CN1791821A - 光纤卷线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光纤卷线，具有光纤线缆被弯曲成螺旋状、长度方向上具有伸缩性的弯曲结构，具备：对长度方向的伸展加以限制的伸缩长限制部件。

Description

光纤卷线

本申请，基于日本专利申请号2003-189729，该日本申请的全部内容将在本申请中被参照导入。

技术领域

本发明，涉及石英类光纤的光纤线缆，特别涉及光纤卷线。

背景技术

金属芯线的卷线，由于具有伸缩性，收缩时的收容性能良好，所以，以老式电话机(接听器有线地与本机相连)的线缆为首，得以广泛应用。

光纤的卷线一直以来也在应用当中。

目前，就光纤而言，短波长带用的多模光纤为主流(参照昭和60年度电子情报通信学会综合全国大会，2116，“光卷线的开发”，太宰等，p.9-106，昭和60年度电子情报通信学会综合全国大会，2117，“光卷线的研制讨论”，小林等，p.9-107)。

卷线的制造方法是，将光纤线缆缠绕在卷芯上，然后在这种状态下进行高温加热，通过加热变形保持住卷曲的形状。对于石英类光纤，对光纤被覆和线缆被覆实施加热变形；对于塑料光纤，还包括光纤本身来实施变形，由此来保持弯曲的形状。

在将线缆芯线从金属替换成光纤的情况下，会出现问题，就是在光纤弯曲或扭曲时发生的光传送损失会增加，但是，最近有一种光纤被公开，它对于弯曲损失具有超出现有光纤的耐性。

例如，多孔光纤(以下，称HF)，是通过在芯的周围保持多个空孔，降低光纤的实际折射率，从而提高光的封闭效果，而且即使以小于现有光纤的弯曲直径来使其弯曲，光的损失也较少。例如，即使弯曲成具有10mm直径，光损失也就是0.001dB。因此，如果将HF当作光纤卷线用的光纤来使用，即使做成小弯曲螺旋状地成串连接的卷线形状，光的损失也几乎不增加(参照2003年度电子情报通信学会，C-3-90，“一个关于多孔光纤实用化的讨论”，姚兵等)。

卷线的目的在于，能自由地设定、改变线缆所连接的两点间间隔。如果使用如下这种光纤卷线，即，采用即弯曲为具有小直径也不会增加损失的HF的光纤卷线，那么就意味着即使伸缩该线缆也不会发生损失变动，可以得到损失特性相对伸缩非常稳定的光纤卷线。

然而，虽然卷线为了保持作为其特长的伸缩性，令线缆的末端间的距离为可变，但是在可以改变的时候会出现如下的危险，即，线缆有可能会被伸展到完全伸展开的地步(无弯曲呈直线状)。

通常，光纤线缆的两端末部，装有可进行机械连接的光连接器。光纤虽然大多使用石英制光纤，但其直径通常很细，细到125μm。因此，在将光纤安装固定在光连接器上时，光纤保持力不大，不能强力拉抻光连接器和光纤卷线。在JIS C 6821(光纤机械特性试验方法)中，有拉抻试验的规范，规定通过拉抻卷线施加在光连接器上的力为5kg以下。如果拉抻卷线的力小于规定的5kg，则卷线的伸展处于有充分余量的范围，这种范围下的线缆伸展没有问题。

但是，在光纤卷线的情况下，经常要在光连接器间的间隔被自由设定的条件下使用，若用比规定(5kg以下)大的强力来拉抻并且卷线处于完全展开的状态反复多次，光纤卷线有可能会破损、或因光连接器被施加过大的拉抻负荷而造成破损。这样，要充分考虑到在变更光连接器间的间隔时，超过5kg的过强的力被施加在光纤线缆和光连接器之间的可能性。

换言之，假设光纤卷线以普通的光纤线缆以上的频度，经常从光纤线缆对光连接器施加拉抻负荷，最坏的情况下，光连接器和光纤线缆有可能破损。

因此，本发明的目的在于提供一种光纤卷线，在进行拉抻时，不会对光连接器和光纤线缆造成损伤。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种光纤卷线，具有光纤线缆被弯曲成螺旋状、且长度方向上具有伸缩性的弯曲结构，具备对长边方向上的伸展加以限制的伸缩长限制部件。

上述光纤卷线，可以在两端安装连接用的光纤连接器，将伸缩长限制部件连结在这两个连接器上，使得这两个连接器的间隔无法达到一定距离以上。

上述伸缩长限制部件，由以下部件构成：伸缩性部件；以及长度限制部件，其随着该伸缩性部件的伸缩进行伸展，同时，以规定长度限制该伸缩性部件的伸展。

上述伸缩长限制部件，在螺旋状的卷线的螺旋内侧贯穿设置。

上述光纤线缆，内置有芯的周围具有多个空孔的多孔光纤。

附图说明

图1是表示本发明实施方式中的光纤卷线中使用的光纤线缆的截面图。

图2是表示本发明实施方式中的光纤卷线中使用的多孔光纤的截面图。

图3是表示多孔光纤和普通的单模光纤的弯曲特性的特性图。

图4是表示本发明实施方式中的光纤卷线的侧面图。

图5表示具备本发明实施方式中的伸缩长限制部件的光纤卷线。

图6(a)是表示光纤卷线中使用的伸缩长限制部件在伸展时的状态的截面图。

图6(b)是表示光纤卷线中使用的伸缩长限制部件在收缩时的状态的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1表示本发明的实施方式中所使用的光纤线缆2的截面图。

图示的光纤线缆2，是对0.25mmUV被覆的HF6施以尼龙被覆7，制成d＝0.9mm的尼龙芯线7。再用总计约4000丹尼尔的线缆纤维8将尼龙芯线7围绕，然后再用外径d＝2.0mm/内径d＝1.5mm的含阻燃剂的热塑性聚酯弹性体(Hytrel)(東レ·デユポン公司制造)的线缆外皮9包裹。本光纤线缆2，以在屋内使用为前提，对无机磷类的阻燃剂以约25％的重量比搭配，并通过了60°倾斜的阻燃试验。

下面，对光纤线缆2中使用的HF6进行说明。

图2是表示光纤线缆2中使用的HF6的截面图。HF6构成为具有：传送光的芯10、折射率低于芯10的包层12、芯10的周围设置的空孔11。HF6的包层12直径为d＝125μm，中心的芯10与普通的单模光纤(以下称SMF)同样，被添加了锗。

芯10的直径约为9μm，相对周围的纯石英包层12的比折射率差为0.35％。在芯10的周围，在圆周方向上等间隔地形成有内径d＝8μm的6个空孔11，遍布光纤全长。

HF6的特征在于，由于设置在芯10周围的空孔11周边部的实际折射率低于石英包层12，因此芯10与包层12间的实际比折射率，远远大于普通的SMF，其结果是，对芯10的光封闭效果提高，弯曲特性给外地提高。

图3是表示对光纤卷线1所使用的HF6的弯曲特性与SMF的弯曲特性进行比较的结果。

光纤的弯曲损失特性，根据芯的比折射率差、芯的直径、折射率分布的形状的不同而不同。图中表示了几种普通SMF的弯曲特性的实测值。

图3表示的是，设横轴为弯曲直径(mm)，设纵轴为弯曲损失(dB/m、@1.55μm)，并将1m普通的SMF缠绕在直径为15、20、25、30mm的心轴(未图示)上时，发生的1.55μm频带下的损失。

在该图中的SMF弯曲特性中，即使是弯曲损失最低的SMF(黑色菱形标记60所示的折线)，对于直径为25mm的弯曲，也会产生每1米0.35dB的损失。

因此，10m的卷线中，会产生约3.5dB的损失，若将光纤线缆的实用上的传送损失设定为1～2dB，则其已经超出范围。

与此相对，如图中所示，HF6的弯曲特性(白色菱形标记61所示的折线)，弯曲直径为25mm时损失几乎没有增加，弯曲直径为20mm时为0.003dB/m，弯曲直径为15mm时为0.02dB/m，可知比起普通的SMF，损失增加显著减小。与普通SMF相比，HF6的弯曲损失较小，HF6在弯曲直径为25mm以上时，光损失的增加量为零。

图4所示的光纤卷线1，在例如将长度为10m的上述光纤线缆2，螺旋状缠绕在直径10mm、长度600mm的不锈钢制圆棒(未图示)上之后，固定两端末部，再将其置于100℃的烤箱中30分钟，进行热处理，实施光纤线缆2的恒久加工来成形。

然后，从圆棒上将光纤线缆2取下，得到图4所示的光纤卷线1。

虽然该光纤卷线1，线缆外径d为2mm，缠绕在圆棒上时的外径为12mm，但从圆棒上取下后的外径扩大为16mm。另外，光纤卷线1的线缆中心处的缠绕直径D，是从光纤卷线1的外径Dt中减去光纤线缆2的外径d得到的值，构成本实施方式中的光纤卷线1的光纤线缆2的中心处的缠绕直径D，是18mm-2mm＝16mm。

当利用剪切法(cutback)，测定该图示状态下的光纤卷线1的波长1.55μm的传送损失时，包含测定误差仍在0.01dB以下。

下面，如图5所示，在上述光纤卷线1的两端安装光连接器20。光连接器20的形状，可以根据使用目的进行选择。在本实施方式中，光纤卷线1上，安装了被广泛应用的SC型连接器。

在光连接器20的壳体上设置有固定件22，用来固定抑制光纤卷线1的延伸的由纽带等构成的伸缩长限制部件21。伸缩长限制部件21，贯穿光纤卷线1的螺旋内侧设置。优选伸缩长限制部件21，为自身柔软、具有伸缩性，且拉抻时刚性高的材料。

将限制光纤卷线1伸展的伸缩长限制部件21，置于形成卷曲螺旋的卷曲内侧的理由如下。一般来说，伸缩长限制部件21(例如，纽带状、链状物)的长度，比光纤卷线1收缩时的长度要长。因此，如果伸缩长限制部件21处于卷曲螺旋的外侧，则伸缩长限制部件21会受到光纤卷线1以外的障碍物的束缚，可能无法充分获得光纤卷线1的预定的伸缩限制长度。再有，从美观的角度考虑，也希望伸缩长限制部件21位于卷曲螺旋的内侧。

虽然使光纤卷线1伸缩后，光纤线缆2整体上发生扭转，但是，完全没有观察到扭转所导致的损失变动，此外，可以确认扭转所产生的应力几乎没有对光纤线缆2的可靠性造成的影响。

图6(a)、图6(b)，表示抑制光纤卷线1的伸展的伸缩长限制部件21的一例。图6(a)表示伸缩长限制部件21伸展时的状态，图6(b)表示伸缩长限制部件21收缩时的状态(常规状态)。

如图所示，伸缩长限制部件21，将作为伸缩性部件的橡胶薄片24，覆盖在作为长度限制部件的金属制圆球链(ball chain)23上。圆球链23，管(或棒)被无法拔出地插在中空的圆球中，在圆球链23收缩的状态下，管隐藏在圆球内；在伸展的状态下，管从圆球中露出。橡胶薄片24，是在圆球链23最收紧的状态下覆盖上的。

该伸缩长限制部件21，在拉伸力的作用下伸展。当拉伸力增加时，伸缩长限制部件21的伸展被圆球链23最大伸展时的阻力所限制，在被限制的范围内伸展。伸缩长限制部件21不会伸展到最大伸展度以上，伸缩长限制部件21的最大伸展长度，被设定成比光纤卷线1所允许的伸展长度短。

与伸缩长限制部件21一起被拉伸的光纤卷线1不会进一步伸展，不会发生现有的光纤卷线中的过度延伸。在没有达到最大伸展度的情况下，为保持圆球链23外周设置的橡胶薄片24所带来的收缩力和拉抻力的均衡的状态的长度，通过与光纤卷线1自身的收缩力相互作用，光纤卷线1的伸展形成为不对光纤线缆2施加过度负荷的、留有充分裕量的状态。

伸缩长限制部件21，限制光纤卷线1的伸展。相对于不具备伸缩长限制部件21的光纤卷线在使用时会伸展至完全拉抻，具备伸缩长限制部件21的光纤卷线1不会伸展到伸缩长限制部件21的最大伸展长度以上。因此，借助伸缩长限制部件21，光纤卷线1的伸展长度得到有效限制。

此外，在伸展到伸缩长限制部件21的最大伸展长度的状态下，施加给光纤卷线1施加的拉伸力，被伸缩长限制部件21和光连接器20承受，不会对构成光纤卷线1的光纤线缆2施加过大的力。所以，可以获得防止由于过度拉抻光纤卷线1或光连接器20而造成的破损的这个突出效果。

根据本发明，可以提供一种在抻拉时不会对光连接器和光纤线缆造成损伤的光纤卷线。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种光纤卷线，具有光纤线缆被弯曲成螺旋状、且长度方向上具有伸缩性的弯曲结构，其特征在于：

具备对长边方向上的伸展加以限制的伸缩长限制部件。

2.根据权利要求1所述的光纤卷线，其特征在于，

在两端安装连接用的光纤连接器，将伸缩长限制部件连结在这两个连接器上，使得这两个连接器的间隔无法达到一定距离以上。

3.根据权利要求1或2所述的光纤卷线，其特征在于，

所述伸缩长限制部件，由以下部件构成：伸缩性部件；以及长度限制部件，其随着该伸缩性部件的伸缩进行伸展，同时，以规定长度限制该伸缩性部件的伸展。

4.根据权利要求1或2所述的光纤卷线，其特征在于，

所述伸缩长限制部件，在螺旋状的卷线的螺旋内侧贯穿设置。

5.根据权利要求1或2所述的光纤卷线，其特征在于，

所述光纤线缆，内置有芯的周围具有多个空孔的多孔光纤。

Claims (5)

1.一种光纤卷线，具有光纤线缆被弯曲成螺旋状、且长度方向上具有伸缩性的弯曲结构，其特征在于：

具备对长边方向上的伸展加以限制的伸缩长限制部件。

2.根据权利要求1所述的光纤卷线，其特征在于，

在两端安装连接用的光纤连接器，将伸缩长限制部件连结在这两个连接器上，使得这两个连接器的间隔无法达到一定距离以上。

3.根据权利要求1或2所述的光纤卷线，其特征在于，

所述伸缩长限制部件，由以下部件构成：伸缩性部件；以及长度限制部件，其随着该伸缩性部件的伸缩进行伸展，同时，以规定长度限制该伸缩性部件的伸展。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的光纤卷线，其特征在于，

所述伸缩长限制部件，在螺旋状的卷线的螺旋内侧贯穿设置。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的光纤卷线，其特征在于，

所述光纤线缆，内置有芯的周围具有多个空孔的多孔光纤。

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