JP2022132153A - ケーブルアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性があり、かつマイクロベンディングを最小限に抑える、ＭＴフェルールに終端するように構成されているケーブルアセンブリを提供する。【解決手段】（ａ）複数のファイバ１０１と、（ｂ）コネクタ１０２と、（ｃ）複数のファイバの少なくとも第１の部分を含み、コネクタに終端されている、少なくとも第１の平坦リボン化部１０３と、（ｄ）複数のファイバの少なくとも第２の部分を含む、少なくとも第１の非平坦部１０４とを含む光ケーブルアセンブリ１００。【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、光回路に関し、より詳細には、可撓性部分を有する光回路に関する。

出願人は、マルチファイバケーブルアセンブリの重大な欠点を発見した。従来のマルチファイバケーブルアセンブリの終端は、通常、複数のファイバをリボン化して、フェルール、例えば、ＭＴフェルールで終端するための平坦部を設ける必要がある。この手法に関する問題は、ケーブルアセンブリのリボン化部が面内で曲がることができず、面外でしか曲がることできないため、リボンケーブルの可撓性が厳しく制限されることである。さらに、リボン化部は、断面強度が弱い傾向にあるため、熱収縮ファイバ保護が追加されるとロールアップ（roll up）する。このロールアップにより、移行部のマイクロベンディング（micro-bending）による挿入損失が大きくなり得る。
出願人は、リボン化部が、通常、このロールアップ状態を防ぐために２インチの最小長を必要とすることを見出した。リボン化ケーブルのさらに別の欠点は、保護用のファーケーションチューブ（furcation tubing、分岐チューブ）の追加などの他の保護方法が、リボンファイバへの移行部を使用することなくＭＴフェルールに直接終端することができないことである。

可撓性があり、かつマイクロベンディングを最小限に抑える、ＭＴフェルールに終端するように構成されているケーブルアセンブリが必要である。本発明は、特にこの必要性を満たす。

出願人は、リボン化部と非リボン化部とを含み、リボン化部でアセンブリを容易にコネクタ化することができ、それにもかかわらず非リボン化部で軸方向の曲げが可能である、ファイバアセンブリを構成する手法を開発した。より詳細には、非リボン化部は、リボン化部のファイバを再構成して、ファイバの柔軟性のない平面整列（rigid planar alignment）をなくし、ファイバを任意の方向に自由に曲げることができるようにする。このような手法により、通常は平坦なリボンケーブルの長さに沿った任意の場所、または光回路から延びる脚部に沿った任意の場所に、全軸屈曲部（full axial flex sections）を実装することが容易になる。さらに、非リボン化部上に外装を追加することにより、普通なら脆弱な個別のファイバが露出することになる、これらの屈曲部が保護される。

一実施形態において、本発明は、（ａ）複数のファイバと、（ｂ）コネクタと、（ｃ）複数のファイバの少なくとも第１の部分を含み、コネクタに終端されている、少なくとも第１の平坦リボン化部と、（ｄ）複数のファイバの少なくとも第２の部分を含む、少なくとも第１の非平坦部と、を含む光ケーブルアセンブリに関する。

本発明はまた、光ケーブルアセンブリを作製する方法に関する。一実施形態において、方法は、（ａ）平坦なリボン化ケーブルの少なくとも第１の部分を剥ぎ取り、ケーブルの少なくとも第２の部分を剥ぎ取らずに残すことであって、少なくとも第１の部分は少なくとも１つの非平坦部を形成し、少なくとも第２の部分は少なくとも１つの平坦部を形成し、少なくとも１つの平坦部はケーブルの端部にあり、少なくとも１つの非平坦部はケーブルの少なくとも１つの平坦部の内側にある、剥ぎ取り、残すことと、（ｂ）少なくとも１つの平坦部をコネクタにより終端することと、（ｃ）少なくとも１つの非平坦部を外装により包むことであって、少なくとも１つの非平坦部内のファイバが互いに対して自由に動く、包むこととを含む。
別の実施形態において、方法は、（ａ）複数のファイバを基板に引き回すことであって、複数のファイバの各々は２つの端部を有し、端部の各々は基板から延び、複数のファイバのうちの異なるファイバの１つ以上の端部が少なくとも第１の脚部および第２の脚部でまとめられ、少なくとも第１の脚部は、異なるファイバの複数の端部を含む、引き回すことと、（ｂ）基板に隣接する第１の脚部の近位部がリボン化されないように、少なくとも第１の脚部の遠位部をリボン化することと、（ｃ）第１の脚部の遠位部をコネクタ化することと、（ｄ）第１の脚部の少なくとも近位部を外装することであって、第１の脚部の近位部のファイバが互いに対して自由に動き、任意の方向に自由に曲がる、外装することとを含む。

本発明の手法は大きな利点を有する。例えば、この技術は、全軸屈曲を必要とする部分の厚さを増加することだけで、薄いファイバ部に可撓性を与える。加えて、本開示は、２０１９年９月５日に出願された米国出願第１６／５６２，０２３号の教示と組み合わせることができる。この教示では、熱収縮外装（例えば、Ｖｅｒｓａｆｉｔ）をフェルールに直接終端させることにより、ミニブーツに取って代わることができる。より詳細には、一実施形態において、外装は薄肉であり、ＭＴフェルールの後ろの平坦部に楕円形のばねを適用することを可能にする。

加えて、本開示に基づいて、従来の光ケーブルのようにリボンに対するうねりの影響（rolling effect）に耐えることなく、ＭＴフェルールの後ろの平坦部の長さを短くすることができる。したがって、フェルールの後ろに少なくとも２インチを必要とする代わりに、平坦部の長さをＭＴフェルール面から１インチ未満に短くすることができる。

さらに、本開示により、光アセンブリの構成のバリエーションが可能になる。例えば、一実施形態において、光アセンブリは、ＭＴフェルール終端のための端部の平坦部間に、所与の平坦長内の複数の円形部または１つの長い円形部を含むことができる。他の実施形態において、ファイバの外装保護は、平坦から円形へと移行し平坦へと戻る移行部を覆うだけでよい。例えば、追加のファイバ保護が不要であれば、平坦なリボン部分が覆われないままであってよいため、これらの領域の厚さがさらに小さくなる。ここでも、さらに他の実施形態が、本開示に照らして当業者に明らかであろう。

以下で、添付図面を参照しながら、本発明について例として説明する。

本発明のケーブルアセンブリの一実施形態の概略断面図である。 複数の平坦部と非平坦部とを有する本発明の２つのケーブルアセンブリを示す図である。 可撓性光回路を組み込んだ、本発明の光アセンブリの概略図である。 複数の積層列を有する、本発明の光アセンブリの斜視図である。

図１を参照すると、本発明の光ケーブルアセンブリ１００の一実施形態が示されている。光ケーブルアセンブリ１００は、複数のファイバ１０１と、コネクタ１０２と、複数のファイバの少なくとも第１の部分を含み、コネクタに終端されている、少なくとも第１の平坦リボン化部１０３と、複数のファイバの少なくとも第２の部分を含む、少なくとも第１の非平坦部１０４とを含む。以下で、これらの特徴について、より詳細に、かつ選択された代替実施形態に関連して説明する。

一実施形態において、平坦部はリボン化される。ファイバのリボン化は周知であり、本明細書では詳細には扱わない。ファイバアレイのリボン化は、通常、１つの平面に沿って並んだ向きに複数のファイバ（例えば、直径２５０ミクロンのファイバ）を整列させ、次いで、バインダを適用してファイバをこの相対位置で保持することを伴うと言えば十分であろう。一般的に、ファイバのリボン化を使用して、ケーブルアセンブリを管理／制御し、かつ／またはコネクタへの終端を容易にする。既知のように、リボン化ケーブルを終端させるために、リボンの一部からバインダおよびファイバの緩衝被覆を剥ぎ取って、裸ファイバ（通常、直径１２５ミクロン）を露出させ、次いで、裸ファイバはフェルールに固定される。

一実施形態において、フェルールはＭＴ型フェルールであるが、ファイバは、例えば、マルチファイバ終端用のＭＰＯコネクタ、または単一ファイバ終端用のＬＣもしくはＦＣコネクタ型コネクタを含む、任意の既知のフェルールおよび／または光コネクタにより終端されてよい。

一実施形態において、平坦部は、複数のファイバの少なくとも単一の列を含む。１列におけるファイバの数は変化し得る。例えば、一実施形態において、１列のファイバは１２本のファイバを含み、これはＭＴフェルールに共通の構成であるが、列は適切なフェルールと協働する任意の数のファイバを含み得ることを理解すべきである。

一実施形態において、平坦部は、複数のファイバの２つ以上の積層列を含む。例えば、図４を参照すると、多列ケーブルアセンブリ４００が示されている。図示のように、ケーブルアセンブリ４００は、ファイバの２つの積層列４０３ａ、４０３ｂを有する平坦部４０３を含む。２列のファイバは結合して、ケーブルアセンブリ４００の非平坦部４０４を形成する。このような実施形態は、ケーブルアセンブリが、１２本のファイバの２つの列を有する２４ファイバＭＴフェルールなどの、複数列のファイバを有するＭＴフェルールにより終端されるときに好ましいことがある。（多層の手法は、リボンファイバの個々の剥ぎ取りを可能にするために、ＭＴフェルールの端面からの後退をより長くする（例えば、約２インチ）必要があることに留意すべきである。）ここでも、本発明は、積層列の数または各列のファイバの数に関して、いかなる特定のフェルール構成にも限定されない。

一実施形態において、ケーブルアセンブリは、図１のケーブルアセンブリ１００に示すように、第２の平坦部１０７を含む。第２の平坦部は、第１の平坦部にある複数のファイバ１０１と同一のファイバを含んでもよく、または複数のファイバ１０１とは異なる選択のファイバであってもよい。例えば、ケーブルアセンブリ１００は、コネクタ化された異なる群のファイバをブレイクアウト（break out）するように構成されてもよい。図１に示す実施形態において、第１の平坦部のファイバ群と第２の平坦部のファイバ群とは同一である。

一実施形態において、第２の平坦部は第２のコネクタに終端される。ここでも、コネクタは、例えば、ＭＰＯコネクタなどのＭＴフェルールコネクタのような任意の既知の光コネクタであってよい。光アセンブリがブレイクアウトとして使用され、第２の平坦部のファイバ群が第１の平坦部のファイバ群よりも少ないことがある実施形態において、第２のコネクタが異なるサイズであること、またはさらにはＬＣコネクタなどの単一ファイバコネクタであることが一般的であり得る。例えば、このような実施形態において、第２のコネクタは、第１の平坦部のファイバ群のうちの、異なるファイバのサブ群に各々接続された、複数の第２のコネクタを含むことができる。これは、異なるコネクタ構成の本開示に照らして、当業者に明らかであろう。

図１の平坦部はコネクタにより終端されるものとして示されているが、平坦部をコネクタに終端させる必要はない。例えば、図２を参照すると、複数の平坦部２０３、２０７、２２３を有するケーブルアセンブリ２００の実施形態が示され、平坦部２２３はコネクタに終端されるのではなく、図２に示す非平坦部２２４、２０４に接続されている。

平坦部は、様々な方法で形成することができる。一実施形態において、前述したように、複数のファイバの一部がリボン化される。あるいは、ファイバの一部をリボン化する代わりに、ケーブル全体がリボン化された状態からプロセスを開始してもよく、ケーブルアセンブリの一部からバインダを剥ぎ取って、ファイバが互いに対して自由に動くことができるようにし、これにより非平坦部を形成してもよい。さらに他の技術が、本開示に照らして当業者に明らかであろう。

一実施形態において、図１のケーブルアセンブリの平坦部は、非平坦部に隣接している。前述したように、非平坦部は、平坦部のファイバを再構成して、ファイバの柔軟性のない平面整列をなくすことにより、ファイバを任意の方向に自由に曲げることができるようにする。一実施形態において、ファイバは、単に間に接着のない束として配置される。束は、例えば、非平坦部が特定の形状因子のオリフィスを通る必要がある場合に、略円形、環状、またはさらには直線状（rectilinear）などの様々な断面を有することができる。

前述したように、非平坦部は、ケーブルアセンブリを任意の方向に曲げることを容易にするだけでなく、ケーブルアセンブリの応力を緩和して、前述したようにカール（curling）に抵抗するために平坦部を長くする必要がないようにする。例えば、一実施形態において、非平坦部は、平坦部がフェルールの端部から２インチ未満であることを可能にする。実際に、一実施形態において、平坦部は１インチ未満の長さである。ここでも、当業者は、本開示に照らして非平坦部の長さを最適化することができる。

一実施形態において、ケーブルアセンブリは、複数のファイバの少なくとも第４の部分を含む少なくとも第２の非平坦部を含む。例えば、図２を参照すると、ケーブルアセンブリ２００は、複数の非平坦部２０４、２２４を含む。図２の実施形態において、複数のファイバ全体が平坦部および非平坦部の各々に含まれるため、平坦部および円形部のファイバ群は同一である。同様に、図１において、平坦部のファイバ群は、非平坦部１０４のファイバ群と同一である。図２の実施形態と同様に、図１の実施形態において、複数のファイバのすべてが、各平坦部および非平坦部にある。

しかしながら、前述したように、他の実施形態が存在する。例えば、ケーブルアセンブリがファイバ分布のファンアウト（fanout）として使用される場合、複数のファイバの異なる群を、ケーブルアセンブリの異なる平坦部および非平坦部に見つけることができる。これは、以下で説明するように、ケーブルアセンブリが光回路を組み込む場合に特に可能性がある。

一実施形態において、ファイバアセンブリは、光回路、より詳細な実施形態においては、可撓性光回路と一体化される。このような回路は周知である。従来の可撓性光回路は、接着面を有する可撓性基板を含み、この接着面に光ファイバが引き回されて接着され、ファイバが最小の曲げ半径を維持するように配列され定位置に保持されるようになっている。ある長さの各ファイバが基板から延びる。多くの場合、基板から延びるファイバは脚部でまとめられる。

既知のように、可撓性光回路は、光ファイバのハーネスおよびブレイクアウトを提供するためにファイバを管理する際に有用である。出願人による同時係属出願である米国特許出願第１６／５６２，０２３号に記載されているように、ファイバが基板から延びる箇所においてファイバ内に応力が存在する。本発明の教示を用いて、この応力を緩和することができる。より詳細には、一実施形態において、基板から延びるファイバは、非平坦部でまとめられることにより、屈曲して応力を緩和することができる。

ブレイクアウトでは、脚部における１つのファイバ群のうちの１本のファイバを、異なる脚部における別の群の異なるファイバと共に引き回してまとめてもよく、またはファイバが脚部における単一のファイバであってもよい。このような引回しパターンは既知である。一般に、所与の脚部におけるファイバは、共通のコネクタにより終端される。したがって、図３の可撓性光回路における異なるコネクタ間のファイバ群は、変化し得る。

より詳細には、図３を参照すると、光回路と一体化された、本発明のケーブルアセンブリ３００の一実施形態の概略図が示されている。図示のように、ケーブルアセンブリ３００は、複数のファイバ３０１が所定のパターンで接着されている基板３３０を含む。光ファイバを様々な複雑なパターンおよび光回路に敷設できることを理解すべきである。これは周知であり、本明細書では詳細には説明しない。簡単にするために、図３は、比較的少ないファイバを含む単純なパターンを示す。この特定の実施形態において、ケーブルアセンブリ３００は、複数のファイバ３０１の異なる群を各々が含む複数の脚部３３１ａ～３３１ｆを規定するが、任意の構成において任意の数の脚部が可能である。脚部３３１ａを詳細に考察すると、第１のファイバ群が非平坦部３０４で基板３３０から延び、次いで非平坦部３０４は平坦部３０３に移行し、平坦部３０３はコネクタ３０２ａで終端する。簡単にするために、本例では、この群に４本のみのファイバがある。
同様に、脚部３３１ｂにおいて、異なる第２のファイバ群が非平坦部で基板３３０から延び、非平坦部は平坦部に移行し、次いで平坦部はコネクタ３０２ｂで終端する。コネクタ３０２ａ、３０２ｂで終端したファイバは、基板３３０に配置されて、コネクタ３０８ａ～３０８ｄでファイバを異なる群に再び結合する。より詳細には、第１の群および第２の群のファイバは、脚部３３１ｃにおいて最初に非平坦部で延び、次いで非平坦部は平坦部に移行し、平坦部はコネクタ３０８ａで終端する。脚部３３１ｄにおいて、第１の群の２本のファイバが第２の群の１本のファイバに結合され、コネクタ３０８ｂで終端する。脚部３３１ｃと同様に、脚部３３１ｅは、第１の群および第２の群のファイバを含む。脚部３３１ｆは、第２の群の単一のファイバのみを含む。ここでも、ファイバの数、脚部の数、および各脚部におけるファイバの群は、本発明の光回路において無限に構成可能である。

上記の構成の代替実施形態は、可撓性光回路を組み込むことを伴い、ファイバの非直線形パターンは接着剤により永久基板に引き回され、ファイバの直線形部は、仮基板に引き回され、コンフォーマルコーティング（conformal coating）の塗布前にマスクされる。マスクされた領域は、個別のファイバとして残る。一実施形態において、Ｖｅｒｓａｆｉｔなどの熱収縮外装を、これらの個別のファイバ上に追加して、可撓性光回路内に所望の全軸屈曲部を設けてもよい。

一実施形態において、外装は複数のファイバの少なくとも一部を覆う。より詳細には、図１に示すように、外装１０９は、ファイバ１０１を包んで、化学的保護および／または研磨保護を提供する。この特定の実施形態において、外装１０９は、非平坦部１０４のみでファイバを包む。あるいは、図２の実施形態において、外装はケーブルアセンブリ２００の全長を包む。これらの実施形態は、ケーブルアセンブリ全体が外装に囲まれた状態を示すが、他の実施形態が可能である。例えば、図３の実施形態において、基板から延びるファイバのみが外装に包まれる。

一実施形態において、リボンケーブルの周りの外装はまた、フェルールの後端部に接触して密封を形成し、この密封は、エポキシまたは他の接着剤が後部開口部から流出することを防ぐ。逆に、従来技術では、エポキシの漏出を防ぐために、フェルールの後部開口部を本質的に塞ぐブーツが必要である。したがって、特許請求される本発明の外装付きリボンケーブルの大きな利点は、外装が提供する耐摩耗性／耐久性だけでなく、ミニブーツの必要性をなくすことによってフェルールの終端が簡単になることある。一実施形態において、外装は熱収縮材料である。一実施形態において、熱収縮外装はＶｅｒｓａｆｉｔを含む。

Claims (13)

1. 複数のファイバ（１０１）と、
   コネクタ（１０２）と、
   前記複数のファイバ（１０１）の少なくとも第１の部分を含み、前記コネクタに終端されている、少なくとも第１の平坦リボン化部（１０３）と、
   前記複数のファイバ（１０１）の少なくとも第２の部分を含む、少なくとも第１の非平坦部（１０４）と
   を含む、
   光ケーブルアセンブリ（１００）。
2. 少なくとも前記非平坦部上に外装（１０９）をさらに含む、
   請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
3. 前記外装は熱収縮外装である、
   請求項２に記載のケーブルアセンブリ。
4. 前記熱収縮外装はＶｅｒｓａｆｉｔを含む、
   請求項３に記載のケーブルアセンブリ。
5. 前記コネクタはＭＴコネクタである、
   請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
6. 前記平坦部は、前記複数のファイバの少なくとも単一の列を含む、
   請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
7. 前記平坦部は、前記複数のファイバの２つ以上の積層列（４０３ａ、４０３ｂ）を含む、
   請求項６に記載のケーブルアセンブリ。
8. 前記非平坦部は、前記複数のファイバの半径方向分布を含む、
   請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
9. 少なくとも１つの第２のコネクタ（３０８ａ～３０８ｄ）に終端された前記複数のファイバの少なくとも第３の部分における第２の平坦部（３０３）をさらに含む、
   請求項１に記載のケーブルアセンブリ。
10. 前記少なくとも１つの第２のコネクタは、複数のコネクタ（３０８ａ～３０８ｄ）を含む、
    請求項９に記載のケーブルアセンブリ。
11. 前記複数のファイバの少なくとも第４の部分を含むケーブルの少なくとも第２の非平坦リボン化部（３０４）をさらに含む、
    請求項１０に記載のケーブルアセンブリ。
12. ケーブルアセンブリを作製する方法であって、
    複数のファイバを基板に引き回すことであって、前記複数のファイバの各々は２つの端部を有し、前記端部の各々は前記基板から延び、前記複数のファイバのうちの異なるファイバの１つ以上の端部が少なくとも第１の脚部および第２の脚部でまとめられ、少なくとも前記第１の脚部は、異なるファイバの複数の前記端部を含む、引き回すことと、
    前記基板に隣接する前記第１の脚部の近位部がリボン化されないように、少なくとも前記第１の脚部の遠位部をリボン化することと、
    前記第１の脚部の前記遠位部をコネクタ化することと、
    前記第１の脚部の少なくとも前記近位部を外装することであって、前記第１の脚部の前記近位部のファイバが互いに対して自由に動き、任意の方向に自由に曲がる、外装することと
    を含む、方法。
13. 前記複数のファイバは３つ以上の脚部でまとめられ、前記３つ以上の脚部のうちの少なくとも１つは、前記端部のうちの１つのみを含み、
    コネクタ化することは、前記３つ以上の脚部のうちの前記少なくとも１つをコネクタ化することも含む、
    請求項１２に記載の方法。

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