JP2000075174A

JP2000075174A - 光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP2000075174A
Application number: JP10240823A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Watanabe; 幸一郎渡辺; Suehiro Miyamoto; 末広宮本; Toshiyuki Hayakawa; 敏行早川; Mamoru Aoyanagi; 守青柳; Takumi Nishihara; 巧西原
Original assignee: KASEN JOHO CENTER; KASEN JOHO CT; Fujikura Ltd
Current assignee: KASEN JOHO CENTER; KASEN JOHO CT; Fujikura Ltd
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】温度分布に影響されずに、安定した測定値が
得られる歪み検出センサに好適な光ファイバケーブルを
提供することを課題とする。【解決手段】光ファイバ心線３と、パイプ４ａ内に光
ファイバ素線４ｂを余長を入れて収容したルースユニッ
ト４とを、撚らずに集合させた集合体の上にシース５が
設けられ、このシース５の外表面に、前記光ファイバ心
線３を直線状に布設するためのマーカー６が設けられて
いることを特徴とする光ファイバケーブル１を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバケーブル
に関し、特に地面や堤防などの測定対象物中に布設し、
光ファイバケーブルの歪みを検出することによって、前
記測定対象物に生じた歪みを検出するセンサを構成する
のに好適な光ファイバケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、地面や堤防などの歪みを検
出する歪み検出センサとして、光ファイバ心線を複数本
集合させた光ファイバケーブルを測定対象物中に布設
し、ブリルアン散乱光を利用して前記光ファイバ心線の
ひずみ（歪み）を検出することによって、歪みの検出感
度を向上させることができることを見い出した。そし
て、歪み検出センサに好適な光ファイバケーブルを特願
平１０−８４７５３号（平成１０年３月３０日出願）に
て提案している。

【０００３】図４は本出願人が提案した光ファイバケー
ブルの一例を示したもので、この光ファイバケーブル１
Ａにおいては、中心にテンションメンバ２が配され、そ
の周囲に４本の光ファイバ心線３が直線状に集合してい
る。そして、この集合体の上にシース５が設けられてい
る。このシース５の外表面には、光ファイバ心線３の長
さ方向にそって、光ファイバ心線３と平行に直線状のマ
ーカー６，６が設けられている。マーカー６，６はＶ溝
で、テンションメンバ２を中心に対称配置されている。
前記光ファイバ心線３は、光ファイバ素線３ａの上に、
ナイロンなどのプラスチックからなる第１の被覆層３ｂ
が設けられ、さらにこの上にポリ塩化ビニルなどのプラ
スチックからなる第２の被覆層３ｃが設けられたもので
ある。

【０００４】この光ファイバケーブル１Ａにおいては、
光ファイバ心線３が撚らずに直線状に集合している点が
第１の特徴である。通常の通信用の光ファイバケーブル
の場合、複数本の光ファイバ心線は撚りながら集合して
いる。このため、製造時や布設時に光ファイバケーブル
に曲げが加わっても、光ファイバ心線に歪みが発生しに
くく、光学特性が劣化しにくくなっている。しかしなが
ら歪み検出センサは、歪みを敏感に検出する必要がある
ため、通信用のものとは反対に歪みを発生しやすい光フ
ァイバケーブルが好適である。このため、この光ファイ
バケーブル１Ａは、あえて光ファイバ心線３に歪みを生
じ易い構成としたものである。

【０００５】また、通信用の光ファイバケーブルの場
合、光ファイバ心線が捻回しながら集合しているので、
歪みが検出されても、それが光ファイバケーブルにかか
る曲げによるものなのか、張力によるものなのかなどを
判別することができない。この光ファイバケーブル１Ａ
においては、その歪みの状態から外部応力の種類を判別
することができる。

【０００６】また、第２の特徴は、シース５の外表面に
光ファイバ心線３の長さ方向にそって、光ファイバ心線
３を直線状に布設するためのマーカー６が設けられてい
る点である。このため、マーカー６が直線状になるよう
に光ファイバケーブル１を布設すれば、光ファイバ心線
３を直線状に布設することができる。すなわち、光ファ
イバ心線３を常に同じ状態で布設することができるた
め、測定対象物の歪みを安定して検出できる歪み検出セ
ンサを構成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この光ファイバケーブ
ル１Ａは、布設場所の温度が光ファイバケーブル１Ａの
長手方向において一定の場合は、非常に歪み検出感度が
高い。しかしながら、光ファイバケーブル１Ａの長手方
向に温度分布が存在すると、光ファイバケーブル１Ａに
ひずみがなくても温度差に比例した歪みの測定値が計測
される。このため、測定値が外部応力によるものなの
か、温度分布に起因するものなのかを判別することが困
難であった。本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、温度分布に影響されずに、安定した測定値が得られ
る歪み検出センサに好適な光ファイバケーブルを提供す
ることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、光ファイバ心線と、パイプ内に
光ファイバ素線を余長を入れて収容したルースユニット
とを、撚らずに集合させた集合体の上にシースが設けら
れ、このシースの外表面に、前記光ファイバ心線を直線
状に布設するためのマーカーが設けられている光ファイ
バケーブルを提案する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１、２は本発明の光ファイバケ
ーブルの一例を示したもので、図１は、軸心方向と直交
方向に切断した断面図、図２は斜視図である。この光フ
ァイバケーブル１においては、中心にテンションメンバ
２が配され、その周囲に３本の光ファイバ心線３と、１
本のルースユニット４とが直線状に集合している。そし
て、この集合体の上にシース５が設けられている。この
シース５の外表面には、光ファイバ心線３、ルースユニ
ット４と平行に、直線状のマーカー６，６が設けられて
いる。マーカー６，６はＶ溝で、テンションメンバ２を
中心に対称配置されている。

【００１０】前記光ファイバ心線３は、裸光ファイバの
上に紫外線硬化型樹脂などのプラスチック被覆が施され
た光ファイバ素線３ａの外周上に、ナイロンなどのプラ
スチックからなる第１の被覆層３ｂが設けられ、さらに
この第１の被覆層３ｂの外周上にポリ塩化ビニルなどの
プラスチックからなる第２の被覆層３ｃが設けられたも
のである。光ファイバ心線３は、その内部で光ファイバ
素線３ａが実質的に移動することができないタイトな構
成（タイトユニット）となっている。前記ルースユニッ
ト４は、直線状のパイプ４ａと、このパイプ４ａよりも
長い光ファイバ素線４ｂとから構成されており、前記パ
イプ４ａ内に光ファイバ素線４ｂを余長を入れて収容し
たものである。ルースユニット４においては、パイプ４
ａの内部で光ファイバ素線４ｂが移動可能なルースな構
成となっている。

【００１１】この例において、前記テンションメンバ２
は、外径０．２４ｍｍの鋼単心線を複数本撚り合わせて
なる外径１．２ｍｍのものである。前記光ファイバ心線
３は、裸光ファイバの上に紫外線硬化型樹脂などのプラ
スチック被覆が施された外径約０．２５ｍｍの光ファイ
バ素線３ａの上に、ナイロンなどのプラスチックからな
る第１の被覆層３ｂが設けられ、さらにこの上にポリ塩
化ビニルなどのプラスチックからなる第２の被覆層３ｃ
が設けられたものである。第１の被覆層３ｂの外径は約
０．９ｍｍ、光ファイバ心線３の外径は約１．７ｍｍで
ある。

【００１２】前記ルースユニット４に収容されている光
ファイバ素線４ｂは、前記光ファイバ素線３ａと同様の
ものである。また、パイプ４ａは例えばポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴ）などのプラスチック、あるいは
ステンレスなどの金属などからなる外径約１．７ｍｍ、
内径約０．９ｍｍのものである。パイプ４ａの長さに対
して光ファイバ素線４ｂは、例えば０．５％程度長く設
計されている。また、光ファイバケーブル１の外径は８
ｍｍとされている。前記マーカー６であるＶ溝の幅は約
０．５ｍｍ、深さは約１．０ｍｍとされている。

【００１３】前記テンションメンバ２は、光ファイバケ
ーブル１の引張強度を向上させるために設けられてる
が、必須ではなく、光ファイバ心線３とルースユニット
４のみを集合させることもできる。光ファイバ心線３と
ルースユニット４の本数は特に限定することはないが、
光ファイバケーブル１に対する曲げ歪みと引っ張り歪み
とを分離して検出するため、通常複数本用いられる。前
記光ファイバ心線３に設けられている第１の被覆層３ｂ
は、光ファイバ素線３ａを保護する通常のものである。
第２の被覆層３ｃは、光ファイバ心線３のテンションメ
ンバ２との接触部を保護するものであるが、光ファイバ
心線３を保護することができれば、第２の被覆層３ｃは
必須ではない。例えば、テンションメンバ２の上に被覆
層を設けた構成などを採用することもできる。そして、
光ファイバケーブル１の歪みを検出する装置としては、
例えば安藤電気株式会社製のＢＯＴＤＲなどを用いるこ
とができる。

【００１４】この光ファイバケーブル１においては、図
４に示した光ファイバケーブル１Ａと同様に、光ファイ
バ心線３が撚らずに直線状に集合しているため、歪み検
出の感度が高く、かつ検出された歪みの状態から外部応
力の種類を判別することができる。また、シース５の外
表面にマーカー６が設けられているため、光ファイバ心
線３を常に同じ状態で、直線状に布設することができ
る。したがって、測定対象物の歪みを安定して検出でき
る歪み検出センサを構成することができる。また、この
例においてマーカー６はＶ溝とされているので、このＶ
溝からシース５を引きはがしやすくなっている。したが
って、光ファイバケーブル１の口出しの操作性を向上さ
せることができる。光ファイバケーブル１の口出しの操
作性を向上させるにはＶ溝が好ましいが、Ｕ溝、角溝な
どの各種断面形状の溝とすることもできる。また、特に
口出し性を必要としない場合には、溝に限らず、シース
５の外表面の色と異なる色で、直線などを記してマーカ
ーとすることもできる。また、マーカー６は光ファイバ
ケーブル１の長さ方向に連続している必要はなく、破線
などの様に間欠的に設けられた目印の集合体などであっ
てもよい。

【００１５】さらに本発明においては、ルースユニット
４の作用によって、光ファイバケーブル１Ａの長さ方向
に温度分布が存在していても歪みを正しく検出できる。
すなわち、ルースユニット４には、光ファイバ素線４ｂ
が余長を入れて収容されている。このため光ファイバケ
ーブル１に外部応力が付与されても、光ファイバ素線４
ｂにひずみは発生しない。したがって、ルースユニット
４の歪みの測定値は、温度分布の影響によるもののみで
ある。

【００１６】図３は、この例の光ファイバケーブル１
を、その長さ方向に温度分布が存在した状態で、かつそ
の長さ方向の一部の範囲に歪みを付与したときに得られ
た歪みの測定値を示したグラフであって、横軸は光ファ
イバケーブル１の長手方向の距離（位置）、縦軸は歪み
の測定値（％）と温度（℃）である。グラフ中、破線Ｔ
は温度分布を示している。破線Ｗは光ファイバケーブル
１に付与した歪みの分布を示している。実線Ａは光ファ
イバ心線３において測定された歪みの分布を示してい
る。実線Ｂはルースユニット４において測定された歪み
の分布を示している。

【００１７】ルースユニット４の測定値は温度分布に比
例してることがわかる。また、歪みが付与されていない
範囲においては、光ファイバ心線３の測定値とルースユ
ニット４の測定値とが一致している。そして、歪みが付
与されている範囲において、光ファイバ心線３の測定値
は、ルースユニット４の測定値と、実際に付与された歪
みの値との合計である。

【００１８】すなわち、光ファイバ心線３の測定値とル
ースユニット４の測定値とが一致しない場合に、光ファ
イバケーブル１に外部応力が加えられていることがわか
る。そして、外部応力による歪みの大きさは、光ファイ
バ心線３の測定値からルースユニット４の測定値を差し
引いた値である。このため、光ファイバ心線３の測定値
とルースユニット４の測定値とから、温度分布が存在す
る場合にも、歪みを検出することができる。

【００１９】この光ファイバケーブル１は図４に示した
光ファイバケーブル１Ａと同様に、布設時には外部応力
によってできるだけ歪みを発生しやすい構成とされてい
る。一方製造時には、ドラムに巻きと取られる際に、巻
き取られる光ファイバケーブル１の外側に位置する光フ
ァイバ心線３に歪みが蓄積されやすくなる。このため、
特願平１０−８４７５３号において提案したように、光
ファイバケーブル１の製造時に光ファイバケーブル１を
所定の周期で交互に捻回しながらドラムに巻き取ると好
ましい。この結果、製造時の残留応力による影響をほと
んどゼロにすることができる。そして図１、図２に示し
たように、光ファイバケーブル１の外表面にはマーカー
６が設けられているので、巻き取りドラムに撚りながら
巻き取られた光ファイバケーブル１を、この撚りと反対
方向に回転させて撚りをほどきながら引き出し、マーカ
ー６が直線状になるように布設すれば、光ファイバ心線
３を直線状に布設して、歪み検出センサを構成すること
ができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
ケーブルにおいては、光ファイバ心線の歪みの測定値と
ルースユニットの歪みの測定値とから、光ファイバケー
ブルの長さ方向に温度分布が存在していても歪みを正し
く検出できる。また、光ファイバ心線を撚らずに直線状
に集合しているため、歪み検出の感度が高く、かつ検出
された歪みの状態から外部応力の種類を判別することが
できる。また、シースの外表面にマーカーが設けられて
いるため、光ファイバ心線を常に同じ状態で、直線状に
布設することができる。このため、測定対象物の歪みを
安定して検出できる歪み検出センサを構成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバケーブルの一例を示し
た、その軸心方向と直交方向に切断した断面図である。

【図２】図１に示した光ファイバケーブルの斜視図で
ある。

【図３】本発明の光ファイバケーブルの一例を、その
長さ方向に温度分布が存在した状態で、その長さ方向の
一部の範囲に歪みを付与したときに得られた測定値を示
したグラフである。

【図４】本出願人が特願平１０−８４７５３号におい
て提案した光ファイバケーブルの一例を示した断面図で
ある。

【符号の説明】

１…光ファイバケーブル、３…光ファイバ心線、３ａ…
光ファイバ素線、４…ルースユニット、４ａ…パイプ、
４ｂ…光ファイバ素線５…シース、６…マーカー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本末広千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉工場内 (72)発明者早川敏行東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者青柳守東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者西原巧東京都千代田区麹町１−３麹町平岡ビル財団法人河川情報センター内Ｆターム(参考） 2F065 AA65 BB27 CC40 EE01 LL03 2H001 BB22 BB25 BB26 DD04 DD10 KK17 KK22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ心線と、パイプ内に光ファイ
バ素線を余長を入れて収容したルースユニットとを、撚
らずに集合させた集合体の上にシースが設けられ、この
シースの外表面に、前記光ファイバ心線を直線状に布設
するためのマーカーが設けられていることを特徴とする
光ファイバケーブル。