JP2019008118A - Optical fiber core wire protective structure - Google Patents
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Description
本発明は光ファイバ心線保護構造に関する。 The present invention relates to an optical fiber core protection structure.
光ファイバケーブル等に用いられる光ファイバ心線の保護のために、光ファイバ心線を保護材で覆うことが行われる。例えば、特許文献1には、光ファイバ心線に保護用のナイロンネットを被せた構造が開示されている。 In order to protect an optical fiber core used for an optical fiber cable or the like, the optical fiber core is covered with a protective material. For example, Patent Document 1 discloses a structure in which an optical fiber core wire is covered with a protective nylon net.
ところが、ナイロンネットは伸張状態で光ファイバ心線を覆っており、それが高温雰囲気での使用や吸湿により膨張すると、その膨張が光ファイバの出射パターンに影響を及ぼすという問題がある。 However, the nylon net covers the optical fiber core in a stretched state, and there is a problem that when the nylon net expands due to use in a high temperature atmosphere or moisture absorption, the expansion affects the emission pattern of the optical fiber.
本発明の課題は、温度変化や湿度による光ファイバの出射パターンへの影響を抑制することができる光ファイバ心線保護構造を提供することである。 The subject of this invention is providing the optical fiber core wire protection structure which can suppress the influence on the output pattern of an optical fiber by a temperature change and humidity.
本発明は、光ファイバを有する光ファイバ心線と、前記光ファイバ心線の一部分を覆うように設けられた自己保形性を有するチューブ状保護材と、前記光ファイバ心線の前記チューブ状保護材で覆われたのとは異なる一部分を覆うように設けられた自己保形性を有するスパイラル状保護材とを備えた光ファイバ心線保護構造である。 The present invention provides an optical fiber core having an optical fiber, a tube-shaped protective material having a self-holding property provided so as to cover a part of the optical fiber core, and the tube-shaped protection of the optical fiber core. An optical fiber core protection structure including a spiral protective material having a self-shaped retaining property provided so as to cover a part different from that covered with the material.
本発明によれば、光ファイバ心線が自己保形性を有するチューブ状保護材及びスパイラル状保護材で覆われているので、自己保形性を有するチューブ状保護材及びスパイラル状保護材の温度変化や吸湿に伴う寸法変化が光ファイバに及ぼす影響が小さく或いは全くなく、その結果、温度変化や湿度による光ファイバの出射パターンへの影響を抑制することができる。 According to the present invention, since the optical fiber core wire is covered with the tube-shaped protective material and the spiral-shaped protective material having the self-shaping property, the temperature of the tube-shaped protective material having the self-shaped property and the spiral-shaped protective material. A change or a dimensional change accompanying moisture absorption exerts little or no influence on the optical fiber, and as a result, the influence of the temperature change and humidity on the output pattern of the optical fiber can be suppressed.
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
(実施形態1)
図1A及びBは、実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aを示す。実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aは、例えば可視光や紫外光やレーザ光を伝送するための光ファイバケーブル等に用いられるものである。
(Embodiment 1)
1A and 1B show an optical fiber core protection structure A according to Embodiment 1. FIG. The optical fiber core protection structure A according to the first embodiment is used for, for example, an optical fiber cable for transmitting visible light, ultraviolet light, or laser light.
実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aは、光ファイバ心線10とそれを覆うチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30とを備える。実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aの長さは例えば5m以上20m以下である。
The optical fiber core protection structure A according to the first embodiment includes an
光ファイバ心線10は、光ファイバ11とそれを被覆するジャケット12とを有する。光ファイバ心線10の外径は例えば0.1mm以上2mm以下である。
The optical
光ファイバ11は、相対的に高屈折率なコア11aとそれを被覆する相対的に低屈折率なクラッド11bとで構成されている。光ファイバ11は、例えば、コア11aが純粋石英で形成されており、クラッド11bが屈折率を低下させるドーパントがドープされた石英で形成されている。光ファイバ11の外径は例えば50μm以上1200μm以下である。コア11aの直径は例えば5μm以上1000μm以下である。コア11aの開口数(NA)は例えば0.10以上0.30以下である。なお、光ファイバ11は、クラッド11bの外側を更に被覆するサポート層が設けられていてもよい。
The
ジャケット12は、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等で形成された単一層で構成されていてもよく、また、例えばシリコーン樹脂の内側バッファ層とそれを被覆するナイロン樹脂或いはフッ素樹脂の外側被覆層との二層で構成されていてもよい。
The
チューブ状保護材20は、自己保形性を有する樹脂チューブで構成されており、光ファイバ心線10の一部分、具体的には長さ方向の中間部分が挿通され、その光ファイバ心線10の中間部分を覆うように設けられている。ここで、「自己保形性」とは、常温及び常圧において、外力が作用しない状態で形状を保持することをいい、チューブ状保護材20の場合、常温及び常圧において、光ファイバ心線10の挿通の有無によらず、外力が作用しない状態で丸孔の長尺チューブ形状を保持することをいう。
The tube-shaped
チューブ状保護材20を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などのフッ素系樹脂等が挙げられる。チューブ状保護材20を形成する樹脂材料の線膨張率は、温度変化に伴うチューブ状保護材20の寸法変化による光ファイバ11の出射パターンへの影響を抑制する観点から、好ましくは2.0×10−4/℃以下、より好ましくは1.5×10−4/℃以下である。チューブ状保護材20を形成する樹脂材料の吸水率は、吸湿に伴うチューブ状保護材20の寸法変化による光ファイバ11の出射パターンへの影響を抑制する観点から、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。
Examples of the resin material that forms the tube-shaped
チューブ状保護材20の外径は例えば3mm以上10mm以下である。チューブ状保護材20の内径は例えば2mm以上7mm以下である。チューブ状保護材20の内径は、光ファイバ心線10の外径と同一でもよいが、チューブ状保護材20の温度変化や吸湿に伴う寸法変化の光ファイバ11への影響を小さくする観点から、光ファイバ心線10の外径よりも大きいことが好ましい。つまり、チューブ状保護材20には、光ファイバ心線10が遊びを有する状態で挿通されていることが好ましい。チューブ状保護材20の肉厚は例えば1mm以上3mm以下である。
The outer diameter of the tube-shaped
スパイラル状保護材30は、長尺の樹脂バンドが螺旋状に延びるように設けられて形成された自己保形性を有する疑似チューブで構成されており、光ファイバ心線10のチューブ状保護材で覆われたのとは異なる一部分、具体的にはチューブ状保護材で覆われた中間部分の両側の両端部のそれぞれが挿通され、その光ファイバ心線10の端部を覆うように設けられている。スパイラル状保護材30は、樹脂バンドの側端間に隙間が空くように、従って、その隙間から光ファイバ心線10が露出するように樹脂バンドが螺旋状に設けられていてもよく、また、樹脂バンドの側端が当接又は側辺部が重複するように、従って、光ファイバ心線10が露出しないように樹脂バンド螺旋状に設けられていてもよい。ここで、疑似チューブのスパイラル状保護材30における「自己保形性」とは、常温及び常圧において、光ファイバ心線10の挿通の有無によらず、外力が作用しない状態で丸孔の長尺疑似チューブ形状を保持することをいう。
The spiral
スパイラル状保護材30を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などのフッ素系樹脂等が挙げられる。スパイラル状保護材30を形成する樹脂材料は、チューブ状保護材20を形成する樹脂材料と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20を形成する樹脂材料と異なっていてもよい。スパイラル状保護材30を形成する樹脂材料の線膨張率は、温度変化に伴うスパイラル状保護材30の寸法変化による光ファイバ11の出射パターンへの影響を抑制する観点から、好ましくは2.0×10−4/℃以下、より好ましくは1.5×10−4/℃以下である。スパイラル状保護材30を形成する樹脂材料の吸水率は、吸湿に伴うスパイラル状保護材30の寸法変化による光ファイバ11の出射パターンへの影響を抑制する観点から、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.15質量%以下である。
Examples of the resin material forming the spiral
スパイラル状保護材30の長さは例えば50mm以上500mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの外径は例えば3mm以上10mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの外径は、チューブ状保護材20の外径と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の外径よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の外径よりも大きくてもよい。
The length of the spiral
スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は例えば2mm以上7mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は、チューブ状保護材20の内径と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の内径よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の内径よりも大きくてもよい。スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は、光ファイバ心線10の外径と同一でもよく、また、内径の拡大がある程度可能であるので、光ファイバ心線10の外径よりも若干小さくてもよいが、チューブ状保護材20の温度変化や吸湿に伴う寸法変化の光ファイバ11への影響を小さくする観点から、光ファイバ心線10の外径よりも大きいことが好ましい。つまり、スパイラル状保護材30の疑似チューブには、光ファイバ心線10が遊びを有する状態で挿通されていることが好ましい。
The inner diameter of the pseudo tube of the spiral
スパイラル状保護材30の疑似チューブの肉厚、つまり、スパイラル状保護材30を構成する樹脂バンドの厚さは例えば1mm以上3mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの肉厚は、チューブ状保護材20の肉厚と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の肉厚よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の肉厚よりも大きくてもよい。スパイラル状保護材30を構成する樹脂バンドの幅は例えば20mm以上10mm以下である。
The thickness of the pseudo tube of the spiral
以上の構成の実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aは、先端に金具や光コネクタが取り付けられ、そのまま又はSUS可撓管に挿通されてデバイス等に組み付けられる。 The optical fiber core wire protection structure A according to the first embodiment having the above-described configuration is attached to a metal fitting or an optical connector at the tip, and is assembled to a device or the like as it is or inserted into a SUS flexible tube.
実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aは、光ファイバ心線10をチューブ状保護材20に挿通させると共に、光ファイバ心線10をスパイラル状保護材30に挿通させる、又は、光ファイバ心線10にスパイラル状保護材30を構成する樹脂バンドを螺旋状に巻き付けることにより組み立てることができる。この組立作業性の観点からは、チューブ状保護材20の両端のそれぞれにスパイラル状保護材30が係合等の物理的手段及び/又は接着剤等の化学的手段により結合して一体化することにより単一の保護部材を構成していることが好ましい。
The optical fiber core protection structure A according to the first embodiment allows the optical
このような実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aによれば、光ファイバ心線10が自己保形性を有するチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30で覆われているので、自己保形性を有するチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30の温度変化や吸湿に伴う寸法変化が光ファイバ11に及ぼす影響が小さく或いは全くなく、その結果、温度変化や湿度による光ファイバ11の出射パターンへの影響を抑制することができる。
According to such an optical fiber core protection structure A according to the first embodiment, the
ところで、仮に、全長に亘ってスパイラル状保護材が設けられている場合には、構造全体が高い可撓性を有することとなるので、スパイラル状保護材に光ファイバ心線を挿通させる作業が困難を伴うこととなり、光ファイバ心線保護構造の組立作業性が劣ることとなる。また、全長に亘ってチューブ状保護材が設けられている場合には、構造全体が高い剛性を有することとなるので、端部を引き回して組み立てする作業が困難を伴うこととなり、光ファイバ心線保護構造のデバイス等への組付作業性が劣ることとなる。しかしながら、実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aによれば、チューブ状保護材20が設けられた中間部分では、剛性の高い構造本体が構成されるので、そこには光ファイバ心線10を容易に挿通させることができ、そのため光ファイバ心線保護構造Aの優れた組立作業性を得ることができる。また、スパイラル状保護材30のみが設けられた端部では、高い可撓性を有することとなるので、端部を引き回して接続する作業が容易となり、光ファイバ心線保護構造Aのデバイス等への優れた組付作業性を得ることができる。
By the way, if the spiral protective material is provided over the entire length, the entire structure has high flexibility, and therefore it is difficult to insert the optical fiber core through the spiral protective material. As a result, the assembling workability of the optical fiber core protection structure is inferior. In addition, when the tube-shaped protective material is provided over the entire length, the entire structure has high rigidity, so that the work of drawing and assembling the end part is difficult, and the optical fiber core wire Assembling workability to a device having a protective structure is inferior. However, according to the optical fiber core protection structure A according to the first embodiment, a structure body having high rigidity is formed in the intermediate portion provided with the tube-shaped
実施形態1に係る光ファイバ心線保護構造Aは、第1変形例として、図2に示すように、中間部分において、一対のチューブ状保護材20の間にスパイラル状保護材30が設けられた構成であってもよい。この中間部分のスパイラル状保護材30は、その両側のチューブ状保護材20に係合等の物理的手段及び/又は接着剤等の化学的手段により結合して一体化していることが好ましい。かかる構成によれば、中間部分のスパイラル状保護材30が設けられた部分での屈曲性が高められるので、光ファイバ心線保護構造Aのデバイス等へのより優れた組付作業性を得ることができる。
As shown in FIG. 2, the optical fiber core protection structure A according to Embodiment 1 is provided with a spiral
第2変形例として、図3Aに示すように、スパイラル状保護材30の内側先端部がチューブ状保護材20に差し入れられ、それによって光ファイバ心線10をチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30の両方が重複して覆う重複保護部分40を含んだ構成であってもよい。この重複保護部分40の長さは例えば50mm以上300mm以下である。また、この場合、スパイラル状保護材30の外径は、チューブ状保護材20の内径と同一又はそれより小さいことが好ましいが、外径の縮小がある程度可能であるので、チューブ状保護材20の内径よりも若干大きくてもよい。なお、図3Bに示すように、光ファイバ心線10の全体を覆うようにスパイラル状保護材30が設けられると共に、その中間部分を覆うようにチューブ状保護材20が設けられ、中間部分の全体が重複保護部分40となった構成であってもよい。
As a second modification, as shown in FIG. 3A, the inner tip of the spiral
第3変形例として、図4Aに示すように、チューブ状保護材20の両側の先端部がスパイラル状保護材30に差し入れられ、それによって光ファイバ心線10をチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30の両方が重複して覆う重複保護部分40を含んだ構成であってもよい。この重複保護部分40の長さは例えば50mm以上300mm以下である。また、この場合、スパイラル状保護材30の内径は、チューブ状保護材20の外径と同一又はそれより大きいことが好ましいが、内径の縮小がある程度可能な場合は、チューブ状保護材20の外径よりも若干小さくてもよい。なお、図4Bに示すように、光ファイバ心線10の中間部分を覆うようにチューブ状保護材20が設けられると共に、その上から全体を覆うようにスパイラル状保護材30が設けられ、中間部分の全体が重複保護部分40となった構成であってもよい。
As a third modified example, as shown in FIG. 4A, the tip portions on both sides of the tubular
(実施形態2)
図5A及びBは、実施形態2に係る光ファイバ心線保護構造Aを示す。なお、実施形態1と同一名称の部分は、実施形態1と同一符号で示す。
(Embodiment 2)
5A and 5B show an optical fiber core protection structure A according to the second embodiment. In addition, the part of the same name as Embodiment 1 is shown with the same code | symbol as Embodiment 1. FIG.
実施形態2に係る光ファイバ心線保護構造Aでは、光ファイバ心線10が複数本集束されて光ファイババンドルBを構成しており(図5Bでは7本)、この光ファイババンドルBがチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30で覆われて保護されている。光ファイババンドルBに含まれる光ファイバ心線10の本数は例えば2本以上200本以下である。
In the optical fiber core protection structure A according to Embodiment 2, a plurality of
チューブ状保護材20の外径は例えば3mm以上25mm以下である。チューブ状保護材20の内径は例えば2mm以上23mm以下である。チューブ状保護材20の内径は、光ファイババンドルBの外径と同一でもよいが、チューブ状保護材20の温度変化や吸湿に伴う寸法変化の光ファイバ11への影響を小さくする観点から、光ファイババンドルBの外径よりも大きいことが好ましい。つまり、チューブ状保護材20には、光ファイババンドルBが遊びを有する状態で挿通されていることが好ましい。チューブ状保護材20の肉厚は例えば1.5mm以上10mm以下である。
The outer diameter of the tube-shaped
スパイラル状保護材30の長さは例えば50mm以上500mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの外径は例えば2mm以上12mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの外径は、チューブ状保護材20の外径と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の外径よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の外径よりも大きくてもよい。スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は例えば1.5mm以上10mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は、チューブ状保護材20の内径と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の内径よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の内径よりも大きくてもよい。スパイラル状保護材30の疑似チューブの内径は、光ファイババンドルBの外径と同一でもよく、また、内径の拡大がある程度可能であるので、光ファイババンドルBの外径よりも若干小さくてもよいが、チューブ状保護材20の温度変化や吸湿に伴う寸法変化の光ファイバ11への影響を小さくする観点から、光ファイババンドルBの外径よりも大きいことが好ましい。つまり、スパイラル状保護材30の疑似チューブには、光ファイババンドルBが遊びを有する状態で挿通されていることが好ましい。スパイラル状保護材30の疑似チューブの肉厚、つまり、スパイラル状保護材30を構成する樹脂バンドの厚さは例えば0.4mm以上2mm以下である。スパイラル状保護材30の疑似チューブの肉厚は、チューブ状保護材20の肉厚と同一であってもよく、また、チューブ状保護材20の肉厚よりも小さくてもよく、更に、チューブ状保護材20の肉厚よりも大きくてもよい。スパイラル状保護材30を構成する樹脂バンドの幅は例えば2mm以上10mm以下である。
The length of the spiral
その他の構成及び作用効果は実施形態1と同一である。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.
実施形態2に係る光ファイバ心線保護構造Aは、第1変形例として、図6に示すように、一端部においてバンドルが光ファイバ心線10に分岐し、分岐した各光ファイバ心線10がスパイラル状保護材30で覆われた構成であってもよい。
As shown in FIG. 6, the optical fiber core protection structure A according to the second embodiment has a bundle branching into an
なお、その他の変形例として、実施形態1における図2に示すのと同様、中間部分において、一対のチューブ状保護材20の間にスパイラル状保護材30が設けられた構成であってもよい。また、図3A及びB並びに図4A及びBに示すのと同様、光ファイババンドルBをチューブ状保護材20及びスパイラル状保護材30の両方が重複して覆う重複保護部分40を含んだ構成であってもよい。
As another modification, a configuration in which a spiral
(その他の実施形態)
上記実施形態1及び2では、端部にスパイラル状保護材30が設けられた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、端部の引き回しが必要ない場合には、図7Aに示すように、一方の端部にチューブ状保護材20が設けられた構成であってもよく、また、図7Bに示すように、中間部にスパイラル状保護材30が設けられているとともに両方の端部にチューブ状保護材20が設けられた構成であってもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the spiral
本発明は光ファイバ心線保護構造の技術分野について有用である。 The present invention is useful in the technical field of optical fiber core protection structures.
A 光ファイバ心線保護構造
B 光ファイババンドル
10 光ファイバ心線
11 光ファイバ
11a コア
11b クラッド
12 ジャケット
20 チューブ状保護材
30 スパイラル状保護材
40 重複保護部分
A Optical fiber core protection structure B
Claims (5)
前記光ファイバ心線の一部分を覆うように設けられた自己保形性を有するチューブ状保護材と、
前記光ファイバ心線の前記チューブ状保護材で覆われたのとは異なる一部分を覆うように設けられた自己保形性を有するスパイラル状保護材と、
を備えた光ファイバ心線保護構造。 An optical fiber core having an optical fiber;
A tube-shaped protective material having a self-holding property provided so as to cover a part of the optical fiber core;
A spiral-shaped protective material having a self-holding property provided so as to cover a portion different from that covered with the tubular protective material of the optical fiber core;
Optical fiber core wire protection structure.
前記チューブ状保護材に前記スパイラル状保護材が結合している光ファイバ心線保護構造。 The optical fiber core protection structure according to claim 1,
An optical fiber core protection structure in which the spiral protective material is bonded to the tubular protective material.
前記スパイラル状保護材が端部に設けられている光ファイバ心線保護構造。 In the optical fiber core wire protecting structure according to claim 1 or 2,
An optical fiber core protection structure in which the spiral protective material is provided at an end.
前記光ファイバ心線を前記チューブ状保護材及び前記スパイラル状保護材の両方が重複して覆う重複保護部分を含む光ファイバ心線保護構造。 In the optical fiber core wire protecting structure according to any one of claims 1 to 3,
An optical fiber core protection structure including an overlapping protection portion that covers both the tube-shaped protective material and the spiral-shaped protective material overlapping the optical fiber core.
前記光ファイバ心線が複数本集束されて光ファイババンドルを構成している光ファイバ心線保護構造。 In the optical fiber core wire protecting structure according to any one of claims 1 to 4,
An optical fiber core protecting structure in which a plurality of the optical fiber cores are converged to form an optical fiber bundle.
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