JP2004029120A - 光ファイバ用ケーブルスロット及び光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバの伝送損失を低下させることなく、スロット溝部に収納する光ファイバ心線等の引き抜き力をさらに向上させる。
【解決手段】ＳＺ型のスロット溝の一ピッチに対して複数の正弦関数を適用する。例えば、スロット溝における任意の起点から位相πまでのスロット軸方向の長さと、前記位相πから位相２πまでのスロット軸方向の距離が異なるようにする。例えば、スロットの表面を軸方向に切って展開したときのスロット溝の形状を示す図１において、任意の起点から位相が２π進行した位置までを１ピッチとするとき、起点Ｓ１（Ｓ撚りからＺ撚りへの反転部に一致）から位相πの位置Ｓ２までの長さは２３５ｍｍとし、前記Ｓ２からＳ１に対して位相２πの位置Ｓ３までのスロット軸方向の距離を２６５ｍｍとする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの伝送信頼性とスロット溝における安定保持特性とを兼ね備えた光ファイバ用ケーブルスロットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、ＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットの構成例を説明するための図で、図中、１０はＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロット、１１は抗張力体（テンションメンバ）、１２は光ファイバ収容体、１３はスロット溝である。ＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロット１０は、鋼線、鋼撚線またはＦＲＰ線等からなる抗張力体１１と、ポリエチレン等の樹脂製の光ファイバ収容体１２とにより構成されている。光ファイバ収容体１２には、光ファイバを収納するためのスロット溝１３が形成されている。
【０００３】
ＳＺ型と呼ばれる光ファイバ用ケーブルスロット１０は、スロット溝１３が交互に反転しながら軸方向に進行するように形成されているもので、光ファイバの後分岐を行う場合に操作性に優れるという特徴を有している。例えば、光ファイバを収容したスロット１０を用いた光ケーブルにおいて、被覆部材を周方向に完全に剥離することなく、任意の光ファイバを取り出すことができる。
【０００４】
ＳＺ型のスロット溝１３は、光ファイバ用ケーブルスロット１０の軸方向（長手方向）において、溝の進行方向が異なる二種類のセグメントにより構成されている。このセグメントは所謂Ｓ字型のＳ撚り部分（Ｓ）と、Ｚ型のＺ撚り部分（Ｚ）のいずれかの形状により構成され、これらＳ撚りとＺ撚りが交互に並んで、その接続部においてスロット溝の進行方向が反転する反転部Ｒを有している。すなわち、反転部ＲはＳ撚りからＺ撚りに、もしくはＺ撚りからＳ撚りに転換する部分をさす。また、隣接する２つの反転部Ｒの軸方向の間隔が反転ピッチＬである。また、光ファイバ用ケーブルスロット１０の表面を軸方向に切って展開すると、スロット溝１３は正弦曲線を描いている。従って、正弦曲線の一周期の間隔を１ピッチとして表すことができる。
【０００５】
光ファイバ用ケーブルスロット１０においては、スロット溝１３の内部における光ファイバの安定保持性を維持し、かつ光ファイバのベンディングによる伝送損失を抑制させることが求められる。上記光ファイバの安定保持特性は、スロット溝１３に収納した光ファイバ心線を引き抜くときの引き抜き力（スロット溝１３に収納するものがテープ心線やファイバコードの場合はその引き抜き力）の大きさによって評価することができる。
【０００６】
例えば、スロット溝１３の形状においてそのピッチを小さくすると、スロット溝１３に収納された光ファイバ心線やテープ心線等の撚り込み率が大きくなり、スロット溝１３の内壁面よる側圧が光ファイバ心線にかけられて、その拘束力が増大して引き抜き力が大きくなる。すなわち、スロット溝１３における光ファイバの保持性能は、スロット溝１３のピッチを小さくすることによって向上する。なお、上記の撚り込み率は、長さｌのスロットを切り出したとき、そこに含まれるファイバの長さをＬとすると、撚り込み率＝（Ｌ−ｌ）／ｌ×１００（％）で表わされるものである。
【０００７】
一方、光ファイバ心線のベンディングによる伝送損失については、スロット溝１３のピッチを小さくすることによって悪化する。ピッチを大きくすれば、光ファイバ心線の撚り込み率が減少し、スロット溝１３に収納された光ファイバ心線の長手方向の規制力が緩和してベンディングが生じにくくなる。
【０００８】
すなわち、従来の技術思想によるスロット溝においては、スロット溝に収納する光ファイバ心線等の伝送特性及び引き抜き力の特性を両立して維持することが困難であるという課題がある。
【０００９】
図７及び図８は、従来のＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロット（以下単にスロットとして説明する）におけるスロット溝の構成例を説明するための図で、スロットの表面を軸方向に切って展開したときのスロット溝の形状を示すものである。前述したごとくに、従来のＳＺ型のスロットは、１種類の正弦曲線を用いることによりそのスロット溝を設計していた。
【００１０】
このときの正弦曲線の位相を考えたときに、任意の起点から位相がπ進行した位置までを１ピッチとするとき、従来のＳＺ型のスロット溝においては、位相πの位置は、起点から１ピッチの半分の長さに存在していた。すなわち図７に示す例では、起点Ｓ１１（Ｓ撚りからＺ撚りへの反転部に一致）から位相πの位置Ｓ１２までの長さと、前記Ｓ１２からＳ１１に対して位相２πの位置Ｓ１３までのスロット軸方向の距離はともに２５０ｍｍである。
【００１１】
一方、図８に示す構成も同様に、Ｚ撚りの途中に定めた起点Ｓ１４からＳ撚りに存在する位相πの位置Ｓ１５までのスロット軸方向の距離と、前記Ｓ１５から起点Ｓ１４に対して位相２πの位置Ｓ１６までのスロット軸方向の距離は共に２５０ｍｍである。一般に、ＳＺ型のスロット溝に関する要求仕様においては、上記スロット溝の１ピッチの距離が与えられる。従来のごとくの一種類の正弦波を用いた構成では、起点から位相πの位置、及び該位相πの位置から位相２πまでの位置は１／２ピッチの長さに一致するものであった。
【００１２】
例えば、特開平２００１―４２１７７号公報においては、スロット溝の溝波形を最適化することによってスロット溝内に敷設される光ファイバの伸縮歪みを抑え、伝送損失を最小限にする技術が開示されている。しかしながら、上記公報においても、Ｓ撚りとＺ撚りの長さが同じであることを前提にして、ＳＺ反転角の最適計算値を算出するものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、従来と異なる新規な思想でスロット溝の設計を行うことにより、光ファイバの伝送損失を低下させることなく、スロット溝部に収納する光ファイバ心線等の引き抜き力をさらに向上させることができるようにしたＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロット及び光ケーブルを提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ用ケーブルスロットは、光ファイバ心線または該光ファイバの集積体を収容するためのスロット溝が形成され、前記スロット溝が交互に反転しながら波形を描いて軸方向に伸びるＳＺ形の光ファイバ用ケーブルスロットであって、前記スロット溝は、周期の異なる複数の波形曲線を組み合わせて作成した周期性曲線に従って、前記交互に反転する波形を描くことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係わるＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットの実施形態を各々示す図で、スロットの表面を軸方向に切って展開したときのスロット溝の形状を示すものである。図１に示す実施形態においては、起点から位相が２π進行した位置までを１ピッチ（１周期）とするとき、起点Ｓ１（Ｓ撚りからＺ撚りへの反転部に一致）から位相πの位置Ｓ２までの長さは２３５ｍｍで、前記Ｓ２からＳ１に対して位相２πの位置Ｓ３までのスロット軸方向の距離は２６５ｍｍである。
【００１６】
一方、図２に示す実施形態においては、Ｚ撚りの途中に定めた起点Ｓ４からＳ撚りに存在する位相πの位置Ｓ５までのスロット軸方向の距離は２３５ｍｍで、前記Ｓ５から起点Ｓ４に対して位相２πの位置Ｓ６までのスロット軸方向の距離は２６５ｍｍである。このように本発明においては、正弦曲線の０°からπに相当する軸方向距離とπから２πに相当する軸方向距離とが互いに異なるように、複数の正弦関数を用いてスロット溝を設計する。
【００１７】
上記のごとくの本発明に係わるスロット溝は、周期の異なる複数の波形曲線を組み合わせて作成した周期性曲線に従って、交互に反転するＳＺ波形を描くことにより作成できる。ここでは、上記の複数の波形曲線として、それぞれ異なる周期の複数の正弦曲線を適用することができ、波形曲線上の所定の起点から位相がπ進んだ点までの第１の波形部と、起点から位相がπ進んだ点から２π進んだ点までの第２の波形部とに対して異なる周期の正弦曲線をそれぞれ適用することにによって、本発明の効果を実現できる。このときに、上記記第１または第２の波形部の軸方向の長さを、他方の波形部の軸方向の長さより５％以上長くすることがより好適である。
【００１８】
（実施例及び比較例）
本発明に係わる実施例とその比較例とを作製し、ファイバテープの引き抜き力と光ファイバの伝送損失とを評価した。まず実施例のスロットは、図１に示すものと同じ構成のスロット溝を有し、１ピッチのスロット軸方向の距離が５００ｍｍであって、１ピッチにおける位相π分のスロット軸方向の距離が各々２３５ｍｍと２６５ｍｍに設定されているものである。また比較例１のスロットは、１ピッチにおけるスロット軸方向の距離が４７０ｍｍであって、位相π分のスロット軸方向の距離が２３５ｍｍの均等になっているものである。また比較例２のスロットは、１ピッチのスロット軸方向の距離が５００ｍｍであって、位相π分のスロット軸方向の距離が２５０ｍｍの均等になっているものである。上記のごとくのスロット溝を有し、各スロットに４心の光ファイバテープを５層積層することによって２００心のファイバ心線を付設可能なスロットを作製した。そしてテープ心線の引き抜き力と光ファイバの伝送損失とを評価した。
【００１９】
図３は、上記実施例及び比較例における引き抜き力の評価結果を示す表で、図４はその評価結果をグラフにして示した図である。ここでは、実施例及び比較例についてサンプルを各々３点作成して評価を行った。実施例は３つのサンプルにおいて、引き抜き力の最大値が５１．０〜５４．９Ｎ、平均値が４２．２〜５１．０Ｎ、最小値が３５．３〜４８．１Ｎであった。また比較例１は３つのサンプルにおいて、引き抜き力の最大値が５８．８〜６８．６Ｎ、平均値が４９．０〜５２．０Ｎ、最小値が３８．２〜４０．２Ｎであった。さらに比較例２は３つのサンプルにおいて、引き抜き力の最大値が１８．６〜２７．５Ｎ、平均値が１４．７〜２２．６Ｎ、最小値が１０．８〜１９．６Ｎであった。
【００２０】
上記の結果から明らかなように、ピッチの長さが５００ｍｍの実施例と比較例２を比較すると、スロット溝に複数正弦関数を適用した本発明に係わる実施例は、引き抜き力が明らかに大きく、スロットにおける安定保持性に優れていることが解る。また、ピッチの長さを４７０ｍｍとした比較例１は、ピッチが短いことによって撚り込み率が大きくなるため、比較例２の５００ｍｍのピッチのものに比してスロット溝壁面よる光ファイバに対する拘束力が増大して引き抜き力が大きくなっている。しかしながら上記実施例の引き抜き力と比較すると、その差は僅少であり、また実施例の方がばらつきが少なく、安定した引き抜き力でファイバが保持されていることがわかる。
【００２１】
図５は、上記実施例及び比較例における光ファイバの伝送損失の評価結果を示す図である。伝送損失は、各スロット毎に最下層及び最上層のテープ心線の全てのファイバ（すなわち、４心×２層×１０溝＝８０心のファイバ）について減衰値を評価した。その結果、実施例においては、減衰値の最小値が０．１６８、最大値が０．１９８、平均値が０．１８６であった。また比較例１の減衰値は、最小値が０．１７８，最大値が０．２６１、平均値が０．１９２であった。さらに比較例２の減衰値は、最小値が０．１９０，最大値が０．２０３、平均値が０．１９５であった。
【００２２】
以上の伝送損失に係わる評価結果から、実施例の構成のスロットにおけるファイバの伝送損失が最小であり、本発明の構成を採用することによって伝送損失特性における顕著な改善効果がみられた。また比較例においては、２つの比較例ともほぼ同等の損失特性であった。
【００２３】
以上の結果より、本発明に係わる構成を採用することにより、伝送損失を最小にして引き抜き力を向上させることができる。
【００２４】
なお、本発明を適用する際、異なる正弦関数を適用したスロット溝の形成曲線において、一周期が終了する前に次の周期を開始するように曲線を構成することもできる。例えば、起点からの位相が１７８°の点を次の周期の起点とするように曲線を構成してスロット溝を設計するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、一ピッチのなかに複数の正弦関数を適用してスロット溝を作製することより、スロット溝に収容する光ファイバの伝送損失を低下させることなく、光ファイバ心線等のスロット溝からの引き抜き力をさらに向上させることができるようにしたＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロット及び光ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットの実施形態を示す図である。
【図２】本発明に係わるＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットの他の実施形態を示す図である。
【図３】実施例及び比較例における引き抜き力の評価結果を示す表である。
【図４】実施例及び比較例における引き抜き力の評価結果をグラフにして示した図である。
【図５】実施例及び比較例における光ファイバの伝送損失の評価結果を示す図である。
【図６】ＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットの構成例を説明するための図である。
【図７】従来のＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットにおけるスロット溝の構成例を説明するための図である。
【図８】従来のＳＺ型光ファイバ用ケーブルスロットにおけるスロット溝の他の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…光ファイバ用ケーブルスロット、１１…抗張力体（テンションメンバ）、１２…光ファイバ収容体、１３…スロット溝。

Claims (6)

1. 光ファイバ心線または光ファイバの集積体を収容するためのスロット溝が形成され、前記スロット溝が交互に反転しながら波形を描いて軸方向に伸びるＳＺ形の光ファイバ用ケーブルスロットであって、前記スロット溝は、周期の異なる複数の波形曲線を組み合わせて作成した周期性曲線に従って、前記交互に反転する波形を描くことを特徴とする光ファイバ用ケーブルスロット。
2. 前記周期の異なる複数の波形曲線として、それぞれ異なる周期の複数の正弦曲線を適用したことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用ケーブルスロット。
3. 前記スロット溝は、波形曲線上の所定の起点から位相がπ進んだ点までの第１の波形部と、前記起点から位相がπ進んだ点から２π進んだ点までの第２の波形部とによって一周期が形成され、前記第１の波形部の軸方向の長さと、前記第２の波形部の軸方向の長さとが異なるように前記波形曲線が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ用ケーブルスロット。
4. 前記第１の波形部は、第１の周期を有する第１の正弦曲線によって形成され、前記第２の波形部は、第２の周期を有する第２の正弦曲線によって形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光ファイバ用ケーブルスロット。
5. 前記第１または第２の波形部の軸方向の長さは、他方の波形部の軸方向の長さより５％以上長いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバ用ケーブルスロット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバ用ケーブルスロットを有して構成されたことを特徴とする光ケーブル。

Images