JP2018180540A - 構内光ケーブル設置用途のための小型水平バックボーンケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】小型の高充填密度及び高引張荷重強度の、構内光ケーブル設置用途のための小型水平バックボーンケーブルを提供する。【解決手段】光ファイバケーブル１０は、光ファイバ１２、補強糸１４及びジャケット１６を含む。各光ファイバは、標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する。ジャケットは、ミリメートル四方当たり約１．２５本のファイバより高い充填密度で、光ファイバ及び補強糸を内包する。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
２０１７年４月１１日出願の米国仮特許出願第６２／４８４０８１号の発明の名称“ＣＯＭＰＡＣＴ ＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬ ＢＡＣＫＢＯＮＥ ＣＡＢＬＥＳ ＦＯＲ ＰＲＥＭＩＳＥＳ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＡＢＬＩＮＧ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ”の優先権をここに主張し、その内容がその全体においてここに参照として取り込まれる。

光ファイバ配線ケーブルは、一般的に、ジャケットに内包された２本以上の光ファイバを備える。サービスプロバイダ中央局及びデータセンタ施設のオーバーヘッドラダーラック及び床下トレーにおける長い水平配管のために設計されたケーブルは、通常、水平バックボーンケーブルといわれ、設置プロセスの引張張力に耐えるように高い引張強度並びに圧砕及びねじれ耐性を高めるように高い剛性を有し、比較的壊れやすいガラス光ファイバを保護する。引張強度を与えるには、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）又は他のアラミド糸が、ファイバとジャケットの間に補強層の形式でケーブルに含まれ得る。圧砕及びねじれ耐性を提供するには、ファイバとアラミド糸の層との間にアクリレートマトリックス層が設けられ得る。そのようなケーブルの例として、直径５．４ｍｍに２４本のファイバ及び直径４．５ｍｍに１２本のファイバで使用可能なＯＦＳ社のＡｃｃｕＰａｃｋ（登録商標）ケーブルがある。

帯域幅需要は増加し続けており、サービスプロバイダ及びデータセンタオペレータは、中央局及びエッジデータセンタなどの既存の物理的施設からのさらに多くのデータを扱わなくてはならないことが多い。これらの施設では、既存のオーバーヘッドラダーラック及び床下トレーにおけるケーブル設置のための容量が限られている。既存のラック及びトレーの容量で増加している帯域幅需要を収容するには、これらの環境で用いられるケーブルのファイバ充填密度が増加され得る。ケーブルの外径は、ファイバ充填密度、すなわち、含まれ得る光ファイバの本数における制限因子である。ケーブル径を増加せずに充填密度を増加させると、アラミド補強糸のための空間がほとんどなくなってしまう。

ガラス光ファイバ表面の欠陥によって、ファイバは、比較的低レベルの引張歪みで破損を引き起こし得る。国際電気標準会議（ＩＥＣ）の技術的勧告６２０４８に記載されるように、欠陥が大きいほど、ファイバの破損を引き起こすのに要する歪みは小さくなる。そのような欠陥を排除するために、１２５ミクロンのガラスクラッド径を有する従来の光ファイバは、通常、製造プロセス中に耐力試験を受ける。ＩＥＣ６０７９３−２−５９及びテルコーディアＧＲ−２０などの規格に記載されるように、１２５ミクロンのガラス径を有する従来の光ファイバに対する標準的耐力試験荷重は０．６９ギガパスカル（ＧＰａ）であり、１．０パーセントの歪み耐性をもたらす。

光ファイバは、圧砕及び引張荷重に対して機械的保護を提供するケーブルにパッキングされなくてはならない。テルコーディアＧＲ−４０９又はＩＣＥＡ−Ｓ−５９６などの一般的北米業界基準は、設置中のファイバの最大歪みが０．６パーセント未満のファイバ歪み耐性であるように、ケーブルが設計されることを要件とする。この制限は、現場設置中の安全性についての因子を提供する。これは、０．６９ＧＰａ荷重で耐力試験される１２５ミクロンのガラス径を有する従来のファイバの場合について、標準的設置引張荷重で０．６パーセントのファイバ歪み限度を意味する。

光ファイババックボーンケーブルについて北米業界基準の設置引張荷重の要件は、１２本以下のファイバを有するケーブルのファイバに対して４４０ニュートン（Ｎ）、及び１２本より多くのファイバを有するケーブルのファイバに対して６６０Ｎである。これらの要件を満たす小型、すなわち、小径光ファイバケーブルの提供には課題があり、それは以下で説明するように本発明によって対処され得る。

発明の実施形態は、小型の高充填密度で高引張荷重強度の光ファイバケーブルに関する。例示の実施形態では、光ファイバケーブルは、各々が水平バックボーンケーブルに対する標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する複数の光ファイバを、複数の補強糸及びジャケットとともに備え得る。ジャケットは、ミリメートル四方当たり１．２５本のファイバより高い充填密度で、複数の光ファイバ及び複数の補強糸を内包する。

他のシステム、方法、構成及び効果は、以下の図面及び詳述の調査により当業者には明らかであり又は明らかとなる。そのような追加的システム、方法、構成及び効果のすべてがこの説明に含まれ、明細書の範囲内にあり、付随する特許請求の範囲によって保護されることを目的とする。

発明は、以下の図面を参照してより理解を深めることができる。図面の構成要素は、必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を明確に示すように強調している。

図１は、発明の例示の実施形態による小型光ファイババックボーンケーブルの断面図である。 図２は、発明の例示の実施形態による他の小型光ファイババックボーンケーブルの断面図である。

図１に示すように（縮尺通りでない）、発明の図解又は例示の実施形態では、光ファイバケーブル１０は、複数の光ファイバ１２を含む。各光ファイバ１２は、標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する。当業者にはよく分かるように、光ファイバ１２の各々の標準的設置引張荷重下でのファイバ歪みは、ＴＩＡ−４５５−３８（「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｉｂｅｒ Ｓｔｒａｉｎ ｉｎ Ｃａｂｌｅｓ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｌｏａｄ」）に記載の手順を用いて測定され得る。ここで用いられる用語の「標準的設置引張荷重」は、室内ケーブルに対するテルコーディアＧＲ−４０９及びＡＮＳＩ／ＩＣＥＡ−Ｓ−８３−５９６規格に規定されるように、１２本以下のファイバを有する水平バックボーンケーブルのファイバに対して４４０Ｎ、及び１２本より多くのファイバを有する水平バックボーンケーブルのファイバに対して６６０Ｎを意味する。

実用的な理由から、耐力試験はファイバの製造状況に制限され得るが、１パーセントより大きい歪み（すなわち、０．６９ＧＰａより大きい荷重）に対して耐力試験された光ファイバ１２は、一般的な業界基準によって、標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有することが許容される点が留意され得る。したがって、標準的設置引張荷重下で光ファイバ１２のファイバ歪みを測定することによって、耐力試験を除去し、又は耐力試験の代用としての役割を果たし得る。

各光ファイバ１２は、約１２５μｍ（マイクロメートル又は「ミクロン」）のクラッド径、及び約２５０μｍの全体又はコーティング径を有し得るが、発明の他の実施形態では、他のファイバ径が適切な場合もある。光ファイバケーブル１０は、複数の補強糸１４及びジャケット１６をさらに含む。ジャケット１６は、ファイバ１２がミリメートル四方当たり（ｍｍ^２当たり）約１．２５本のファイバより高い充填密度でパッキングされるように、複数の光ファイバ１２及び複数の補強糸１４を内包する。標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きい高ファイバ歪みによって、前述の構成は、従来の社会通念で考えられるよりも少ない補強糸を含むことができる。補強糸の量を減少することによって、上記のｍｍ^２当たり約１．２５本のファイバより多い高ファイバ充填密度が可能となる。

一例では、複数の光ファイバ１２は、１２本以下の光ファイバ１２を備える。この例では、補強糸１４は、全線密度約５６８０デニールのアラミド糸を備える。５６８０デニールのアラミド補強糸１４は、例えば、デュポン社製のＫｅｖｌａｒ（登録商標）又は帝人社製のＴｗａｒｏｎ（登録商標）タイプ２２００などの、１４２０デニールの高弾性アラミド糸の４本撚り線（すなわち、１４２０×４＝５６８０）からなり得る。これによって、光ファイバケーブル１０は、０．６パーセントより大きいファイバ歪みで北米業界基準の４４０Ｎの設置引張荷重を満たすことができる。この例では、ジャケット１６は、光ファイバケーブル１０の外径を３．０ｍｍで画定し得る。

図１に示す例では、光ファイバケーブル１０は、各々が２５０μｍのコーティング径を有し各々が標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する１２本以下の光ファイバ１２、１４２０デニールのアラミド糸１４の４本撚り線、並びに光ファイバケーブル１０の３ｍｍの外径を画定するように光ファイバ１２及び補強糸１４を内包するジャケット１６からなる。図１に示す例では、光ファイバケーブル１０は、正確に１２本の光ファイバ１２を有する。さらに他の例（図示せず）では、１２本以下の光ファイバ１２は、正確に２本の光ファイバ１２、正確に４本の光ファイバ１２、正確に６本の光ファイバ１２又は正確に８本の光ファイバ１２からなり得る。

図２に示すように（縮尺通りでない）、発明の他の例示の実施形態では、光ファイバケーブル２０は、複数の光ファイバ２２を含む。各光ファイバ２２は、標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する。各光ファイバ２２は、約１２５μｍのクラッド径、及び約２５０μｍの全体又はコーティング径を有し得る。光ファイバケーブル２０は、複数の補強糸２４及びジャケット２６をさらに含む。ジャケット２６は、ファイバ２２がｍｍ^２当たり約１．２５本のファイバより高い充填密度でパッキングされるように、複数の光ファイバ２２及び複数の補強糸２４を内包する。標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きい高ファイバ歪みによって、前述の構成は、従来の社会通念で考えられるよりも少ない補強糸を含むことができる。補強糸の量を減少することによって、上記のｍｍ^２当たり約１．２５本のファイバより多い高ファイバ充填密度が可能となる。

一例では、複数の光ファイバ２２は、１２本より多くの光ファイバ２２を備える。光ファイバ２２は、２つの束２８及び３０で構成され得る。束２８及び３０は、識別の役に立つように、着色結束スレッド（図示せず）で巻き付けられ得る。束のスレッドは、密なピッチで付加されて、ジャケット２６がケーブルの末端で除去される場合に束２８及び３０の容易な分離を可能とする。交互に、１３〜２４本目のファイバは、光ファイバにプリントされたダッシュマーク（図示せず）によって識別され得る。この例では、補強糸２４は、線密度約８５２０デニールのアラミド糸を備える。８５２０デニールの複数のアラミド補強糸２４は、例えば、デュポン社製のＫｅｖｌａｒ（登録商標）４９又は帝人社製のＴｗａｒｏｎ（登録商標）タイプ２２００などの、１４２０デニールの高弾性アラミド糸の６本撚り線（すなわち、１４２０×６＝８５２０）からなり得る。これによって、光ファイバケーブル２０は、北米業界基準の６６０Ｎの設置引張荷重を満たすことができる。この例では、ジャケット２６は、光ファイバケーブル２０の外径を３．８ｍｍで画定し得る。

図２に示す例では、光ファイバケーブル２０は、各々が２５０μｍのコーティング又は全体径を有し各々が標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する１２本より多く２４本以下の光ファイバ２２、１４２０デニールのアラミド糸の６本撚り線、並びに光ファイバケーブル２０の３．８ｍｍの外径を画定するように光ファイバ２２及び補強糸２４を内包するジャケット２６からなる。図２に示す例では、光ファイバケーブル２０は、正確に２４本の光ファイバ２２を有する。さらに他の例（図示せず）では、１２本より多く２４本以下の光ファイバ２２は、正確に１６本の光ファイバ２２からなり得る。

発明の１以上の図解又は例示の実施形態は、上記の通りである。例示の実施形態によると、小型化及び高許容性の歪み限度は、高い歪み耐性に対して既に試験された小型な光ファイバと比較的少量の補強糸との組合せによって実現される。ただし、発明は、添付の特許請求の範囲によって規定され、記載した特定の実施形態に限定されないことが分かるはずである。

Claims (13)

1. 各々が標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する複数の光ファイバ、
   複数の補強糸、及び
   前記複数の光ファイバ及び複数の補強糸を内包するジャケット
   を備えた光ファイバケーブルであって、前記複数の光ファイバがミリメートル四方当たり約１．２５本のファイバより高い充填密度で内包された光ファイバケーブル。
2. 各光ファイバが約１２５マイクロメートルのクラッド径を有する、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
3. 各光ファイバが約２５０マイクロメートルのコーティング径を有する、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
4. 前記複数の光ファイバが１２本以下の光ファイバを備え、
   前記複数の補強糸が５６８０デニールを有し、
   前記ジャケットが前記光ファイバケーブルの約３ミリメ−トルの外径を画定する、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
5. 前記複数の補強糸が１４２０デニールのアラミド糸の４本撚り線からなる、請求項４に記載の光ファイバケーブル。
6. 前記複数の光ファイバが１２本より多くの光ファイバを備え、
   前記複数の補強糸が８５２０デニールを有し、
   前記ジャケットが前記光ファイバケーブルの３．８ミリメ−トルの外径を画定する、請求項１に記載の光ファイバケーブル。
7. 前記複数の補強糸が１４２０デニールのアラミド糸の６本撚り線からなる、請求項６に記載の光ファイバケーブル。
8. 各々が標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する１２本以下の光ファイバ、
   １４２０デニールのアラミド糸の４本撚り線、及び
   前記光ファイバケーブルの約３ミリメートルの外径を画定するように前記１２本以下の光ファイバ及び４本撚り線のアラミド糸を内包するジャケット
   からなる光ファイバケーブル。
9. 各光ファイバが約１２５マイクロメートルのクラッド径を有する、請求項８に記載の光ファイバケーブル。
10. 各光ファイバが約２５０マイクロメートルのコーティング径を有する、請求項８に記載の光ファイバケーブル。
11. 各々が標準的設置引張荷重下で０．６パーセントより大きいファイバ歪みを有する１２本より多くの光ファイバ、
    １４２０デニールのアラミド糸の６本撚り線、及び
    前記光ファイバケーブルの約３．８ミリメートルの外径を画定するように前記１２本より多くの光ファイバ及び６本撚り線のアラミド糸を内包するジャケット
    からなる光ファイバケーブル。
12. 各光ファイバが約１２５マイクロメートルのクラッド径を有する、請求項１１に記載の光ファイバケーブル。
13. 各光ファイバが約２５０マイクロメートルのコーティング径を有する、請求項１１に記載の光ファイバケーブル。

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