JP2014035484A - 光ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制することができる光ケーブルを提供する。
【解決手段】光ケーブル１Ａは、複数の光ファイバ１２と、光ファイバ１２に沿って配置された抗張力体２０と、光ファイバ１２及び抗張力体２０を収容するチューブ３０と、チューブ３０を囲む外被５０とを備えている。複数の光ファイバ１２は、並列配置され一体化されて光ファイバテープ心線１０を構成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ケーブルに関するものである。

特許文献１には、強化プラスチック被覆ルースチューブ心線が記載されている。このルースチューブ心線は、熱可塑性樹脂からなるチューブ内に単数または複数の光ファイバ素線が収容された構成を備えている。複数の光ファイバ素線は、チューブに密着することなくルースな状態で収容されている。

特許文献２には、光ファイバユニットが記載されている。この光ファイバユニットは、円筒状チューブ内の空間に複数枚のテープ状光ファイバ心線が収容された構成を備えている。複数枚のテープ状光ファイバ心線は互いに重ね合わされており、それらのテープ状光ファイバ心線の一方の側面が、接着剤を介してテープに接着されて一体化されている。

特許文献３には、テープ型光ファイバケーブルが記載されている。このテープ型光ファイバケーブルは、１列に配列された複数本の光ファイバを２枚のプラスチックフィルム間に挟んで一体化した構成を備えている。

特許文献４には、プラスチッククラッド光ファイバを内蔵する光ファイバケーブルが記載されている。プラスチッククラッド光ファイバは、石英ガラスからなるコアガラスの外周に、該コアガラスより屈折率の低い樹脂からなるクラッド層が形成されたプラスチッククラッド光ファイバ素線と、該光ファイバ素線の周囲に形成された熱可塑性樹脂からなる被覆層とを備える。

実開昭６０−１６５９１８号公報 実開昭６２−４６４１４号公報 特開平９−８０２７９号公報 特開２０１１−８５８５４号公報

インターコネクト分野（機器間または機器内の部品を光ファイバで接続する分野）では、機器周りの配線の省スペース化のため、光ファイバケーブルの外径が細いことが望まれる。しかしながら、光ファイバケーブルの外径が細いと、外部から衝撃を受けたときに、伝送損失が増大し、また光ファイバの断線が生じてしまうおそれもある。

また、光ファイバケーブルが引張られたときに、内部の光ファイバに過度な張力がかかることを防ぐため、光ファイバケーブル内において、抗張力体が光ファイバに沿って設けられることがある。しかしながら、この光ファイバケーブルを曲げた際に、光ファイバケーブルの曲げ中心線の外側に抗張力体が位置していると、抗張力体が突っ張ることにより、光ケーブルが強張ることがある。特に、曲げ半径が小さいほど、光ケーブルの強張りが大きくなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制することができる光ケーブルを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明による光ケーブルは、一又は複数の光ファイバと、一又は複数の光ファイバに沿って配置された抗張力体と、一又は複数の光ファイバ及び抗張力体を収容するチューブと、チューブを囲む外被とを備えることを特徴とする。

この光ケーブルでは、抗張力体が光ファイバと共にチューブ内に収容されている。これにより、外部から衝撃を受けたときに、抗張力体の緩衝効果により光ファイバを保護し、伝送損失の増大や光ファイバの断線を抑制することができる。また、抗張力体が光ファイバと共にチューブ内に収容されていることによって、この光ケーブルを曲げた際に、抗張力体が常に光ケーブルの曲げ中心線の近傍に位置することとなり、抗張力体の突っ張りによる光ファイバの強張りを低減することができる。このように、上記の光ケーブルによれば、衝撃や曲げによる伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制することができる。

また、光ケーブルは、当該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、該断面におけるチューブの内面積の５％以上８０％以下であることを特徴としてもよい。抗張力体の占める面積がチューブの内面積の５％以上であることにより、十分な緩衝効果を得ることができる。また、抗張力体の占める面積がチューブの内面積の８０％以下であることにより、抗張力体から光ファイバへの側圧による伝送損失を抑えることができる。特に、当該光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体の占める面積が、該断面におけるチューブの内面積の１０％以上６０％以下であれば尚好適である。

また、光ケーブルは、抗張力体の量を、光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面におけるチューブの内面積で割った値が６５０ｄ／ｍｍ^２以上１０４００ｄ／ｍｍ^２以下であることを特徴としてもよい。また、抗張力体の量を、光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面におけるチューブの内面積で割った値が１３００ｄ／ｍｍ^２以上７８００ｄ／ｍｍ^２以下であることを特徴としてもよい。

また、光ケーブルは、抗張力体の量が５００デニール以上３００００デニール以下の抗張力繊維であることを特徴としてもよい。抗張力体の量が５００デニール以上であることにより、光ケーブルが引張られたときに抗張力機能を効果的に発揮し、光ファイバの伸び歪みによる伝送損失の増加を効果的に抑えることができる。また、抗張力体の量が３００００デニール以下であることにより、光ケーブルの外径が過度に大きくならず、インターコネクト分野に好適な光ケーブルを提供できる。

また、光ケーブルは、外被とチューブとの間に配置された電磁シールド層を更に備えることを特徴としてもよい。光ケーブルの周囲の電磁ノイズは、光ファイバを伝搬する光信号に対しては影響しないが、光ケーブルの端部のコネクタの内部に光電変換部品が存在する場合、変換後の電気信号に対して影響を及ぼすおそれがある。上記のように光ケーブルが電磁シールド層を備えることにより、このような影響を効果的に低減することができる。また、光電変換部品において発生する熱を、電磁シールド層を介して効率良く放熱することができる。

また、光ケーブルは、外被とチューブとの間に配置された一又は複数の電線を更に備えることを特徴としてもよい。通常、光ケーブルに電線が内蔵されていると、外部から衝撃を受けた際に光ファイバの断線を誘発し易い。これに対し、本発明の光ケーブルによれば、チューブ内に光ファイバと共に抗張力体が配置されているので、電線を備える光ケーブルであっても光ファイバの断線を効果的に低減することができる。

また、光ケーブルは、一又は複数の電線のうち少なくとも一つの電線が同軸線であることを特徴としてもよい。これにより、通信機器間の距離が長い場合であっても電気信号を低ノイズで伝送することができる。

また、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバの開口数が０．２５以上０．４５以下であることを特徴としてもよい。光ファイバの開口数が０．２５以上であることにより、曲げ損失を十分に小さく抑えることができ、更に光送信器との結合損失も十分に抑えることができる。また、光ファイバの開口数が０．４５以下であることにより、光受信器との結合損失を十分に抑えることができる。

また、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバのコア径が６０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴としてもよい。光ファイバのコア径が６０μｍ以上であることにより、光送信器との接続の際に、光軸ずれに因る結合損失を小さく抑えることができる。また、光ファイバのコア径が１００μｍ以下であることにより、光受信器との結合損失を小さく抑えることができる。

また、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバのガラス部分の径が６０μｍ以上１３０μｍ以下であることを特徴としてもよい。

また、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバのコアがガラスから成り、一又は複数の光ファイバのクラッドがプラスチックから成ることを特徴としてもよい。

また、光ケーブルは、一又は複数の光ファイバが、クラッドの外周に配置された着色層を更に有することを特徴としてもよい。これにより、光ケーブルの末端において光ファイバを加工する際に、加工対象となる光ファイバを容易に識別することができ、作業性を向上させることができる。

また、光ケーブルは、複数の光ファイバが、並列配置され一体化されて光ファイバテープ心線を構成していることを特徴としてもよい。これにより、光ファイバ同士の交差を防ぎ、側圧による伝送損失の増大を抑えることができる。

本発明による光ケーブルによれば、外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバの断線、並びに光ケーブル自体の強張りを抑制することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光ケーブルの構成を示す断面図である。 図２は、光ファイバテープ心線１０の断面構成例を示す図である。 図３は、本発明の第２実施形態に係る光ケーブルの構成を示す断面図である。 図４は、本発明の第３実施形態に係る光ケーブルの構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係る光ケーブルの構成を示す断面図である。 図６は、比較例としての光ケーブルの構成を示す断面図である。 図７は、比較例としての光ケーブルの構成を示す断面図である。 図８は、実施例において使用された光ケーブルの詳細な構造と、それらの衝撃試験、引張試験、曲げ試験、側圧試験、ピンチ試験、初期光学特性、及び光ケーブルの強張り性に関する評価結果とを示す図表である。 図９は、実施例において使用された光ケーブルの詳細な構造と、それらの衝撃試験、引張試験、曲げ試験、側圧試験、ピンチ試験、初期光学特性、及び光ケーブルの強張り性に関する評価結果とを示す図表である。 図１０は、実施例において使用された光ケーブルの詳細な構造と、それらの衝撃試験、引張試験、曲げ試験、側圧試験、ピンチ試験、初期光学特性、及び光ケーブルの強張り性に関する評価結果とを示す図表である。 図１１は、比較例において使用された光ケーブルの詳細な構造と、それらの評価結果とを示す図表である。

以下、添付図面を参照しながら本発明による光ケーブルの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光ケーブル１Ａの構成を示す断面図である。同図は、光ケーブル１Ａの中心軸方向に対して垂直な断面を示している。同図に示されるように、本実施形態の光ケーブル１Ａは、光ファイバテープ心線１０と、抗張力体２０と、光ファイバテープ心線１０及び抗張力体２０を収容する円筒状のチューブ３０と、チューブ３０を覆う外被５０と、電線６０とを備えている。

光ファイバテープ心線１０は、複数（一般には偶数）の光ファイバ１２が並列配置され一体化されたものである。光ファイバテープ心線１０は、チューブ３０の内部空間に配置されており、その内部空間において遊動可能である。好ましくは、光ファイバテープ心線１０は光ケーブル１Ａの中心軸線上またはその近傍に配置される。チューブ３０は、その内部空間に光ケーブル１Ａの中心軸線を含んでいる。本実施形態では、チューブ３０の内部空間に一つの光ファイバテープ心線１０が配置されている。チューブ３０の外径は、光ケーブル１Ａを細径化するために、例えば４．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、外部からの衝撃による破れ防止のため、チューブ３０の厚みは例えば０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

チューブ３０は、例えば押出機により製造される。チューブ３０の材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）や塩化ビニリデンなどのハロゲン含有樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（Ethylene-Vinyl Acetate；ＥＶＡ）などのポリオレフィン樹脂、ＥＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂が好適である。更に、チューブ３０の材料としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィンオキサイド樹脂などを用いてもよい。チューブ３０には、ヤング率が外被５０と同等か、またはヤング率が外被５０よりも大きい材料が使用される。チューブ３０の内部における光ファイバテープ心線１０の耐衝撃性の向上および側圧特性の向上の観点から、チューブ３０のヤング率は外被５０のヤング率よりも大きいことが好ましい。チューブ３０のヤング率は、例えば１０ＭＰａ〜１００ＭＰａとすることができる。

ここで、図２は、光ファイバテープ心線１０の断面構成例を示す図である。同図に示される光ファイバテープ心線１０は、４本の光ファイバ１２が並列配置されて被覆１５により一体化されたものである。各光ファイバ１２は、コア１３と、このコア１３を取り囲むクラッド１４とを有する。

コア１３は、クラッド１４の屈折率より高い屈折率を有し、光を導波することができる。コア１３及びクラッド１４は、ガラスによって構成されることができ、或いは、プラスチックによって構成されてもよい。なお、コア１３およびクラッド１４の双方がガラスからなる光ファイバはＡＧＦ（All Glass Fiber）と呼ばれ、コア１３がガラスからなりクラッド１４がプラスチックからなる光ファイバはＨＰＣＦ（Hard Plastic Clad Fiber）と呼ばれる。本実施形態の光ファイバ１２は、これらのうち何れであってもよい。

光ファイバ１２がＡＧＦである場合、クラッド１４の外周にプライマリ層、セカンダリ層、及び着色層が設けられることが好ましい。これらの層は、例えば、ウレタンアクリレート系やウレタンメタアクリレート系の紫外線硬化型樹脂からなるとよい。プライマリ層には低いヤング率（例えば数ＭＰａ）の樹脂が使用され、セカンダリ層は高いヤング率（例えば数百〜千数百ＭＰａ）の樹脂が使用される。

また、光ファイバ１２がＨＰＣＦである場合、クラッド１４の材料として、フッ素を含む紫外線硬化型樹脂などを使用することができる。光ファイバ１２がＨＰＣＦである場合においても、クラッド１４の外周にプライマリ層、セカンダリ層、及び着色層が配置されてもよい。或いは、プライマリ層及びセカンダリ層が設けられない場合であっても、着色層が配置されることが好ましい。

上記のように、クラッド１４の外周に着色層が配置されることによって、光ケーブル１Ａの末端において光ファイバ１２を加工する際に、加工対象となる光ファイバ１２を容易に識別することができ、作業性を向上させることができる。

また、例えばインターコネクト分野などにおいて、光ケーブル１Ａは、パソコンなどの機器の周辺で用いられ、人に触れられる機会が多くなる場合がある。このような場合、光ケーブル１Ａに過度な曲げが加わることもあり、光ケーブル１Ａを極度に折り曲げたまま放置されても、光ファイバ１２が長期間にわたって破断しないことが望まれる。その対策として、光ファイバ１２のガラス径を細くすることが有効である。このような観点から、光ファイバ１２のガラス部分の径は、６０μｍ以上１３０μｍ以下であることが好ましい。なお、ＡＧＦとＨＰＣＦとを比較すると、クラッド径が等しい条件下では、ＨＰＣＦの方がガラス部分の径を細くすることができる。すなわち、本実施形態では、光ファイバ１２としてＨＰＣＦを用いることが最も好適である。

再び図１を参照する。抗張力体２０は、光ケーブル１Ａの中心軸線の方向を長手方向とする抗張力体であって、チューブ３０の内面と光ファイバテープ心線１０との隙間に配置され、且つ光ファイバテープ心線１０に沿って配置されている。抗張力体２０は、繊維状のものが好ましく、例えばアラミド繊維（例えば、東レ・デュポン社製のケブラー（登録商標）や帝人社製のテクノーラ（登録商標）など）からなるとよい。

このように、光ケーブル１Ａでは、抗張力体２０が光ファイバテープ心線１０と共にチューブ３０内に収容されている。これにより、外部から衝撃を受けたときに、抗張力体２０の緩衝効果により光ファイバテープ心線１０を保護し、伝送損失の増大や光ファイバ１２の断線を抑制することができる。また、抗張力体２０が光ファイバテープ心線１０と共にチューブ３０内に収容されていることによって、この光ケーブル１Ａを曲げた際に、抗張力体２０が常に光ケーブル１Ａの曲げ中心線の近傍に位置することとなり、抗張力体２０の突っ張りによる光ケーブル１Ａの強張りを低減することができる。このように、本実施形態の光ケーブル１Ａによれば、外部からの衝撃による伝送損失の増大や光ファイバ１２の断線、並びに光ケーブル１Ａの強張りを抑制することができる。

後述する実施例に示されるように、光ケーブル１Ａの中心軸線に対して垂直な断面において抗張力体２０の占める面積は、該断面におけるチューブ３０の内面積の５％以上であることが好ましく、また、８０％以下であることが好ましい。抗張力体２０の占める面積がチューブ３０の内面積の５％以上であることにより、十分な緩衝効果を得ることができ、伝送損失の増大や光ファイバ１２の断線をより効果的に抑制することができる。また、抗張力体２０の占める面積がチューブ３０の内面積の８０％以下であることにより、抗張力体２０から光ファイバテープ心線１０への側圧による伝送損失（特に、初期の伝送損失）を抑えることができる。なお、後述する実施例に示されるように、同断面において抗張力体２０の占める面積は、同断面におけるチューブ３０の内面積の１０％以上であることがより好ましく、また、６０％以下であることがより好ましい。

また、後述する実施例に示されるように、抗張力体２０の量は、５００デニール以上であることが好ましく、また、３００００デニール以下であることが好ましい。抗張力体２０の量が５００デニール以上であることにより、光ケーブル１Ａが引張られたときに抗張力機能を効果的に発揮し、光ファイバ１２の伸び歪みによる伝送損失の増加を効果的に抑えることができる。また、抗張力体２０の量が３００００デニール以下であることにより、光ケーブル１Ａの外径が過度に大きくならず、インターコネクト分野に好適な光ケーブルを提供できる。なお、１デニールは９０００メートルあたり１グラムである糸の太さを表す。

上述したチューブ３０の内面積に対して抗張力体２０の占める面積の割合を、チューブ３０内に入れられる抗張力体２０の量（単位：デニール）をチューブ３０の内面積（単位：ｍｍ^２）で割った値で表すと、上述した面積比５％は６５０ｄ／ｍｍ^２に相当する。また、上述の面積比５％以上８０％以下は、６５０ｄ／ｍｍ^２以上１０４００ｄ／ｍｍ^２以下と表される。また、上述の面積比１０％以上６０％以下は、１３００ｄ／ｍｍ^２以上７８００ｄ／ｍｍ^２以下と表される。

また、本実施形態の光ファイバ１２の開口数は、０．２５以上であることが好ましく、また０．４５以下であることが好ましい。光ファイバ１２の開口数が０．２５以上であることにより、曲げ損失を十分に小さく抑えることができ、更に光送信器との結合損失も十分に抑えることができる。また、光ファイバ１２の開口数が０．４５以下であることにより、光受信器との結合損失を十分に抑えることができる。

また、光ファイバ１２のコア径が６０μｍ以上であることが好ましく、また１００μｍ以下であることが好ましい。光ファイバ１２のコア径が６０μｍ以上であることにより、光送信器との接続の際に、光軸ずれに因る結合損失を小さく抑えることができる。また、光ファイバ１２のコア径が１００μｍ以下であることにより、光受信器との結合損失を小さく抑えることができる。

また、例えばインターコネクト分野などにおいて、一本の光ケーブル１Ａにつき光ファイバ１２の本数が数本ないし十数本程度となることがある。このような場合、本実施形態のように、複数本の光ファイバ１２が光ファイバテープ心線１０の状態でチューブ３０内に配置されていることが好ましい。これにより、細径化された光ケーブル１Ａに側圧が加わった場合であっても、光ファイバ１２同士がチューブ３０内で交差することを防ぎ、伝送損失の増加を抑えることができる。

外被５０は、光ケーブル１Ａの全体を保護するために設けられ、略円筒状を呈している。外被５０は、チューブ３０のほか、電線６０を覆っている。例えばインターコネクト分野では、機器周りの配線の省スペース化が望まれるので、外被の外被５０の外径は８．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、外部からの衝撃による破れ防止のため、外被５０の厚みは例えば０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

外被５０は、チューブ３０と同様に、例えば押出機により製造される。外被５０の材料もまたチューブ３０の材料と同様であり、ＰＶＣや塩化ビニリデンなどのハロゲン含有樹脂、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡなどのポリオレフィン樹脂、ＥＴＦＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂が好適である。更に、外被５０の材料としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィンオキサイド樹脂などを用いてもよい。外被５０のヤング率は、例えば、１ＭＰａ〜２０ＭＰａとすることができる。

電線６０は、チューブ３０の外面３０ａと、外被５０の内面５０ａとの間に複数本配置されており、該複数本の電線６０が光ケーブル１Ａの中心軸周りに並んで配置されている。各電線６０は外面３０ａおよび内面５０ａの双方に接しており、且つ、隣接する電線６０同士が互いに接している。複数本の電線６０の中には、同軸線６２が含まれる。各電線６０は、金属製の複数本の導線６０ａと、これらの導線６０ａを覆う絶縁性の被覆材６０ｂとを有する。また、同軸線６２は、導線６０ａを囲むシールドのための外部導体６０ｃ、並びに導線６０ａと外部導体６０ｃとの間に配置された絶縁性の誘導体６０ｄを更に有する。なお、同軸線６２は、光ケーブル１Ａによって相互に接続される電子機器同士で送受信される電気信号を伝送するために設けられる。

通常、光ケーブルに電線が内蔵されていると、外部から衝撃を受けた際に光ファイバの断線を誘発し易い。これに対し、本実施形態の光ケーブル１Ａによれば、チューブ３０内に光ファイバテープ心線１０と共に抗張力体２０が配置されているので、電線６０を備える光ファイバ１Ａの断線を効果的に低減することができる。また、本実施形態のように、複数の電線６０のうち一部が同軸線６２であることにより、通信機器間の距離が長い場合であっても電気信号を低ノイズで伝送することができる。

電線６０の一部をプラスチックフィラーに置き換えてもよい。プラスチックフィラーは、例えば紐状の高密度ポリエチレン（High Density Polyethylene；ＨＤＰＥ）からなる。電線６０の外径とほぼ等しいＨＤＰＥ紐をチューブ３０の外面３０ａと、外被５０の内面５０ａとの間に配置してもよい。また、ポリプロピレン等のヤーンをチューブ３０と外被５０との間に配置してもよい。チューブ３０の外周に均一に敷き詰めることで、ケーブル１Ａの外観を良好に保つことができる。

複数の電線６０は、光ケーブル１Ａの中心軸線周りに撚られながら配置されることが好ましく、また、光ケーブル１Ａの中心軸線周りに均等に配置されていることが好ましい。また、上述したようにプラスチックフィラーを備える場合には、複数の電線６０及びプラスチックフィラーが共に、光ケーブル１Ａの中心軸線周りに撚られながら配置されることが好ましく、また、光ケーブル１Ａの中心軸線周りに均等に配置されていることが好ましい。このように複数の電線６０（及びプラスチックフィラー）が均等に配置されることで、光ケーブル１Ａの表面に生じる凹凸を低減し、外観を良好に保つことができる。

図１を参照すると、光ケーブル１Ａは、電磁シールド層８０を更に備えている。電磁シールド層８０は、チューブ３０と外被５０との間、より好適には電線６０と外被５０との間に設けられる。電磁シールド層８０は、例えばテープ状の金属を螺旋巻きしたものや、金属線を螺旋巻き若しくは編組したもの等によって好適に構成される。

光ケーブル１Ａの周囲の電磁ノイズは、光ファイバ１２を伝搬する光信号に対しては影響しないが、光ケーブル１Ａの端部のコネクタの内部に光電変換部品が存在する場合、変換後の電気信号に対して影響を及ぼすおそれがある。本実施形態のように光ケーブル１Ａが電磁シールド層８０を備えることにより、このような影響を効果的に低減することができる。また、光電変換部品において発生する熱を、電磁シールド層８０を介して効率良く放熱することができる。更に、複数の電線６０を伝搬する信号や電力への電磁ノイズの影響を防ぐことができる。特に、低速信号は電磁ノイズの影響を受けやすいが、複数の電線６０の中に低速信号通信用のものが含まれる場合であっても、電磁シールド層８０によってその低速信号を効果的にシールドすることができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る光ケーブル１Ｂの構成を示す断面図である。同図は、光ケーブル１Ｂの中心軸方向に対して垂直な断面を示している。同図に示されるように、本実施形態の光ケーブル１Ｂは、第１実施形態の光ファイバテープ心線１０に代えて、複数本の光ファイバ心線１６を備えている。これらの光ファイバ心線１６は、例えば図２に示された光ファイバ１２（コア１３及びクラッド１４）を含んでおり、光ケーブル１Ｂの中心軸方向に沿って延びている。

チューブ３０内に収容される複数の光ファイバは、上記実施形態のように光ファイバテープ心線１０として一体化される他に、本実施形態のように互いに分散して配置されてもよい。このような場合であっても、上述した実施形態の効果を好適に奏することができる。

（第３の実施の形態）
図４及び図５は、本発明の第３実施形態に係る光ケーブル１Ｃ，１Ｄの構成を示す断面図である。これらの図は、光ケーブル１Ｃ，１Ｄの中心軸方向に対して垂直な断面を示している。これらの図に示されるように、本実施形態の光ケーブル１Ｃ及び１Ｄは、第１及び第２の実施の形態において示された電線６０およびプラスチックフィラーを備えていない。そして、電磁シールド層８０とチューブ３０との間の隙間が無い。

本実施形態のように、光ケーブルが電線やプラスチックフィラーを備えない場合であっても、上述した実施形態の効果を好適に奏することができる。

（実施例）
ここで、上述した各実施形態の光ケーブル１Ａ〜１Ｄと、チューブ内に抗張力体が配置されていない比較例としての光ケーブルとを使用して行われた実施例について説明する。なお、図６は、比較例としての光ケーブル１Ｅの構造を示す断面図であり、図７は、比較例としての光ケーブル１Ｆの構造を示す断面図である。図６に示される光ケーブル１Ｅが第１実施形態の光ケーブル１Ａと相違する点は、抗張力体２０がチューブ３０の内側ではなく外側に配置されている点である。また、図７に示される光ケーブル１Ｆが第３実施形態の光ケーブル１Ｃと相違する点も同様に、抗張力体２０がチューブ３０の内側ではなく外側に配置されている点である。

図８〜図１０は、実施例１〜実施例１６において使用された光ケーブル１Ａ〜１Ｄの詳細な構造と、それらの衝撃試験、引張試験、曲げ試験、側圧試験、ピンチ試験、初期光学特性、及び光ケーブルの強張り性に関する評価結果とを示す図表である。また、図１１は、比較例１〜比較例３において使用された光ケーブル１Ｅ及び１Ｆの詳細な構造と、それらの評価結果とを示す図表である。図８〜図１１では、外被５０の構造として外径及び内径を挙げており、チューブ３０の構造として外径及び内径を挙げており、抗張力体２０の構造として量及びＳ_Ｔｅ／Ｓ_Ｔｕ（Ｓ_Ｔｅ：中心軸線に対し垂直な断面における抗張力体２０の面積。Ｓ_Ｔｕ：該断面におけるチューブ３０の内面積）を挙げている。また、光ファイバ１２の構造として、種類、開口数（ＮＡ）、コア径、クラッド径、プライマリ径、セカンダリ径、インク径（すなわち着色層の外径）を挙げている。また、光ファイバテープ心線１０の構造として、横幅および縦幅を挙げている。

また、図８〜図１０において、ケーブル構造１Ａは第１実施形態の光ケーブル１Ａの構造を表しており、ケーブル構造１Ｂは第２実施形態の光ケーブル１Ｂの構造を表しており、ケーブル構造１Ｃは第３実施形態の光ケーブル１Ｃの構造を表しており、ケーブル構造１Ｄは第３実施形態の光ケーブル１Ｄの構造を表している。また、図１１において、ケーブル構造１Ｅは図６に示された光ケーブル１Ｅの構造を表しており、ケーブル構造１Ｆは図７に示された光ケーブル１Ｆの構造を表している。

また、本実施例では、光ファイバ１２の一端に光を入射させる光入射部として、光出射領域の一辺の大きさが２０μｍである面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を使用した。また、光ファイバ１２の他端から出射される光を検出する光検出部として、受光領域の一辺のサイズが１００μｍであるフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）を使用した。

また、図８〜図１１において、衝撃試験、引張試験、曲げ試験、側圧試験、ピンチ試験、初期光学特性、及び光ケーブルの強張り性に関する各評価は、それぞれ以下の条件及び基準で行った。なお、下記の評価基準において、○は信頼性上好ましいもの、△は実用上使用可能であるものであって、光ケーブルの評価は○若しくは△であることが好ましい。
＜衝撃試験＞
先端の曲率半径が１２．５ｍｍであり重さが２ｋｇである錘を、１５ｃｍの高さから光ケーブルの同じ箇所に２回落下させたときの伝送損失［ｄＢ］を求め、評価基準を下記の通りとした。
○・・・０．５ｄＢ未満
△・・・０．５ｄＢ以上２．０ｄＢ未満
×・・・２．０ｄＢ以上あるいはファイバ破断
＜引張試験＞
光ケーブルの両端において、光ファイバ１２と抗張力体２０とを接着剤で一体化させ、両端の抗張力体２０を１００Ｎの力で引張ったときの伝送損失［ｄＢ］を求め、評価基準を下記の通りとした。
○・・・０．５ｄＢ未満
△・・・０．５ｄＢ以上２．０ｄＢ未満
×・・・２．０ｄＢ以上
＜曲げ試験＞
半径が５ｍｍである円柱状のマンドレルに光ケーブルを１０ターン巻いたときの伝送損失［ｄＢ］を求め、評価基準を下記の通りとした。
○・・・０．５ｄＢ未満
△・・・０．５ｄＢ以上２．０ｄＢ未満
×・・・２．０ｄＢ以上
＜側圧試験＞
直径が６０ｍｍである円柱状のマンドレルを用いて、光ケーブルに側面から３５０Ｎの負荷を与えたときの伝送損失［ｄＢ］を求め、評価基準を下記の通りとした。
○・・・０．５ｄＢ未満
△・・・０．５ｄＢ以上２．０ｄＢ未満
×・・・２．０ｄＢ以上
＜ピンチ試験＞
光ケーブルの一箇所を１８０度に折り曲げた状態で保持し、光ファイバ１２が破断するまでの時間を求め、評価基準を下記の通りとした。
○・・・１カ月以上
△・・・１週間以上１か月未満
×・・・１週間未満
＜初期光学特性＞
光ケーブル内の光ファイバ１２の初期の伝送損失を光パルス試験器（ＯＴＤＲ、波長８５０ｎｍ）で測定した。また、ダミーファイバとして、長さ１ｋｍの測定ファイバを用いた。評価基準を下記の通りとした。
○・・・１０ｄＢ／ｋｍ未満
△・・・１０ｄＢ／ｋｍ以上２０ｄＢ／ｋｍ未満
×・・・２０ｄＢ／ｋｍ以上
＜光ケーブルの強張り性＞
光ケーブルを２０ターン巻き取る際に、光ケーブルが強張らない最小の曲げ半径（光ケーブルの強張りによってそれ以上小さな半径では巻き取れない半径）を測定した。評価基準を下記の通りとした。
○・・・半径３ｃｍ未満
△・・・半径３ｃｍ以上１０ｃｍ未満
×・・・半径１０ｃｍ以上

図８〜図１１を参照すると、実施例１〜１６では、チューブ３０内に抗張力体２０が配置されていることにより、衝撃試験の結果が良好であり、且つ光ケーブルの強張り性も良好な結果となっている。これに対し、比較例１〜３では、チューブ３０内に抗張力体２０が配置されていないため、衝撃試験の結果が良好ではなく、特に比較例１，２では光ファイバが破断している。また、光ケーブルの強張り性も良好ではなく、特に比較例３では顕著な強張りが見られる。

また、実施例１〜１６では、Ｓ_Ｔｅ／Ｓ_Ｔｕが全て５％以上であるため、衝撃試験の結果が良好であり、十分な緩衝効果が得られていることがわかる。また、実施例１〜１６ではＳ_Ｔｅ／Ｓ_Ｔｕが全て８０％以下であるため、側圧試験の結果が良好であり、抗張力体２０から光ファイバ１２への側圧による伝送損失が抑えられていることがわかる。

また、実施例１〜１４及び１６では、抗張力体の量が５００デニール以上であるため、引張試験の結果が良好であり、光ケーブルが引張られたときの光ファイバの伸び歪みによる伝送損失の増加が効果的に抑えられていることがわかる。

また、実施例１〜１４及び１６では、光ファイバの開口数が全て０．２５以上であるため、曲げ試験の結果が良好であり、曲げ損失が十分に小さく抑えられていることがわかる。

また、実施例１〜５、７、９〜１６では、複数の光ファイバ１２が光ファイバテープ心線１０を構成しているため、側圧試験の結果が良好であり、側圧による伝送損失の増大が抑えられていることがわかる。

本発明による光ケーブルは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、複数の光ファイバ１２が一体化された光ファイバテープ心線１０か、若しくは複数の光ファイバ心線１６がチューブ３０内に収容されているが、単一の光ファイバがチューブ３０内に収容されていてもよい。

１Ａ〜１Ｆ…光ケーブル、１０…光ファイバテープ心線、１２…光ファイバ、１３…コア、１４…クラッド、１５…被覆、１６…光ファイバ心線、２０…抗張力体、３０…チューブ、５０…外被、６０…電線、６０ａ…導線、６０ｂ…被覆材、６０ｃ…外部導体、６０ｄ…誘導体、６２…同軸線、８０…電磁シールド層、９１，９２…抗張力体。

Claims (15)

1. 一又は複数の光ファイバと、
   前記一又は複数の光ファイバに沿って配置された抗張力体と、
   前記一又は複数の光ファイバ及び前記抗張力体を収容するチューブと、
   前記チューブを囲む外被と
   を備えることを特徴とする、光ケーブル。
2. 前記光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において前記抗張力体の占める面積が、該断面における前記チューブの内面積の５％以上８０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の光ケーブル。
3. 前記光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面において前記抗張力体の占める面積が、該断面における前記チューブの内面積の１０％以上６０％以下であることを特徴とする、請求項２に記載の光ケーブル。
4. 前記抗張力体の量を、前記光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面における前記チューブの内面積で割った値が６５０ｄ／ｍｍ^２以上１０４００ｄ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光ケーブル。
5. 前記抗張力体の量を、前記光ケーブルの中心軸線に対して垂直な断面における前記チューブの内面積で割った値が１３００ｄ／ｍｍ^２以上７８００ｄ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする、請求項４に記載の光ケーブル。
6. 前記抗張力体の量が５００ｄ以上３００００ｄ以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ケーブル。
7. 前記外被と前記チューブとの間に配置された電磁シールド層を更に備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ケーブル。
8. 前記外被と前記チューブとの間に配置された一又は複数の電線を更に備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ケーブル。
9. 前記一又は複数の電線のうち少なくとも一つの前記電線が同軸線であることを特徴とする、請求項８に記載の光ケーブル。
10. 前記一又は複数の光ファイバの開口数が０．２５以上０．４５以下であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光ケーブル。
11. 前記一又は複数の光ファイバのコア径が６０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光ケーブル。
12. 前記一又は複数の光ファイバのガラス部分の径が６０μｍ以上１３０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光ケーブル。
13. 前記一又は複数の光ファイバのコアがガラスから成り、前記一又は複数の光ファイバのクラッドがプラスチックから成ることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光ケーブル。
14. 前記一又は複数の光ファイバが、クラッドの外周に配置された着色層を更に有することを特徴とする、請求項１３に記載の光ケーブル。
15. 前記複数の光ファイバが、並列配置され一体化されて光ファイバテープ心線を構成していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光ケーブル。

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