JP2022190317A - 光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】 伝送特性の良好な光ファイバケーブルを提供する。
【解決手段】 光ファイバケーブル1は、スロットを用いないスロットレス型ケーブルであり、ケーブルコア15、テンションメンバ9、外被13等により構成される。ケーブルコア15は、複数の光ファイバ心線3からなるコア部4と、コア部4の外周に巻き付けられる押さえ巻き部材とを有する。ケーブルコア15の長手方向に垂直な断面図において、ケーブルコア15の両側方にはテンションメンバ9が設けられる。ケーブルコア15及びテンションメンバ9等を覆うように外被13が設けられる。ここで、外被13とケーブルコア15との間には、クリアランス17が設けられる。
【選択図】図1
【解決手段】 光ファイバケーブル1は、スロットを用いないスロットレス型ケーブルであり、ケーブルコア15、テンションメンバ9、外被13等により構成される。ケーブルコア15は、複数の光ファイバ心線3からなるコア部4と、コア部4の外周に巻き付けられる押さえ巻き部材とを有する。ケーブルコア15の長手方向に垂直な断面図において、ケーブルコア15の両側方にはテンションメンバ9が設けられる。ケーブルコア15及びテンションメンバ9等を覆うように外被13が設けられる。ここで、外被13とケーブルコア15との間には、クリアランス17が設けられる。
【選択図】図1
Description
本発明は、伝送特性に優れる光ファイバケーブルに関するものである。
SNSや動画配信サービス等の普及によるデータトラフィックの増大に伴い、超多心光ケーブルが普及してきている。超多心光ケーブルでは、限られた大きさのケーブル内に多数の光ファイバを実装する必要があり、それを実現するためにスロットレス構造の光ケーブルが使用されている。
スロットレス構造の光ケーブルとしては、例えば、複数の光ファイバユニットの外周に外被を設け、外被にテンションメンバを埋め込んだ光ファイバケーブルが提案されている(例えば特許文献1)。
近年、さらなる多心化のため、直径200μmの細径光ファイバを使用するなどの技術が用いられている。しかし、細径光ファイバのような曲げに弱い光ファイバを超多心スロットレスケーブルに使用すると、伝送特性が悪化するという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、伝送特性の良好な光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
前述した目的を達するために本発明は、ケーブルコアと、前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記ケーブルコアの両側方に設けられるテンションメンバと、前記テンションメンバおよび前記ケーブルコアを覆うように設けられる外被と、を具備し、前記ケーブルコアは、複数の光ファイバ心線からなるコア部と、前記コア部の外周に巻き付けられる押さえ巻き部材と、を有し、前記外被と前記ケーブルコアとの間にクリアランスが設けられることを特徴とする光ファイバケーブルである。
前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記外被の内部の断面積に対する前記クリアランスの断面積が3%~7%であることが望ましい。
前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記外被の内部の断面積に対する前記クリアランスの断面積が4%~6%であることがさらに望ましい。
本発明によれば、外被とケーブルコアとの間にクリアランスが設けられるため、ケーブルコアへの外被からの締め付けがなく、また、内部の光ファイバ心線の移動が許容されるため、光ファイバ心線の伝送損失の増大を抑制することができる。
特に、ケーブルコアと外被との間のクリアランスの大きさを適切に設定することでより良好な伝送特性を得ることができる。
本発明によれば、伝送特性の良好な光ファイバケーブルを提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1は、光ファイバケーブル1の断面図である。光ファイバケーブル1は、スロットを用いないスロットレス型ケーブルであり、ケーブルコア15、テンションメンバ9、外被13等により構成される。
ケーブルコア15は、外形が略円形であり、複数の光ファイバ心線3からなるコア部4と、コア部4の外周に巻き付けられる押さえ巻き部材とを有する。なお、コア部4は、複数の光ファイバユニット5が撚り合わせられて形成される。また、光ファイバユニット5は、複数の光ファイバ心線3が撚り合わせられて形成される。光ファイバ心線3は、例えば、長手方向に対して間欠的に接着された、間欠接着型の光ファイバテープ心線が適用可能である。
コア部4の外周には、押さえ巻き部材7が巻き付けられる。押さえ巻き部材7は、テープ状の部材や不織布等であり、例えば縦添え巻きによってコア部4の外周を一括して覆うように配置される。すなわち、押さえ巻き部材7の長手方向が光ファイバケーブル1の軸方向と略一致し、押さえ巻き部材7の幅方向が光ファイバケーブル1の周方向となるように複数の光ファイバユニット5の外周に縦添え巻きされる。
押さえ巻き部材7によって、内部のコア部4が適度に拘束され、光ファイバユニット5の撚り戻り等が抑制される。なお、押さえ巻き部材7の外周には、図示を省略した押さえ巻き紐等が巻き付けられて、押さえ巻き部材7の口開き等が抑制される。
ケーブルコア15の長手方向に垂直な断面図において、ケーブルコア15の両側方にはテンションメンバ9が設けられる。すなわち、一対のテンションメンバ9がケーブルコア15を挟んで対向する位置に設けられる。また、テンションメンバ9の対向方向と略直交する方向に、ケーブルコア15を挟んで対向するように引き裂き紐11が設けられる。
ケーブルコア15の外周には、外被13が設けられる。テンションメンバ9および引き裂き紐11は、外被13に埋設される。すなわち、ケーブルコア15及びテンションメンバ9等を覆うように外被13が設けられる。外被13の外形は略円形である。外被13は、例えばポリオレフィン系の樹脂である。
ここで、外被13とケーブルコア15との間には、クリアランス17が設けられる。すなわち、ケーブルコア15(押さえ巻き部材7)の外周面の全周が外被と密着するのではなく、隙間が形成される。
この際、ケーブルコア15の長手方向に垂直な断面において、外被13の内部の断面積に対するクリアランス17の断面積が3%~7%であることが好ましく、さらに4%~6%であることが望ましい。外被13の内部の断面積は、外被13の内径をAとすると、(A/2)2・πで算出される。また、クリアランス17の断面積は、ケーブルコア15の外径をBとすると、(A/2)2・π-(B/2)2・πで算出される。したがって、クリアランスの断面積率は、{(A/2)2・π-(B/2)2・π}/{(A/2)2・π}×100%で算出される。
クリアランス17の断面積率が小さすぎると、クリアランス17を形成した効果が小さくなる。すなわち、クリアランス17が小さ過ぎると、光ファイバケーブル1内での光ファイバ心線3が移動する自由度が小さく、局所的な曲げが発生し伝送損失が悪化する。
一方、クリアランス17を大きくしすぎると、光ファイバケーブル1の外径が大きくなるとともに、製造時における外被13内部でのケーブルコア15の偏心による影響が大きくなる。
例えば、通常、光ファイバケーブル1を製造する際には、ローラ等を通過する際やボビン等への巻取りの際に、光ファイバケーブル1が所定の曲率で曲げられる。この際、ケーブルコア15は、外被13の内部において曲げの内側を通過する。このため、曲げ部においては、ケーブルコア15が、外被13の内部の中心に位置せず、常に曲げの内側に沿うように配置される傾向がある。
このように、ケーブルコア15が曲げの中心に近い部位に配置されることで、外被13の全長に対して、ケーブルコア15の全長が短くなる。このため、光ファイバケーブル1を伸ばして使用する際に、ケーブルコア15に引張応力が付与された状態となる。この結果、内部の光ファイバ心線3の伝送損失が悪化するおそれがある。
これに対し、ケーブルコア15の長手方向に垂直な断面において、外被13の内部の断面積に対するクリアランス17の断面積が3%~7%であれば、伝送損失の低減に対して良好な効果を得ることができ、さらに4%~6%であればより効果的である。
なお、このように外被13とケーブルコア15との間にクリアランス17を形成する方法としては、例えば、外被13の押出金型の口径を、クリアランスの分だけわずかに大きくしておく方法がある。また、金型径の変更に加え、押出圧力、押出温度、冷却条件等を適宜調整することで、クリアランス17の大きさを変化させることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、ケーブルコア15と外被13との間にクリアランス17を設けたため、内部の光ファイバ心線3の締め付けが小さく、コア部4において光ファイバ心線3の移動も許容されるため、伝送損失の増大を抑制することができる。
また、クリアランス17の断面積率を適正にすることで、より効率よく上記の効果を得ることができる。
なお、このような効果は、細径(200μm以下)の光ファイバを用いた場合に特に効率よく得ることができ、さらに、超多心(例えば1700心以上)の場合に効果的である。
各種の光ファイバケーブルを作成して、伝送損失を評価した。
まず、直径200μmの光ファイバ12本を間欠的に接着し、12心の間欠テープ心線を作成した。光ファイバとしては、1.31μm帯のものと、1.51μm帯のものを用いた。この間欠テープ心線を12本撚り合わせ、2mm幅のプラスチックテープを巻付けた144心の光ファイバユニットを構成した。さらに、144心の複数の光ファイバユニットを撚り合わせた上で、押さえ巻き部材を縦添えし、フォーミング治具で丸めた上に、ナイロン製の押え糸を巻付け、ケーブルコアを作成した。
なお、ケーブルコアとしては、1728心、3456心、6912心のものを作成した。例えば、3456心の光ファイバケーブルは、ケーブルコア径はφ17mm、外被厚3.5mmとした。
φ1.8mmの鋼線を使用したテンションメンバと、外被を切裂く引き裂き紐と共に、外被材(LLDPE)を、φ115mmの押し出し機で押出被覆して、被覆後に20℃まで冷却することで、光ファイバケーブルを作成した。この際、外被の押出金型の口径を含む押出条件を変化させて、クリアランスの大きさを調整した。
なお、クリアランスの大きさは、作成された光ファイバケーブルを切断し、樹脂埋めして研磨し、拡大鏡によって外被の内径及びケーブルコアの外径を測定することで算出した。
得られたそれぞれの光ファイバケーブルに対して、3000mの光ファイバケーブルを1600mm径のドラムに巻き付けた状態で、全ての光ファイバに対して伝送損失を測定した。結果を表1~表3に示す。
表1~表3に示すように、1728心~6912心のいずれの光ファイバケーブルにおいても、1.31μm帯の光ファイバの場合には、クリアランスの断面積率が3%~7%のときに最大伝送損失が0.40%以下となり、1.55μm帯の光ファイバの場合には、クリアランスの断面積率が3%~7%のときに最大伝送損失が0.30%以下となった。
特に、クリアランスの断面積率が4%~6%の場合には、1.31μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.38%以下となり、1.55μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.28%以下となった。
一方、クリアランスの断面積率が2%の場合には、1.31μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.40%を超え、1.55μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.30%を超える結果となり、上記の範囲と比較して、伝送損失がやや高くなった。これは、クリアランスを形成することによる効果はあるものの、その効果が小さく、上記の範囲と比較して、伝送損失の抑制効果が小さかったためと考えられる。
また、クリアランスの断面積率が8%の場合にも、1.31μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.40%を超え、1.55μm帯の光ファイバの場合には、最大伝送損失が0.30%を超える結果となり、上記の範囲と比較して、伝送損失がやや高くなった。これは、クリアランスを形成することによる効果はあるものの、前述したように、クリアランスが大きいことで、製造時におけるケーブルコアと外被との全長の差が大きくなり、ケーブルコアに対して引張応力が付与されているためと考えられる。
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1………光ファイバケーブル
3………光ファイバ心線
4………コア部
5………光ファイバユニット
7………押さえ巻き部材
9………テンションメンバ
11………引き裂き紐
13………外被
15………ケーブルコア
17………クリアランス
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4………コア部
5………光ファイバユニット
7………押さえ巻き部材
9………テンションメンバ
11………引き裂き紐
13………外被
15………ケーブルコア
17………クリアランス
Claims (3)
- ケーブルコアと、
前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記ケーブルコアの両側方に設けられるテンションメンバと、
前記テンションメンバおよび前記ケーブルコアを覆うように設けられる外被と、
を具備し、
前記ケーブルコアは、複数の光ファイバ心線からなるコア部と、前記コア部の外周に巻き付けられる押さえ巻き部材と、を有し、
前記外被と前記ケーブルコアとの間にクリアランスが設けられることを特徴とする光ファイバケーブル。 - 前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記外被の内部の断面積に対する前記クリアランスの断面積が3%~7%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバケーブル。
- 前記ケーブルコアの長手方向に垂直な断面において、前記外被の内部の断面積に対する前記クリアランスの断面積が4%~6%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバケーブル。
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JP2021098582A Pending JP2022190317A (ja) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | 光ファイバケーブル |
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2021
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