JP2006208650A - 光ファイバテープ心線 - Google Patents

Abstract

【課題】 単独の光ファイバテープ心線の耐荷重特性を向上させる技術の提供。
【解決手段】 複数本の光ファイバ素線２１を平行に並べ、その片側又は両側に前記光ファイバ素線よりも太径の長尺保護線材２２を隣接配置し、これらを樹脂で一括被覆した光ファイバテープ心線であって、前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の上面を結んだ線よりも上側に位置しており、かつ前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の下面を結んだ線よりも下側に位置していることを特徴とする光ファイバテープ心線２０。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ファイバテープ心線の構造に関し、特に耐荷重特性が改善された光ファイバテープ心線に関する。

図４は、従来の薄肉テープ心線の例を示すもので、図中符号１は光ファイバ素線である。この光ファイバ素線１は、複数本平行に並べられ、紫外線硬化型樹脂などの樹脂からなる一括被覆層２によって被覆され、薄肉テープ心線３となっている（例えば、特許文献１参照。）。

この薄肉テープ心線３は、光ファイバ素線１を複数本平行に並べて一括被覆用ダイスのキャビティに挿通し、このダイスに紫外線硬化型樹脂などの樹脂液を供給し、並べられた素線に塗布し、ダイス口より引き出し、紫外線照射などの硬化手段によって樹脂液を硬化させ、一括被覆層２を形成する方法で製造されている。

この薄肉テープ心線３は、その幅、厚みをできるだけ小さくするために、一括被覆層２の厚みも最小限となっており、一括被覆層２の平坦部での被覆厚みは約３０μｍ程度、両側部での被覆厚みは約３０μｍ程度となっている。

このような薄肉テープ心線は、外圧からの保護のため、ケーブル化して使用されている。光ファイバ素線を複数本並べ、これらを一括被覆してなる光ファイバテープ心線を用いた光ファイバケーブルとして、従来より図５に示す構造のケーブルが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

図５において、符号１２はスロットである。このスロット１２は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチックからなる長尺の丸棒状をなしており、その中心部にはテンションメンバ１３が挿通されている。このテンションメンバ１３は複数の金属素線を撚り合わせた金属撚線、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、アラミド繊維などの高強度繊維からなる紐状物などからなり、ケーブルの引張り強さを担うものである。又、スロット１２の外周面には、複数条の螺旋状のスロット溝１２ａが形成されている。これらのスロット溝１２ａ内には、それぞれ光ファイバテープ心線１１が複数本積層された状態で収容されている。さらに、このスロット１２には、スロット溝１２ａから光ファイバテープ心線１１が脱落するのを防止するために、不織布製テープなどが巻回されて押え巻き層１４が形成されており、この上にポリエチレンなどからなるシース１５が設けられている。このような構造の光ファイバケーブルにあっては、光ファイバテープ心線１１をスロット溝１２ａ内に収容することによって、これを外部応力から保護するとともに、スロット溝１２ａを螺旋状にすることによって、光ファイバを曲げたときに光ファイバテープ心線１１にかかる延び歪を緩和できるようになっている。
特開平８−２１１２３６号公報 特開平５−９３８２９号公報

しかしながら、光ファイバテープ心線をケーブル化するためには、多くの時間と手間がかかり、製造コスト及び材料のコストが嵩むことから、単独の光ファイバテープ心線を床面や車内に敷設する場合には適用し難かった。

また、従来の光ファイバテープ心線自体は耐荷重特性が不十分であり、それを床面や車内に敷設した場合、人に踏まれたり、敷設のためにクリップ等の固定具で留めるなどによって上部から局所的圧力を受けると、光ファイバテープ心線内の光ファイバ素線に小さい曲率半径の曲げが生じて伝送損失が増加し、光通信に異常をきたすおそれがある。

また、従来の光ファイバテープ心線の耐荷重特性を高めるために、一括被覆層の樹脂をより高硬度の樹脂に変更することも考えられるが、一括被覆層を硬くすると、光ファイバ素線との密着性が悪くなり、また一括被覆層自体にクラックや割れを生じる恐れがあり、かつ曲げ難くなる問題があることから、一括被覆層を硬くすることは困難である。
また、光ファイバテープ心線の耐荷重特性を高めるために、一括被覆層の樹脂厚を厚くすることも考えられるが、一括被覆層を厚くしても、樹脂自体が柔らかいものなので、大きな効果は得られない。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、単独の光ファイバテープ心線の耐荷重特性を向上させる技術の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、複数本の光ファイバ素線を平行に並べ、その片側又は両側に前記光ファイバ素線よりも太径の長尺保護線材を隣接配置し、これらを樹脂で一括被覆した光ファイバテープ心線であって、前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の上面を結んだ線よりも上側に位置しており、かつ前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の下面を結んだ線よりも下側に位置していることを特徴とする光ファイバテープ心線を提供する。

本発明の光ファイバテープ心線において、前記長尺保護線材の外径は、前記光ファイバ素線の外径より３０μｍ以上大きいことが好ましい。

本発明の光ファイバテープ心線において、前記光ファイバ素線は、プラスチック光ファイバであることが好ましい。

本発明の光ファイバテープ心線において、前記長尺保護線材は、プラスチックファイバ、繊維強化プラスチック線材、金属線材からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。

本発明の光ファイバテープ心線は、床面などに敷設した際、人に踏まれたり、敷設のためにクリップ等の固定具で留めるなどによって上部から局所的圧力を受けても、光ファイバ素線よりも太径の長尺保護線材がこの荷重を支え、光ファイバ素線に荷重が加わることを防止できるので、耐荷重特性に優れた光ファイバテープ心線を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の光ファイバテープ心線２０は、４本の光ファイバ素線２１を平行に並べ、その両側に該素線よりも太径の長尺保護線材２２をそれぞれ隣接配置し、これらを合成樹脂からなる一括被覆層２３で被覆した構成になっている。

本発明において用いられる光ファイバ素線２１は、石英ガラス製のシングルモードファイバに被覆を施した光ファイバ素線に限ったものではなく、石英ガラス製のマルチモードファイバ素線であっても、あるいはプラスチック光ファイバであっても同様の耐荷重特性向上効果が得られる。

特に、一般的なプラスチック光ファイバは、クラッド層の厚さが数μｍと薄いため、局所的な荷重が加わると損失が大きくなり易いという問題があるため、このプラスチック光ファイバを用いて本発明の光ファイバテープ心線を構成することにより、該テープ心線の耐荷重特性を大幅に向上できることから、特に効果的である。このプラスチック光ファイバとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明な樹脂からなるコアと、それを覆うフッ素系樹脂からなる薄いクラッド層とを備えたプラスチック光ファイバなどが挙げられる。

前記長尺保護線材２２は、光ファイバテープ心線２０の耐荷重特性向上のために設けられたものである。この長尺保護線材２２には光を入射させないので、その材質はプラスチック、繊維強化プラスチック、鋼線などの金属、被覆層の厚いダミーの石英ファイバなどの各種材料の中から適宜選択することが可能である。この長尺保護線材２２としては、その材質のヤング率が高ければ高いほど耐荷重特性向上効果があるが、曲げ難い材質のものでは、テープ化し難いという問題がある。従って、本発明で用いる長尺保護線材２２としては、プラスチックファイバ、繊維強化プラスチック線材、金属線材からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。

この長尺保護線材２２の外径は、光ファイバ素線２１の外径より３０μｍ以上大きいことが好ましい。後述する実施例において実証しているように、長尺保護線材２２の外径を光ファイバ素線２１の外径より３０μｍ以上大きくすることで、上部からの荷重に対して光ファイバ素線２１の損失を増加させない耐荷重特性が得られる。一方、長尺保護線材２２の外径と光ファイバ素線２１の外径との差が３０μｍ未満であると、十分な耐荷重特性が得られず、上部からの荷重に対して光ファイバ素線２１の損失増加を生じてしまう。

前記一括被覆層２３は、通常の光ファイバテープ心線の製造に用いられている被覆用樹脂、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂を用いることができる。この一括被覆層２３の厚さは、通常の光ファイバテープ心線における一括被覆層と同等とすることができ、例えば、厚さ２０μｍ〜６０μｍ程度とすることが好ましい。

この光ファイバテープ心線２０は、図１に示す光ファイバテープ心線２０の断面形状のキャビティを有するダイスを用意し、このダイスに複数本の光ファイバ素線２１及びその両側に長尺保護線材２２を平行に並べて前記キャビティに挿通し、このダイスに紫外線硬化型樹脂などの樹脂液を供給し、並べられた光ファイバ素線２１及び長尺保護線材２２の外面に塗布し、ダイス口より引き出し、紫外線照射、加熱などの硬化手段によって樹脂液を硬化させ、一括被覆層２３を形成する方法によって製造することができる。

この光ファイバテープ心線２０は、床面などに敷設した際、人に踏まれたり、敷設のためにクリップ等の固定具で留めるなどによって上部から局所的圧力を受けても、光ファイバ素線２１よりも太径の長尺保護線材２３がこの荷重を支え、光ファイバ素線２１に荷重が加わることを防止できるので、耐荷重特性に優れた光ファイバテープ心線を提供することができる。

また、本実施形態では、光ファイバテープ心線２０を図１に示すような鉄アレイ型の断面構造としている。このような構造は、光ファイバテープ心線２０の表裏両面からの荷重に対して、耐荷重特性改善効果が得られるので、より効果的である。

なお、前述した光ファイバテープ心線２０の実施形態は本発明の単なる例示に過ぎず、本発明は本例示に限定されることなく種々の変更が可能である。
例えば、光ファイバ素線２１の本数は特に制限されない。
また、左右に配した長尺保護線材２２の外径は、同一でも異なっていても良く、片側のみに長尺保護線材２２を設けた構成とすることもできる。

外径１２５μｍの石英ガラス系シングルモード光ファイバの外周に樹脂被覆を設けた外径２５０μｍの光ファイバ素線４本を平行に並べ、その両側に長尺保線護材として外径５００μｍのプラスチックファイバを添えて、紫外線硬化型樹脂を用いて一括被覆し、図１に示す光ファイバテープ心線を製造した。
一方、比較のために、光ファイバ素線４本を平行に並べ、長尺保線護材を入れずに４本の素線のみを一括被覆し、図４に示す薄肉テープ心線を製造した。

それぞれのテープ心線を平板状に置き、その上に押板を載せ、該押板を介してそれぞれのテープ心線の上から所定の圧力を加え、テープ心線内の光ファイバ素線の伝送損失の変動量を測定した。結果を図２に示す。なお、図２中、「長尺保護線材なし」とは、前述した図４に示す薄肉テープ心線であり、また「外径５００μｍ長尺保護線材入り」とは、前述した図１に示す光ファイバテープ心線である。

図２に示すように、長尺保護線材を用いていない図４に示す薄肉テープ心線は、上方からの荷重が増すに従って、光ファイバ素線の伝送損失の変動量が増加している。
一方、本発明に係る図１に示す光ファイバテープ心線は、上方からの荷重が増しても、光ファイバ素線の伝送損失の変動量が僅かであり、十分な耐荷重特性を有していることが実証された。

また図３は、図１に示す光ファイバテープ心線において、長尺保護線材の外径を変化させていき、光ファイバテープ心線上部から局所的な荷重を加えた時の損失変動のグラフである。長尺保護線材には、プラスチックファイバを用いた。その外径を変化させるためには、プラスチックファイバを紫外線硬化型樹脂でオーバーコートした。

図３の結果から、長尺保護線材の外径が２８０μｍ以上であれば上からの荷重を加えた場合でも、損失変動を充分に抑えることができる。そのため、長尺保護線材の外径は２８０μｍ以上であることが好ましい。

また、本実施例では外径２５０μｍの光ファイバ素線を用いたが、これ以上太い光ファイバ素線を用いる場合でも、長尺保護線材の外径を光ファイバ素線よりも３０μｍ以上太くすれば、同様の効果が得られた。

本発明の光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図である。 本発明の実施例の結果を示し、長尺保護線材を有する光ファイバテープ心線と有さない光ファイバテープ心線に加えた圧力と損失の変動量の関係を示すグラフである。 本発明の実施例の結果を示し、長尺保護線材を有する光ファイバテープ心線における長尺保護線材の外径と損失の変動量の関係を示すグラフである。 従来の薄肉テープ心線を例示する断面図である。 従来の光ファイバケーブルを例示する断面図である。

符号の説明

２０…光ファイバテープ心線、２１…光ファイバ素線、２２…長尺保護線材、２３…一括被覆層。

Claims (4)

1. 複数本の光ファイバ素線を平行に並べ、その片側又は両側に前記光ファイバ素線よりも太径の長尺保護線材を隣接配置し、これらを樹脂で一括被覆した光ファイバテープ心線であって、前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の上面を結んだ線よりも上側に位置しており、かつ前記長尺保護線材の一部が前記複数本の光ファイバ素線の下面を結んだ線よりも下側に位置していることを特徴とする光ファイバテープ心線。
2. 前記長尺保護線材の外径が前記光ファイバ素線の外径より３０μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバテープ心線。
3. 前記光ファイバ素線がプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバテープ心線。
4. 前記長尺保護線材が、プラスチック光ファイバ、繊維強化プラスチック線材、金属線材からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバテープ心線。
   

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