JP2018194581A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】光ユニットの移動量を抑えつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】複数本の光ファイバ心線、または複数本の光ファイバ心線を並べたテープ心線１３が集められて螺旋状に撚られてなる光ユニット１０と、光ユニットの両側に配置された２本のテンションメンバ１２と、２本のテンションメンバを結ぶ線分と並行する方向に光ユニットを挟んで配置された２枚の介在テープ１６と、光ユニットの周囲を覆うケーブル外被１１とを備えた光ファイバケーブル１である。ケーブル外被に対する光ユニットの引き抜き力が、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内である。【選択図】図１

Description

本発明は、テープ心線が集められて螺旋状に撚られてなる光ユニットをケーブル外被で被覆する光ファイバケーブルに関し、特に、ケーブルの中間で光ファイバ心線を分岐し、中間引落しを行う配線ケーブルに関する。

近年、光ファイバケーブルをメタルケーブル並みに曲げたいという要求があり、許容曲げ径が小さくなってきている。しかしながら、光ファイバケーブルを小径で曲げると、光ファイバ心線にひずみが生じて破断する場合があるため、光ファイバ心線を予め圧縮した状態で光ファイバケーブル内に入れた構造が提案されている。しかし、この構造では、ケーブル内で光ファイバが蛇行した状態となったり、時間経過に伴って光ファイバ心線がケーブル端末よりも突き出て曲がったりすることで、光ファイバの伝送特性が悪化することがある。この対策として、例えば、特許文献１には、光ファイバ心線の引き抜き力を規定して、光ファイバ心線の突き出し量を抑える技術が開示されている。

特開２０１２−１４５７５８号公報

ところで、光ファイバケーブルが円弧状に曲げられると、光ファイバケーブル内に収容された光ユニットには、光ファイバケーブルの曲げ中心よりも内側に圧縮応力が生じ、光ファイバの伝送特性が悪化する原因になる。この圧縮応力を分散させるために、光ユニットを螺旋状に撚ることがある。しかしながら、この撚られた光ユニットをケーブル外被で覆った構造の場合、光ユニットがケーブル外被に対して容易に動けなくなるため、光ファイバの伝送特性が悪化するという問題がある。一方、この撚られた光ユニットをケーブル外被で覆った構造においても、光ユニットをケーブル外被に対して容易に移動できるようにすると、ケーブルを曲げた時などに、光ユニットがケーブル端末から突出して損傷しやすくなるという問題がある。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、光ユニットの移動量を抑えつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、複数本の光ファイバ心線、または複数本の光ファイバ心線を並べたテープ心線が集められて螺旋状に撚られてなる光ユニットと、該光ユニットの両側に配置された２本のテンションメンバと、該２本のテンションメンバを結ぶ線分と並行する方向に前記光ユニットを挟んで配置された２枚の介在テープと、該光ユニットの周囲を覆うケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力が、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内である。

上記によれば、光ユニットの移動量を抑えつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる。

本発明の第１実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図である。 光ファイバの伝送特性の評価結果を説明するための表である。 光ユニットの移動量の評価結果を説明するための表である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本発明の一態様に係る光ファイバケーブルは、（１）複数本の光ファイバ心線、または複数本の光ファイバ心線を並べたテープ心線が集められて螺旋状に撚られてなる光ユニットと、該光ユニットの両側に配置された２本のテンションメンバと、該２本のテンションメンバを結ぶ線分と並行する方向に前記光ユニットを挟んで配置された２枚の介在テープと、該光ユニットの周囲を覆うケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力が、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内である。
螺旋状に撚られた光ユニットをケーブル外被で覆ったケーブル構造において、光ユニットをケーブル外被から引き抜くために要する力が１３０（Ｎ／５ｍ）を超えると、光ユニットが容易に動けなくなり、光ファイバの伝送特性が悪化する。一方、光ユニットの引き抜き力が１０（Ｎ／５ｍ）未満になると、ケーブル端末における光ユニットの移動量が±１０（ｍｍ）以内に収まらなくなる。
よって、光ユニットを牽引するために必要な力を１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内にすれば、光ユニットの移動量を抑えつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる。

（２）前記１３０（Ｎ／５ｍ）は、前記光ファイバケーブルを、直線状態から直径１００（ｍｍ）の棒状部材に１周巻きつけて光ファイバの伝送特性を測定した場合、該１周巻きつけた後の光損失増加量が、測定波長１５５０（ｎｍ）において０．１（ｄＢ／心）以下になる際の前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力であり、前記１０（Ｎ／５ｍ）は、前記光ファイバケーブルを、常温状態で中空部材の内側に設置し、振幅を±４０（ｍｍ）、振動数を３（Ｈｚ）、加振数を１００万（回）として振動させた場合、前記光ファイバケーブルの端末における前記光ユニットの移動量が±１０（ｍｍ）以内になる際の前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力である。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら、本発明による光ファイバケーブルの好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図であり、光ファイバケーブル１は、例えば断面矩形状の本体部２を有している。なお、本発明は、屋外向けの光ファイバケーブルのように、本体部２と支持線部を首部で連結した自己支持型の構造にも適用可能である。

本体部２は、中心に光ユニット１０を有し、その両側に２本で一対のテンションメンバ（抗張力体ともいう）１２が設けられており、ケーブル外被（シースともいう）１１で一体的に被覆されている。
光ユニット１０は、例えば２枚のテープ心線１３を集めて形成されており、螺旋状に撚られている。なお、図１では、撚られた光ユニット１０の一断面を示している。

螺旋状に撚られた光ユニット１０のピッチは、約１５０（ｍｍ）から約１０００（ｍｍ）の範囲であり、圧縮応力を分散させるために、好ましくは３３０（ｍｍ）程度に設定される。

テープ心線１３は、例えば４本の光ファイバ心線を並列に配置し、全長に亘って共通被覆でテープ状に一体化したものである。
光ファイバ心線は、例えば、標準外径１２５μｍのガラスファイバに被覆外径が２５０μｍ前後の被覆を施した光ファイバ素線と称されるものの外側に、さらに着色被覆を施したものであるが、これに限られるものでは無く、被覆外径が１６５μｍ、２００μｍ程度の細径ファイバであってもよい。また、光ファイバ心線の心数は、２心、８心など任意の心数を選択できる。また、被覆外径が５００μｍ程度の太径の光ファイバ素線であってもよい。

また、上記のテープ心線１３に替えて、間欠テープ心線であってもよい。間欠テープ心線は、複数本の光ファイバ心線が平行一列に配列され、隣り合う光ファイバ心線同士を連結部と非連結部により間欠的に連結して形成されたでものである。なお、連結部と非連結部を１心毎に設ける必要はなく、例えば２心毎に設けてもよい。なお、図１のテープ心線は、間欠テープ心線の例である。

あるいは、被覆を各光ファイバ心線の形状に沿うように窪ませたテープ心線であってもよい。この構造の場合、被覆を工具でしごくと、その応力によって心線間に亀裂が生じるので、容易に光ファイバ心線毎に分割することができる。また、テープ心線では無く、単心の光ファイバ心線を複数揃えたものであってもよい。

テンションメンバ１２は、光ユニット１０の両側に、この光ユニット１０の長手方向に沿って略平行にそれぞれ配置されている。テンションメンバ１２には、引っ張りや圧縮に対する耐力を有する線材として、例えば鋼線やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、アラミド繊維などが用いられる。２本のテンションメンバ１２を並べた場合、光ファイバケーブル１はテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向（縦方向ともいう）には曲がりにくくなり、テンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して直交する方向（横方向）に曲がりやすくなる。

図１に示すように、光ユニット１０の周囲には、介在物１５や介在テープ１６が設けられている。
介在テープ１６は、２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して並行する方向に並ぶように２枚配置され、光ユニット１０を挟んでケーブル長手方向に延びている。介在テープ１６は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のテープ状部材であり、ケーブル外被１１の押出時や光ファイバケーブル１の解体時に、その内部の光ユニット１０を保護できる。

介在物１５は、例えばポリエチレン（ＰＥ）製の繊維状の部材であり、２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向（縦方向）に２個配置され、光ユニット１０を挟んでいる。なお、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂製のヤーンを用いてもよい。また、本発明は、介在物を省略した構造にも適用可能である。

ケーブル外被１１は、本体部２の被覆を構成し、押し出し成形によって、硬質の樹脂（例えばポリエチレン製）で光ユニット１０やテンションメンバ１２、介在テープ１６などを覆う。矩形状の本体部２には、２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向（縦方向）に約６ｍｍ程度の幅を有した長径面が設けられ、テンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して直交する方向（横方向）に約３ｍｍ程度の幅を有した短径面が設けられる。

本体部２の長径面には、外被引裂き用の２対のノッチ１４が設けられている。ノッチ１４は断面Ｖ字状に形成されており、そのＶ字の二等分線上に位置する先端が、２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して直交する方向（横方向）で対峙している。

図２は、本発明の第２実施形態による光ファイバケーブルの一例を示す図である。この第２実施形態と図１で説明した第１の実施形態とは、介在物１５の位置が異なる。詳しくは、図２に示した光ファイバケーブル１では、介在物１５が、介在テープ１６と同様に、２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して直交する位置に２個、光ユニット１０を挟んで配置され、光ユニット１０と介在テープ１６との間に設けられている。他の構造は第１の実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。

図３は、光ファイバの伝送特性の評価結果を説明する表である。
伝送特性は、５（ｍ）の光ファイバケーブル１を、直線状態から棒状部材（直径１００（ｍｍ））に１周巻きつけ、光ファイバの伝送特性をＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｅｒ）測定器で測定した（測定波長１５５０（ｎｍ））。そして、１ターン後の光損失増加量が０．１（ｄＢ／心）以下になる場合を良好（○）、ならない場合を不良（×）と判定した。

図１で説明した構造で８心、つまり、４心で２枚のテープ心線１３（計８心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被１１で覆い、介在物１５を２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向（縦方向）の位置に配置した場合（「試料１」と称する）、テープ心線１３をケーブル外被１１から引き抜くために要する力（以下、「心線引き抜き力」と称する）は、図３に示すように、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好であったが、心線引き抜き力が１３０（Ｎ／５ｍ）を超え、１６０（Ｎ／５ｍ）や２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

次に、図示は省略したが、４心で４枚のテープ心線（計１６心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被で覆い、図１と同様に、介在物を配置した場合（「試料２」と称する）、心線引き抜き力は、図３に示すように、試料１と同様に、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好、１６０（Ｎ／５ｍ）や２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

また、図示は省略したが、４心で６枚の間欠テープ心線（計２４心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被で覆い、図１と同様に、介在物を配置した場合（「試料３」と称する）、心線引き抜き力は、図３に示すように、試料１，２と同様に、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好、１６０（Ｎ／５ｍ）や２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

続いて、図２で説明した構造で８心、つまり、４心で２枚のテープ心線１３（計８心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被１１で覆い、介在物１５を２本のテンションメンバ１２の中心を結ぶ方向に対して直交する位置に配置した場合（「試料４」と称する）、心線引き抜き力は、図３に示すように、１０（Ｎ／５ｍ）から１６０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好、心線引き抜き力が１６０（Ｎ／５ｍ）を超え、２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

次に、図示は省略したが、４心で４枚のテープ心線（計１６心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被で覆い、図２と同様に、介在物を配置した場合（「試料５」と称する）、心線引き抜き力は、図３に示すように、試料４と同様に、１０（Ｎ／５ｍ）から１６０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好、２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

また、図示は省略したが、４心で６枚の間欠テープ心線（計２４心）を集めて螺旋状に撚ったものをケーブル外被で覆い、図２と同様に、介在物を配置した場合（「試料６」と称する）、心線引き抜き力は、図３に示すように、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）までは、光損失増加量が良好、１６０（Ｎ／５ｍ）や２００（Ｎ／５ｍ）の場合には不良であった。

図４は、光ユニットの移動量の評価結果を説明するための表である。
光ユニットの移動量の評価では、まず、５（ｍ）の光ファイバケーブル１を、常温にて中空部材の内側に設置し、振幅±４０（ｍｍ）、振動数３（Ｈｚ）、加振数１００万（回）として振動試験を実施した。そして、ケーブル端末の移動量が±１０（ｍｍ）以内になる場合を良好（○）、ならない場合を不良（×）と判定した。

試料１の場合、心線引き抜き力は、図４に示すように、１３０（Ｎ／５ｍ）から１０（Ｎ／５ｍ）までは、テープ心線１３の移動量が±１０（ｍｍ）以内となったので良好、心線引き抜き力が１０（Ｎ／５ｍ）未満になり、７（Ｎ／５ｍ）や５（Ｎ／５ｍ）の場合には、不良であった。

試料２の場合、心線引き抜き力は、図４に示すように、試料１と同様に、１３０（Ｎ／５ｍ）から１０（Ｎ／５ｍ）までは良好、心線引き抜き力が７（Ｎ／５ｍ）や５（Ｎ／５ｍ）の場合には、不良であった。
なお、試料３〜６においても、心線引き抜き力は、図４に示すように、１３０（Ｎ／５ｍ）から１０（Ｎ／５ｍ）までは良好、心線引き抜き力が７（Ｎ／５ｍ）や５（Ｎ／５ｍ）の場合には、不良であった。

このように、螺旋状に撚られた光ユニット１０をケーブル外被１１で覆ったケーブル構造において、心線引き抜き力が１３０（Ｎ／５ｍ）を超えると、図３に示すように、光ユニット１０のテープ心線１３が容易に動けなくなり、光ファイバの伝送特性が悪化する。一方、心線引き抜き力が１０（Ｎ／５ｍ）未満になると、図４に示すように、ケーブル端末におけるテープ心線の移動量が±１０（ｍｍ）以内に収まらなくなる。
よって、心線引き抜き力を１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内にすれば、光ユニットの移動量を抑えつつ、光ファイバの伝送特性の悪化を防止することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…光ファイバケーブル、２…本体部、１０…光ユニット、１１…ケーブル外被、１２…テンションメンバ、１３…テープ心線、１４…ノッチ、１５…介在物、１６…介在テープ。

Claims (2)

1. 複数本の光ファイバ心線、または複数本の光ファイバ心線を並べたテープ心線が集められて螺旋状に撚られてなる光ユニットと、該光ユニットの両側に配置された２本のテンションメンバと、該２本のテンションメンバを結ぶ線分と並行する方向に前記光ユニットを挟んで配置された２枚の介在テープと、該光ユニットの周囲を覆うケーブル外被とを備えた光ファイバケーブルであって、
   前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力が、１０（Ｎ／５ｍ）から１３０（Ｎ／５ｍ）の範囲内である、光ファイバケーブル。
2. 前記１３０（Ｎ／５ｍ）は、前記光ファイバケーブルを、直線状態から直径１００（ｍｍ）の棒状部材に１周巻きつけて光ファイバの伝送特性を測定した場合、該１周巻きつけた後の光損失増加量が、測定波長１５５０（ｎｍ）において０．１（ｄＢ／心）以下になる際の前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力であり、
   前記１０（Ｎ／５ｍ）は、前記光ファイバケーブルを、常温状態で中空部材の内側に設置し、振幅を±４０（ｍｍ）、振動数を３（Ｈｚ）、加振数を１００万（回）として振動させた場合、前記光ファイバケーブルの端末における前記光ユニットの移動量が±１０（ｍｍ）以内になる際の前記ケーブル外被に対する前記光ユニットの引き抜き力である、請求項１に記載の光ファイバケーブル。