JP2004184759A - Optical fiber anchoring apparatus - Google Patents

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Kido Sakaguchi
希土 坂口
Kimiyuki Tominaga
公之 冨永
Makoto Sugata
諒 菅田
Yoshihiro Matsueda
義宏 松枝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable anchoring apparatus that directly anchors an optical fiber inserted into a loose tube of a submarine optical cable. <P>SOLUTION: Inside a water pressure-proof cylinder 28 of a terminal connector, a cylindrical anchoring disk 31 and a terminal fixing tool 33 are fixed to a base plate 32 as shown in Fig. (a), (b) to constitute the optical fiber anchoring apparatus. The base plate 32 is fixed indirectly to the water pressure-proof cylinder 28. The submarine optical cable 50b is inserted, a plurality of optical fibers 1a taken out of the loose tube 1 are put together into a ribbon of optical fiber 9 which is sectioned as shown in Fig. (d) by using an adhesive, guided by a winding guide 16, and wound around the outer circumferential part of the anchoring disk 31 repeatedly, and then the optical fibers 1a which have terminals clamped with the terminal fixing tool 33 and inserted into the inside with a frictional force are anchored. The anchoring disk 31 increases the force of the terminal fixing tool 33 to withstand tension applied to the optical fibers 1a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はファイバユニットとしてルースチューブ型ユニットを使用し、または、それに準ずる構成を持つ光ケーブルの光ファイバ心線端末の引留め装置に関し、特に外部より大きな張力の印加される海底光ケーブルに使用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
海底光ケーブルの中心部に内装される光ファイバユニットとして、従来使用されてきたタイト型の光ファイバユニットに代わって、通信回線の増加要求に応えるためにより多くの光ファイバ心線を挿通させる目的で開発されたルースチューブ型ユニットが使用される傾向にある。
【0003】
図4を参照してタイト型ユニットとルースチューブ型ユニットの違いを説明する。
図4(a)に模式的な断面を示すように、タイト型の光ファイバユニット80は光ファイバユニットの中心部に鋼線等の中心抗張力体80bが設けられ、その周辺部に数本の光ファイバ心線1aをウレタンアクリレート系の樹脂80cを介して充填して保持し、外周をある程度硬いウレタンアクリレート系の樹脂等の被覆層としたものである。
なお、厳密には光ファイバはガラス質のコアとクラッドの表面に一次被覆を施した光ファイバ素線と一次被覆の上に、更に二次被覆を施した光ファイバ心線に区別されるが、以降、特に素線・心線を区別せずに共に光ファイバと呼ぶ。
【0004】
同図(b)に示す、ルースチューブ型ユニット1は、複数本の光ファイバ1aをジェリー状の充填材(コンパウンド)1cを介して、ポリブチレンテレフタレート(PBT)や、ポリプロピレン(PP)等のプラスチック、またはステンレス等の金属で成形したルースチューブ1d内に挿通したものである。
なお、同図(c)の拡大図Eに示すように、光ファイバ1aは予め数本の光ファイバをテープ状に拘束している光ファイバテープ心線1eの形で供給することもできる。
【0005】
次に、ルースチューブ型ユニットを使用した海底光ケーブルの構造例を図5の斜視図、図6のケーブルの軸心に直角に切断した断面図により説明する。これらの図において1はルースチューブ型光ファイバユニットであり、2はこのルースチューブ型ユニット1を水圧から保護するための耐圧層で、断面が扇形の鉄等の金属製の分割個片2aを3個縦沿えして組み合わせて使用している。ルースチューブ1dと耐圧層2の内側面の間に粘着性や接着性を持ったコンパウンド7を充填して、このコンパウンド7を介して、ルースチューブ1dを拘束するようにしている。
耐圧層2の外周に、ケーブルに加わる引張力に十分対応できるように、複数本の鋼線3aを撚り合わせて構成した抗張力体層3があり、本例では1層とされている。耐圧層2の外周面、金属チューブ層4の内周面及び抗張力線3aの外周面で区画された空間にコンパウンド8が長手方向に間欠的に充填されている。
【0006】
図5では1層とされている抗張力層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されている。
この抗張力体層3は1層または複数層構造とされ、ケーブルの布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。
4は前記抗張力体層3の結束と気密を保ち、中継器への給電路となる金属チューブ層で、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、及び、機械的保護を目的とするポリエチレン等で形成する絶縁層(シース)である。
【0007】
抗張力体層には、図5、図6に示すものとは異なった構成のケーブルも使用される。図7の斜視図、図8の断面図で示す例は耐圧層の構成が異なっている。即ち、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ルースチューブ型ユニット1の外周に耐圧殻が実現するように構築されている。
ルースチューブ型ユニット1の外周面と抗張力線3aがルースチューブ型ユニット1と対向する側の曲面との間に粘着性や接着性を持ったコンパウンド7を充填して、このコンパウンド7を介して、耐圧殻(実質的には抗張力線3aの内面を直径とする殻)がルースチューブ1dを拘束する。
金属チューブ層4、その外部の絶縁層5、6は図5、6と同様の構成とされている。
【0008】
このような海底光ケーブルは、通常大陸と大陸間、または大陸と島の間に布設されるため、伝送された信号を中継する中継器を介して長尺のケーブルが海底に布設されるので、複数個所で長尺のケーブル同士の接続を行う必要があるが、この種の海底光ケーブルは、深海での布設・回収に充分耐えるように、上記の耐圧層2や抗張力体層3を構成する抗張力線3a、3b等のいわゆる抗張力体を強固に固定して、ケーブルを光学的、電気的、かつ機械的に接続する必要がある。
【0009】
ルースチューブ型の光ファイバの引留め装置として、光ファイバを引留め位置でUV樹脂等からなる被覆材で覆うように固定してから、該被覆材を引留め用の固定材内に固定し、該固定材を所定位置に引留めるものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載されているものは、光ファイバの被覆と被覆材の密着力、及び光ファイバの引張応力が、被覆材の剪断方向に応力として加わるように、被覆材の凸部が固定材の溝に嵌合し固定されることによって、光ファイバを引留めるものであった。
【0010】
しかしながら、海底ケーブルではケーブルに掛かる最大張力は各ケーブルの構成部材の破断荷重と同程度の場合が想定されるため、海底光ケーブルの全ての構成部材を引留めることが必須のものとなる。また、各構成部材が張力によりケーブル内部に引き込まれるケースも生じ易く、光ファイバ自体も端末接続装置の固定部分に強固に引留める必要がある。
端末接続装置では、海底の高圧下で機能するよう、光ファイバの接続部分は耐水圧シリンダ内に収納される。耐水圧シリンダは、海水の高圧力に耐えるだけでなく、両側のケーブルの張力にも耐える強度を有するので、海底光ケーブルの張力は端末接続装置内の耐水圧シリンダを介して相互に伝達される。
従って、機械的にこれらの端末接続装置に海底光ケーブルを接続するには、分割個片や抗張力線等の端末を耐水圧シリンダ、またはそれに固着された部材に固定することにより引留められる。
【0011】
本出願人が先に出願した特願2002−063172号において、図9(a)に示すドラム状の引留めディスクにルースチューブを捲回して、ルースチューブを介して、内部のジェリー状の充填材及び光ファイバ心線を同時に引留める方法や、同図(b)の接着剤を使用してルースチューブ内の光ファイバ心線を単独で引留める方法が提案されている。
【0012】
図9(a)は、端末接続装置の一種であるジョイントボックス(JB)20の一部を、海底光ケーブルの軸線を含む平面で切断した断面図である。
JB20の本体である耐水圧シリンダ28は中継器の給電用にも使用されるので、その表面は絶縁体27で覆われている。
耐水圧シリンダ28は高強度の金属製の円筒状で、その両端に形成された端板中央の孔にアンカーディスク11が挿入され、その鍔部で耐水圧シリンダ28によって支承されている。
右側から海底光ケーブル50が絶縁体27中央部の孔に挿入される。海底光ケーブル50は、例えば、図5に示すルースチューブ型ユニットを持ったタイプとする。
ケーブル50の金属テープ層4、絶縁層5、6が取り除かれ、耐圧層2を構成する分割個片2aや抗張力体層3を構成する抗張力線3aはアンカーディスク11中心のテーパ孔に広げて載置され、テーパーピン13を圧入して挟持する。テーパーピン13は位置決めのため、フランジ14を介してクランプナット15で押さえられる。
ケーブル50に掛かる張力は耐水圧シリンダ28を介して、図示しない左端に接続された別の光ケーブルに伝達される。
【0013】
図9(a)の60は、ルースチューブと光ファイバを同時に引留める光ファイバ引留め装置を示す。ケーブル50のルースチューブ型ユニット1がテーパーピン13、フランジ14、クランプナット15の貫通孔を挿通し、巻き付けガイド16に案内されて耐水圧シリンダ28内に達する。耐水圧シリンダ内にはアンカーディスク11に固着されたベース板62にほぼ円柱形の引留めディスク61が固定されており、ルースチューブ型ユニット1は引留めディスクの外周の円柱面に複数回捲回された後、その末端は端末固定具63でベース板62に固着される。
端末固定具63からルースチューブ型ユニット1に作用する力は引留めディスク外周に捲回されたルースチューブ型ユニット1の捲回部との摩擦力で拡大されて、ルースチューブ型ユニット1を引留め、内部の光ファイバ1aも充填されたジェリー状充填剤1cを介して引留められる。
【0014】
一方、図9(b)に示す光ファイバ引留め装置70は、接着剤を使用した引留め装置であり、ほぼ、図9(a)の光ファイバ引留め装置60と同位置に配置されている。ケーブル50の分割個片2aと抗張力線3aの引留め方法等は図9(a)と同様に処理され、ルースチューブ型ユニット1は直線状に耐水圧シリンダ28内部に導かれる。
ルースチューブ型ユニット1のルースチューブ1dはルースチューブ接着具72に接着等で引留められる。
次に、ルースチューブ型ユニット1からルースチューブ1dを除去して光ファイバ1aを取り出し、ジェリー状の充填剤1cを拭き取って光ファイバ接着具73の溝に整列し、接着剤で溝に接着する。接着剤にはエポキシ樹脂や、UV(紫外線)硬化型樹脂が使用される。
【0015】
ところで、海底光ケーブルの構成部材を減らす目的で、耐圧殻の内周面でルースチューブの機能を代替しようとする提案も行われている。
例えば、図10はルースチューブを持たないが、性能的にはルースチューブ型ユニットと同様な光ファイバの収容構造を持った海底光ケーブルの構成を斜視図として示している。
図10に示すように、扇形状の断面をした分割個片2aを組み合わせて円筒状の耐圧層2を構成し、分割個片2aの隙間に密にコンパウンド7を塗布してその内部空間に光ファイバを挿通し、その隙間に密にジェリー状の充填材1cを充填している。ルースチューブ型ユニットを構成するルースチューブは耐圧層2とコンパウンド7で代用され、ルースチューブそのものは存在しない。
【0016】
図10に示す例は、ルースチューブは欠くが、ルースチューブ内周面に相当する空間を持ち、そこに光ファイバ1aを挿通し、ジェリー状の充填材1cが充填されており、光ファイバ1aの保持方法はルースチューブ型ユニットと同一の機能とされている。
【0017】
【特許文献1】
特開2001−108840号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
海底光ケーブルの接続などに使用される端末接続装置は機械特性、ハンドリング等を考慮した小型とする必要があるのでケーブルの抗張力体の引留め装置も小型であることが要求される。光ケーブルでは接続した光ファイバに機械的な無理な張力が掛からないよう取り扱う必要があり、耐水圧シリンダ内には光ファイバの余長を収容する余長収納体等が配置されるので、ケーブルの引留め装置も小型であることが要求される。
【0019】
従来例で使用される引留めディスクの場合は、装置はほぼ引留めディスクの直径程度に収まり、光ファイバの伝送特性を損なわないための引留めディスクの直径も従来の大きさの耐水圧シリンダ内に収容可能である。一方、接着剤により直線状に光ファイバ心線を接着する場合は、確実に引留めるためには接着部は長大となり、一般に引留めディスクの径よりはるかに長くなる。これらの引留め装置はその構成上、耐水圧シリンダ内に収容されるので、特に接着長さの増加は耐水圧シリンダの大型化に直結すると言う問題を抱えている。
【0020】
更に、ルースチューブを介して光ファイバを間接的に引留める方法は、その摩擦力が常温で流動性を示すジェリーを介して働くため、ケーブルの保管・布設・引き上げ時のケーブル周辺の気温・海水温の変化によりルースチューブとジェリー状充填剤、ジェリー状充填剤と光ファイバ間の摩擦係数が変動し、引留め力の変動が大きいと言う問題がある。
また、光ファイバを被覆材で覆い固定し被覆材を固定材内に固定して引留める場合、被覆材と光ファイバの被覆の引留めは樹脂の密着力のみによって引留め力を得るものであり、必要な引留め力を得るためには密着する被覆長が長くなるため、引留め装置の大型化に直結するという問題を抱えている。
【0021】
本発明は、上記の光ファイバ心線引留め装置の小型化と作業時間の短縮を目的とした光ファイバの引留め装置を提供することにある。
【0022】
また、接着の場合は通常の接着剤では完全な接着を期待すると8時間以上の硬化時間がかかるが、本発明は、UV硬化樹脂を使用しているため大きな時間短縮となる。UV硬化樹脂は樹脂自身が高価であり、特殊なUV硬化装置を必要とはするが、作業時間の短縮、接着に対する信頼性の向上を図ることができる。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題点を解決するために、単心または複数本の光ファイバをジェリー状充填剤とともに金属製または樹脂製の円筒状のチューブに挿通したルースチューブ型ユニットを有する光ケーブルを接続する端末接続装置の内部に設置され、前記光ケーブルに挿通された前記光ファイバを引留める光ファイバ引留め装置であって、端末接続装置の内部に固着されたベース板と、ベース板に固着された円柱形状の引留めディスクと、記引留めディスク、またはベース板の所定位置に取り付けられた端末固定具とを備え、光ファイバを整列してUV硬化樹脂でテープ状に被覆成形したテープ状光ファイバを、引留めディスクの円柱部外周面に所定回捲回し、端末固定具によりテープ状光ファイバの末端部を挟持して引留める光ファイバ引留め装を提供する。
【0024】
また、本発明の光ファイバ引留め装置に使用されるベース板は、端末接続装置の固定部分と兼用されている。
更に、本発明の光ファイバ引留め装置に使用される引留めディスクの円柱部の外径が30乃至100mmの範囲であり、また、引留めディスクの円柱部に巻き付けるテープ状光ファイバの巻き付け回数が0.5乃至5回である。
更にまた、テープ状光ファイバの厚さは0.3乃至5mmの範囲である。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態である光ファイバ引留め装置の1例を図1、図2を参照して説明する。
図1(a)は海底光ケーブルの接続に使用される端末接続器のうち、ジョイントボックス(JB)20の外観を示した投影図であり、同図(b)は1点鎖線で示す円A内に設置された引留めディスク周辺の内部構造を、一部を破断した斜視図として示す。
図2(a)、(b)は引留めディスク周辺の正面図と側面図を、同図(c)は図2(b)の左側から投影した、端末固定具33の詳細を示し、同図(d)はテープ状光ファイバ9の断面構造を示す模式図である。
【0026】
図1(a)に示すジョイントボックス(JB)20は、カバー21で覆われたジョイントボックス本体20aの内部で、左右からブーツ25の中心孔に挿入された海底光ケーブル50a、50bの各構成部材を引留めて相互に接続する。
図1(b)は、ほぼ、JB本体20aの右半分に相当する円Aで示す範囲を、耐水圧シリンダ28とカバー21、絶縁体及びモールド23の一部を取除いて描いている。 ケーブルの引留め構造は左右ほぼ同様なので、右側のケーブル50bの引留め装置を説明する。海底光ケーブル50bは、例えば、図5に示すルースチューブ型ユニットを持ったタイプとする。
【0027】
耐水圧シリンダ28は高強度の金属製の円筒状部材で、その両端に形成された端板中央の孔をアンカーディスク11が挿通し、支承されている。
右側から挿入された海底光ケーブル50の金属テープ層4、絶縁層5、6が取り除かれ、耐圧層2を構成する分割個片2aや抗張力体層3を構成する抗張力線3aはアンカーディスク11中心のテーパ孔に広げて載置され、テーパーピン13を圧入して挟持する。テーパーピン13は位置決めのため、フランジ14を介してクランプナット15で押さえられる。例えば、クランプナット15の内面に形成された雌ねじと、アンカーディスク11の左端外周部に形成された雄ねじを螺合してテーパーピン13を位置決めする。
このようにして、分割個片2aと抗張力線3aはアンカーディスク11とテーパーピン13で引留められ、ケーブル50に掛かる張力は耐水圧シリンダ28を介して、図示しない左端に接続されたケーブル50aに伝達される。
【0028】
ケーブル50bのルースチューブ型ユニット1のルースチューブ1dは、テーパーピン13、フランジ14、クランプナット15の貫通孔を挿通した辺りで取り去られる。内部の光ファイバ1aが引き出され、所定の曲率半径以上となるように巻き付けガイド16に案内されて、耐水圧シリンダ28内に達する。
光ファイバ1aからジェリー状コンパウンド1cを拭き取り、ほぼ整列して接着性の樹脂を被覆成形して、図2(d)に示す断面を持った扁平で帯状のテープ状光ファイバ9を形成する。
通常は、断面形状がテープ状光ファイバ9に対応する樋状の窪みを持った治具を使用し、治具の樋状の窪みに所要のほぼ半量の接着剤を満たしておき、光ファイバ心線1aを接着剤上に、ほぼ整列し、更に半量の接着剤を満たして被覆し、そのまま放置して接着剤の固化を待ち、固化後に治具から外すことにより、テープ状光ファイバ9の形成が行われる。
【0029】
接着剤にUV硬化樹脂を使用すれば、治具上で樹脂に紫外線を照射して迅速に固化させ、被覆成形が短時間で終了する。作業時間の短縮が図れると共に、接着部分の信頼性向上も期待できる。作業は上記の治具を使って半量の樹脂を充填し、樹脂上に光ファイバを整列し、更に半量の樹脂を満たすまで同一手順で行う。次に紫外線を照射すれば短時間に固化するので、治具から外せばテープ状光ファイバ9が完成する。
紫外線硬化装置としては、メタルハライドランプ等のUVランプ、照射装置、冷却装置、電源等で構成される、365nmの主波長の紫外線を照射するものが利用できる。
【0030】
ところで、前述のように、海底光ケーブルに使用される光ファイバはその強度を確保するために、通常、コアとクラッドを構成するガラス質部分は線引後直ちに一次被覆で覆われ、更に二次被覆が掛けられる。
一次被覆は一般に熱硬化型のシリコン樹脂や、紫外線硬化型のアクリルやエポキシ樹脂が用いられるが、最近は線引きの高速化が図れるUV硬化樹脂が使用されることが多い。二次被覆は着色したナイロンのコーティングや、一次被覆済みの光ファイバ素線を複数本並べてUV硬化樹脂でテープ状としたテープ心線とされることも多い。
【0031】
本発明で使用するテープ状光ファイバ9の形成も、作業時間の短縮、光ファイバと樹脂の接着力、長期信頼性の点で、上記のテープ心線の形成と同様にUV硬化樹脂で被覆成形するのが望ましい。特に光ファイバの一次・二次被覆にUV硬化樹脂が使用されている場合は、テープ状光ファイバ9の被覆成形にUV硬化樹脂を使用すると同種の樹脂のため、一次・二次被覆との接着強度の信頼性も十分期待できる。
テープ状光ファイバ9の形状寸法は、通常、その厚みを0.3〜5mmとされ、幅は光ファイバ1aの本数に従う。また、テープ状光ファイバ9の長さは、後述する引留めディスク31への必要とする巻回数に見合った長さとされる。
【0032】
本発明の実施の形態である光ファイバ引留め装置は、耐水圧シリンダ28内部に設置され、耐水圧シリンダ28に固着されたベース板32にほぼ円柱形の引留めディスク31が固定されており、テープ状光ファイバ9は引留めディスクの外周の円柱面31bに複数回捲回された後、一例として図1・図2に示すように、その末端は端末固定具33で引留めディスクに押圧されて引留められる。
【0033】
ベース板32は、例えば(図示しない)ビスでジョイントボックスの耐水圧シリンダ28に固定された構成部品に固定され、結果的に耐水圧シリンダ28に固定されている。例えば耐水圧シリンダ28に支承されているアンカーディスク11に固定されてもよい。
なお、ベース板32はその性質上、例示したように独立した部材である必要はなく、端末接続装置のアンカーディスク11やそれに固定された構成部品がベース板と兼用されてもよい。
【0034】
引留めディスク31は、扁平な円柱形状をなし、円柱の外径は、巻き付けられるテープ状光ファイバ9内の光ファイバ1aの伝送特性に影響せず、且つ端末接続装置に収容可能な範囲とされる。実用上、φ30〜φ100mmの範囲とされる。引留めディスク31を構成する材質は金属、プラスチック等の各種素材が採用可能である。
上記のように、引留めディスク31はベース板32に端面を接した形で固定される。固定方法はどのような方法でもよいが、例えば図示のように複数のビスで固定してもよい。
【0035】
テープ状光ファイバ9は引留めディスク31の外周の円柱面31bに巻き付けられる。巻き付け回数は、通常、0.5回(半周)から5回の範囲であり、ケーブルへの張力やファイバの引留め心数により増減される。
引留めディスク31に卷き付けられた後、テープ状光ファイバ9の端末部は端末固定具33により押圧されて、その摩擦力で固定される。
図示した端末固定具33は薄い金属板をL型に曲げ、その一端をビス33aで引留めディスク31に固着し、端末固定具33の弾性で先端部33b付近でテープ状光ファイバ9を引留めディスク31に押圧し、テープ状光ファイバ9と円柱面31b及び端末固定具33の先端部33b付近との摩擦力で固定している。
なお、端末固定具33の位置でテープ状光ファイバ9は上下に2段に重なっているが、図では上側になるテープ状光ファイバ9の端末部を端末固定具33で押圧して引留めればよい。
【0036】
テープ状光ファイバ9は上記の端末固定具33の押圧による摩擦力で固定されるが、テープ状光ファイバ9が引留めディスク31の円柱面31bに捲回されているために、引留めディスク31の円柱面31bがテープ状光ファイバ9に及ぼす摩擦力は一種の倍力装置として働く。前記の特願2002−063172号に作動原理の説明は詳しく行われているので、結論のみを次に示す。
なお、作用する力は図3(c)に記入したようになる。
【0037】
今、テープ状光ファイバ9の先端を固定する力を固定力P(kg)とする。固定力Pは端末固定具33の先端部33bの押圧によって生起され、テープ状光ファイバ9の軸線方向に働く。
テープ状光ファイバ9は、引留めディスク31の円柱面31bにn回巻き付けられている。ラジアンに換算した巻き付け角は2πnとなる。また、テープ状光ファイバ9と引留めディスク31の円柱面31b間の摩擦係数をμとする。
一方、ケーブル側から光ファイバを引き込む外力Q(kg)が働くとすると、引留めディスク31の円柱面31bからテープ状光ファイバ9が離れる点ではこの外力Q(kg)と、固定力Pおよび引留めディスクからテープ状光ファイバ9が受ける摩擦力の合計とが釣り合う。力の方向を反対にすれば、外力Qに抗して(その大きさに釣り合って)光ファイバ1aを引留める引留め力そのものとなる。
【0038】
この関係は次の式1で表される。
〔 Q=P・exp(2πμn) ・・・式1 〕
式1の右辺は固定力Pと〔自然対数の底であるeの(2πμn)乗〕との積となり、引留めディスク31からテープ状光ファイバ9に及ぼす摩擦力は、固定力Pの一種の倍力装置として働くことになる。
【0039】
これから、巻き付け回数nまたは摩擦係数μを増せば引留め力Qは、文字通り指数関数的に増加することを示しており、光ファイバ1aの引留めディスク31への巻き付け回数nを調節することで、比較的小さい固定力Pで広範囲の引留め力Qが得られる。
また、引留めディスク31の円柱面31bの表面を粗面としたり、研磨紙を貼る等の対策で摩擦係数μを増加して引留め力Qの増加を図ることもできる。
【0040】
端末固定具の実施の形状は上記した以外でも各種の形式が採用可能である。
図3を参照して、端末固定具の他の実施例を説明する。図3(a)、(b)は第2の例である端末固定具33cを投影図で示し、図3(a)は(b)のAA線による断面図である。
端末固定具33cはほぼ長方形の弾力性のある金属の薄板、あるいはプラスチック等で形成され、テープ状光ファイバ9を押圧可能とするように、テープ状光ファイバ9の厚さよりやや少なく、長辺のほぼ中央でZ型に折り曲げた形状とされている。端末固定具33cの一端の孔を挿通するビス33aを引留めディスク31の円柱面31bに形成された雌ねじ穴に螺合することにより、テープ状光ファイバ9を押圧し、引留め力Pを発生させる。
前述のように、図3(b)で上方に位置する、テープ状光ファイバ9の先端部を押圧して引留めれば充分であるが、下方のケーブル側のテープ状光ファイバ9も同時に押圧しても良い。
【0041】
図3(c)は別の端末固定具の構成を示し、上面から見た引留めディスク31の部分投影図であり、DD線における断面図を同図(d)に示す。
弾性を有するゴムやプラスチック等のパイプ33eに挿通した長ビス33dを、ベース板32の所定位置に設けられた雌ねじ穴に螺合させたもので、引留めディスク31の外周面とパイプ33eの外周によって、テープ状光ファイバ9をその厚さ方向に押圧して引留め力Pを発生させる。長ビス33dのねじ込み具合により、パイプ33eの外径が変化するので、引留め力Pの微調整が可能である。
【0042】
端末固定具の機構学的な構成は上記の例以外にも各種考えられ、端末固定具の形式は図1乃至図3に示したものに限定されるものではない。
前述のように、引留めディスク31に捲回する倍力装置の存在により、引留め力Pは比較的弱くて良い。従って、例えばテープ状光ファイバ9の末端を接着性または粘着性のテープを引留めディスク31に貼付することで引留め力を発生させ、端末固定具とすることも可能である。
要するに、例えばテープ状光ファイバ9の末端部が引留めディスク31やベース板32で拘束されていれば端末固定具として機能していると言える。
【0043】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の光ファイバ引留め装置は、ルースチューブから光ファイバを取り出し、整列させてテープ状光ファイバに形成し、それを直接引留めディスクに捲回するので、ルースチューブを介して間接的に拘束する方法に対し、光ファイバを整列させてUV樹脂でテープ状に被覆しているため、張力による光ファイバの側圧やマイクロベンドによる伝送特性の悪化を抑制することができる。
また、引留めディスクを使用した倍力装置を持つために、端末固定具によるテープ状光ファイバの固定力(拘束力)は弱くて良く、接着テープ使用等の便法も採用できる利点を有する。
更に引留めディスクの外径、捲回回数、テープ状光ファイバの断面サイズ等使用される端末接続器内に十分収容可能な大きさであり、従来の端末接続器の外径寸法を拡大することなく適用できる利点を有する。
【0044】
光ファイバ心線の形成にUV硬化樹脂を使用した光ケーブルであれば、同種のUV硬化樹脂でテープ状光ファイバを形成すると光ファイバとテープ状光ファイバ間の接着に対しても高い信頼性が得られる点も本方式の利点である。
更に、UV硬化樹脂の使用により、樹脂の硬化時間が短縮され、作業時間の短縮によるコスト削減効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】端末接続装置の1例の外観を示す投影図、及び端末接続装置内に設置された本発明の光ファイバ引留め装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示す光ファイバ引留め装置の正面及び平面の投影図、及び端末固定具周辺と光ファイバテープの拡大図でである。
【図3】他の形式の各種の端末固定具を説明する模式図である。
【図4】海底光ケーブルの中心部に挿通される光ファイバユニットの形式を説明する模式図である。
【図5】海底光ケーブルの内部構造を示す斜視図である。
【図6】図5に示す海底光ケーブルの長手方向に直角な断面図である。
【図7】図5と別の構成の海底光ケーブルの内部構造を示す斜視図である。
【図8】図7に示す海底光ケーブルの長手方向に直角な断面図である。
【図9】ルースチューブ内の光ケーブルの引留め方法の従来例である。
【図10】ルースチューブを持たずに耐圧殻でルースチューブの機能を兼用した海底光ケーブルの斜視図である。
【符号の説明】
1 ルースチューブ型ユニット、1a 光ファイバ心線、80c 樹脂、80d被覆層、1c ジェリー状樹脂(コンパウンド)、1d ルースチューブ、1e 光ファイバテープ心線、2 耐圧層、2a 分割個片、3 抗張力層、3a、3b 鋼線(抗張力線)、4 金属チューブ層、5、6絶縁層(シース)、7コンパウンド(粘着性または接着性)、8 コンパウンド(間欠充填)、50、50a、50b 海底光ケーブル、9 テープ状光ファイバ、11 アンカーディスク、13 テーパーピン、14 フランジ、15 クランプナット、16巻き付けガイド、20 端末接続装置、20a JB本体、21 カバー、22 絶縁体、23 モールド、24 余長収納体、25 ブーツ、27 絶縁体、28 耐水圧シリンダ、31 引留めディスク、31a ビス、31b 引留めディスク外周面、32 ベース板、33 端末固定具、33a ビス、33b 先端部、33c 端末固定具C、33d 長ビス、33e パイプ、
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for retaining a fiber optic core end of an optical cable using a loose-tube type unit as a fiber unit or having a configuration equivalent thereto, and is particularly suitable for use in a submarine optical cable to which a greater tension is applied than outside. It is something.
[0002]
[Prior art]
Developed as an optical fiber unit to be installed in the center of a submarine optical cable, to allow more optical fiber cores to be inserted in order to respond to the demand for increased communication lines, instead of the tight type optical fiber unit used conventionally. Loose tube type units tend to be used.
[0003]
The difference between the tight type unit and the loose tube type unit will be described with reference to FIG.
As shown in a schematic cross section in FIG. 4A, the tight type optical fiber unit 80 is provided with a central tensile strength member 80b such as a steel wire at the center of the optical fiber unit, and several light beams around its periphery. The fiber core 1a is filled and held through a urethane acrylate resin 80c, and the outer periphery is formed as a coating layer of a somewhat hard urethane acrylate resin or the like.
Strictly speaking, optical fibers are distinguished into optical fiber strands with primary coating on the surface of the glassy core and cladding and optical fiber cores with secondary coating on the primary coating, Hereinafter, the optical fibers will be referred to together without distinction between the element wires and the core wires.
[0004]
In the loose tube type unit 1 shown in FIG. 2B, a plurality of optical fibers 1a are made of plastic such as polybutylene terephthalate (PBT) or polypropylene (PP) via a jelly-like filler (compound) 1c. Or a loose tube 1d formed of a metal such as stainless steel.
As shown in the enlarged view E of FIG. 3C, the optical fiber 1a can be supplied in the form of an optical fiber ribbon 1e in which several optical fibers are constrained in a tape shape in advance.
[0005]
Next, an example of the structure of a submarine optical cable using a loose tube type unit will be described with reference to a perspective view of FIG. 5 and a cross-sectional view cut at a right angle to the axis of the cable of FIG. In these figures, 1 is a loose tube type optical fiber unit, 2 is a pressure-resistant layer for protecting the loose tube type unit 1 from water pressure, and a metal divided piece 2a made of iron or the like having a sectoral cross section is 3 They are used in combination vertically. The loose tube 1d is confined between the loose tube 1d and the inner surface of the pressure-resistant layer 2 with a sticky or adhesive compound 7, and the loose tube 1d is constrained through the compound 7.
On the outer periphery of the pressure-resistant layer 2, there is a tensile strength layer 3 formed by twisting a plurality of steel wires 3a so as to sufficiently cope with the tensile force applied to the cable. The compound 8 is intermittently filled in the longitudinal direction into a space defined by the outer peripheral surface of the pressure-resistant layer 2, the inner peripheral surface of the metal tube layer 4, and the outer peripheral surface of the tensile strength line 3a.
[0006]
In FIG. 5, the tensile strength layer 3, which is a single layer, is mainly formed by twisting steel wires so as to sufficiently cope with the tensile force applied to the cable.
The strength member layer 3 has a one-layer structure or a multi-layer structure, and provides a strength enough to withstand a load when the cable is laid, and protects the cable against a failure.
Reference numeral 4 denotes a metal tube layer which serves as a power supply path to the repeater while maintaining the binding and airtightness of the strength member layer 3, and is usually reduced in diameter by vertically attaching and welding a metal tape made of copper or aluminum or the like to form a tube. It was formed.
Reference numerals 5 and 6 denote insulating layers (sheaths) made of polyethylene or the like for the purpose of insulation from seawater and mechanical protection.
[0007]
For the strength member layer, a cable having a configuration different from that shown in FIGS. 5 and 6 is also used. The examples shown in the perspective view of FIG. 7 and the cross-sectional view of FIG. 8 differ in the configuration of the breakdown voltage layer. That is, it is constructed such that a pressure shell is realized on the outer periphery of the loose tube type unit 1 by a competition between the tension lines in which the pressure layer is twisted into two layers composed of the inner layer tensile line 3a and the outer layer tensile line 3b.
A compound 7 having tackiness or adhesion is filled between the outer peripheral surface of the loose tube type unit 1 and the curved surface on the side where the tensile strength line 3a faces the loose tube type unit 1, and through the compound 7, A pressure-resistant shell (substantially a shell whose diameter is the inner surface of the tensile strength line 3a) restrains the loose tube 1d.
The metal tube layer 4 and the outer insulating layers 5 and 6 have the same configuration as in FIGS.
[0008]
Such submarine optical cables are usually laid between continents or between continents and islands, so long cables are laid on the seabed via repeaters that relay transmitted signals. It is necessary to connect long cables at each location, but this kind of submarine optical cable is designed to withstand the installation and recovery in the deep sea sufficiently, and the tensile strength wire constituting the pressure resistant layer 2 and the tensile strength layer 3 described above. It is necessary to fix the so-called tensile strength members such as 3a and 3b firmly and connect the cables optically, electrically and mechanically.
[0009]
As a loose tube type optical fiber retaining device, the optical fiber is fixed so as to be covered with a coating material made of UV resin or the like at the retaining position, and then the coating material is fixed in a retaining material for retaining, There is one in which the fixing material is retained at a predetermined position (for example, see Patent Document 1).
Patent Literature 1 discloses a method in which a convex portion of a coating material is fixed so that the adhesive force between the coating of the optical fiber and the coating material and the tensile stress of the optical fiber are applied as stress in the shearing direction of the coating material. The optical fiber is retained by being fitted and fixed in the groove of the optical fiber.
[0010]
However, in a submarine cable, it is assumed that the maximum tension applied to the cable is almost equal to the breaking load of the component of each cable, so it is essential to keep all the components of the submarine optical cable. In addition, there is a case where each component member is easily pulled into the inside of the cable due to tension, and the optical fiber itself needs to be firmly fixed to the fixed portion of the terminal connection device.
In the terminal connection device, the connection portion of the optical fiber is housed in a water-resistant cylinder so as to function under high pressure on the seabed. Since the hydraulic cylinder has strength not only to withstand the high pressure of seawater but also to withstand the tension of the cables on both sides, the tension of the submarine optical cable is transmitted to each other through the hydraulic cylinder in the terminal connection device.
Therefore, in order to mechanically connect the submarine optical cable to these terminal connecting devices, the terminal such as a divided piece or a tensile strength wire is secured by fixing the terminal to the hydraulic cylinder or a member fixed thereto.
[0011]
In Japanese Patent Application No. 2002-063172 filed earlier by the present applicant, a loose tube is wound around a drum-shaped retaining disc shown in FIG. And a method of simultaneously holding the optical fiber core wires and a method of holding the optical fiber core wires in the loose tube alone using the adhesive shown in FIG.
[0012]
FIG. 9A is a cross-sectional view of a part of a joint box (JB) 20, which is a type of terminal connection device, cut along a plane including an axis of a submarine optical cable.
The water-resistant cylinder 28, which is the main body of the JB 20, is also used for supplying power to the repeater, and its surface is covered with an insulator 27.
The water-resistant cylinder 28 is a high-strength metal cylinder, and the anchor disk 11 is inserted into a hole at the center of the end plate formed at both ends thereof, and is supported by the water-resistant cylinder 28 at its flange.
The submarine optical cable 50 is inserted into the hole at the center of the insulator 27 from the right side. The submarine optical cable 50 is, for example, a type having a loose tube type unit shown in FIG.
The metal tape layer 4 and the insulating layers 5 and 6 of the cable 50 are removed, and the divided pieces 2 a constituting the pressure-resistant layer 2 and the tensile strength lines 3 a constituting the tensile strength layer 3 are spread and mounted on the tapered hole at the center of the anchor disk 11. The tapered pin 13 is pressed and clamped. The taper pin 13 is pressed by a clamp nut 15 via a flange 14 for positioning.
The tension applied to the cable 50 is transmitted via the hydraulic cylinder 28 to another optical cable connected to the left end (not shown).
[0013]
Reference numeral 60 in FIG. 9A indicates an optical fiber retaining device that retains the loose tube and the optical fiber simultaneously. The loose tube type unit 1 of the cable 50 passes through the tapered pin 13, the flange 14, and the through hole of the clamp nut 15, is guided by the winding guide 16, and reaches the inside of the water resistant cylinder 28. In the water resistant cylinder, a substantially cylindrical retaining disk 61 is fixed to a base plate 62 fixed to the anchor disk 11, and the loose tube type unit 1 is wound a plurality of times around the cylindrical surface on the outer periphery of the retaining disk. After that, the end is fixed to the base plate 62 by the terminal fixing tool 63.
The force acting on the loose tube type unit 1 from the terminal fixture 63 is enlarged by the frictional force with the wound portion of the loose tube type unit 1 wound around the retaining disc, and the loose tube type unit 1 is retained. The internal optical fiber 1a is also retained via the filled jelly-like filler 1c.
[0014]
On the other hand, the optical fiber retaining device 70 shown in FIG. 9B is a retaining device using an adhesive, and is arranged substantially at the same position as the optical fiber retaining device 60 in FIG. 9A. . The method of retaining the divided pieces 2a of the cable 50 and the tensile strength wires 3a and the like are processed in the same manner as in FIG. 9A, and the loose tube type unit 1 is linearly guided into the water resistant cylinder 28.
The loose tube 1d of the loose tube type unit 1 is fixed to the loose tube bonding tool 72 by bonding or the like.
Next, the loose tube 1d is removed from the loose tube type unit 1, the optical fiber 1a is taken out, the jelly-like filler 1c is wiped off, aligned with the groove of the optical fiber bonding tool 73, and bonded to the groove with the adhesive. An epoxy resin or a UV (ultraviolet) curable resin is used as the adhesive.
[0015]
By the way, in order to reduce the number of constituent members of the submarine optical cable, proposals have been made to substitute the function of the loose tube on the inner peripheral surface of the pressure shell.
For example, FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a submarine optical cable that does not have a loose tube but has an optical fiber housing structure similar to a loose tube type unit in performance.
As shown in FIG. 10, the cylindrical pressure-resistant layer 2 is formed by combining the divided pieces 2a having a fan-shaped cross section, and the compound 7 is applied densely to the gaps between the divided pieces 2a, and light is applied to the internal space. The fiber is inserted, and the gap is densely filled with a jelly-like filler 1c. The loose tube constituting the loose tube type unit is replaced by the pressure-resistant layer 2 and the compound 7, and the loose tube itself does not exist.
[0016]
The example shown in FIG. 10 lacks a loose tube, but has a space corresponding to the inner peripheral surface of the loose tube, into which an optical fiber 1a is inserted, and a jelly-like filler 1c is filled therein. The holding method has the same function as the loose tube type unit.
[0017]
[Patent Document 1]
JP 2001-108840 A
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
A terminal connecting device used for connection of a submarine optical cable or the like needs to be miniaturized in consideration of mechanical characteristics, handling, and the like. Therefore, a device for retaining a tensile strength member of a cable is also required to be small. In the case of optical cables, it is necessary to handle the connected optical fibers so that no mechanical excessive tension is applied to them.Besides, an extra-length container that accommodates the extra length of the optical fibers is placed in the water-resistant cylinder. The fastening device is also required to be small.
[0019]
In the case of the retaining disk used in the conventional example, the device is approximately within the diameter of the retaining disk, and the diameter of the retaining disk is set in a conventional water-resistant cylinder so as not to impair the transmission characteristics of the optical fiber. Can be accommodated. On the other hand, in the case where the optical fiber cores are bonded in a straight line with an adhesive, the bonding portion is long in order to securely hold the core, and is generally much longer than the diameter of the holding disk. Since these retaining devices are housed in a hydraulic cylinder due to their configuration, there is a problem that an increase in the bonding length is directly linked to an increase in the size of the hydraulic cylinder.
[0020]
Furthermore, in the method of indirectly holding the optical fiber through the loose tube, since the frictional force works through the jelly, which exhibits fluidity at room temperature, the temperature and sea area around the cable when storing, laying, and pulling up the cable are required. There is a problem that a change in the water temperature causes a change in the friction coefficient between the loose tube and the jelly-like filler, and the friction coefficient between the jelly-like filler and the optical fiber, and a large change in the retaining force.
Further, when the optical fiber is covered with the covering material and fixed, and the covering material is fixed in the fixing material and retained, the retaining of the covering between the covering material and the optical fiber obtains the retaining force only by the adhesive force of the resin. However, in order to obtain the required retaining force, the length of the coating that is in close contact is long, which has the problem of directly leading to an increase in the size of the retaining device.
[0021]
An object of the present invention is to provide an optical fiber anchoring device for the purpose of downsizing the optical fiber core anchoring device and shortening the operation time.
[0022]
In the case of bonding, it takes 8 hours or more for a normal adhesive to expect perfect bonding, but the present invention uses a UV-curable resin, so that the time is greatly reduced. Although the UV curing resin itself is expensive and requires a special UV curing device, the working time can be reduced and the reliability for bonding can be improved.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an optical cable having a loose tube type unit in which a single core or a plurality of optical fibers are inserted through a metal or resin cylindrical tube together with a jelly-like filler in order to solve the above problems. An optical fiber anchoring device installed inside the terminal connection device to be connected and anchoring the optical fiber inserted into the optical cable, wherein the base plate is fixed to the inside of the terminal connection device, and is fixed to the base plate. A tape-shaped optical disk comprising a cylindrical retaining disk and a recording disk or a terminal fixing device attached to a predetermined position of a base plate, wherein the optical fibers are aligned and coated in a tape shape with a UV curing resin. An optical fiber in which the fiber is wound a predetermined number of times around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the retaining disk, and the end of the tape-shaped optical fiber is clamped and retained by the terminal fixing device. To provide the retaining instrumentation.
[0024]
Further, the base plate used in the optical fiber retaining device of the present invention is also used as a fixed portion of the terminal connection device.
Further, the outer diameter of the cylindrical portion of the retaining disk used in the optical fiber retaining device of the present invention is in the range of 30 to 100 mm, and the number of times of winding the tape-shaped optical fiber wound around the cylindrical portion of the retaining disk is reduced. 0.5 to 5 times.
Furthermore, the thickness of the tape-shaped optical fiber ranges from 0.3 to 5 mm.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An example of an optical fiber retaining device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A is a projection view showing an external appearance of a joint box (JB) 20 among terminal connectors used for connection of a submarine optical cable, and FIG. 1B is a circle A shown by a chain line. 1 shows a partially cutaway perspective view of the internal structure around the retaining disc installed in the circumstance.
2A and 2B are a front view and a side view of the vicinity of the retaining disk, and FIG. 2C shows the details of the terminal fixture 33 projected from the left side of FIG. 2B. (D) is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of the tape-shaped optical fiber 9.
[0026]
A joint box (JB) 20 shown in FIG. 1A includes components of the submarine optical cables 50a and 50b inserted into the center hole of the boot 25 from the left and right inside the joint box body 20a covered by the cover 21. Retain and connect to each other.
FIG. 1B illustrates a range indicated by a circle A substantially corresponding to the right half of the JB main body 20a by removing the water-resistant cylinder 28, the cover 21, the insulator, and a part of the mold 23. Since the left and right cable retaining structures are almost the same, a retaining device for the right cable 50b will be described. The submarine optical cable 50b is, for example, a type having a loose tube type unit shown in FIG.
[0027]
The water-resistant cylinder 28 is a high-strength metal cylindrical member, and the anchor disk 11 is inserted through holes at the center of the end plates formed at both ends thereof, and is supported.
The metal tape layer 4, the insulating layers 5, 6 of the submarine optical cable 50 inserted from the right side are removed, and the divided pieces 2a constituting the pressure-resistant layer 2 and the tensile strength lines 3a constituting the tensile strength layer 3 are located at the center of the anchor disk 11. The tapered pin 13 is spread and placed on the tapered hole, and the tapered pin 13 is pressed and clamped. The taper pin 13 is pressed by a clamp nut 15 via a flange 14 for positioning. For example, a female screw formed on the inner surface of the clamp nut 15 and a male screw formed on the outer periphery of the left end of the anchor disk 11 are screwed together to position the taper pin 13.
In this manner, the divided piece 2a and the tensile strength line 3a are retained by the anchor disk 11 and the tapered pin 13, and the tension applied to the cable 50 is applied to the cable 50a connected to the left end (not shown) via the hydraulic cylinder 28. Is transmitted.
[0028]
The loose tube 1d of the loose tube type unit 1 of the cable 50b is removed around the tapered pin 13, the flange 14, and the through hole of the clamp nut 15. The internal optical fiber 1a is pulled out, guided by the winding guide 16 so as to have a predetermined radius of curvature or more, and reaches the inside of the hydraulic cylinder 28.
The jelly-like compound 1c is wiped off from the optical fiber 1a, and is almost aligned and coated with an adhesive resin to form a flat, band-shaped tape-like optical fiber 9 having a cross section shown in FIG. 2D.
Usually, a jig having a trough-shaped depression corresponding to the tape-shaped optical fiber 9 is used, and the trough-shaped depression of the jig is filled with a required half amount of adhesive, and the optical fiber core is filled. The line 1a is almost aligned on the adhesive, covered with a half amount of the adhesive, covered with the adhesive, left to wait for the adhesive to solidify, and removed from the jig after the solidification to form the tape-shaped optical fiber 9. Is performed.
[0029]
When a UV-curable resin is used as the adhesive, the resin is irradiated with ultraviolet rays on a jig to be quickly solidified, and the coating molding is completed in a short time. The working time can be shortened, and the reliability of the bonded part can be expected to be improved. The work is performed by filling half of the resin using the above jig, aligning the optical fibers on the resin, and performing the same procedure until the half of the resin is filled. Next, if ultraviolet rays are irradiated, the solidification is completed in a short time, so that the tape-shaped optical fiber 9 is completed by removing it from the jig.
As the ultraviolet curing device, a device configured to irradiate ultraviolet light having a main wavelength of 365 nm, which includes a UV lamp such as a metal halide lamp, an irradiation device, a cooling device, and a power supply, can be used.
[0030]
By the way, as mentioned above, in order to secure the strength of the optical fiber used in the submarine optical cable, the vitreous portion constituting the core and the clad is usually covered with the primary coating immediately after drawing, and further, the secondary coating is applied. Is multiplied.
The primary coating is generally made of a thermosetting silicone resin or an ultraviolet-curing acrylic or epoxy resin. Recently, however, a UV-curing resin that can speed up drawing is often used. In many cases, the secondary coating is a colored nylon coating or a tape core wire formed by arranging a plurality of primary-coated optical fiber strands into a tape shape with a UV curable resin.
[0031]
The tape-shaped optical fiber 9 used in the present invention is also formed by coating with a UV-curable resin in the same manner as the above-described tape core wire in terms of shortening the working time, adhesion between the optical fiber and the resin, and long-term reliability. It is desirable to do. In particular, when a UV-curable resin is used for the primary and secondary coatings of the optical fiber, if the UV-curing resin is used for forming the coating of the tape-shaped optical fiber 9, the same type of resin is used. The reliability of strength can be expected.
The tape-shaped optical fiber 9 usually has a thickness of 0.3 to 5 mm and a width according to the number of the optical fibers 1a. Further, the length of the tape-shaped optical fiber 9 is set to a length corresponding to the required number of turns around the retaining disk 31 described later.
[0032]
An optical fiber retaining device according to an embodiment of the present invention is installed inside a water resistant cylinder 28, and a substantially cylindrical retaining disk 31 is fixed to a base plate 32 fixed to the water resistant cylinder 28, After the tape-shaped optical fiber 9 is wound a plurality of times around the cylindrical surface 31b on the outer periphery of the retaining disk, as shown in FIGS. 1 and 2 as an example, its end is pressed against the retaining disk by the terminal fixing member 33. Be detained.
[0033]
The base plate 32 is fixed to a component fixed to the hydraulic cylinder 28 of the joint box by, for example, a screw (not shown), and is thus fixed to the hydraulic cylinder 28. For example, it may be fixed to the anchor disk 11 supported on the water-resistant cylinder 28.
In addition, the base plate 32 does not need to be an independent member due to its nature as illustrated, and the anchor disk 11 of the terminal connection device or a component fixed thereto may also be used as the base plate.
[0034]
The retaining disc 31 has a flat cylindrical shape, and the outer diameter of the cylinder does not affect the transmission characteristics of the optical fiber 1a in the tape-shaped optical fiber 9 to be wound, and is set within a range that can be accommodated in the terminal connection device. You. Practically, the range is from φ30 to φ100 mm. Various materials such as metal and plastic can be adopted as the material forming the retaining disk 31.
As described above, the retaining disk 31 is fixed to the base plate 32 with its end face in contact. The fixing method may be any method, and for example, may be fixed by a plurality of screws as illustrated.
[0035]
The tape-shaped optical fiber 9 is wound around a cylindrical surface 31b on the outer periphery of the retaining disk 31. The number of windings is usually in the range of 0.5 (half a round) to 5 times, and is increased or decreased depending on the tension on the cable or the number of retaining cores of the fiber.
After being wound around the retaining disk 31, the terminal portion of the tape-shaped optical fiber 9 is pressed by the terminal fixing member 33 and fixed by the frictional force.
The illustrated terminal fixing member 33 is formed by bending a thin metal plate into an L shape, and one end thereof is fixed to a retaining disk 31 with a screw 33a, and the elasticity of the terminal fixing member 33 retains the tape-shaped optical fiber 9 near the distal end portion 33b. The disk-shaped optical fiber 9 is pressed against the disk 31 and is fixed by a frictional force between the tape-shaped optical fiber 9, the cylindrical surface 31 b, and the vicinity of the distal end 33 b of the terminal fixture 33.
Although the tape-shaped optical fiber 9 is vertically overlapped at two positions at the position of the terminal fixing member 33, the terminal portion of the tape-shaped optical fiber 9 on the upper side is pressed by the terminal fixing member 33 in FIG. Just fine.
[0036]
The tape-shaped optical fiber 9 is fixed by the frictional force caused by the pressing of the terminal fixing member 33. However, since the tape-shaped optical fiber 9 is wound on the cylindrical surface 31b of the retaining disc 31, the retaining disc 31 is fixed. The frictional force exerted by the cylindrical surface 31b on the tape-shaped optical fiber 9 acts as a kind of booster. Since the operation principle is described in detail in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2002-063172, only the conclusion will be described below.
The acting force is as shown in FIG.
[0037]
Now, the force for fixing the tip of the tape-shaped optical fiber 9 is defined as a fixing force P (kg). The fixing force P is generated by the pressing of the distal end portion 33 b of the terminal fixture 33, and acts in the axial direction of the tape-shaped optical fiber 9.
The tape-shaped optical fiber 9 is wound around the cylindrical surface 31b of the retaining disk 31 n times. The winding angle converted to radians is 2πn. Further, the friction coefficient between the tape-shaped optical fiber 9 and the cylindrical surface 31b of the retaining disk 31 is defined as μ.
On the other hand, if an external force Q (kg) for pulling the optical fiber from the cable side acts, at the point where the tape-shaped optical fiber 9 separates from the cylindrical surface 31b of the retaining disk 31, this external force Q (kg), the fixing force P and the pulling force are applied. The total frictional force that the tape-shaped optical fiber 9 receives from the retaining disc is balanced. If the direction of the force is reversed, it becomes the retaining force itself that retains the optical fiber 1a against the external force Q (in proportion to the magnitude).
[0038]
This relationship is expressed by the following equation (1).
[Q = P · exp (2πμn) ··· Equation 1]
The right side of Equation 1 is the product of the fixing force P and [the natural logarithm base e raised to the power of (2πμn)], and the frictional force exerted on the tape-shaped optical fiber 9 from the retaining disk 31 is a kind of the fixing force P. It will work as a booster.
[0039]
From this, it is shown that if the number of windings n or the friction coefficient μ is increased, the retaining force Q literally increases exponentially, and by adjusting the number of windings n of the optical fiber 1a around the retaining disk 31, A wide range of retaining force Q can be obtained with relatively small fixing force P.
The frictional force μ can be increased by taking measures such as roughening the surface of the cylindrical surface 31b of the retaining disk 31 or attaching abrasive paper to increase the retaining force Q.
[0040]
Various forms other than those described above can be employed for the shape of the terminal fixture.
Another embodiment of the terminal fixture will be described with reference to FIG. FIGS. 3A and 3B are projection views of the terminal fixture 33c as a second example, and FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
The terminal fixture 33c is formed of a substantially rectangular elastic metal thin plate or plastic, and is slightly smaller than the thickness of the tape-shaped optical fiber 9 so that the tape-shaped optical fiber 9 can be pressed. The shape is bent in a Z-shape at substantially the center. A screw 33a inserted through a hole at one end of the terminal fixture 33c is screwed into a female screw hole formed in the cylindrical surface 31b of the retaining disk 31, thereby pressing the tape-shaped optical fiber 9 and generating a retaining force P. Let it.
As described above, it is sufficient to press and hold the tip of the tape-shaped optical fiber 9 located at the upper side in FIG. 3B, but the tape-shaped optical fiber 9 on the lower cable side is also pressed at the same time. You may.
[0041]
FIG. 3C is a partial projection view of the retaining disc 31 as viewed from above, showing a configuration of another terminal fixture, and FIG. 3D is a sectional view taken along the line DD.
A long screw 33d inserted through a pipe 33e made of rubber or plastic having elasticity is screwed into a female screw hole provided at a predetermined position on the base plate 32, and the outer peripheral surface of the retaining disk 31 and the outer periphery of the pipe 33e are formed. As a result, the tape-shaped optical fiber 9 is pressed in its thickness direction to generate a retaining force P. Since the outer diameter of the pipe 33e changes depending on the degree of screwing of the long screw 33d, fine adjustment of the retaining force P is possible.
[0042]
Various mechanical configurations of the terminal fixture may be considered in addition to the above examples, and the type of the terminal fixture is not limited to those shown in FIGS. 1 to 3.
As described above, the retaining force P may be relatively weak due to the presence of the booster wound around the retaining disc 31. Therefore, for example, it is also possible to generate a retaining force by attaching an end of the tape-shaped optical fiber 9 to the retaining disc 31 with an adhesive or sticky tape, thereby making it possible to use it as a terminal fixing device.
In short, for example, if the end of the tape-shaped optical fiber 9 is restrained by the retaining disk 31 or the base plate 32, it can be said that it functions as a terminal fixing device.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the optical fiber retaining device of the present invention takes out an optical fiber from a loose tube, aligns and forms a tape-shaped optical fiber, and directly winds it on a retaining disk, so that the loose tube is removed. Since the optical fibers are aligned and covered in a tape shape with the UV resin in contrast to the method of indirectly constraining the optical fibers through the media, deterioration of the transmission characteristics due to the side pressure of the optical fibers due to tension and microbends can be suppressed.
In addition, since there is a booster using a retaining disk, the fixing force (restraining force) of the tape-shaped optical fiber by the terminal fixing device may be weak, and there is an advantage that a convenient method such as the use of an adhesive tape can be adopted.
In addition, the outer diameter of the retaining disk, the number of windings, the cross-sectional size of the tape-shaped optical fiber, etc. must be large enough to be accommodated in the terminal connector used, and the outer diameter of the conventional terminal connector must be increased. It has the advantage that it can be applied without.
[0044]
If an optical cable uses a UV-curable resin for forming the optical fiber core, forming a tape-type optical fiber with the same type of UV-curable resin will provide high reliability for bonding between the optical fiber and the tape-type optical fiber. Is also an advantage of this method.
Furthermore, the use of the UV-curable resin shortens the curing time of the resin, and the cost reduction effect by shortening the working time is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a projection view showing an external appearance of an example of a terminal connection device, and a perspective view showing an optical fiber retaining device of the present invention installed in the terminal connection device.
FIG. 2 is a front view and a plan view of the optical fiber retaining device shown in FIG. 1, and an enlarged view of the periphery of the terminal fixture and the optical fiber tape.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating various types of terminal fixing devices of another type.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a type of an optical fiber unit inserted into the center of a submarine optical cable.
FIG. 5 is a perspective view showing an internal structure of the submarine optical cable.
6 is a cross-sectional view of the submarine optical cable shown in FIG. 5, which is perpendicular to the longitudinal direction.
FIG. 7 is a perspective view showing an internal structure of a submarine optical cable having a different configuration from FIG.
8 is a cross-sectional view of the submarine optical cable shown in FIG. 7 perpendicular to the longitudinal direction.
FIG. 9 is a conventional example of a method for retaining an optical cable in a loose tube.
FIG. 10 is a perspective view of a submarine optical cable that does not have a loose tube but also functions as a loose tube with a pressure-resistant shell.
[Explanation of symbols]
1 Loose tube type unit, 1a optical fiber core, 80c resin, 80d coating layer, 1c jelly resin (compound), 1d loose tube, 1e optical fiber tape core, 2 pressure resistant layer, 2a divided piece, 3 tensile strength layer 3a, 3b steel wire (tensile wire), 4 metal tube layer, 5, 6 insulating layer (sheath), 7 compound (adhesive or adhesive), 8 compound (intermittent filling), 50, 50a, 50b submarine optical cable, 9 tape-shaped optical fiber, 11 anchor disk, 13 taper pin, 14 flange, 15 clamp nut, 16 winding guide, 20 terminal connection device, 20a JB main body, 21 cover, 22 insulator, 23 mold, 24 extra length container, 25 boots, 27 insulators, 28 hydraulic cylinders, 31 retaining discs, 31a screws, 3 b anchoring disc outer peripheral surface, 32 base plate, 33 terminal fixture, 33a bis, 33b tip, 33c terminal fixture C, 33d length bis, 33e pipe,

Claims (5)

単心または複数本の光ファイバをジェリー状充填剤とともに金属製または樹脂製の円筒状のチューブに挿通したルースチューブ型ユニットを有する光ケーブルを接続する端末接続装置の内部に設置され、前記光ケーブルに挿通された前記光ファイバを引留める光ファイバ引留め装置であって、
前記端末接続装置の内部に固着されたベース板と、
前記ベース板に固着された円柱形状の引留めディスクと、
前記引留めディスク、または前記ベース板の所定位置に取り付けられた端末固定具とを備え、
前記光ファイバを整列してUV硬化樹脂でテープ状に被覆成形したテープ状光ファイバを、前記引留めディスクの円柱部外周面に所定回捲回し、前記端末固定具により前記テープ状光ファイバの末端部を挟持して引留めることを特徴とする光ファイバ引留め装置。
A single-core or a plurality of optical fibers are installed inside a terminal connection device for connecting an optical cable having a loose tube type unit in which a jelly-like filler is inserted through a metal or resin cylindrical tube together with a jelly-like filler, and the optical fiber is inserted through the optical cable. An optical fiber retaining device for retaining the optical fiber,
A base plate fixed inside the terminal connection device,
A cylindrical retaining disk fixed to the base plate,
The retaining disc, or a terminal fixture attached to a predetermined position of the base plate,
A tape-shaped optical fiber in which the optical fibers are aligned and coated in a tape shape with a UV curable resin is wound a predetermined number of times around the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the retaining disc, and the end of the tape-shaped optical fiber is terminated by the terminal fixing tool. An optical fiber anchoring device, wherein the optical fiber anchoring device clamps and holds a portion.
前記ベース板は、前記端末接続装置の固定部分と兼用されたことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ引留め装置。The optical fiber anchoring device according to claim 1, wherein the base plate is also used as a fixed portion of the terminal connection device. 前記引留めディスクの円柱部の外径が30乃至100mmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ引留め装置。2. The optical fiber retaining device according to claim 1, wherein an outer diameter of a cylindrical portion of the retaining disk is in a range of 30 to 100 mm. 前記引留めディスクの円柱部に巻き付ける前記テープ状光ファイバの巻き付け回数が0.5乃至5回であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ引留め装置。The optical fiber holding device according to claim 1, wherein the number of times of winding the tape-shaped optical fiber wound around the cylindrical portion of the holding disk is 0.5 to 5 times. 前記テープ状光ファイバの厚さは0.3乃至5mmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ引留め装置。The optical fiber anchoring device according to claim 1, wherein the thickness of the tape-shaped optical fiber is in a range of 0.3 to 5 mm.
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