JP2007101924A - Plastic optical fiber ribbon, plastic optical fiber, and cord, cable and sheet using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラスチック光ファイバの外周に被覆層を設けたプラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートに関する。 The present invention relates to a plastic optical fiber tape core wire, a plastic optical fiber single core wire, a plastic optical fiber cord, a plastic optical fiber cable, and a plastic optical fiber sheet using the same.
プラスチック光ファイバを複数本実装する手段として、テープ心線構造がある。テープ心線は、石英ガラス製の光ファイバでは一般的に用いられている被覆構造であり、複数本の光ファイバを平行に並べ、合成樹脂製の被覆層でテープ状に一括被覆することにより形成されている(例えば、特許文献1〜5参照。)。 As a means for mounting a plurality of plastic optical fibers, there is a tape core structure. Tape core is a coating structure that is generally used for optical fibers made of silica glass, and is formed by arranging multiple optical fibers in parallel and covering them in a tape with a synthetic resin coating layer. (For example, refer to Patent Documents 1 to 5.)
テープ心線構造では、一括被覆形成用のダイスと実装する本数分の送り出し装置さえあれば、理論上無限の本数の光ファイバ素線を並べることができることから、単純な並列構造の場合には、光ファイバシートよりも有効とされている。 In the case of a simple parallel structure, in the tape core structure, since there is a theoretically infinite number of optical fiber strands as long as there is a die for batch coating formation and a delivery device for the number of packages to be mounted, It is more effective than an optical fiber sheet.
このテープ心線は、単体で用いられることもあるが、温度の場合、さらに外層に被覆を施す。例えば、機器間配線に用いられる光ファイバテープコードや、FTTH(Fiber to the home)のアクセス系に用いられる光ファイバリボンケーブルなどが挙げられ、その場合、被覆はポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられ、場合によっては熱硬化性樹脂を使用することもある。
前述した石英ガラス製の光ファイバを対象としたテープ心線のコード化技術を、プラスチック光ファイバテープ心線のコード化に適用する場合、次のような問題がある。 There are the following problems when the above-mentioned coding technique for a tape core wire for an optical fiber made of quartz glass is applied to the coding of a plastic optical fiber tape core wire.
例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)からなるコアとそれを囲むフッ素樹脂からなる薄いクラッドとからなる一般的なプラスチック光ファイバを複数本平行に並べ、紫外線硬化型樹脂などの被覆材でテープ状に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線を用い、さらにその外側に熱可塑性樹脂を加熱被覆してコード化する場合、その加熱被覆時の温度は、プラスチック光ファイバのガラス転移温度である85℃を超える。それによって、光ファイバコード内のプラスチック光ファイバが熱劣化し、その伝送損失特性は劣化する。また、その伝送損失の劣化度合いは、熱が均一に加わったような場合でも、場所によっては一様でなくなる。例えば、1製造ロット中にある部分では、損失が1dB/m劣化するが、ある場所では0.2dB/m劣化する、ということが生じてしまう。そのため、製造後の製品の特性にも大きなばらつきが見られるようになる。 For example, a plurality of general plastic optical fibers consisting of a core made of polymethyl methacrylate (PMMA) and a thin clad made of fluororesin surrounding the core are arranged in parallel and covered in a tape shape with a coating material such as an ultraviolet curable resin. When a plastic optical fiber ribbon is used and the outer side is coated with a thermoplastic resin by heating, the temperature during the heating coating exceeds 85 ° C., which is the glass transition temperature of the plastic optical fiber. . Thereby, the plastic optical fiber in the optical fiber cord is thermally deteriorated, and the transmission loss characteristic is deteriorated. Further, the degree of deterioration of the transmission loss is not uniform depending on the location even when heat is applied uniformly. For example, in a part in one production lot, the loss is deteriorated by 1 dB / m, but in a certain place, it is deteriorated by 0.2 dB / m. For this reason, there is a large variation in the characteristics of the product after manufacture.
本発明は前記事情に鑑みてなされ、コード化、ケーブル化又はシート化のための加熱被覆時の熱によるプラスチック光ファイバの損失増加を低減できるプラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたコード、ケーブル及びシートの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, a plastic optical fiber tape core wire, a plastic optical fiber single core wire capable of reducing an increase in loss of the plastic optical fiber due to heat at the time of heat coating for coding, cable formation or sheeting, The purpose is to provide a cord, a cable and a sheet using the same.
前記目的を達成するため、本発明は、複数のプラスチック光ファイバを平行に並べそれらの外周に被覆層を設けて一括被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線であって、被覆層の最小厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線を提供する。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plastic optical fiber ribbon in which a plurality of plastic optical fibers are arranged in parallel and a coating layer is provided on the outer periphery of the plastic optical fibers, and the coating layer has a minimum thickness. Is provided, and a plastic optical fiber ribbon is configured such that 0.6 ≧ d / r ≧ 0.25, where r is the outer diameter radius of the plastic optical fiber. .
また本発明は、プラスチック光ファイバの外周に被覆層を設けてなるプラスチック光ファイバ単心線であって、被覆層の厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバ単心線を提供する。 Further, the present invention is a plastic optical fiber single-core wire in which a coating layer is provided on the outer periphery of a plastic optical fiber, and when the thickness of the coating layer is d and the outer radius of the plastic optical fiber is r, 0. A plastic optical fiber single-core wire is provided which is configured to satisfy the range of 6 ≧ d / r ≧ 0.25.
また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバコードを提供する。 The present invention also provides a plastic optical fiber cord, wherein the plastic optical fiber tape core wire or the plastic optical fiber single core wire according to the present invention is coated with a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバケーブルを提供する。 The present invention also provides a plastic optical fiber cable, wherein the plastic optical fiber tape core or the single plastic optical fiber core according to the present invention is coated with a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバシートを提供する。 The present invention also provides a plastic optical fiber sheet, wherein the plastic optical fiber tape core or the plastic optical fiber single core according to the present invention is coated with a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
本発明のプラスチック光ファイバテープ心線及びプラスチック光ファイバ単心線は、被覆層の最小厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となる構成としたので、このテープ心線又は単心線に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このテープ心線又は単心線に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバへの熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を0.1dB/m以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、ケーブル及びシートを提供することができる。 The plastic optical fiber ribbon and the single optical fiber of the present invention have 0.6 ≧ d / r ≧ 0... When the minimum thickness of the coating layer is d and the outer radius of the plastic optical fiber is r. When the cord, cable and sheet are produced by providing a coating made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin on the tape core or single core, the tape core or single core Even if a wire is coated with a thermoplastic resin or a thermosetting resin, the influence of heat on the plastic optical fiber can be reduced, and the increase in transmission loss can be suppressed to 0.1 dB / m or less. Plastic optical fiber cords, cables and sheets can be provided.
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、本発明のプラスチック光ファイバテープ心線の一実施形態を示す図である。本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線10は、複数の(図1の例示では4本)プラスチック光ファイバ11を平行に並べ、それらの外周に被覆層12を設けて一括被覆した構造になっている。このプラスチック光ファイバテープ心線10は、被覆層12の最小厚さをd、プラスチック光ファイバ11の外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the plastic optical fiber ribbon of the present invention. The plastic
本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線10において用いられるプラスチック光ファイバ11としては、特に限定されることなく、従来より公知の各種プラスチック光ファイバを適宜選択して使用することができ、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)からなるコアとそれを囲むフッ素樹脂からなる薄いクラッドとからなる一般的なプラスチック光ファイバを用いることが望ましい。このプラスチック光ファイバ11の外径も制限なく、各種外径のプラスチック光ファイバ11を用いることが可能である。
The plastic
本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線10において用いられる被覆層12の材料としては、プラスチック光ファイバ等の被覆材として用いられている従来公知の被覆材料、例えば、紫外線硬化型樹脂などを用いることができる。
As a material of the
本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線10において、プラスチック光ファイバ11の外径半径rに対する被覆層12の最小厚さdの割合であるd/rの値が、0.25未満であると、被覆層12が薄くなりすぎ、このプラスチック光ファイバテープ心線10に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル又はシートを作製する際、プラスチック光ファイバ11に加わる熱による損失増加を低減する効果が十分に得られず、コード化、ケーブル化又はシート化後のプラスチック光ファイバ11の損失が増加してしまう。また、前記d/rの値が0.60を超えると、被覆層12が厚くなるため、テープ形状に形成するのが困難になる。
In the plastic
本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線10は、被覆層12の最小厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成したことで、このプラスチック光ファイバテープ心線10に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このプラスチック光ファイバテープ心線10に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバ11への熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を0.1dB/m以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートを提供することができる。
The plastic
図2は、本発明のプラスチック光ファイバ単心線の一実施形態を示す図である。本実施形態のプラスチック光ファイバ単心線20は、単心のプラスチック光ファイバ21の周囲に被覆層22が設けられた構造になっており、被覆層22の最小厚さをd、プラスチック光ファイバ21の外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the plastic optical fiber single fiber of the present invention. The plastic optical fiber single-
このプラスチック光ファイバ単心線20を構成しているプラスチック光ファイバ21及び被覆層22は、前述したプラスチック光ファイバテープ心線10を構成しているプラスチック光ファイバ11及び被覆層12と同様に構成することができる。
The plastic
このプラスチック光ファイバ単心線20は、被覆層22の最小厚さをd、プラスチック光ファイバ21の外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成したことで、このプラスチック光ファイバ単心線20に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このプラスチック光ファイバ単心線20に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバ21への熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を0.1dB/m以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートを提供することができる。
The plastic optical fiber
また本発明に係るプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートは、前記プラスチック光ファイバテープ心線10又は前記プラスチック光ファイバ単心線20を熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆層により被覆し、コード、ケーブル又はシート形状とした構成になっている。
The plastic optical fiber cord, the plastic optical fiber cable, and the plastic optical fiber sheet according to the present invention are a coating of the plastic optical fiber
この熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆層としては、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ベークライト等のフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ、これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンが好ましい。 As the coating layer made of this thermoplastic resin or thermosetting resin, thermosetting properties such as thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate, acrylic resin, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyimide, polystyrene, and epoxy resin, phenol resin such as bakelite, etc. Resins are used, and among these, polyethylene terephthalate and polyethylene are preferable.
このプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートは、本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線10又はプラスチック光ファイバ単心線20を用いたものなので、被覆形成時に内部のプラスチック光ファイバの損失増加が少なくなり、低損失のプラスチック光ファイバを備えたものとなる。
Since the plastic optical fiber cord, the plastic optical fiber cable, and the plastic optical fiber sheet use the plastic optical fiber
表1は、図1に示すプラスチック光ファイバテープ心線の構成において、プラスチック光ファイバの外径半径rと被覆層の厚さdを変化させ、テープ化後のプラスチック光ファイバの伝送損失と、このテープ心線にポリエチレンテレフタレート(PET)を加熱加圧被覆して被覆を設けてプラスチック光ファイバコードを作製し、そのコード化後の伝送損失との差(表1中、「最大ロス変動」と記している)を測定した結果を示すものである。なお、使用したプラスチック光ファイバは、r=125μm又は250μmのコアがPMMA、クラッドがフッ素含有の樹脂(例えばテフロン(登録商標))製のプラスチック光ファイバを用い、被覆層は紫外線硬化型樹脂で形成した。また、コード化の際の加熱加圧条件は温度160℃、圧力1kg/cm2、加熱加圧時間20秒とした。 Table 1 shows the plastic optical fiber transmission loss of the plastic optical fiber after changing the outer diameter radius r of the plastic optical fiber and the thickness d of the coating layer in the configuration of the plastic optical fiber ribbon shown in FIG. A plastic optical fiber cord is manufactured by coating polyethylene terephthalate (PET) with heat and pressure coating on the tape core, and the difference from the transmission loss after the coding (referred to as “maximum loss fluctuation” in Table 1). It shows the result of measuring. The plastic optical fiber used is a plastic optical fiber made of a resin (for example, Teflon (registered trademark)) whose core is PMMA with r = 125 μm or 250 μm and whose cladding is fluorine-containing (for example, Teflon (registered trademark)), and the coating layer is formed of an ultraviolet curable resin. did. Further, the heating and pressing conditions at the time of encoding were set to a temperature of 160 ° C., a pressure of 1 kg / cm 2 , and a heating and pressing time of 20 seconds.
表1の結果より、被覆層の厚みdが大きいほどコード化後の伝送損失の劣化は小さくなる。これは、前述したように被覆層が厚いほどコード化時の加熱被覆時にプラスチック光ファイバに加わる熱が軽減できることを示している。なお、テープ化は紫外線硬化樹脂を用いて行うので、熱劣化はほとんどないが、紫外線硬化樹脂は熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に比べて単価が高く耐候性も弱いため、これを用いてのコード化は難しい。 From the results in Table 1, the greater the thickness d of the coating layer, the smaller the degradation of transmission loss after encoding. This indicates that the heat applied to the plastic optical fiber at the time of heat-coating at the time of encoding can be reduced as the coating layer is thicker as described above. In addition, since tape formation is performed using an ultraviolet curable resin, there is almost no thermal degradation, but ultraviolet curable resins are expensive and have poor weather resistance compared to thermoplastic resins and thermosetting resins. Encoding is difficult.
表1の結果より、d/rを0.6≧d/r≧0.25の範囲とした場合、テープ化後の加熱被覆による伝送損失の増加は0,1dB/m以下に抑えることが可能であると考えられる。 From the results shown in Table 1, when d / r is in the range of 0.6 ≧ d / r ≧ 0.25, the increase in transmission loss due to heat coating after tape formation can be suppressed to 0.1 dB / m or less. It is thought that.
この構造は、テープ心線構造のみならず、単心の場合にも応用ができて、プラスチック光ファイバ単心線に熱硬化性樹脂・熱可塑性樹脂からなる被覆を施すときにも同様の作用が得られた。 This structure can be applied not only to the tape core structure but also to the case of a single core, and the same effect can be obtained when a coating made of a thermosetting resin / thermoplastic resin is applied to a single optical fiber of a plastic optical fiber. Obtained.
この構造は、コードやケーブルなどにおける加熱被覆を施す場合のみならず、テープ心線をPETやアクリル板など硬質プラスチックで加熱加圧接着を施すような場合にも適応できる。例えば、図1に示す構造を持ったテープ心線を、PETで加熱加圧接着を施してシート状のコードを作製したところ、伝送損失の増加は0.1dB/mと小さかった。 This structure can be applied not only to the case of applying a heat coating on a cord or cable, but also to the case where the tape core wire is heated and pressed with a hard plastic such as PET or an acrylic plate. For example, when a tape cord having the structure shown in FIG. 1 was subjected to heat and pressure bonding with PET to produce a sheet-like cord, the increase in transmission loss was as small as 0.1 dB / m.
10…プラスチック光ファイバテープ心線、11,21…プラスチック光ファイバ、12,22…被覆層、20…プラスチック光ファイバ単心線。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
被覆層の最小厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。 A plastic optical fiber ribbon in which a plurality of plastic optical fibers are arranged in parallel, and a coating layer is provided on the outer periphery of the plastic optical fibers to collectively cover them,
A plastic optical fiber configured to satisfy the range of 0.6 ≧ d / r ≧ 0.25, where d is the minimum thickness of the coating layer and r is the outer radius of the plastic optical fiber. Tape core.
被覆層の厚さをd、プラスチック光ファイバの外径半径をrとしたとき、0.6≧d/r≧0.25の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバ単心線。 A plastic optical fiber single core wire in which a coating layer is provided on the outer periphery of a plastic optical fiber,
A plastic optical fiber unit characterized by having a range of 0.6 ≧ d / r ≧ 0.25 where d is the thickness of the coating layer and r is the outer radius of the plastic optical fiber. Heartline.
A plastic optical fiber sheet, wherein the plastic optical fiber ribbon according to claim 1 or the plastic optical fiber single core according to claim 2 is coated with a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
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