨胀被光纤限制。此外，构成光纤的石英玻璃的热膨胀系数与包覆层相比显著小，因此能够忽略热膨胀。如上所述，根据下式(Z)，计算了第一层的热膨胀系数(-50℃～25℃的体积热膨胀系数)。

另外，式(Z)中，β_P表示第一层的热膨胀系数(体积热膨胀系数)(/K)，β_S表示第二层的热膨胀系数(体积热膨胀系数)(/K)(由式(Y)计算)，α_FR表示光纤样本的外径方向的线膨胀系数(/K)，D_G表示光纤的外径(大约125μm)，D_P表示第一层的外径(μm)，D_S表示第二层的外径(μm)(第一层的外径以“光纤的外径+(第一层的包覆厚度×2)”、第二层的外径以“第一层的外径+(第二层的包覆厚度×2)”，分别进行了计算)。

[数5]

D_G+(D_P-D_G)×(1+(β_P/2))+(D_s-D_P)×(1+(β_S/2))

＝D_S×(1+α_FR)……(Z)

(4)传输损耗(微弯曲损耗)：

测量传输损耗并对耐微弯曲特性进行了评价。作为传输损耗的测量方法使用IECTR62221(固定鼓法)。具体地说，首先，在

的鼓上卷绕#150的网状物，在其上以1N的张力单层卷绕850m的光纤芯线，测量了放置24小时后的传输损耗。并且，将从得到的传输损耗中减去束状态(未卷绕于鼓的状态)下的传输损耗的值作为传输损耗(微弯曲损耗)。

另外，传输损耗的测量是通过测量波长1550nm(1.55μm)的传输损耗来进行的，在1550nm的波长下由微弯曲引起的传输损耗(微弯曲损耗)在光纤的有效芯截面积A_eff为150μm²的实施例1至实施例4、比较例1、以及光纤的有效芯截面积A_eff为130μm²的实施例5和实施例6中，将1.0dB/km以下(1.0dB/km以下为合格，超过1.0dB/km为不合格)作为判定基准。此外，在光纤的有效芯截面积A_eff为85μm²的实施例7和比较例2中，将0.1dB/km以下(0.1dB/km以下为合格，超过0.1dB/km为不合格)作为判定基准。

(结构和结果)

[表1]

如表1所示，具备式(I)和式(II)的实施例1至实施例7的光纤芯线即使在作为光纤使用微弯曲灵敏度高的光纤的情况下，也能够将传输损耗抑制为实施例1至实施例6的传输损耗(微弯曲损耗)为1.0dB/km以下，此外实施例7的传输损耗为0.1dB/km以下，这也能够抑制传输损耗。另一方面，在不具备式(I)和式(II)的比较例1和比较例2的光纤芯线中，比较例1的传输损耗超过1.0dB/km，此外比较例2超过0.1dB/km，不能抑制传输损耗。

另外，作为本实施方式，说明了光纤的外径为125μm的情况，但是本发明并不限于此，例如也能够应用于外径为80～125μm的光纤。

工业实用性

本发明能够有效地用作提供包括微弯曲灵敏度高的光纤的光纤芯线和包括上述光纤芯线的光纤线缆的手段，工业实用性高。

附图标记说明

1……光纤芯线(光纤着色芯线)

10……光纤

11……第一层(一级包覆层)

12……第二层(二级包覆层)

13……着色层

Claims

1.一种光纤芯线，依次形成有在光纤的周围包覆该光纤的第一层、在所述第一层的周围包覆该第一层的第二层，

所述光纤芯线的特征在于，

在设所述第一层的包覆厚度为P(μm)、

设所述第二层的包覆厚度为S(μm)、

设所述第一层的热膨胀系数为β_P(/K)、

设作为所述第一层的弹性模量的第一弹性模量为P_ISM(MPa)、

设作为所述第二层的弹性模量的第二弹性模量为S_ISM(MPa)的情况下，下式(I)和式(II)的关系成立，

[数1]

β_P×P_ISM≥600×10^－6…… (I)

(S/P)×(S_ISM/P_ISM)≤1000…… (II)

2.根据权利要求1所述的光纤芯线，其特征在于，所述光纤的有效芯截面积A_eff比100μm²大。

3.根据权利要求1或2所述的光纤芯线，其特征在于，所述第一层的包覆厚度P和所述第二层的包覆厚度S的比(S/P)小于1。

4.根据权利要求1或2所述的光纤芯线，其特征在于，所述第二层的弹性模量S_ISM为2000MPa以下。

5.根据权利要求3所述的光纤芯线，其特征在于，所述第二层的弹性模量S_ISM为2000MPa以下。

6.一种光纤线缆，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的光纤芯线。