JP2004151374A - 光ケーブル群の製造方法及び光ケーブル群、並びに光ファイバ伝送線路 - Google Patents

Abstract

【課題】融着接続でモードフィールド径（ＭＦＤ）の差に起因する接続損失成分が実質的に生じない光ケーブル群の製造方法及び光ケーブル群並びに光ファイバ伝送線路を提供する。
【解決手段】起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路ａ，ｂ，ｃ・・・を構成するための複数本の光ケーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・からなる光ケーブル群の製造で、光ケーブルに収納するために集められた多数の光ファイバを、ＭＦＤの差が４％以下となる複数の小集団に分け、光ケーブルの互いに接続される同じ位置にある一連の光ファイバ３ａ〜３ｆは、全て同じ小集団から選別して収納する。また、ＭＦＤの差が２％以下となる複数の小集団に分け、所定の接続順序で互いに接続される光ファイバ同士は、同じ小集団もしくは隣の小集団から選別して収納する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数本の光ケーブルで光ファイバ伝送線路を構成するための光ケーブル群の製造方法及び光ケーブル群、並びに光ファイバ伝送線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ伝送線路を布設する場合、通常、同じ構造の複数本の光ケーブルを接続して布設される。しかし、使用される複数本の光ケーブルは、それぞれが同一の生産ロットで製造されるとは限らず、異なる生産ロットで製造された光ケーブルと組合せて用いられることもある。また、複数本の光ケーブルは、同一の生産ロットで生産される場合であっても、起源の同じもの（１つの光ファイバ母材）から生産された一連長の光ファイバを使用するとは限らず、長手方向に起源の異なる光ファイバを使用することがある。
【０００３】
また、複数本の光ケーブルのそれぞれの長さは、製造上の制限に加えて布設されるとう道の構造等の布設形態によって異なり、接続を行なうマンホールの配設位置によって異ならせることもある。なお、１つの光ファイバ伝送線路を布設するに際して、その布設に要する複数本の光ケーブルが選択され、選択された複数本の光ケーブルは、接続順序等を含めて１つの単位体と見なされ、光ケーブル群として扱われる。
【０００４】
光ケーブルの布設で、光ケーブル間の接続は、光ケーブル内の相対的に同じ位置にある光ファイバ同士を、融着等で接続して形成される。光ケーブルは、それぞれの光ケーブル内に収納される光ファイバの特性が一定範囲内に入るように規定されており、この規定の範囲内であれば、光ファイバ間のバラツキは任意とされている。光信号が光ファイバ内部を伝搬する際の光の広がり直径を意味するモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）についても、「ＪＩＳ Ｃ ６８３５ 表３注（３）」によれば、「中心値±１０％」が許容値として規定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバ特性の中で、ＭＦＤは光ファイバを融着接続した際に、接続損失に関係してくる。ＭＦＤの差が大きい光ファイバを融着接続すると、ＭＦＤの差に起因する接続損失成分が大きくなり、他の要因と合わせると接続部の損失がかなり大きくなる。従来は、ＭＦＤが規格の範囲内にあれば、バラツキは任意であるためＭＦＤの差が大きくてもそのまま接続されていた。このため、伝送線路の伝送損失が大きくなり、伝送特性の低下を招いていた。なお、ここでいう「ＭＦＤの差」とは、（最大ＭＦＤ−最小ＭＦＤ）／最小ＭＦＤ（％）とする。但し、最大ＭＦＤ、最小ＭＦＤは、一連長の光ファイバ伝送路を構成する光ケーブル群での最大、最小を指す。
【０００６】
ＭＦＤのバラツキの許容値を「中心値±１０％」とすると、最悪の場合は２０％のＭＦＤの差をもつ光ファイバが接続されることになる。この場合、ＭＦＤの差に起因する接続損失成分だけで、０．１ｄＢとなり、伝送線路全体の損失を大きくする要因となる。また、通常、接続損失は、１接続あたり０．６ｄＢ以下を要求されることが多いが（例えば、国土交通省施工基準「光ファイバケーブル施工要領・同解説」）、この光ファイバのＭＦＤの差による接続損失成分は、光ケーブルの布設において無視できないものである。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、通常の融着接続でＭＦＤの差に起因する接続損失成分が実質的に生じない光ケーブル群の製造方法及び光ケーブル群、並びに光ファイバ伝送線路の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ケーブル群の製造方法は、起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群の製造方法であって、光ケーブルに収納するために集められた多数の光ファイバを、ＭＦＤの差が４％以下となる複数の小集団に分け、光ケーブルの互いに接続される同じ位置にある一連の光ファイバは、全て同じ小集団から選別して収納するようにする。
【０００９】
また、本発明による他の光ケーブル群の製造方法は、起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための接続順序が明らかな複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群の製造方法であって、光ケーブルに収納するために集められた多数の光ファイバを、ＭＦＤの差が２％以下となる複数の小集団に分け、所定の接続順序で互いに接続される光ファイバ同士は、同じ小集団もしくは隣の小集団から選別して収納するようにする。
【００１０】
また、本発明による光ケーブル群は、起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群であって、光ケーブルの互いに接続される光ファイバ同士のＭＦＤの差が４％以内となるように選定されているものである。
【００１１】
また、本発明による光ファイバ伝送線路は、起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路であって、互いに接続されている光ファイバ同士のＭＦＤの差が４％以内とされているものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は光ファイバ伝送線路を構成するための複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群を示す図、図１（Ｂ）接続する光ケーブル間の接続状態を示す図、図２は接続する光ファイバのＭＦＤの差による接続損失成分を示す図、図３及び図４はＭＦＤの差による光ファイバの割付方法を説明する図である。図中、１，２は光ケーブル、３ａ〜３ｆは光ファイバ、４は外被、５は抗張力体、６は接続部を示す。
【００１３】
図１（Ａ）に示すように、一連の光ファイバ伝送線路ａ，ｂ，ｃ・・・・を布設するに際して、その布設に要する複数本の光ケーブルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・・が選択され、選択されたこれらの複数本の光ケーブルは、接続順序等を含めて１つの単位体と見なされる。本発明で「光ケーブル群」とは、所定距離の範囲内で、複数本の光ケーブルを連続的に接続して一連の光ファイバ伝送線路とする場合に、これに使用する複数本の光ケーブルを集合させた単位を意味するものとする。また、長距離の光ファイバ伝送線路においては、始端から終端までを、いくつかの区間で区切り、区切られた範囲で使用する複数本の光ファイバを１つの光ケーブル群とする場合もある。
【００１４】
図１（Ｂ）に示すように、光ケーブル群で互いに接続される光ケーブルを、光ケーブル１，２とすると、これらの光ケーブルは、例えば、抗張力体５に添わせて複数の光ファイバ３ａ〜３ｆを外被４内に収納して構成される。なお、光ケーブルは、この他、収納される光ファイバが単数の場合もあり、また、複数の光ファイバをテープ状にしたテープ心線を複数本スロットに収納して、数十〜数百心の光ファイバを収納する場合もある。本発明で対象とする光ケーブルは、通常、ユニットケーブル、ルースチューブケーブル、スロットケーブル等と称呼されている各種形状の単心及び多心の光ケーブルの全てを含むものとする。
【００１５】
図１（Ａ）に示すように、複数本の光ケーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・・を順次接続して光ファイバ伝送線路ａ，ｂ，ｃ・・・・を布設する場合、通常、図１（Ｂ）に示すように、同じ形状の光ケーブルが使用される。また、接続する光ケーブル１と２の接続は、通常、同じ位置にある光ファイバ同士（３ａ−３ａ，３ｂｂ−３ｂ，・・・・・・・・）を接続して形成される。なお、同じ位置の光ファイバは、ファイバ被覆の色、あるいは配列等によって識別される。
【００１６】
光ケーブル間における光ファイバ同士の接続部６は、メカニカル接続で形成される場合もあるが、一般的には融着接続で形成される。この融着接続には、単心ごと或いは多心一括融着の何れかで行なわれる。また、複数本の光ケーブルを接続して光ファイバ伝送線路を形成する場合、光ケーブル内に収納される光ファイバは、通常、シングルモードの光ファイバで、ＭＦＤが７μｍ〜１４μｍ、クラッド外径が１２５μｍ、ファイバ被覆外径が２５０±１５μｍである。本発明においても、この範囲の光ファイバを用いた光ケーブルを対象とするものである。
【００１７】
光ファイバを融着接続した場合、ＭＦＤの差が大きいと、課題の解決手段の項で説明したように、ＭＦＤの差に起因する接続損失成分が大きくなる。図２は多心光ケーブルで最も多用されている４心の光ファイバテープ心線を一括融着接続したときの光ファイバのＭＦＤの差（％）による接続損失成分のデータを示すもので、ＭＦＤの差に比例して接続損失成分も大きくなる。しかし、ＭＦＤの差が４％以下である場合は、接続損失成分はほぼゼロとなる。これは、融着接続時にガラスの溶融で、ＭＦＤの差が４％以下のような小さい場合は、緩和されてしまうためと考えられる。
【００１８】
本発明は、この点に注目して、互いに接続される光ファイバ同士のＭＦＤの差が４％以下になるように光ケーブル群を構成する。すなわち、図１に示すように、一連の各光ファイバ伝送線路ａ，ｂ，ｃ，・・・を構成する複数本の光ケーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・・の互いに接続される光ファイバ（例えば、３ａ−３ａ、３ｂ−３ｂ，３ｃ−３ｃ、・・・・・・、）のＭＦＤの差が４％以下であるように光ケーブル群を構成する。
【００１９】
光ファイバ伝送線路を布設する際に、互いに接続される光ケーブル内の光ファイバを上述のように選定しておくことにより、ＭＦＤの差に起因する接続損失成分は、実質的にゼロとすることができる。これにより、光ファイバ伝送線路の伝送損失の増加を抑え、伝送特性の低下を少なくすることができる。
【００２０】
次に、図３により、本発明による上述の光ケーブル群を得るための光ファイバの割付方法の一例を説明する。同じプリフォームから製造された光ファイバは、多少のＭＦＤのバラツキはあるものの大きくバラツクことは少ないと考えられる。したがって、上述した光ケーブル群を得るには、同一のプリフォームから製造した起源が同じ光ファイバを収納して光ケーブルを製造し、さらに、これを複数の光ケーブルに分割して１つに光ケーブル群とするのが好ましい。
【００２１】
しかし、光ファイバの心数が多かったり、光ケーブル群で布設する総距離が長くなったり、また、納期上の問題から、在庫中の光ファイバから選んで光ケーブルを製造し、光ケーブル群を構成することも多い。この場合、異なるプリフォームから製造又は異なる条件で製造された、いわゆる起源が異なる光ファイバを組合せて光ケーブルが製造され、この光ケーブルを複数本集合させて光ケーブル群とされる。この場合、光ファイバの組合せ形態や光ケーブルの接続順序によっては、接続される光ファイバ同士のＭＦＤの差が大きくなってしまう。
【００２２】
そこで、本発明においては図３に示すように、光ケーブルに収納する候補となる多数の光ファイバを集め、ＭＦＤの値と度数（数量）の分布をとる。そして、ＭＦＤの中心値±１０％の範囲で、図３のように、ＭＦＤの差が４％以下となるような小集団（例えば、ｈ〜ｍ）に分ける。また、この小集団をさらに分けて、後に説明する図４（Ａ）に示すようにＭＦＤの差が２％以下となる小集団に分割してもよく、この他、３％以下あるいは１％以下のような小集団に分割してもよい。
【００２３】
図３のように、多数の光ファイバをＭＦＤの差が４％以下である小集団に分割した後、これをケーブル化するに際して、図１に示す光ケーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・・の所定の位置に配置される光ファイバ（例えば、３ａ−３ａ，３ｂ−３ｂ，３ｃ−３ｃ，・・・・・・、）は、それぞれ同じ小集団から選別して各光ケーブルに割付ける。図３の割付方法を用いることにより、一連の光ファイバ伝送線路ａ，ｂ，ｃ，・・・とされたときに、互いに接続される光ファイバ同士のＭＦＤの差は全て４％以内となり、ＭＦＤによる接続損失成分を実質的にゼロにすることができる。
【００２４】
次に、図４により、本発明による光ケーブル群を得る他の割付方法の例を説明する。光ファイバの心数が多くなったり、光ケーブルの布設距離が長くなったりすると、図３の割付方法では特定の小集団の光ファイバの数量が不足し、選別が難しくなることがある。このような場合、図４（Ａ）に示すように、ＭＦＤの差を２％以内の小集団（ｎ，ｏ，ｐ，ｑ・・・・）に分割することにより、選別の範囲を広げることが可能となる。
【００２５】
一連の光ファイバ伝送線路を形成する光ケーブルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・・が、図４（Ｂ）に示すような順序で接続されるものとする。ここで、光ケーブルＤの所定の位置に配される光ファイバを、例えば、ＭＦＤの差が２％以下に分けられた小集団（ｎ，ｏ，ｐ，ｑ・・・・）の（ｕ）から選別したとする。この場合、光ケーブルＤと接続する一方の光ケーブルＣの光ファイバは、（ｕ）又はＭＦＤの差が４％以内にある隣の（ｔ）から選別し、また、他方の光ケーブルＥの光ファイバは、（ｕ）又はＭＦＤの差が４％以内にある隣の（ｖ）から選別することができる。
【００２６】
すなわち、光ケーブルＤとその両側の光ケーブルＣ及びＥにおいては、隣合う３つの小集団（ｔ，ｕ，ｖ）から選別可能で、接続される光ファイバ同士のＰＭＤの差を４％に維持して、ＰＭＤの差が６％の範囲から選別することができる。この場合、複数本の光ケーブルの半数を、特定の同じ小集団（例えば、ｕ）から選別した光ファイバを用い、他の半数を隣の小集団（ｔ，ｖ）から選定した光ファイバを用い、これらの光ケーブルを交互に配列して接続すれば、接続順序が明らかでなくても全ての接続点におけるＰＭＤの差を４％以内に収めることができる。
【００２７】
また、図４（Ｂ）に示すように、光ファイバ伝送線路を構成する光ケーブルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・・の全接続順序が明らかであれば、さらに選別の範囲を広げることが可能となる。例えば、前記と同様に光ケーブルＤの光ファイバを（ｕ）から選別し、光ケーブルＣの光ファイバは、（ｕ＋ｔ）から選別し、光ケーブルＥの光ファイバは、（ｕ＋ｖ）から選別する。光ケーブルＣと接続される他方の光ケーブルＢの光ファイバを（ｔ）から選別し、光ケーブルＢと接続される他方の光ケーブルＡの光ファイバを（ｓ＋ｔ）から選別する。また、光ケーブルＥと接続される他方の光ケーブルＦの光ファイバを（ｖ）から選別し、光ケーブルＦと接続される他方の光ケーブルＧの光ファイバを（ｖ＋ｗ）から選別する。
【００２８】
上述した図４（Ｂ）の例では、７本の光ケーブル（Ａ〜Ｇ）で、互いに接続されるＭＦＤの差４％を以内に維持しつつ、ＭＦＤの差が１０％の範囲となる５つの小集団（ｓ〜ｗ）から選別することができる。すなわち、光ケーブルの接続順序にしたがって、互いに接続される光ファイバ同士は同じ小集団から選別するか又は隣の小集団からの選別を、順次ずらしていくことにより選別する小集団の範囲を拡大させることができる。
【００２９】
以上の如く、光ケーブル群を構成する複数本の光ケーブルを製造するに際して、ケーブル内に収納する複数の光ファイバを、ＭＦＤでの差で小集団に分割し、接続する光ケーブル内の各位置に配列する光ファイバを割付けることにより、接続する光ファイバ同士のＭＦＤの差を４％以下に抑えることができる。したがって、光ケーブル内の全ての光ファイバのＭＦＤの差を所定値以下に抑える必要がなく、このため、作製済みの光ファイバを用いて比較的容易に、かつ任意の要求に応じた光ケーブル群を形成することができる。
【００３０】
また、上述のようにして製造された複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群で、光ファイバ伝送線路を布設した場合、互いに接続される光ファイバ同士のＭＦＤの差は４％以下となる。このため、融着で接続したときに、ＭＦＤに起因する接続損失成分はゼロないしは無視できる程度のものとなり、伝送線路全体での伝送損失を低減することができる。
【００３１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、複数本の光ケーブルを接続して光ファイバ伝送線路を布設する場合、光ファイバのＭＦＤの差による接続損失成分が実質的に生じず、伝送線路の伝送損失を小さくすることができる。また、このための光ケーブル群を形成することも、作成済みの光ファイバを割付けるだけで容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略を説明するための図である。
【図２】光ファイバのＭＦＤの差による接続損失成分を示す図である。
【図３】本発明における光ファイバの割付方法を説明する図である。
【図４】本発明における光ファイバの他の割付方法を説明する図である。
【符号の説明】
１，２…光ケーブル、３ａ〜３ｆ…光ファイバ、４…外被、５…抗張力体、６…接続部。

Claims (5)

1. 起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群の製造方法であって、
   前記光ケーブルに収納するために集められた多数の光ファイバを、モードフィールド径の差が４％以下となる複数の小集団に分け、前記光ケーブルの互いに接続される同じ位置にある一連の光ファイバは、全て同じ小集団から選別して収納することを特徴とする光ケーブル群の製造方法。
2. 前記複数の小集団を、前記モードフィールド径の差が２％以下となる小集団に分け、前記光ケーブルの互いに接続される同じ位置にある一連の光ファイバは、全て同じ小集団もしくは隣の小集団から選別して収納することを特徴とする請求項１に記載の光ケーブル群の製造方法。
3. 起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための接続順序が明らかな複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群の製造方法であって、
   前記光ケーブルに収納するために集められた多数の光ファイバを、モードフィールド径の差が２％以下となる複数の小集団に分け、前記接続順序で互いに接続される光ファイバ同士は、同じ小集団もしくは隣の小集団から選別して収納することを特徴とする光ケーブル群の製造方法。
4. 起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続して一連の光ファイバ伝送線路を構成するための複数本の光ケーブルからなる光ケーブル群であって、
   前記光ケーブルの互いに接続される光ファイバ同士のモードフィールド径の差が４％以内となるように選定されていることを特徴とする光ケーブル群。
5. 複数本の光ケーブルを接続してなり、起源が異なる複数本の光ファイバを融着接続した一連の光ファイバ伝送線路であって、
   互いに接続されている光ファイバ同士のモードフィールド径の差が４％以内であることを特徴とする光ファイバ伝送線路。

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