JP2001305403A - 海底光ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多芯化が容易に実現できる海底光ケーブルを
提供する。 【解決手段】 １０は中心部に挿通された複数本の光フ
アイバ芯線又は光テープ心線、１１はこの光フアイバ芯
線と同時に充填されたコンパウンド（ジェリーコンパウ
ンド）である。２０は分割された扇形の個片によって構
成されている耐圧層で、この耐圧層２０の外周には複数
本の抗張力線３０，３０，・・を撚り巻きして耐圧層２
０を円筒状に固定している。抗張力線３０，３０、・・
はその外周を金属性チューブ層４０で固めて、その外周
には絶縁層５０が押し出し成型機によって形成されてい
る。絶縁層の内層側５０ａは比較的低密度の接着性ポリ
エチレンで構成され、外層側５０ｂは高密度のポリエチ
レンによって構成されている。光フアイバ芯線、または
光フアイバテープ芯線を直接耐圧層内に挿通するように
しているため多芯化が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海底に敷設され光
ファイバを通信線路とする海底光ケーブルに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを伝送路とした海底光ケーブ
ルの構造としては、例えば図４〜図６に示すようなもの
が提案されている。これらの構造を以下に簡単に説明す
ると、１は光ファイバ芯線１ａを複数本撚り合わせた光
ファイバの集合体、あるいはこの集合体を紫外線硬化型
合成樹脂（例えば、紫外線硬化ウレタン）、または熱可
塑性合成樹脂によって固めた光フアイバユニットで、中
心部には鋼線等からなる中心抗張力線１ｂが設けられて
いる。２は前記光ファイバユニット１を水圧から保護す
るための耐圧層、３はケーブルに加わる引張力に十分対
応できるように、主として鋼線を撚り合わせて構成した
抗張力体層である。

【０００３】この抗張力体層３は１層、または２層構造
とされ、ケーブルの敷設時の負荷に十分耐える抗張力を
付加し、かつ、障害に対してケーブルを保護する役目を
する。４は前記抗張力体層３の結束と気密、中継器への
給電路となる金属層で、通常、銅またはアルミ等からな
る金属テープを縦添え、溶接して縮径（絞り込み）し、
チューブ状に形成したものである。また、５及び６は海
水との絶縁を目的とする低密度と高密度のポリエチレン
等で形成する絶縁層（シース）である。

【０００４】これらのケーブルのうち図４に示したもの
は、特に耐圧層２として銅、またはアルミ、その他ＳＵ
Ｓ等の金属材料を溶接したパイプを用いたものであり、
図５では耐圧層が内層の抗張力線３ａと外層の抗張力線
３ｂからなる２層に撚り合わされている抗張力線の競り
合いによって、光フアイバユニットの外周に耐圧殻が実
現するように構築されている。また、図６では耐圧層２
として３個の扇形の鉄の分割個片を組み合わせたものを
使用している。

【０００５】また、一般的に海底に敷設される光ケーブ
ルの場合は、何らかの障害によってケーブル内に海水が
侵入した場合、その高い海水圧によって侵入した海水が
ケーブルの長手方向に短時間で浸透し、ケーブルの通信
機能を短い期間で遮断し大きな障害を残すことがないよ
うに、ケーブル内にはこのような走り水を阻止するため
にコンパウンドが充填され、走水の滲出をできるだけ少
なくするようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の上記し
たようなケーブルは、中心部に配置されている光フアイ
バユニットは予め数本の光フアイバを充填材（緩衝層）
によって保持し、その外周部をある程度硬い材料によっ
て被覆した別体の線材とし供給されている。そのため、
ケーブルの通信回線をさらに増やす場合は、その都度光
フアイバユニット自体を作り直し、集合機に供給しなけ
ればならない。したがって、現状では同じ製造装置によ
って、光フアイバ芯線の本数を増加することは最終的に
製造時間を長くすると共に、コストアップを招くという
問題が生じる。

【０００７】また、ケーブルに対して中継器等を接続す
る作業においては光フアイバユニットを解体して中の芯
線を１本づつ分離する作業が必要であるが、ユニットの
緩衝層は光フアイバ芯線を保護するように光フアイバ芯
線に対してある程度の固着性を有しており、この緩衝層
を除去しながら脆弱な線材である光フアイバ芯線を分離
する口出し作業に手間がかかるという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の海底光ケーブル
はかかる問題点を解消することを目的としてなされたも
ので、円筒状に形成されている耐圧層、または抗張力線
の競り合いにより形成された円筒状の耐圧殻と、抗張力
を付与する抗張力線と、前記抗張力線の外周を拘束する
金属チューブと、前記金属チューブの外周を被覆してい
る絶縁層とを備え、前記円筒状の耐圧層、または耐圧殻
の内部に、製造時に複数本の光フアイバを挿通すると共
に、該光フアイバを保護するコンパウンドが充填される
ようする。

【０００９】また、耐圧層内に充填されるコンパウンド
を、常温で流動性を示すジェリーとし、このジェリー状
のコンパウンドが光フアイバの挙動がある程度自由度を
持つように適当な粘度となるようにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示す海
底光ケーブルを斜視図として示したもので、従来のケー
ブルと同一の部分は同一の名称を使用している。この図
において１０は中心部に挿通された複数本の光フアイバ
芯線、１１はこの光フアイバ芯線と同時に充填されたコ
ンパウンド（ジェリーコンパウンド）である。光フアイ
バ芯線１０は、予め数本の光フアイバ芯線を拡大図Ｅに
示しているようにテープ状に拘束している光フアイバテ
ープ芯線の形で供給することもできる。２０は耐圧層を
示し、本実施例では耐圧層２０が３分割された扇形の個
片によって構成されている。そして、この耐圧層２０の
外周には複数本の抗張力線３０，３０，・・を撚り巻き
して耐圧層２０を円筒状に固定している抗張力線３０，
３０、・・はその外周を金属性チューブ層４０で固め
て、その外周には絶縁層５０が押し出し成型機によって
形成されている絶縁層の内層側５０ａは比較的低密度の
ポリエチレンで構成され、外層側５０ｂは高密度のポリ
エチレンによって構成されている。

【００１１】図２はこのような光海底ケーブルを製造す
る際の、一つの方法を示した海底光ケーブルの集合機の
説明図である。この図において、６０は光ファイバ芯線
１０のサプライドラムである。６１は上記した３分割固
片を供給しているサプライドラムを示す。なお、耐圧層
２０を抗張力線の競り合い構造によって形成する場合
は、サプライドラム６１は不要になり、直接、次に抗張
力線の撚り巻きが２層撚りで施される。

【００１２】６２は前記した抗張力線３０を集合する抗
張力線集合機を示す。サプライドラム６０から繰り出さ
れた光ファイバ芯線と、サプライドラム６１から供給さ
れている分割固片は抗張力線集合機６２のホローシャフ
ト６２ａを挿通し、集合ダイスと、常温で流動性を持っ
ているコンパウンドを充填する充填部を兼用している集
合充填装置６３で一体化され、この集合充填装置６３を
通過した直後に抗張力線３０、３０が耐圧層の周辺部に
巻き回される。また、図５に示したような海底光ケーブ
ルの場合は、光フアイバ芯線１０の束の外周面にコンパ
ウンドを通常の充填部で所定の厚みで塗布して、所定の
本数と直径からなる抗張力線を２層構造で巻き付けるこ
とにより耐圧殻を構成する。

【００１３】抗張力線集合機６２の回転部分には前記抗
張力線３０、３０・・・をドラム巻きした多数の抗張力
線ドラム６２ｂ、６２ｂ、・・が回転可能に懸架されて
おり、この各抗張力線ドラム６２ｂ、６２ｂ、・・から
引き出された複数本の抗張力線３０，３０、・・が図示
されていない目板で整合されながら、集合ダイス６４に
おいて長さ方向に特定のピッチで撚り合わせ集合される
ようになされている。

【００１４】集合ダイス６４にはポンプ７０を介して、
例えば本出願人が先に提案した２液混合タイプのコンパ
ウンドをタンク７０ａ．７０ａから集合ダイス６４に供
給し、抗張力線の間隙部分に所定の圧力をかけながら
コンパウンドを充填すると共に、抗張力線を撚りを加え
ながら巻き回し、抗張力体層も走水防止効果を持たせる
ようにしている。

【００１５】６５は金属チューブ層４０を形成するため
の金属テープサプライであり、６６は金属テープを縦沿
えしてパイプ状に形成し、溶接機６６ａによってその合
わせ目を溶接し、縮径加工を施す金属チューブ層形成装
置である。６７は金属チューブ層の成形が終了したケー
ブルを巻き取る巻取ドラムである。長尺のケーブルの場
合は、通常のこのドラムに巻き取ったケーブルが、絶縁
層５０を抗張力線の外周に積層するための押出成型機
と、冷却ラインをタンデムに配置しているシース加工ラ
インに移送され、金属チューブ層４０の外周に絶縁層５
０（ａ、ｂ）が付加されて海底光ケーブルが完成するこ
とになる。

【００１６】本発明の海底光ケーブルの場合は光フアイ
バユニットを供給するサプライドラム６０に光フアイバ
芯線１０が巻かれているので、製造時に光フアイバ芯線
の本数を決めるだけで海底ケーブルの通信線路数を容易
に変更することができる。

【００１７】複数本の光フアイバ芯線１０を耐圧層内に
挿通する方法は、上記したように光フアイバ芯線を個別
に挿入する方法以外に、挿通する複数本の光フアイバ芯
線を予め３分割個片の内周に所定数本づつジェリー等に
よって張り付けておき、この３分割個片を集合したとき
に複数本の光フアイバ芯線が耐圧層内に留まるようにす
ることもできる。

【００１８】また、複数本の光フアイバ芯線をそれぞれ
独立に供給し、耐圧層内に充填されるジェリーと共に、
上記集合充填部６３の直前の位置まで細いパイプによっ
て圧送して耐圧層内に挿通するようにすることも考えら
れる。

【００１９】なお、各抗張力線３０，３０，・・・の隙
間にはコンパウンドが充填されるが、この隙間を埋めて
いるコンパウンドｐはケーブルの長手方向に充填部と、
非充填部が交互に形成されるようにするためにコンパウ
ンドの供給量が、ポンプの圧力またはコンパウンド制御
部７２によって制御される。

【００２０】図３は耐圧層２０を省略して２層の抗張力
線３０ａ、３０ａ・・、および３０ｂ、３０ｂ・・を撚
り巻きすることにより、その内部に抗張力線間の競り合
いによって耐圧殻２０ａを構成したケーブル構造に対し
て、本発明を適用したものである。この場合は耐圧層を
形成する分割個片が省略されているので、光フアイバ芯
線１０．１０．・・・を挿通する空間は図１の場合に比
較して広くすることができるので、製造上では有利にな
ると共に、より多くの光フアイバ芯線１０を通信路する
ような海底ケーブルを構築することができる。

【００２１】上記二つの実施例のいずれの場合も、光フ
アイバ芯線と共に充填されるコンパウンド（ジェリー）
の粘度が高くなりすぎると、ケーブルが屈曲したときに
光フアイバの動きがコンパウンドによって阻害され、断
線する危険が生じる。また、コンパウンドの粘度を低く
すると光フアイバ芯線のスラック状態を保持できなくな
るため、ケーブルの状態によっては長手方向のスラック
にバラツキが生じ伝送損失に影響を与えるようになる。

【００２２】そこで、本発明に適応されるジェリーの粘
度としては常温（２５度Ｃ）で３５０〜４５０程度とす
ることが好ましい。このようにして形成したケーブルを
往復ベンド試験（所定長のケーブルの一端部を固定し他
端部を左右に所定回数屈曲しながらケーブルの伝送特
性、および機械的な強度特性を試験する）にかけて種種
の特性を調べた結果、ケーブルの敷設／回収作業で受け
る光学的／機械的なストレスに対しても海底ケーブルと
して必要とされる諸条件を満足するものであることが判
明した。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の海底光ケ
ーブルは、光フアイバ芯線をユニット化することなく、
耐圧層（殻）内にコンパウンドと共に挿通されるように
構成されているので、光フアイバの本数を容易に増加す
ることができる。また、光フアイバ芯線は挿入される耐
圧層内の内径が同一の場合でも従来の緩衝層を使用して
ユニット化したものを使用したものに比較して、緩衝層
が省略されている分、光フアイバの占有率が高くなり、
およそ２倍程度の光フアイバ芯線の実装本数の増加が期
待できるという効果がある。

【００２４】また、さらに光フアイバ芯線がケーブルの
製造時に直接供給できるようになされているのでケーブ
ル通信路のチャンネル数が変更されたときでも、その変
更仕様に対して容易に対応することができ、結果的にケ
ーブルの価格を低下することができるという経済的な効
果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の海底光ケーブルの一実施例を示す断面
図である。

【図２】本発明の海底光ケーブルの製造装置の概要を示
す図である。

【図３】本発明の他の実施例を示すケーブルの構造図で
ある。

【図４】従来のリング状のパイプを耐圧層とする海底光
ケーブルの断面図である。

【図５】抗張力線の競り合いで耐圧層（殻）を形成する
海底光ケーブルの断面図である。

【図６】分割個片を耐圧層とする従来の海底光ケーブル
の断面図である。

【符号の説明】

１０ 光ファイバユニット、２０ 耐圧層（殻）、３０
抗張力線、４０ 金属チューブ層、５０ 絶縁層

フロントページの続き (72)発明者 アキノ トーレス ホアン カルロス 東京都港区芝浦１丁目２番１号 株式会社 オーシーシー内 Ｆターム(参考） 2H001 BB06 DD07 DD17 DD23 DD35 KK17 KK22 KK24 MM01 MM09 5G311 FA03 FB01 FC03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の耐圧層により形成された円筒状
   の耐圧殻と、 前記耐圧殻に対して抗張力を付与する抗張力線と、 前記抗張力線の外周を拘束する金属チューブと、 前記金属チューブの外周を被覆している絶縁層とを備
   え、 前記円筒状の耐圧殻の内部に、製造時に複数本の光フア
   イバ芯線、または光フアイバテープ芯線が挿通され、該
   光フアイバを保護するコンパウンドが充填されているこ
   とを特徴とする海底光ケーブル。
2. 【請求項２】 前記コンパウンドは常温で流動性を示す
   ジェリーによって構成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の海底光ケーブル。
3. 【請求項３】 前記コンパウンドのちょう度は常温で３
   ５０〜４５０とされていることを特徴とする請求項２に
   記載の海底光ケーブル。