JP2004294899A

JP2004294899A - 光ファイバケーブル

Info

Publication number: JP2004294899A
Application number: JP2003088898A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yoshihara; 龍夫吉原; Akira Onuki; 章大貫
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】粗巻きの材質によらず、温度変化に伴う光ファイバの伝送損失の低下を確実に抑制することができるスロットレス型の光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】光ファイバ心線１１の周囲に紐状の緩衝材１２ａが配置され、その上に粗巻き１６が施された光ファイバケーブル１０であって、粗巻き１６は、その巻きピッチをｘ、熱収縮率をｙとしたとき、次式（Ｉ）
ｙ≦０．０４２ｅ^０．０４ ^ｘ …（Ｉ）
を満足する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ心線の周囲に緩衝層を有し、その外側に外被を設けた、いわゆるスロットレス型光ファイバケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディアが急速に普及する中、低損失で広帯域の光ファイバを用いた光通信網の構築が進められており、それに伴い、布設用途や布設環境に応じた様々な光ファイバケーブルが提案されてきている。
【０００３】
その一つに、複数本の光ファイバ素線を並列させその外周に一括被覆を施した光ファイバテープ心線を１枚乃至複数枚積層し、その周囲に緩衝材を配置し、さらにその外側にポリエチレンなどのプラスチックの押出しにより外被を施したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このケーブルは、従来のスロット型光ファイバケーブルに対し、スロットを持たないことから、スロットレス型光ファイバケーブルと称されており、スロット型光ファイバケーブルに比べ、構造が簡単なうえ、ケーブルの細径化、軽量化を図ることができるなどの特徴を有している。
【０００４】
ところで、このようなスロットレス型光ファイバケーブルにおいては、ケーブル布設時あるいは布設後に、光ファイバテープ心線が移動して光ファイバに引張、座屈などの悪影響を与えることがある。
【０００５】
そこで、光ファイバテープ心線の移動を防止するため、緩衝材の充填密度を大きくしたり、緩衝材上に紐またはテープで粗巻きを施すなどの対策が講じられている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３０６４２８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の緩衝材の充填密度を大きくする方法では、ケーブル重量が重くなる、材料コストが高くなるなどの難点がある。
【０００８】
これに対し、紐やテープで粗巻きを施す方法は、重量の増加は僅かであり、材料コストが大きく上昇することもない。
【０００９】
しかしながら、この方法では、光ファイバケーブルの使用環境温度が変化すると、粗巻きされている紐やテープが収縮し、その結果、光ファイバ心線に曲げが加わり伝送特性が低下するという問題があった。特に、粗巻きに熱収縮率の大きいものを用いた場合に、顕著な伝送特性の低下がみられた。
【００１０】
このような事情から、光ファイバ心線の移動を防止するため緩衝材上に粗巻きを施したケーブルであって、粗巻きの材質によらず、温度変化に伴う光ファイバの伝送特性の低下を確実に抑制することができる光ファイバケーブルが要望されている。
【００１１】
本発明はこのような要望に応えるべくなされたもので、粗巻きの材質によらず、温度変化に伴う光ファイバの伝送損失の低下を確実に抑制することができるスロットレス型の光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、光ファイバ心線の周囲に紐状の緩衝材が配置され、その上に粗巻きが施された光ファイバケーブルであって、前記粗巻きは、その巻きピッチをｘ、熱収縮率をｙとしたとき、次式（Ｉ）
ｙ≦０．０４２ｅ^０．０４ ^ｘ …（Ｉ）
を満足することを特徴とする光ファイバケーブルである。
【００１３】
請求項２に記載された発明は、前記粗巻きの巻きピッチが、３０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする光ファイバケーブルである。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、前記粗巻きは、合成繊維または合成樹脂からなる紐またはテープで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバケーブルである。
【００１５】
ここで、熱収縮率は、粗巻きを構成している材料の熱収縮率をいい、ＪＩＳＬ１０１３化学繊維フィラメント糸試験方法に準じて測定された値である。
【００１６】
本発明の光ファイバケーブルにおいては、巻きピッチｘと熱収縮率ｙが上記（Ｉ）式を満足するような粗巻きを施したことにより、粗巻きの材質によらず、ケーブルの温度変化に伴う光ファイバの伝送特性の低下を確実に抑制することができる。
【００１７】
特に、粗巻きの巻きピッチを、３０ｍｍ〜１００ｍｍとした場合には、光ファイバ心線のケーブルからの引抜力を適度な範囲とすることができ、ケーブル布設時あるいは布設後の光ファイバ心線の移動を確実に防止することができるとともに、引抜力が過大になることによる光ファイバの伝送特性の低下を防止することができる。すなわち、粗巻きの巻きピッチが３０ｍｍ未満では、引抜力が大きくなり過ぎ、光ファイバの伝送特性が低下するおそれがある。また、粗巻きの巻きピッチが１００ｍｍを超えると、粗巻きの効果が得られず、引抜力が低下して、光ファイバ心線が移動するおそれがある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の光ファイバケーブルの一実施形態を示す横断面図である。
図１に示すように、この光ファイバケーブル１０は、４本の光ファイバ素線１１ａを並列させ、その外周に一括被覆を施した光ファイバテープ心線１１を複数枚（図面の例では、４枚）積層し、その周囲にポリプロピレン繊維からなる開繊紐１２ａを縦添えもしくは撚合わせて緩衝層１２を形成し、さらにその外側にポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの合成樹脂からなる外被１３を施した構造を有する。
【００２０】
外被１３内には、２本の鋼線あるいはＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）などからなる抗張力体１４、１４がケーブルの中心に対し互いに対称の位置になるように縦添えして埋め込まれ、また、これらの各抗張力体１４からそれぞれ周方向にほぼ９０°回転した位置に、それぞれ１本ずつ、計２本のポリエステル系繊維などからなる引き裂き紐１５、１５が縦添えして埋め込まれている。なお、これらの２本の引き裂き紐１５、１５も、２本の抗張力体１４、１４と同様、ケーブルの中心に対し互いに対称の位置に埋め込まれている。
【００２１】
そして、本実施形態では、図２の一部切欠断面図にも示すように、緩衝層１２上に、合成繊維または合成樹脂からなる紐またはテープにより、その巻きピッチをｘ、熱収縮率をｙとしたとき、次式（Ｉ）
ｙ≦０．０４２ｅ^０．０４ ^ｘ …（Ｉ）
を満足し、かつ、巻きピッチｘが３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあるような粗巻き１６が施されている。
【００２２】
このように構成される光ファイバケーブル１０においては、緩衝層１２上に、上記式（Ｉ）を満足するような粗巻き１６を施したことにより、粗巻き１６の材質に関わらず、ケーブルの温度変化に伴う光ファイバの伝送損失の増加が抑制される。
【００２３】
また、粗巻き１６の巻きピッチが３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあるため、光ファイバテープ心線１１のケーブルからの引抜力を適度な範囲とすることができる。これにより、ケーブル布設時あるいは布設後の光ファイバ心線の移動を防止することができ、また、引抜力が過大になることによる光ファイバの伝送特性の低下も防止することができる。
【００２４】
本実施形態において、粗巻き１６の巻きピッチが３０ｍｍ未満では、光ファイバテープ心線１１のケーブルからの引抜力が大きくなり過ぎ、光ファイバの伝送特性が低下するおそれがある。また、粗巻き１６の巻きピッチが１００ｍｍを超えると、粗巻き１６の効果が得られず、引抜力が低下して、光ファイバテープ心線１１が移動するおそれがある。
【００２５】
なお、上記粗巻き１６に使用される紐またはテープを具体的に例示すると、例えばナイロン繊維；ケブラー、トワロン、テクノーラ（以上、商品名）などのアラミド繊維；テフロン（登録商標）、ベクロラン（以上、商品名）などのポリエステル系繊維；ダイニーマ（商品名）、ポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊維；スペクトラ（商品名）、ザイロン（商品名）などの各種合成繊維からなる紐や、ナイロンテープ、ポリエステルテープ、ポリエチレンテープ、ポリプロピレンテープなどが挙げられる。
【００２６】
ここで、本発明による効果を確認するため、上記光ファイバケーブル１０を試作し、その特性を評価した結果について記載する。
【００２７】
すなわち、光ファイバテープ心線１１として、幅１．１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの４心光ファイバテープ心線（シングルモード光ファイバ）を用意し、この光ファイバテープ心線１１を１０枚積層し、その周囲にポリプロピレン繊維からなる開繊紐１２ａを断面円形状に集合させつつ、その上に熱収縮率が約０．０５％〜５％の範囲にある紐を、上記条件を満足するようなピッチで巻き付けた。
【００２８】
次いで、これらの周囲に、直径０．７ｍｍの鋼線からなる２本の抗張力体１４と、直径０．８ｍｍのアラミド繊維からなる２本の引き裂き紐１５を沿わせた状態で、外被１３用樹脂として、低密度ポリエチレン（宇部興産社製商品名ＵＶＥＣ６００Ｖ６）を押出被覆して、外径約９．９ｍｍ、外被１３の内径４．６ｍｍの光ファイバケーブルを得た。
【００２９】
また、比較のために、粗巻きの熱収縮率と巻きピッチが上記条件を外れるようにした以外は、上記と同様にして光ファイバケーブルを得た。
【００３０】
得られた各光ファイバケーブルについて、光パルス試験器（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ：ＯＴＤＲ）を用いて初期伝送特性を測定するとともに、温度変化（‐３０℃〜＋７０℃）に伴う伝送損失の最大増加量を測定した。
【００３１】
図３は、これらの測定結果に基づき、粗巻きの熱収縮率ｙとピッチｘと最大損失増加量との関係をグラフにまとめたものである。図３から明らかなように、粗巻きの熱収縮率ｙとピッチｘが次式（Ｉ）
ｙ≦０．０４２ｅ^０．０４ ^ｘ …（Ｉ）
を満足する本発明に係る光ファイバケーブルは、温度変化に伴う最大損失増加量がいずれも０．１５ｄＢ／ｋｍ以下と小さく、良好な温度特性を示した。
【００３２】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態では、内部に４心光ファイバテープ心線が４枚積層されて収容されているが、光ファイバ心線の種類や数、収容形態などは、用途に応じて適宜選択されてよい。
【００３３】
また、図４に示すように、上記実施形態の光ファイバケーブル１０の外被１３にケーブル支持線１７を取り付けた構造としてもよい。図４において、１８は、ケーブル支持線１７の外周に設けられた被覆部、１９は、光ファイバケーブル１０の外被１３とケーブル支持線被覆部１８とを結合する首部である。
【００３４】
このような支持線付き光ファイバケーブル２０においても、前述した実施形態の光ファイバケーブル１０と同様、粗巻き１６の材質に関わらず、ケーブルの温度変化に伴う光ファイバの伝送損失の増加を抑制することができる。また、光ファイバテープ心線１１のケーブルからの引抜力を適度な範囲とすることができ、ケーブル布設時あるいは布設後の光ファイバ心線の移動を防止することができるとともに、引抜力が過大になることによる光ファイバの伝送特性の低下を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバケーブルによれば、緩衝材上に施す粗巻きの巻きピッチと熱収縮率を特定したことにより、粗巻きの材質によらず、温度変化に伴う光ファイバの伝送特性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバケーブルの一実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示す光ファイバケーブルの一部切欠断面図。
【図３】粗巻きの熱収縮率とピッチと最大損失増加量との関係を示す図。
【図４】本発明の光ファイバケーブルの他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１０、２０………光ファイバケーブル
１１………光ファイバテープ心線
１２………緩衝層
１３………外被
１６………粗巻き

Claims

光ファイバ心線の周囲に紐状の緩衝材が配置され、その上に粗巻きが施された光ファイバケーブルであって、
前記粗巻きは、その巻きピッチをｘ、熱収縮率をｙとしたとき、次式（Ｉ）
ｙ≦０．０４２ｅ^０．０４ ^ｘ …（Ｉ）
を満足することを特徴とする光ファイバケーブル。
前記粗巻きの巻きピッチが、３０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバケーブル。
前記粗巻きは、合成繊維または合成樹脂からなる紐またはテープで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバケーブル。