JP2000275446A - 光ファイバコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直径の小さな小型のリールに巻き込まれた光
ファイバコイルであって、偏波モード分散が抑制された
優れた伝送特性を有する光ファイバコイルを提供する。 【解決手段】 光ファイバをリール１０に巻き込んでコ
イル状にした光ファイバコイルであって、該光ファイバ
の巻き張力と側圧が該リール１０の胴部１０ａの除去に
よって軽減されている光ファイバコイルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散補償光ファイ
バ、光増幅用の希土類ドープ光ファイバ等の光ファイバ
コイルに関し、特に偏波モード分散が抑制された優れた
伝送特性を有する光ファイバコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、エルビウムドープ光ファイバ増幅
器が開発されたことから、従来広く利用されてきた１．
３μｍ帯にかわって、１．５５μｍ帯を利用した超長距
離無再生中継、光加入者多分配網等のシステムが実用化
に向けて検討されている。１．５５μｍ帯の伝送を行う
場合は、ゼロ分散波長が１．５５μｍである１．５５μ
ｍ分散シフトファイバを利用することが望ましいが、既
設の１．３μｍ帯シングルモード光ファイバを用いて
１．５５μｍ帯の光を低分散で伝送できれば、新たに
１．５５μｍ分散シフトファイバケーブルを布設する必
要がないことから、布設コスト等において非常に有利で
ある。しかし、１．３μｍ帯のシングルモード光ファイ
バケーブルはゼロ分散波長が１．３μｍであって、１．
５５μｍ帯を伝送すると大きな波長分散を生じ光信号が
劣化してしまう。そこで、１．３μｍ帯シングルモード
光ファイバを用いて１．５５μｍ帯の光を伝送するため
には、１．３μｍ帯シングルモード光ファイバと逆符号
の波長分散を有する分散補償光ファイバを用いて１．５
５μｍ帯の光信号が劣化しないようにする方法等が考え
られている。このような分散補償光ファイバは、ある波
長の光信号を光増幅するエルビウムドープ光ファイバ等
と同様に、小型のリールに巻き込んでコイル状にされケ
ース内に収められた巻き込み小型モジュールとして使用
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバをリールに巻き込む際に、直径の小さな小型のリー
ルを使用すると、光ファイバにかかる側圧や巻き張力が
大きくなり、それが原因で偏波モード分散が生じてしま
うという問題があった。偏波モード分散は光信号の歪み
を生じ、伝送特性を劣化させるので、光ファイバをリー
ルに巻く際にピッチを大きくしたり、巻き込み時の温度
を高くして室温状態で側圧が緩和されるようにする等、
偏波モード分散を抑制する方法が検討されてきた。

【０００４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、直径の小さな小型のリールに巻き込まれた光ファイ
バコイルであって、偏波モード分散が抑制された優れた
伝送特性を有する光ファイバコイルを提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、リールに
巻き込まれたコイル状の光ファイバであって、該光ファ
イバの巻き張力と側圧が該リールの胴部の除去によって
軽減されていることを特徴とする光ファイバコイルによ
って解決される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の光ファイバコイルは光ファイバを小型のリール
に巻き込み、コイル状にしたものである。光ファイバは
従来から使用されているものであって、その種類は特に
制限はないが、コイル状にして使用することから、分散
補償光ファイバ、光増幅用光ファイバ等として使用され
るものが好ましい。分散補償光ファイバは、光伝送に使
用される光ファイバと逆符号の波長分散を有し、伝送さ
れる光信号が劣化しないように使用されるものであっ
て、コアとクラッドの屈折率の差が大きくなるように設
計された単峰型構造の光ファイバや、クラッドが２重に
設けられた二重クラッド型屈折率分布構造の光ファイバ
等である。光増幅用光ファイバは、ある波長の光信号を
光増幅する光ファイバであって、エルビウム等の希土類
をコアにドープした光ファイバである。

【０００７】光ファイバが小型のリールに巻き込まれる
際は、光ファイバがゆるまないように、光ファイバを一
定の張力で引っ張りながら順次リールに巻き込んでい
く。そのため、コイル状に形成された光ファイバには一
定の張力、すなわち巻き張力がかかり、また、コイルの
内層側では光ファイバが、温度変化によるリール胴部の
変形に起因する側圧およびコイルの外層側に起因する側
圧を受ける。ここでいう巻き張力とは小型コイルへの巻
き込み中に光ファイバへかけられる荷重のことであり、
側圧とは小型コイルへ多層に巻いた時に隣合う層のファ
イバから受ける圧力や、温度変化により変形するリール
胴部から受ける圧力をいう。巻き張力は２０ｇ以下とす
ること、好ましくは１０ｇ以下とすることが望ましい。
巻き張力と側圧は、光ファイバが小型のリールに巻き込
まれた後、リールの胴部を除去する方法によって軽減さ
れる。図１は光ファイバを巻き込むために使用するリー
ル１０の一例を示した図である。リール１０は通常、直
径が４０〜８０ｍｍで高さが８〜６０ｍｍの円筒型の胴
部１０ａと、円筒の上底と下底に設けられた外径１００
〜２００ｍｍのドーナツ型の一対の鍔部１０ｂによって
構成されている。リールの胴部１０ａや鍔部１０ｂの大
きさは、巻き込む光ファイバの直径や長さによって適宜
選択される。リール１０は通常、アルミニウム等の金属
からなり、胴部１０ａと鍔部１０ｂは互いに容易にとり
外せるようになっている。光ファイバはその一方の末端
から順次リール１０の胴部１０ａに巻きつけられ、全長
がすべて巻き込まれる。このようにして光ファイバがリ
ール１０に巻き込まれた後、リール１０から胴部１０ａ
が除去される。図２（ａ）、（ｂ）は、光ファイバが巻
き込まれたリール１０から、（ａ）胴部１０ａのみが除
去された状態、（ｂ）胴部１０ａと一方の鍔部１０ｂが
除去された状態を示す図である。光ファイバが巻き込ま
れたリール１０から、胴部１０ａが除去される際には、
胴部１０ａのみではなく、図２（ｂ）のように胴部１０
ａと一方の鍔部１０ｂがともに除去されてもよい。

【０００８】このようにして得られた光ファイバコイル
は、一般に、金属製の立方体または直方体のケース内に
収められ使用される。ケースの大きさは収納するリール
１０の大きさによって異なるが、通常、縦および横の辺
の長さが１２０〜２５０ｍｍで、高さは１０〜１００ｍ
ｍである。ケース内に収められた光ファイバコイルは、
通常、リール１０の鍔部１０ｂまたはケースの少なくと
も一方と接着剤で固定される。これは、リール１０に巻
き込まれた光ファイバコイルが、リール１０からその胴
部１０ａや胴部１０ａと一方の鍔部１０ｂが除去される
ことによって崩れることを防止し、ケース内で動かない
ようにするためである。光ファイバコイルと鍔部１０ｂ
の固定は、光ファイバコイルと鍔部１０ｂの接する部分
がすべて接着剤で固定される方法でもよいし、光ファイ
バの末端の巻き終わり部分と鍔部１０ｂの任意の点が固
定されてもよく、その固定形態には特に制限はない。ま
た、光ファイバコイルとケースとを接着し固定する方法
にも特に制限はないが、この場合は通常、光ファイバの
末端の巻き終わり部分とケースの任意の点を接着し固定
する方法が好ましい。

【０００９】使用される接着剤は、光ファイバの被覆を
構成する樹脂と、リール１０やケースを構成する金属と
を強力に接着するものであれば特に制限はないが、特に
光ファイバの被覆との接着性が優れていることから、光
ファイバの被覆を形成する樹脂と同じものを使用するこ
とが好ましい。例えば、紫外線により硬化するＵＶ硬化
型樹脂からなる被覆が設けられている光ファイバでは、
接着剤にもＵＶ硬化型樹脂を使用することが好ましい
し、シリコーン樹脂からなる被覆が設けられている光フ
ァイバでは接着剤にもシリコーン樹脂を使用することが
好ましい。このような光ファイバコイルは通常、ケース
内に収められた後、陸上または海底ルートの端局等の装
置内に設置される。

【００１０】このような光ファイバコイルでは、リール
１０に巻き込まれたコイル状の光ファイバの巻き張力と
側圧が、該リール１０の胴部１０ａの除去によって軽減
されているので、偏波モード分散が抑制された優れた伝
送特性を有する光ファイバコイルとなる。また、直径の
小さな小型リール１０を使用して光ファイバをコイル状
にしても、光ファイバコイルの伝送特性を良好に保つこ
とができる。さらに、リール１０の鍔部１０ｂまたはケ
ースの少なくとも一方と光ファイバを接着剤で固定する
ことによって、リールの胴部１０ａを除去しても光ファ
イバコイルが崩れない。よって、振動や衝撃にも強い光
ファイバコイルとすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例をあげて具体的に説明
する。 実施例１ ＶＡＤ法によって、図３に示すような径方向の屈折率分
布を有し、コアがゲルマニウムドープ石英、クラッドが
フッ素ドープ石英と石英からなる二重クラッド型屈折率
分布構造の全長１３ｋｍの分散補償光ファイバを製造し
た。光ファイバにはＵＶ硬化型樹脂からなる被覆を設け
た。この光ファイバの１．５５μｍ帯の伝送損失は、
０．４１ｄＢ／ｋｍ、偏波モード分散は０．２ｐｓ／
（ｋｍ）^0.5 であった。この光ファイバを直径が６０ｍ
ｍ、高さが３４ｍｍの胴部と、直径１９０ｍｍの一対の
円形の鍔部によって構成されているアルミ製リールに巻
き込んだ。この状態で光ファイバの伝送損失、偏波モー
ド分散を測定したところ、全長１３ｋｍの平均値でそれ
ぞれ０．４５ｄＢ／ｋｍ、０．４２ｐｓ／（ｋｍ）^0.5
であった。その後、このリールからその胴部のみを除去
し、光ファイバの末端と一方の鍔部の一点をＵＶ硬化型
樹脂で固定した。この状態で光ファイバの伝送損失、偏
波モード分散を測定したところ、１３ｋｍの平均値でそ
れぞれ０．４１ｄＢ／ｋｍ、０．２ｐｓ／（ｋｍ）^0.5
であって、リールに巻き込む前の値と同じであった。こ
の光ファイバコイルを２３０ｍｍ×２５０ｍｍ×４０ｍ
ｍの金属ケースに収め、振動試験、衝撃試験を行ったと
ころ、リールの胴部が除去されていない光ファイバコイ
ルがケース内におさめられた比較例１の光ファイバモジ
ュールと同等の耐振動性、耐衝撃性を示した。

【００１２】実施例２ 実施例１と同様の分散補償光ファイバを製造し、同じく
実施例１と同様にしてリールに巻き込み、その後、この
リールからその胴部と一方の鍔部を除去し、光ファイバ
の末端と鍔部の一点をＵＶ硬化型樹脂で固定した。この
状態で光ファイバの伝送損失、偏波モード分散を測定し
たところ、１３ｋｍの平均値でそれぞれ０．４１ｄＢ／
ｋｍ、０．２ｐｓ／（ｋｍ）^0.5 であって、リールに巻
き込む前の値と同じであった。この光ファイバコイルを
実施例１と同様にして金属ケースに収め、振動試験、衝
撃試験を行ったところ、リールの胴部が除去されていな
い光ファイバコイルがケース内におさめられた比較例１
の光ファイバモジュールと同等の耐振動性、耐衝撃性を
示した。

【００１３】比較例１ 実施例１と同様の分散補償光ファイバを製造し、同じく
実施例１と同様にしてリールに巻き込んだ。この状態で
光ファイバの伝送損失、偏波モード分散を測定したとこ
ろ、１３ｋｍの平均値でそれぞれ０．４５ｄＢ／ｋｍ、
０．４２ｐｓ／（ｋｍ）^0.5 であって、両者ともリール
に巻き込む前の値より増加し、伝送特性の悪化がみられ
た。この光ファイバコイルを実施例１と同様にして金属
ケースに収め、振動試験、衝撃試験を行ったところ、耐
振動性、耐衝撃性は良好であった。

【００１４】

【発明の効果】本発明の光ファイバコイルは、リールに
巻き込まれたコイル状の光ファイバであって、該光ファ
イバの巻き張力と側圧が、該リールの胴部の除去によっ
て軽減されているので、偏波モード分散が抑制された優
れた伝送特性を有するものである。また、直径の小さな
小型リールを使用して光ファイバをコイル状にしても、
光ファイバコイルの伝送特性を良好に保つことができ
る。さらに、リールの鍔部またはケースの少なくとも一
方と光ファイバを接着剤で固定することによって、リー
ルの胴部を除去しても光ファイバコイルが崩れない。よ
って、振動や衝撃にも強い光ファイバコイルとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ファイバコイルを形成する際に使
用するリールの一例を示す図である。

【図２】 本発明の光ファイバコイルの形成において、
光ファイバを巻き込んだリールから、（ａ）胴部のみが
除去された状態、（ｂ）胴部と一方の鍔部が除去された
状態を示す図である。

【図３】 本発明の実施例の分散補償光ファイバの半径
方向の屈折率分布を示す概略図である。

【符号の説明】

１０…リール、１０ａ…リールの胴部、１０ｂ…リール
の鍔部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リールに巻き込まれたコイル状の光ファ
   イバであって、該光ファイバの巻き張力と側圧が該リー
   ルの胴部の除去によって軽減されていることを特徴とす
   る光ファイバコイル。