JP2004012616A

JP2004012616A - Coated optical fiber, two-dimensional tape-like coated optical fiber and optical fiber cord

Info

Publication number: JP2004012616A
Application number: JP2002163147A
Authority: JP
Inventors: Itaru Sakabe; 坂部　至; Nobuhiro Akasaka; 赤坂　伸宏
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated optical fiber by which an optical fiber can be thinned in a range where a large adverse effect is not applied to a light propagation characteristic. <P>SOLUTION: A core 1 consisting of glass is a grated index type core in which the refractive index of a center part is high and the refractive index is gradually reduced in a direction from the center part to the peripheral part. A clad layer is not formed on the outside of the core 1. The outer periphery of the core 1 is directly coated with a coat layer 2. Since the clad layer is not formed in the core 1, the coated optical fiber can be thinned. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号を伝送する通信用の光ファイバ、２次元テープ状光ファイバ心線および光ファイバコードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、現行の光ファイバ心線の一例の断面図である。図中、１１はコア、１２はクラッド、１３は被覆である。コア１１およびクラッド１２はガラスであり、コア１１の外径は５０μｍ、クラッド１２の外径は１２５μｍである。被覆１３は、プラスチック、例えば、紫外線硬化型のアクリレート樹脂が用いられ、外径は２５０μｍである。
【０００３】
図１１は、現行のテープ状光ファイバ心線の一例の断面図である。図中、図１０と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１４は光ファイバ心線、１５はテープ被覆である。この例では、光ファイバ心線１４は、図１０で説明したと同様の光ファイバ心線が用いられている。この光ファイバ心線８本を並べて、テープ被覆１５で一体化したものである。したがって、光ファイバ心線１４の外径は２５０μｍであり、テープ状光ファイバ心線の幅は、２１００μｍ、厚さは４００μｍである。なお、この例は、８心であるが、２心，４心などに限らず、適宜の心数のテープ状光ファイバ心線が用いられている。
【０００４】
図１２は、現行の光ファイバコードの一例の断面図である。図中、図１０と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１６は一次被覆、１７は二次被覆である。一次被覆１６の外径は４００μｍ、二次被覆１７の外径は９００μｍであり、被覆材料には、ナイロン等の合成樹脂が用いられている。
【０００５】
このような光ファイバ心線，テープ状光ファイバ心線，光ファイバコード等については、「光ケーブルネットワーク配線システム総合カタログ」（２０００年８月、住友電気工業株式会社発行）にも記載されている。
【０００６】
これら光ファイバ心線，テープ状光ファイバ心線，光ファイバコードのコアには、特開昭５４−１３８６３１号公報に記載されているようなマルチモードで伝送を行なうものもある。また、図１１で説明したテープ状光ファイバ心線については、特開２００１−１７４６８０号公報にも記載がある。
【０００７】
上述した光ファイバ心線，テープ状光ファイバ心線は、光ファイバ心線の外径が２５０μｍであるから、特開２００１−７４９７３号公報に記載されているように、多心コネクタでの光ファイバのピッチは２５０μｍであり、高密度化が課題とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通信用の石英系の光ファイバは、ガラス径１２５μｍのものが主流であるが、要求される光ファイバ心線の数が増大するにつれ、高密度化が必要となっており、光ファイバの寸法が無視できなくなった。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、通信用光ファイバにおいて、光の伝搬特性に大きく悪影響を与えない範囲で光ファイバの細径化を図った光ファイバ心線，２次元テープ状光ファイバ心線，光ファイバコードを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ファイバ心線において、外径６２．５μｍ以下で、ガラスを主原料とするコアに、直接、プラスチックの被覆層を設けたことを特徴とするものである。また、本発明は、光ファイバ心線において、外径６２．５μｍ以下で、ガラスを主原料とするコアの周囲に、コアの平均屈折率よりも低い屈折率を有するガラスを主原料とするクラッド層を設け、かつ、該クラッド層の厚さが１５μｍ以下であり、前記クラッド層の周囲にプラスチックの被覆層を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、２次元テープ状光ファイバ心線において、上記光ファイバ心線を２次元的に配列し、プラスチック樹脂で一括被覆したことを特徴とするものである。この２次元テープ状光ファイバ心線の端末部に多心コネクタを取り付けることができる。
【００１１】
また、本発明は、光コードにおいて、上記２次元テープ状光ファイバ心線の周囲に、ルース状もしくはタイト状にプラスチック樹脂の外部被覆を設けたことを特徴とするものである。この光コードの端末部に多心コネクタを取り付けることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するための断面図である。図中、１はコア、２は被覆層である。コア１は、ガラスであり、この例では、ＳｉＯ_２にＧｅをドーピング剤として添加したものである。この例では、コア１の中心部の屈折率を高くし、周辺部にかけて徐々に屈折率が低減するグレーテッドインデックス型のコアとしたが、ステップインデックス型のコアとしてもよい。なお、ドーピング剤としては、Ｇｅに限られるものではなく、Ｐ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｇａを単独に、あるいは、２種類以上を用いてもよい。
【００１３】
コア１の外側にはクラッド層は設けられていない。コア１の外周に被覆層２が直接被覆されている。クラッド層を設けないことにより光ファイバ心線の細径化を図ったものである。被覆層２は、コア１の保護と、光ファイバ心線の強度を確保するために設けられものである。被覆層２の材料は、プラスチックが用いられ、紫外線硬化型アクリレート樹脂，シリコーン樹脂，ナイロン樹脂等を用いることができ、その光学的な特性としては、遮光性、または、光吸収性、または、光透過性のものを用いる。
【００１４】
コア１の外径は５０μｍとしたが、これに限られるものではなく、それよりも大きくても、小さくてもよい。しかし、細径化を考えると、６２．５μｍを最大値とするのがよく、したがって、コア１の外径は６２．５μｍ以下とする。従来の外径１２５μｍのガラスファイバと外径を合わせるようにした場合でも、外径が１２５μｍとなる被覆層２を施すことができ、光ファイバ心線の強度を確保できる適当な厚さの被覆層２を形成することができる。
【００１５】
従来のクラッド層を有する光ファイバ、特に、マルチモードの光ファイバの場合、ビームスポット径の小さな面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）の登場により、クラッド部を通過する光強度は弱いと考えられる。このため、クラッド層をなくしても、大きな伝送損失増にはつながらないことがわかった。伝送帯域については、逆に高次モードの伝送損失により若干広がり、広帯域化が実現できる。しかし、シングルモードでもよいことはもちろんである。
【００１６】
この実施の形態における被覆部２の屈折率については、その値を適正化しないとモードの数は増えるが、プラスチックの被覆部２での伝送損失が大きいため帯域を大きく狭めることにはならないと思われる。したがって、被覆層２の屈折率は問題とするものではないが、コア１の周辺部の屈折率と被覆層２の屈折率の差が０．３以下であることが望ましく、この屈折率の範囲においても、コア周辺部の屈折率よりも被覆層２の屈折率が低い方が望ましい。なお、被覆層２の周囲に識別のための着色インク層を設けてもよい。
【００１７】
図２は、本発明の光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための断面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。３はクラッド層である。この実施の形態では、構成的には、図１で説明した第１の実施の形態のコア１と被覆層２との間にクラッド層３を介在させた。コア１については、図１でした説明と同じである。
【００１８】
クラッド層３は、ガラスであり、ＳｉＯ_２にドーピング剤を添加しない純石英ガラスを用いてもよく、または、屈折率を下げるドーピング剤、例えば、フッ素等をドープしてもよい。クラッド層の厚さは、現行の光ファイバ心線においては、クラッド層の作用を十分に果たせないような厚さ、すなわち、１５μｍ以下である。クラッド層３の屈折率は、コア１がグレーテッドインデックス型である場合は、コア１の中心部から周辺部までの平均屈折率よりも低い屈折率とする。なお、コア１がステップインデックス型の場合は、コア１の中心部から周辺部までの平均屈折率はコア１の屈折率に等しくなる。
【００１９】
特に、コア径の小さなシングルモードの光ファイバの場合、クラッド部にも無視し得ない光強度が存在するめ、この実施の形態では、薄くガラスのクラッド部を設けるようにした。それにより良好な伝送特性が保たれるとともに、第１の実施の形態に比して、ガラスの外径が大きくなり、機械的強度の向上の面からは有利である。被覆層２の材料については、図１で説明したものと同じであり、被覆層２の周囲に識別のための着色インク層を設けてもよい。
【００２０】
この実施の形態の具体例では、コア１の外径は５０μｍ、クラッド層３の外径は８０μｍ（厚さは１５μｍ）、被覆層２の外径は１２５μｍである。
【００２１】
上述した第１および第２の実施の形態の具体例において、被覆層２の外径をほぼ１２５μｍとした光ファイバ心線では、現行のコネクタ（光ファイバ挿入孔の内径がほぼ１２５μｍである。）をそのまま用いることが可能となり、また、現行の１２５μｍガラスファイバとのＶ溝等を用いたＰＣ（ＰｈｙｓｉｃａｌｌｙＣｏｎｔａｃｔ）接続も可能となる利点がある。
【００２２】
図３は、本発明の２次元テープ状光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するための断面図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。４は光ファイバ心線、５はテープ被覆である。光ファイバ心線４は、第１の実施の形態で説明した光ファイバ心線を用いているが、第２の実施の形態で説明した光ファイバ心線を用いてもよい。光ファイバ心線４は、２次元に配列されている。光ファイバ心線を細径化することによって、２次元配列のテープ心線を実用化に近づけられることが可能となったのである。
【００２３】
しかし、クラッド層をもたない第１の実施の形態の光ファイバ心線では、ガラス径が６２．５μｍ以下であり、クラッド層を付加した第２の実施の形態の光ファイバ心線でも、ガラス径は９２．５μｍ以下であり、現行のガラス径が１２５μｍの光ファイバ心線に比べて、ガラス径が細径であることによって曲げ剛性が低いので、最密充填構造に配列しておかないと配列が乱れる可能性がある。最密充填構造とは、隣り合う光ファイバ心線４同士が、密接状態で配列された構造をいう用語として用いた。
【００２４】
この実施の形態では、８心の２次元テープ状光ファイバ心線とし、光ファイバ心線４を２段に配列したから、各段には、４心の光ファイバ心線４が密接して並べられている。上下の段のそれぞれの光ファイバ心線４は、同じピッチ位置に配列されている。光ファイバ心線４として被覆層の外径が１２５μｍのものを用いたから、各段の配列ピッチは１２５μｍであり、上下段間のピッチも１２５μｍである。このように２次元に配列された光ファイバ心線４は、テープ被覆５で一体化されている。テープ被覆５の材料としては、紫外線硬化型のアクリレート樹脂を用いているが、シリコーン樹脂，ナイロン樹脂等を用いてもよい。また、光ファイバ心線４の外周に識別のための着色層を施してもよい。
【００２５】
この２次元テープ状光ファイバ心線が曲げられる場合は、２段の光ファイバ心線４の段間を通る平面を曲げ平面とする方向に曲がりやすい。この曲がりやすい方向に曲げられたとき、ガラスファイバ部分（この実施の形態では、ガラスファイバ部分はコア１であるが、図２の光ファイバ心線を用いた場合には、コア１とクラッド３がガラスファイバ部分となる。）が曲げ平面から離れるに従って、ガラスファイバ部分にはより大きな伸張力または圧縮力を受けるから、曲げ歪みを低く抑えるためには、曲げ平面からガラスファイバ部分までの距離αが小さいことが望ましい。曲げ中心面から最も離れているガラスファイバ部までの距離αについては、０．１ｍｍ以下であることが曲げ径を低く抑えるためには望ましい条件である。
【００２６】
図４は、本発明の２次元テープ状光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための断面図である。図中、図１，図３と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。図３で説明した実施の形態においては、上下の段のそれぞれの光ファイバ心線４が、同じピッチ位置に配列されているのに対して、この実施の形態では、上下の段のそれぞれの光ファイバ心線４が１／２ピッチずれた位置に配列されている点が相違している。他については、図３で説明した実施の形態と相違はない。もちろん、最密充填構造である。
【００２７】
図５は、本発明の光コードの第１の実施の形態を説明するための断面図である。図中、図１，図３と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。６は２次元テープ状光ファイバ心線、７は外部被覆である。この実施の形態では、２次元テープ状光ファイバ心線６の外周に密着させてプラスチック樹脂を用いた外部被覆７を施したものである。２次元テープ状光ファイバ心線６としては、図３または図４で説明した２次元テープ状光ファイバ心線が用いられる。タイト状に施した外部被覆７のプラスチック樹脂としては、紫外線硬化型のアクリレート樹脂，シリコーン樹脂，ナイロン樹脂等が用いられる。外径は、一例では９００μｍ程度である。
【００２８】
図６は、本発明の光コードの第２の実施の形態を説明するための断面図である。図中、図１，図３，図５と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態は、図５で説明した光コードにおける２次元テープ状光ファイバ心線６に対する外部被覆７がルース状に設けられた点が、相違するだけである。外部被覆７に加えられる張力が、２次元テープ状光ファイバ心線６に直接に加えられない利点がある。
【００２９】
図７は、本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するためのもので、図７（Ａ）は要部の斜視図、図７（Ｂ）〜（Ｄ）は配列パターンの説明図である。図中、６は２次元テープ状光ファイバ心線、８はコネクタである。
【００３０】
この実施の形態では、１次元配列のコネクタ８を用いた。コネクタ８は、ガラス径が１２５μｍの光ファイバに用いられている現行の多心コネクタであり、光ファイバ挿入孔の内径は公称１２５μｍである。光ファイバ挿入孔の配列ピッチＰ_１は２５０μｍである。この実施の形態で用いられる２次元テープ状光ファイバ心線６は、図３または図４で説明した本発明の２次元テープ状光ファイバ心線であるとともに、２次元テープ状光ファイバ心線を構成する光ファイバ心線は、被覆径が１２５μｍであり、コネクタ８の光ファイバ挿入孔に挿入可能である。したがって、本発明では、従来の光ファイバにみられない構造の光ファイバ心線が用いられていても、従来のコネクタをそのまま用いて、コネクタ付きテープ状光ファイバ心線を構成することが可能である。
【００３１】
２次元テープ状光ファイバ心線６は、光ファイバ心線が２次元配列である。図７（Ｂ）の右側に示すように、この例では、４列２段の配列の光ファイバ心線が、１次元に配列された状態でコネクタに取り付けられる。右側の２次元テープ状光ファイバ心線においては、列間の配列ピッチＰ_２は１２５μｍ、段の配列ピッチＰ_３も１２５μｍであり、左側のコネクタにおける配列ピッチＰ_１は２５０μｍである。上段をＡ列、下段をＢ列とすれば、この２段の光ファイバ心線の配列を１次元配列に変換されてコネクタに挿入される。１次元配列への変換には、図７（Ｃ）に示すように、各段の光ファイバ心線を１本ずつ交互に配置する方法と、図７（Ｄ）に示すように、各段ごとに並べて配置する方法が採用される。もちろん、これらの配置方法に限られるものではなく、２本おきに交互に配置するなど、１次元に配列する配列方法は適宜の方法が採用できる。しかし、コネクタ内での光ファイバ心線の曲げの曲率半径を大きくできる観点からは、図７（Ｃ）に示したように、上下の段の光ファイバ心線を１本ずつ交互に配置する配列に１次元変換するのがよい。
【００３２】
図８は、本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための要部の斜視図である。図中、図７（Ａ）と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、コネクタとして、現行の２次元配列のコネクタを用いたものである。すなわち、ガラス径が１２５μｍの光ファイバに用いられている現行のコネクタであり、光ファイバ挿入孔の内径は公称１２５μｍである。列内の光ファイバ心線の配列ピッチＰ_１は２５０μｍであり、列間のピッチＰ_４は、２５０μｍ、または、それ以上であるのが普通である。したがって、列内の光ファイバ心線の配列ピッチＰ_１は、テープ状光ファイバ心線における列内の光ファイバ心線の配列ピッチＰ_２より大きく、列間のピッチＰ_４は、テープ状光ファイバ心線における列間のピッチＰ_３より大きい。
【００３３】
上述した実施の形態のコネクタでは、現行のコネクタを用いたが、本発明は、これに限られるものではなく、光ファイバ心線の被覆径に応じたコネクタを用いてもよいことは勿論である。現行のコネクタに限られないコネクタを用いた場合には、コネクタにおける光ファイバ心線が最密充填構造になるように光ファイバ挿入孔が形成されたコネクタを用いれば、Ｐ_１＝Ｐ_２、Ｐ_４＝Ｐ_３となるから、コネクタ付きのテープ状光ファイバ心線においては、Ｐ_１≧Ｐ_２、Ｐ_４≧Ｐ_３となる。
【００３４】
図９は、本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第３の実施の形態を説明するための要部の斜視図である。図中、図１，図２と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。９はコネクタである。
【００３５】
この実施の形態のコネクタ９は、光ファイバ挿入孔が、光ファイバ心線のガラス部分が挿入されるのに適した内径である。図９（Ａ）は、光ファイバ心線のガラス部分がコア１であり、その外径は例えば５０μｍで、図１で説明した光ファイバ心線を用いたテープ状光ファイバ心線をコネクタ９に取り付けた状態を示している。また、図９（Ｂ）は、光ファイバ心線のガラス部分がコア１とクラッド３であり、クラッドの外径は例えば８０μｍで、図２で説明した光ファイバ心線を用いたテープ状光ファイバ心線をコネクタ９に取り付けた状態を示している。
【００３６】
この実施の形態では、光ファイバ挿入孔が従来の２５０μｍよりも小さいから、コネクタの小型化を図ることができる。
【００３７】
上述したコネクタ付きテープ状光ファイバ心線において、２次元テープ状光ファイバ心線に代えて、図５，図６で説明したような光コードを用いて、図７，図８で説明したコネクタ付き光コードとすることもできる（図７，図８におけるテープ状光ファイバ心線６を図５，図６で説明したような光コードに換えたものである。）。２次元テープ状光ファイバ心線に比べて、光コードは耐張力が大きいから、用途に応じて、コネクタ付き光コードは有用である。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１〜６に記載の発明によれば、現行の光ファイバ心線に対して、細径化した光ファイバ心線を提供できる。特に、マルチモードファイバの場合に用いて有効である。また、請求項４に記載の発明では、上記効果に加えて、薄いガラスクラッド部を設けることにより良好な伝送特性が保たれるとともに、必要な機械的な強度も保つことができる。さらに、請求項６に記載の発明は、プラスチックの被覆層の外径を約１２５μｍとしたことにより、現行の多心コネクタへの適用を図ることができるという効果がある。
【００３９】
また、請求項７〜９に記載の発明によれば、テープ状光ファイバ心線を細径化でき、請求項１０に記載の発明によれば、現行のテープ状光ファイバ心線に比べて、テープ状光ファイバ心線の曲げ歪みを低減できる。そして、請求項１１，１２に記載の発明によれば、光コードを細径化できるという効果がある。
【００４０】
また、請求項１３〜２６に記載の発明によれば、多心コネクタの寸法を小さくできるとともに、光ファイバに特別な処理を施すことなく、コネクタ付きのテープ状光ファイバ心線や光コードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【図２】本発明の光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための断面図である。
【図３】本発明の２次元テープ状光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【図４】本発明の２次元テープ状光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための断面図である。
【図５】本発明の光コードの第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【図６】本発明の光コードの第２の実施の形態を説明するための断面図である。
【図７】本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第１の実施の形態を説明するためのもので、図７（Ａ）は要部の斜視図、図７（Ｂ）〜（Ｄ）は配列パターンの説明図である。
【図８】本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第２の実施の形態を説明するための要部の斜視図である。
【図９】本発明のコネクタ付きテープ状光ファイバ心線の第３の実施の形態を説明するための要部の斜視図である。
【図１０】現行の光ファイバ心線の一例の断面図である。
【図１１】現行のテープ状光ファイバ心線の一例の断面図である。
【図１２】現行の光ファイバコードの一例の断面図である。
【符号の説明】
１…コア、２…被覆層、３…クラッド層、４…光ファイバ心線、５…テープ被覆、６…２次元テープ状光ファイバ心線、７…外部被覆、８，９…コネクタ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication optical fiber for transmitting an optical signal, a two-dimensional tape-shaped optical fiber core, and an optical fiber cord.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of a current optical fiber core. In the figure, 11 is a core, 12 is a clad, and 13 is a coating. The core 11 and the clad 12 are glass, and the outer diameter of the core 11 is 50 μm, and the outer diameter of the clad 12 is 125 μm. The coating 13 is made of a plastic, for example, an ultraviolet-curable acrylate resin, and has an outer diameter of 250 μm.
[0003]
FIG. 11 is a cross-sectional view of an example of a current tape-shaped optical fiber cable. In the figure, the same parts as those in FIG. 14 is an optical fiber core, and 15 is a tape coating. In this example, an optical fiber core similar to that described with reference to FIG. 10 is used as the optical fiber core 14. The eight optical fibers are arranged side by side and integrated with a tape coating 15. Accordingly, the outer diameter of the optical fiber core 14 is 250 μm, the width of the tape-shaped optical fiber core is 2100 μm, and the thickness is 400 μm. In this example, the number of cores is eight. However, the number of cores is not limited to two, four, and the like.
[0004]
FIG. 12 is a cross-sectional view of an example of the existing optical fiber cord. In the figure, the same parts as those in FIG. 16 is a primary coating, and 17 is a secondary coating. The outer diameter of the primary coating 16 is 400 μm, the outer diameter of the secondary coating 17 is 900 μm, and a synthetic resin such as nylon is used as the coating material.
[0005]
Such an optical fiber core, a tape-shaped optical fiber core, an optical fiber cord, and the like are also described in “Optical Cable Network Wiring System General Catalog” (August 2000, issued by Sumitomo Electric Industries, Ltd.).
[0006]
Some of these optical fiber cores, tape-shaped optical fiber cores, and cores of optical fiber cords perform multi-mode transmission as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-138631. The tape-shaped optical fiber core wire described in FIG. 11 is also described in JP-A-2001-174680.
[0007]
Since the outer diameter of the above-mentioned optical fiber core wire and tape-shaped optical fiber core wire is 250 μm, as described in JP-A-2001-47973, the optical fiber in the multi-core connector is used. Has a pitch of 250 μm, and increasing the density is an issue.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The mainstream of silica-based optical fibers for communication is glass with a glass diameter of 125 μm, but as the number of required optical fiber cores increases, higher densities are required, and the dimensions of the optical fibers are reduced. I can no longer ignore it. The present invention has been made in view of such circumstances, and in a communication optical fiber, an optical fiber core wire in which the diameter of the optical fiber is reduced within a range that does not greatly adversely affect light propagation characteristics, a two-dimensional optical fiber. It is an object of the present invention to provide a tape-shaped optical fiber cord and an optical fiber cord.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is characterized in that a plastic coating layer is directly provided on a core having an outer diameter of 62.5 μm or less and made of glass as a main raw material in an optical fiber core. Further, the present invention provides an optical fiber cored wire having an outer diameter of 62.5 μm or less and a clad made of glass having a refractive index lower than the average refractive index of the core as a main material around a core made of glass as a main material. A cladding layer having a thickness of 15 μm or less, and a plastic coating layer provided around the cladding layer.
[0010]
Further, the present invention is characterized in that, in a two-dimensional tape-shaped optical fiber core, the optical fiber cores are two-dimensionally arranged and are collectively covered with a plastic resin. A multicore connector can be attached to the end of the two-dimensional tape-shaped optical fiber core.
[0011]
Further, the present invention is characterized in that in the optical cord, a loose or tight plastic resin outer coating is provided around the two-dimensional tape-shaped optical fiber core. A multi-core connector can be attached to the terminal of the optical cord.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a first embodiment of the optical fiber core of the present invention. In the figure, 1 is a core and 2 is a coating layer. The core 1 is glass, and in this example, Ge is added to SiO ₂ as a doping agent. In this example, the core 1 has a graded index type core in which the refractive index is increased at the central portion and the refractive index gradually decreases toward the peripheral portion. However, a step index type core may be used. The doping agent is not limited to Ge, and P, Al, Ti, and Ga may be used alone or in combination of two or more.
[0013]
No cladding layer is provided outside the core 1. The coating layer 2 is directly coated on the outer periphery of the core 1. By not providing a cladding layer, the diameter of the optical fiber core is reduced. The coating layer 2 is provided to protect the core 1 and secure the strength of the optical fiber core. As a material of the coating layer 2, a plastic is used, and an ultraviolet curable acrylate resin, a silicone resin, a nylon resin, or the like can be used. The optical characteristics thereof include a light shielding property, a light absorbing property, and a light absorbing property. Use a transparent material.
[0014]
The outer diameter of the core 1 is set to 50 μm, but is not limited to this, and may be larger or smaller. However, considering the reduction in diameter, it is preferable that the maximum value be 62.5 μm. Therefore, the outer diameter of the core 1 is set to 62.5 μm or less. Even when the outer diameter is matched with that of the conventional glass fiber having an outer diameter of 125 μm, the coating layer 2 having an outer diameter of 125 μm can be provided, and the coating layer having an appropriate thickness can ensure the strength of the optical fiber core. 2 can be formed.
[0015]
In the case of a conventional optical fiber having a cladding layer, particularly a multimode optical fiber, the intensity of light passing through the cladding is considered to be weak due to the emergence of a VCSEL having a small beam spot diameter. For this reason, it was found that eliminating the cladding layer did not lead to a large increase in transmission loss. Conversely, the transmission band is slightly widened due to the transmission loss of the higher-order mode, and a wider band can be realized. However, it goes without saying that the single mode may be used.
[0016]
Regarding the refractive index of the coating 2 in this embodiment, if the value is not optimized, the number of modes increases, but the transmission loss in the plastic coating 2 is large, so that the band is not significantly narrowed. It is. Therefore, the refractive index of the coating layer 2 does not matter, but the difference between the refractive index of the peripheral portion of the core 1 and the refractive index of the coating layer 2 is desirably 0.3 or less. Also, it is desirable that the refractive index of the coating layer 2 is lower than the refractive index of the core peripheral portion. Note that a colored ink layer for identification may be provided around the coating layer 2.
[0017]
FIG. 2 is a sectional view for explaining a second embodiment of the optical fiber core of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 is a cladding layer. In this embodiment, the cladding layer 3 is interposed between the core 1 and the coating layer 2 of the first embodiment described with reference to FIG. The core 1 is the same as that described in FIG.
[0018]
The cladding layer 3 is glass, and may be made of pure silica glass in which no doping agent is added to SiO ₂ , or may be doped with a doping agent for lowering the refractive index, for example, fluorine. The thickness of the clad layer is such that the function of the clad layer cannot be sufficiently performed in the existing optical fiber core, that is, 15 μm or less. When the core 1 is of a graded index type, the refractive index of the cladding layer 3 is lower than the average refractive index from the center to the periphery of the core 1. When the core 1 is of a step index type, the average refractive index from the center to the peripheral portion of the core 1 is equal to the refractive index of the core 1.
[0019]
In particular, in the case of a single-mode optical fiber having a small core diameter, there is a non-negligible light intensity in the clad portion. Therefore, in this embodiment, a thin glass clad portion is provided. Thereby, good transmission characteristics are maintained, and the outer diameter of the glass is increased as compared with the first embodiment, which is advantageous from the viewpoint of improving mechanical strength. The material of the coating layer 2 is the same as that described in FIG. 1, and a colored ink layer for identification may be provided around the coating layer 2.
[0020]
In a specific example of this embodiment, the outer diameter of the core 1 is 50 μm, the outer diameter of the cladding layer 3 is 80 μm (the thickness is 15 μm), and the outer diameter of the coating layer 2 is 125 μm.
[0021]
In the specific examples of the first and second embodiments described above, in the case of the optical fiber core wire in which the outer diameter of the coating layer 2 is approximately 125 μm, the current connector (the inner diameter of the optical fiber insertion hole is approximately 125 μm). Can be used as it is, and there is an advantage that a PC (Physical Contact) connection using a V-groove or the like with the current 125 μm glass fiber can be performed.
[0022]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the first embodiment of the two-dimensional tape-shaped optical fiber core wire of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 is an optical fiber core, and 5 is a tape coating. As the optical fiber core 4, the optical fiber core described in the first embodiment is used, but the optical fiber core described in the second embodiment may be used. The optical fibers 4 are two-dimensionally arranged. By reducing the diameter of the optical fiber core, it became possible to bring the two-dimensional array of tape cores closer to practical use.
[0023]
However, the optical fiber core of the first embodiment having no cladding layer has a glass diameter of 62.5 μm or less, and the optical fiber core of the second embodiment having the cladding layer also has a glass diameter of 62.5 μm or less. The diameter is 92.5 μm or less. Compared with the current optical fiber core with a glass diameter of 125 μm, the glass diameter is smaller and the bending rigidity is lower, so it must be arranged in a close-packed structure. The sequence may be out of order. The close-packed structure is a term that refers to a structure in which adjacent optical fiber core wires 4 are arranged in a close state.
[0024]
In this embodiment, since the two-dimensional tape-shaped optical fiber cores of eight cores are used and the optical fiber cores 4 are arranged in two stages, the four optical fiber cores 4 are closely arranged in each stage. Have been. The optical fibers 4 in the upper and lower stages are arranged at the same pitch position. Since the outer diameter of the coating layer was 125 μm, the arrangement pitch of each stage was 125 μm, and the pitch between the upper and lower stages was also 125 μm. The optical fibers 4 arranged two-dimensionally in this manner are integrated with a tape coating 5. As the material of the tape coating 5, an ultraviolet-curable acrylate resin is used, but a silicone resin, a nylon resin, or the like may be used. Further, a colored layer for identification may be provided on the outer periphery of the optical fiber core wire 4.
[0025]
When the two-dimensional tape-shaped optical fiber core is bent, it is easy to bend in a direction in which a plane passing between the two stages of the optical fiber core 4 is set as a bending plane. When the glass fiber portion is bent in this easy bending direction, the glass fiber portion (in this embodiment, the glass fiber portion is the core 1, but when the optical fiber core of FIG. As the glass fiber portion moves away from the bending plane, the glass fiber portion receives greater stretching or compressive force. Therefore, in order to keep the bending strain low, the distance α from the bending plane to the glass fiber portion must be increased. Desirably small. The distance α from the bending center plane to the glass fiber portion furthest away is 0.1 mm or less, which is a desirable condition for keeping the bending diameter low.
[0026]
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a two-dimensional tape-shaped optical fiber core according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the embodiment described with reference to FIG. 3, the optical fiber cores 4 of the upper and lower stages are arranged at the same pitch position, whereas in this embodiment, the optical fibers of the upper and lower stages are The difference is that the fiber cores 4 are arranged at positions shifted by ピッチ pitch. In other respects, there is no difference from the embodiment described in FIG. Of course, it is a close-packed structure.
[0027]
FIG. 5 is a sectional view for explaining the first embodiment of the optical cord of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 6 is a two-dimensional tape-shaped optical fiber core, and 7 is an outer coating. In this embodiment, an outer coating 7 made of a plastic resin is applied in close contact with the outer periphery of a two-dimensional tape-shaped optical fiber core wire 6. As the two-dimensional optical fiber ribbon 6, the two-dimensional optical fiber ribbon described with reference to FIG. 3 or FIG. 4 is used. As the plastic resin of the outer coating 7 applied in a tight shape, an ultraviolet-curable acrylate resin, silicone resin, nylon resin or the like is used. The outer diameter is, for example, about 900 μm.
[0028]
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a second embodiment of the optical cord of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1, 3, and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment is different from the optical cord described with reference to FIG. 5 only in that a two-dimensional tape-shaped optical fiber core wire 6 is loosely provided with an outer coating 7. There is an advantage that the tension applied to the outer coating 7 is not directly applied to the two-dimensional tape-shaped optical fiber core 6.
[0029]
7A and 7B are views for explaining the first embodiment of the optical fiber ribbon with connector of the present invention, wherein FIG. 7A is a perspective view of a main part, and FIGS. 7B to 7D. () Is an explanatory diagram of an array pattern. In the figure, reference numeral 6 denotes a two-dimensional tape-shaped optical fiber core, and reference numeral 8 denotes a connector.
[0030]
In this embodiment, one-dimensionally arranged connectors 8 are used. The connector 8 is a current multicore connector used for an optical fiber having a glass diameter of 125 μm, and the inner diameter of the optical fiber insertion hole is nominally 125 μm. Array pitch _{P 1} of the optical fiber insertion hole is 250 [mu] m. The two-dimensional tape-shaped optical fiber core 6 used in this embodiment is the two-dimensional tape-shaped optical fiber core of the present invention described with reference to FIG. 3 or FIG. The constituting optical fiber core has a coating diameter of 125 μm and can be inserted into the optical fiber insertion hole of the connector 8. Therefore, in the present invention, even if an optical fiber core having a structure not seen in a conventional optical fiber is used, it is possible to form a tape optical fiber core with a connector using a conventional connector as it is. is there.
[0031]
The two-dimensional optical fiber ribbon 6 has a two-dimensional array of optical fibers. As shown on the right side of FIG. 7B, in this example, the optical fiber cores arranged in four rows and two stages are attached to the connector in a state of being arranged one-dimensionally. In two-dimensional tape-shaped optical fiber in the right, the arrangement pitch _{P 2} between the row 125 [mu] m, also the arrangement pitch _{P 3} of the stage is 125 [mu] m, the arrangement pitch _{P 1} in the left connector is 250 [mu] m. Assuming that the upper row is row A and the lower row is row B, the arrangement of the two-stage optical fiber cores is converted into a one-dimensional array and inserted into the connector. The conversion into the one-dimensional array is performed by a method of alternately arranging the optical fibers of each stage one by one as shown in FIG. A method of arranging them side by side is adopted. Of course, the present invention is not limited to these arrangement methods, and an appropriate arrangement method such as alternately arranging every two lines can be adopted. However, from the viewpoint of increasing the radius of curvature of the bending of the optical fiber core in the connector, as shown in FIG. 7C, an array in which the upper and lower optical fiber cores are alternately arranged one by one. Is preferably converted to one-dimensional form.
[0032]
FIG. 8 is a perspective view of a main part for describing a second embodiment of a tape-shaped optical fiber core cable with a connector according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. In this embodiment, a connector having a current two-dimensional array is used as a connector. That is, this is a current connector used for an optical fiber having a glass diameter of 125 μm, and the inner diameter of the optical fiber insertion hole is nominally 125 μm. Array pitch _{P 1} of the optical fibers in the column is 250 [mu] m, the pitch _{P 4} between the columns, 250 [mu] m, or, it is common that more. Accordingly, the arrangement pitch P ₁ of the optical fibers in the column is greater than the arrangement pitch P ₂ of the optical fiber in a column in the tape-shaped optical fiber, the pitch P ₄ between the rows, the tape-shaped optical fiber greater than the pitch P ₃ between the rows in the cord.
[0033]
Although the current connector is used in the connector of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that a connector according to the coating diameter of the optical fiber core wire may be used. . When a connector not limited to the current connector is used, if a connector having an optical fiber insertion hole formed so that the optical fiber core wire of the connector has a close-packed structure, P ₁ = P ₂ , P ₄ = because it becomes _{P 3,} in the tape-shaped optical fiber with a connector, the _{_{_{P 1 ≧ P 2, P 4}}} ≧ P 3.
[0034]
FIG. 9 is a perspective view of a main part for describing a third embodiment of a tape-shaped optical fiber core cable with a connector according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 9 is a connector.
[0035]
In the connector 9 of this embodiment, the optical fiber insertion hole has an inner diameter suitable for inserting the glass portion of the optical fiber core. FIG. 9 (A) shows that the glass portion of the optical fiber core is the core 1 and the outer diameter thereof is, for example, 50 μm, and the tape-shaped optical fiber core using the optical fiber core described in FIG. This shows a state in which it is attached. FIG. 9B shows a tape-shaped optical fiber using the optical fiber core described in FIG. 2, wherein the glass part of the optical fiber core is the core 1 and the clad 3, the outer diameter of which is, for example, 80 μm. The state where the core wire is attached to the connector 9 is shown.
[0036]
In this embodiment, the size of the connector can be reduced because the optical fiber insertion hole is smaller than the conventional 250 μm.
[0037]
In the above-described optical fiber ribbon with connector, the optical cord as described in FIGS. 5 and 6 is used instead of the two-dimensional optical fiber ribbon, and the connector described in FIGS. An optical cord may be used (the tape-like optical fiber core wire 6 in FIGS. 7 and 8 is replaced with an optical cord as described with reference to FIGS. 5 and 6). Since the optical cord has a higher tensile strength than a two-dimensional tape-shaped optical fiber core, an optical cord with a connector is useful depending on the application.
[0038]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first to sixth aspects of the present invention, it is possible to provide an optical fiber core having a smaller diameter than the existing optical fiber core. In particular, it is effective when used in the case of a multimode fiber. According to the fourth aspect of the invention, in addition to the above-described effects, by providing a thin glass clad portion, good transmission characteristics can be maintained, and required mechanical strength can be maintained. Further, the invention according to claim 6 has an effect that it can be applied to existing multicore connectors by setting the outer diameter of the plastic coating layer to about 125 μm.
[0039]
Further, according to the inventions of claims 7 to 9, the diameter of the tape-shaped optical fiber can be reduced. According to the invention of claim 10, compared to the existing tape-shaped optical fiber, The bending distortion of the tape-shaped optical fiber can be reduced. According to the eleventh and twelfth aspects, there is an effect that the diameter of the optical cord can be reduced.
[0040]
Further, according to the inventions described in claims 13 to 26, it is possible to reduce the dimensions of the multi-core connector and to provide a tape-shaped optical fiber core wire and an optical cord with a connector without performing special treatment on the optical fiber. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a first embodiment of an optical fiber core according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the optical fiber core of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a two-dimensional tape-shaped optical fiber core wire according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a two-dimensional tape-shaped optical fiber core according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the first embodiment of the optical cord of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment of the optical cord according to the present invention.
7A and 7B are views for explaining a first embodiment of a tape-shaped optical fiber cable with a connector according to the present invention, wherein FIG. 7A is a perspective view of a main part, and FIGS. () Is an explanatory diagram of an array pattern.
FIG. 8 is a perspective view of a main part for describing a second embodiment of a tape-shaped optical fiber core cable with a connector according to the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a main part for describing a third embodiment of a tape-shaped optical fiber core cable with a connector according to the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of an existing optical fiber core.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an example of a current tape-shaped optical fiber core.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an example of an existing optical fiber cord.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core, 2 ... Coating layer, 3 ... Cladding layer, 4 ... Optical fiber core, 5 ... Tape coating, 6 ... Two-dimensional tape-shaped optical fiber core, 7 ... External coating, 8, 9 ... Connector.

Claims

An optical fiber core having an outer diameter of 62.5 μm or less and a plastic coating layer provided directly on a core made of glass as a main material.

2. The optical fiber core according to claim 1, wherein the core is a core for a multimode fiber in which a refractive index gradually decreases from a central portion to a peripheral portion. 3.

3. The optical fiber core according to claim 2, wherein a difference between a refractive index of a peripheral portion of the core and a refractive index of the plastic coating layer is 0.3 or less.

An outer diameter of 62.5 μm or less, a cladding layer mainly made of glass having a refractive index lower than the average refractive index of the core is provided around a core mainly made of glass, and the thickness of the cladding layer is An optical fiber, wherein a plastic coating layer is provided around the cladding layer.

The optical fiber core according to any one of claims 1 to 4, wherein the plastic coating layer is made of an ultraviolet-curable acrylate resin.

The optical fiber core according to any one of claims 1 to 5, wherein an outer diameter of the plastic covering layer is about 125 µm.

A two-dimensional tape-shaped optical fiber, wherein the optical fibers according to any one of claims 1 to 6 are two-dimensionally arranged and collectively covered with a plastic resin.

The two-dimensional tape-shaped optical fiber core according to claim 7, wherein the two-dimensionally arranged optical fiber cores have a close-packed structure.

9. The two-dimensional tape-shaped optical fiber cord according to claim 7, wherein the two-dimensional arrangement is a two-step arrangement in upper and lower stages.

The two-dimensional optical fiber ribbon according to claim 9, wherein the distance α from the bending center plane to the glass fiber portion furthest away is 0.1 mm or less.

An optical cord comprising a two-dimensional tape-shaped optical fiber core wire according to claim 7 or 8 and a loose or tight outer plastic resin coating.

An optical cord, wherein the periphery of the two-dimensional tape-shaped optical fiber cable according to claim 9 or 10 is protected in a loose or tight shape with a plastic resin.

A tape-like optical fiber core with a connector, wherein a multi-core connector is attached to an optical fiber core at a terminal portion of the two-dimensional tape-type optical fiber core according to claim 7, wherein the optical fiber core in the connector is provided. An array of tape optical fibers with connectors, wherein the array is the same as the array of two-dimensional optical fibers.

A tape-shaped optical fiber core with a connector, wherein the optical fiber core at the end of the two-dimensional tape-shaped optical fiber core according to claim 9 or 10 is converted into a one-dimensional array and a multi-core connector is attached. line.

When converting the optical fiber cores at the end of the two-dimensional tape-shaped optical fiber core into a one-dimensional array, the optical fiber cores in the upper and lower rows are converted into a one-dimensional array so as to be alternately arranged. The optical fiber ribbon with a connector according to claim 14.

When converting the optical fiber cores at the end of the two-dimensional tape-shaped optical fiber core into a one-dimensional array, the upper and lower rows of optical fiber cores are converted into a one-dimensional array so that they are lined up as a unit. The optical fiber ribbon with a connector according to claim 14, wherein:

The optical fiber insertion hole of the multicore connector has an inner diameter corresponding to a coating diameter of the optical fiber core wire constituting the tape-shaped optical fiber core wire, and the optical fiber insertion hole has an optical fiber core coated with a coating layer. The optical fiber ribbon with a connector according to any one of claims 13 to 16, wherein a wire is inserted.

The optical fiber insertion hole of the multi-core connector has an inner diameter corresponding to the glass diameter of the optical fiber core wire constituting the tape-shaped optical fiber core, and the optical fiber insertion hole has an optical fiber with a coating layer removed. The optical fiber ribbon with a connector according to any one of claims 13 to 16, wherein an optical fiber is inserted.

The pitch of the optical fiber core wire in a multicore connector is larger than the pitch of the optical fiber core wire in a tape-shaped optical fiber core wire, The tape shape with a connector of any one of Claims 13-18 characterized by the above-mentioned. Fiber optic cable.

12. An optical cord with a connector, wherein a multi-core connector is attached to an optical fiber core at a terminal portion of the optical cord according to claim 11, wherein the arrangement of the optical fiber cores in the connector is a two-dimensional tape-shaped optical fiber core of the optical cord. An optical cord with a connector, wherein the cord has the same arrangement as the arrangement of the wires.

An optical cord with a connector, wherein the optical fiber core wire of the terminal part of the optical cord according to claim 12 is converted into a one-dimensional array, and a multi-core connector is attached.

22. The method according to claim 21, wherein, when converting the optical fiber core wires of the terminal portion of the optical cord into a one-dimensional array, the optical fiber core wires in the upper and lower rows are converted into a one-dimensional array so as to be alternately arranged. Optical cord with connector.

22. The method according to claim 21, wherein when converting the optical fiber core wires of the terminal portion of the optical cord into a one-dimensional array, the optical fiber core wires in the upper and lower rows are converted into a one-dimensional array so as to be arranged as a unit. Optical cord with connector as described.

The optical fiber insertion hole of the multi-core connector has an inner diameter corresponding to the coating diameter of the optical fiber core wire constituting the optical cord, and the optical fiber core wire provided with the coating layer is inserted into the optical fiber insertion hole. The optical cord with a connector according to any one of claims 20 to 22, wherein:

The optical fiber insertion hole of the multicore connector has an inner diameter corresponding to the glass diameter of the optical fiber core wire constituting the optical cord, and the optical fiber core wire from which the coating layer has been removed is inserted into the optical fiber insertion hole. The optical cord with a connector according to any one of claims 20 to 22, wherein the optical cord is provided with a connector.

The optical cord with a connector according to any one of claims 20 to 25, wherein the pitch of the optical fibers in the multi-core connector is larger than the pitch of the optical fibers in the optical cord.