JP2023114328A - Optical fiber cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光ファイバテープ心線が集合された光ファイバケーブルに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical fiber cable in which a plurality of optical fiber tape core wires are assembled.
1本の光ファイバケーブルにおける情報伝送量を増加するため、光ファイバケーブルに、例えば多数の光ファイバテープ心線を高密度に収納し、光ファイバの収納心数を増加させている。光ファイバケーブルへの収納心数が増加すると、光ファイバ心線を特定することが困難になるため、複数の光ファイバテープ心線を束ねて識別を容易にする方法が用いられている。このような、複数の光ファイバテープ心線が束ねられたものを光ファイバユニットと称する。使用時には、この光ファイバユニットから必要な光ファイバテープ心線が取り出されて分岐される。 In order to increase the amount of information transmission in one optical fiber cable, for example, a large number of optical fiber ribbons are packed in the optical fiber cable at high density to increase the number of optical fibers. As the number of cores stored in an optical fiber cable increases, it becomes difficult to specify the optical fiber core wires. A bundle of such optical fiber ribbons is called an optical fiber unit. When used, the necessary optical fiber tape core wires are taken out from this optical fiber unit and branched.
このような光ファイバケーブルにおいては、通常、複数の光ファイバ心線が撚り合わされて光ファイバユニットが形成され、さらに光ファイバユニットが撚り合わせられて光ファイバケーブルが形成される。このように光ファイバ心線等を撚り合わせることで、光ファイバ心線の位置によるばらつきを抑制することができる。 In such an optical fiber cable, a plurality of optical fiber core wires are usually twisted together to form an optical fiber unit, and the optical fiber units are further twisted together to form an optical fiber cable. By twisting the optical fiber core wires and the like in this way, it is possible to suppress variation due to the positions of the optical fiber core wires.
この際、複数の光ファイバの撚り合わせ方向と、複数の光ファイバユニットの撚り合わせ方向とを異なる方向とした光ファイバケーブルがある(特許文献1)。 At this time, there is an optical fiber cable in which the twisting direction of a plurality of optical fibers is different from the twisting direction of a plurality of optical fiber units (Patent Document 1).
また、複数の光ファイバの撚り合わせ方向と、複数の光ファイバユニットの撚り合わせ方向とを同じ方向とした光ファイバケーブルがある(特許文献2)。 Also, there is an optical fiber cable in which the twisting direction of a plurality of optical fibers is the same as the twisting direction of a plurality of optical fiber units (Patent Document 2).
特許文献1は、光ファイバユニットの撚り合わせ方向と、光ファイバユニットを構成する光ファイバの撚り合わせ方向とを異なるようにすることで、張力が付与された際に、光ファイバユニットが撚り戻ろうとする力と、光ファイバ心線が撚り戻ろうとする力とを打ち消すことを目的としたものである。
In
図6は、光ファイバユニット101における光ファイバ心線103の撚り合わせ(左図)と、光ファイバケーブル100における光ファイバユニット101の撚り合わせ(右図)を示す概念図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing the twisting of the optical fiber core wires 103 in the optical fiber unit 101 (left diagram) and the twisting of the optical fiber units 101 in the optical fiber cable 100 (right diagram).
図6の左図に示すように、光ファイバユニット101は、複数の光ファイバ心線103が撚り合わせられて形成される。図示した例では、光ファイバ心線103は時計回りに撚り合わせられる。一方、図6の右図に示すように、光ファイバケーブル100のコアは、複数の光ファイバユニット101が撚り合わせられて形成される。図示した例では、光ファイバユニット101は反時計回りに撚り合わせられる。すなわち、光ファイバ心線103の撚り合わせ方向と光ファイバユニット101の撚り合わせ方向は逆である。この際、特許文献1によれば、光ファイバ心線103の撚りピッチと光ファイバユニット101の撚りピッチとを逆向きで略同一とすることで、張力が付与された際の撚り戻り力を互いに打ち消しあうことができる。なお、光ファイバ心線103及び光ファイバユニット101は、いずれも「撚り返しなし」で撚り合わせられるが、上述した条件によれば、ファイバ心線103を撚り合わせずに、光ファイバユニット101のみを「撚り返し有り」で撚り合わせた場合と略同様の形態となる。なお、撚り返しについては後述する。
As shown in the left diagram of FIG. 6, the optical fiber unit 101 is formed by twisting a plurality of optical fiber core wires 103 together. In the illustrated example, the optical fiber core wires 103 are twisted clockwise. On the other hand, as shown in the right diagram of FIG. 6, the core of the optical fiber cable 100 is formed by twisting a plurality of optical fiber units 101 together. In the illustrated example, the optical fiber units 101 are twisted counterclockwise. That is, the twisting direction of the optical fiber core wires 103 and the twisting direction of the optical fiber unit 101 are opposite. At this time, according to
しかし、光ファイバユニットの撚り合わせ方向と、光ファイバユニットを構成する光ファイバの撚り合わせ方向とが逆向きであるため、光ファイバユニットの内部における光ファイバ心線の撚りが打ち消され、光ファイバケーブル100となった状態では、光ファイバユニット101内部における光ファイバ心線103は常に一定の位置(図中上方)に位置する。すなわち、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット101内での光ファイバ心線103の撚りがなくなるか(撚りピッチ=無限大)、又は、仮に光ファイバ心線103の撚りピッチと光ファイバユニット101の撚りピッチに多少のずれが生じた場合でも、光ファイバユニット101内での光ファイバ心線103の撚りピッチが極めて長周期となる。 However, since the twisting direction of the optical fiber unit and the twisting direction of the optical fibers constituting the optical fiber unit are opposite to each other, the twisting of the optical fiber core wires inside the optical fiber unit cancels out, resulting in an optical fiber cable. In the state of 100, the optical fiber core wire 103 inside the optical fiber unit 101 is always positioned at a fixed position (upper in the drawing). That is, the twisting of the optical fiber core wires 103 in the optical fiber unit 101 in the axial direction of the cable in a cabled state disappears (twist pitch = infinite), or if the twist pitch of the optical fiber core wires 103 Even if the twist pitch of the optical fiber unit 101 is slightly deviated, the twist pitch of the optical fiber core wires 103 in the optical fiber unit 101 becomes extremely long.
この結果、製造した光ファイバケーブルを運搬するためにドラムに巻いた際や、敷設ルートの途中で光ファイバケーブルが曲げられた際に、光ファイバユニット101内におけるそれぞれの光ファイバ心線103同士の間で変形が均一化されずに、一部の光ファイバ心線103の歪みが過剰に大きくなる恐れがある。しかし、光ファイバ心線103の撚りピッチと光ファイバユニット101の撚りピッチを大きく変えてしまうと、張力が付与された際の撚り戻り力を互いに打ち消しあうという特許文献1の目的を達成できなくなる。
As a result, when the manufactured optical fiber cable is wound on a drum for transportation or when the optical fiber cable is bent in the middle of the laying route, the optical fiber core wires 103 in the optical fiber unit 101 are not separated from each other. There is a risk that some of the optical fiber core wires 103 will be strained excessively without uniform deformation between them. However, if the twist pitch of the optical fiber core wire 103 and the twist pitch of the optical fiber unit 101 are greatly changed, the purpose of
これに対し、特許文献2は、光ファイバユニットの撚り方向と、光ファイバユニットを構成する光ファイバの撚り方向とを同じ方向とすることで、光ファイバユニットを撚り合わせる際に、光ファイバ心線の撚りが緩和し、光ファイバ心線の撚りピッチが長周期となることを抑制することを目的としたものである。
On the other hand, in
特許文献2によれば、光ファイバユニットの撚り方向と、光ファイバユニットを構成する光ファイバの撚り方向とが同じ方向であるため、ケーブル化した際にも、光ファイバユニット内部における光ファイバ心線の撚りは打ち消されることはない。また、最終的にケーブル化された際の光ファイバ心線の撚りピッチは、光ファイバユニットを構成する光ファイバの撚りピッチよりもさらに短ピッチとなるが、伝送損失の増大を招かない範囲であれば、特に問題となることはなかった。
According to
一方、特許文献2において、例えば光ファイバユニット同士の撚りピッチを長くすると、光ファイバユニット同士の撚りが均一に保たれずにばらけてしまうおそれがある。このため、光ファイバユニット同士を撚ったコアの上に、押巻きを縦添えした際に、その合わせ目から光ファイバユニットが飛び出すおそれがある。このため、伝送損失の増大の要因となりうる。
On the other hand, in
ここで、従来の光ファイバケーブルでは、ドラムへの巻き付け時や敷設における伝送損失の増加や破断等を考慮して、光ファイバ心線や光ファイバユニットの撚り合わせピッチが設定されていた。しかし、発明者らは、特に10Gbpsを超えるような光通信システムにおいては、偏波モード分散(PMD)が光信号の劣化の主要な原因になりうることに着目した。PMDは、光ファイバ中を伝搬する光の直交する2つの偏波モード間の群遅延差である。このため、従来のように、損失増加のみに注目したのでは十分ではなく、PMDの上昇を抑える必要がある。 Here, in the conventional optical fiber cable, the twisting pitch of the optical fiber core wires and the optical fiber units was set in consideration of the increase in transmission loss, breakage, etc. during winding around the drum and laying. However, the inventors have noticed that polarization mode dispersion (PMD) can be a major cause of degradation of optical signals, especially in optical communication systems exceeding 10 Gbps. PMD is the differential group delay between two orthogonal polarization modes of light propagating in an optical fiber. Therefore, it is not enough to pay attention only to the increase in loss as in the conventional art, and it is necessary to suppress the increase in PMD.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、偏波モード分散の上昇を抑制することが可能な光ファイバケーブルを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical fiber cable capable of suppressing an increase in polarization mode dispersion.
前述した目的を達するために第1の発明は、複数の光ファイバユニットが撚り返しなしで撚り合わせられて形成されるコアと、前記コアの外周に設けられる外被と、を具備し、前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線を撚り合わせて集合して形成され、複数の前記光ファイバ心線の撚り合わせ方向と、前記光ファイバユニットの撚り合わせ方向とが逆方向であり、前記光ファイバ心線の撚りピッチをP1とし、前記光ファイバユニットの撚りピッチをP2とした際に、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する前記光ファイバユニット内での前記光ファイバ心線の撚りピッチP=1/(|(1/P1-1/P2)|)が833mm~1600mmであることを特徴とする光ファイバケーブルである。 In order to achieve the above object, a first invention comprises a core formed by twisting a plurality of optical fiber units without twisting, and a jacket provided on the outer periphery of the core, wherein the light The fiber unit is formed by twisting and gathering a plurality of optical fiber core wires, the twisting direction of the plurality of optical fiber core wires is opposite to the twisting direction of the optical fiber unit, and the light When the twist pitch of the optical fiber core wire is P1 and the twist pitch of the optical fiber unit is P2 , the length of the optical fiber core wire in the optical fiber unit with respect to the axial direction of the cable in a cabled state. The optical fiber cable is characterized in that the twist pitch P=1/(|(1/P 1 −1/P 2 )|) is 833 mm to 1600 mm.
また、第2の発明は、複数の光ファイバユニットが撚り返しなしで撚り合わせられて形成されるコアと、前記コアの外周に設けられる外被と、を具備し、前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線を撚り合わせずに集合して形成され、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する前記光ファイバユニット内での前記光ファイバ心線の撚りピッチPが833mm~1600mmであることを特徴とする光ファイバケーブルである。 A second aspect of the invention comprises a core formed by twisting a plurality of optical fiber units without twisting, and a jacket provided around the outer periphery of the core, wherein the optical fiber units include a plurality of The twist pitch P of the optical fiber core wires in the optical fiber unit with respect to the axial direction of the cable in a cabled state is 833 mm to 1600 mm. An optical fiber cable characterized by
第1の発明及び第2の発明において、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する前記光ファイバユニット内での前記光ファイバ心線の撚りピッチPが1000mm~1400mmであることが望ましい。 In the first and second inventions, it is desirable that the twist pitch P of the optical fiber core wires in the optical fiber unit with respect to the axial direction of the cable in a cabled state is 1000 mm to 1400 mm.
また、第1の発明及び第2の発明において、前記光ファイバ心線は、間欠接着型光ファイバテープ心線であってもよい。 In the first invention and the second invention, the optical fiber core wire may be an intermittent adhesive type optical fiber tape core wire.
第1、第2の発明によれば、光ファイバ心線の撚り合わせ方向と、光ファイバユニットの撚り合わせ方向とが同一方向ではなく、かつ、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット内での光ファイバ心線の撚りピッチを所定の範囲とすることで、光ファイバケーブルを曲げた際の損失増加を抑制することができるとともに、側圧増加に伴うPMDの上昇を抑制することができる。 According to the first and second inventions, the twisting direction of the optical fiber core wire and the twisting direction of the optical fiber unit are not the same direction, and the optical fiber with respect to the axial direction of the cable in a cabled state. By setting the twist pitch of the optical fiber core wire within the unit within a predetermined range, it is possible to suppress an increase in loss when the optical fiber cable is bent, and to suppress an increase in PMD due to an increase in lateral pressure. can.
また、光ファイバ心線が、間欠接着型光ファイバテープ心線であれば、より効率よく光ファイバケーブルを曲げた際の損失増加を抑制することができるとともに、側圧増加に伴うPMDの上昇を抑制することができる。 In addition, if the optical fiber core wire is an intermittent adhesive optical fiber tape core wire, it is possible to more efficiently suppress an increase in loss when the optical fiber cable is bent, and suppress an increase in PMD due to an increase in lateral pressure. can do.
本発明によれば、偏波モード分散の上昇を抑制することが可能な光ファイバケーブルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical fiber cable capable of suppressing an increase in polarization mode dispersion.
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を示す断面図である。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、コア4、押さえ巻き7、テンションメンバ9、引き裂き紐11、外被13等から構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an
コア4は、複数の光ファイバユニット5が撚り返しなしで撚り合わせられて形成される。撚り返しについては後述する。また、光ファイバユニット5は、例えば間欠接着型の複数の光ファイバテープ心線3を撚り合わせて集合して形成される。
The
図2は、間欠接着型の光ファイバテープ心線3を示す斜視図である。光ファイバテープ心線3は、複数の光ファイバ2a、2b、2c、2dが並列され、互いに接着されて形成される。なお、光ファイバテープ心線3を構成する光ファイバの本数は、図示した例には限られない。また、光ファイバ心線としては、必ずしも間欠接着型光ファイバテープ心線でなくてもよい。
FIG. 2 is a perspective view showing an intermittent adhesion type
図2に示すように、本実施形態では、それぞれ隣り合う光ファイバ2a、2b、2c、2d同士が、光ファイバテープ心線3の長手方向に所定の間隔をあけて間欠的に接着部6で接着される。また、幅方向に隣り合う接着部6同士は、光ファイバテープ心線3の長手方向に対してずれて配置されることが望ましい。例えば、互いに隣り合う接着部6が、光ファイバテープ心線3の長手方向に半ピッチずれて形成されることが望ましい。なお、接着部6の長さおよびピッチは図示した例には限られない。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, adjacent optical fibers 2a, 2b, 2c, and 2d are intermittently bonded at a bonding portion 6 at predetermined intervals in the longitudinal direction of the
このように、接着部6を光ファイバテープ心線3の長手方向に対して間欠的に配置することで、非接着部においては、隣り合う光ファイバ2a、2b、2c、2d同士を、光ファイバ2a、2b、2c、2dの並列方向に対して、容易に折り畳む(折り曲げる)ことができる。
By intermittently arranging the bonded portions 6 in the longitudinal direction of the
図1に示すように、複数の光ファイバユニット5の外周には、押さえ巻き7が設けられる。押さえ巻き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複数の光ファイバユニット5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。なお、押さえ巻き7は必ずしも必須ではなく、また、押さえ巻き7を含めてコア4と呼ぶ場合がある。
As shown in FIG. 1, a pressure wrap 7 is provided around the outer periphery of the plurality of
コア4の外周には、外被13が設けられる。外被13は、光ファイバケーブル1を被覆して保護するための層である。光ファイバケーブル1の長手方向に垂直な断面において、外被13の内部には、コア4を挟んで対向する位置に一対のテンションメンバ9が設けられる。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、コア4を挟んで対向するように引き裂き紐11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。
A jacket 13 is provided on the outer circumference of the
次に、光ファイバテープ心線3の撚り合わせについて説明する。図3は、光ファイバユニット5を構成する光ファイバテープ心線3が撚り合わせられる際の、各光ファイバテープ心線3の向きを示した断面概念図である。なお、以下の説明では、簡単のため、光ファイバユニット5が、4本の光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3d(光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dを合わせて、光ファイバテープ心線3と称する場合がある)からなる例について説明する。
Next, the twisting of the
図3の最上段は、光ファイバテープ心線3の撚りの中心Z(黒丸部)の周囲に、光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dが所定の向きに配置された状態である(以下、状態S1とする)。また、それぞれの光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dにおいて、一方の端部の光ファイバをそれぞれA1,B1,C1,D1とする。 3 shows a state in which the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, and 3d are arranged in a predetermined direction around the twist center Z (black circle) of the optical fiber ribbon 3 (see FIG. 3). hereinafter referred to as state S1). In each of the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, and 3d, the optical fibers at one end are A1, B1, C1, and D1, respectively.
なお、状態S1において、図示した例では、全ての光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dは、互いに平行に配置され、かつ、全て同一の方向に向けて配置されているが、このような配置である必要はない。例えば、すべてが互いに異なる向きで配置されてもよい。 In state S1, in the illustrated example, all the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, and 3d are arranged parallel to each other and are all arranged in the same direction. It doesn't have to be a nice arrangement. For example, all may be oriented differently from each other.
また、全ての光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dは、各光ファイバが一直線上に配列されているが、このような配置である必要はない。例えば、それぞれの光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dはそれぞれ屈曲していてもよい。この場合、前述した様に、隣り合う光ファイバ同士が間欠的に接着された光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dであれば、自由な形状に屈曲することができる。 In addition, although all the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, and 3d are arranged in a straight line, such an arrangement is not necessary. For example, each of the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, 3d may be bent. In this case, as described above, the optical fiber ribbons 3a, 3b, 3c, and 3d in which the adjacent optical fibers are intermittently bonded can be bent into any shape.
例えば、図3の状態S1において、光ファイバテープ心線3a、3cのように、全幅が広くなる部位では、光ファイバテープ心線3a、3cが折れ曲がることで、各光ファイバを撚りの中心Zに近づけることができ、安定した配置とすることができる。なお、以下の図では、簡単のため、光ファイバテープ心線3の折り曲りについては考慮せず、一直線上に配置されるものとして示す。
For example, in the state S1 of FIG. 3, the optical fiber tape core wires 3a and 3c are bent at the portions where the overall width is widened, such as the optical fiber ribbon core wires 3a and 3c, so that each optical fiber is aligned with the twist center Z. It can be brought closer and can be arranged stably. In the following figures, for the sake of simplification, the bending of the
図3において、状態S1から、光ファイバテープ心線3を撚り合わせる方法としては、大きく2つの方法が考えられる。一方は、状態S2(図中左側であって矢印E)、状態S3(矢印F)の工程で撚り合わせる方法であり、他方は、状態S4(図中右側であって矢印G)、状態S5(矢印H)の工程で撚り合わせる方法である。前者は、いわゆる「撚り返しなし」の撚り合わせであり、後者はいわゆる「撚り返しあり」の撚り合わせである。
In FIG. 3, there are roughly two methods for twisting the
まず、光ファイバテープ心線3を、撚り返しなしで撚り合わせる場合を詳細に説明する。状態S2(矢印E)は、状態S1から光ファイバテープ心線3を、撚りの中心Zに対して時計回り方向に45°撚り合わせた状態を示し、状態S3(矢印F)は、状態S2から光ファイバテープ心線3を、撚りの中心Zに対してさらに時計回り方向に45°撚り合わせた状態を示す。
First, the case of twisting the
状態S2においては、それぞれの光ファイバテープ心線3の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、45°移動し(図中矢印Q)、この際、それぞれの光ファイバテープ心線3の向きが変化する。すなわち、光ファイバテープ心線3の向きも、配置の移動とともに45°回転する。例えば、光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dのそれぞれのA1、B1,C1,D1の向きが、状態S1からS2で45°回転する。
In state S2, the arrangement of the
同様に、状態S3においては、それぞれの光ファイバテープ心線3の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、状態S2からさらに45°移動するが(図中矢印Q)、それぞれの光ファイバテープ心線3の向きも同様に変化する。すなわち、光ファイバテープ心線3は、状態S1~S3まで、90°の角度で撚り合わせられるが、撚りの中心Zに対して、光ファイバテープ心線3の全体が回転する。
Similarly, in the state S3, the circumferential arrangement of the
次に、光ファイバテープ心線3を、撚り返しありで撚り合わせる場合を詳細に説明する。状態S4(矢印G)は、状態S1から光ファイバテープ心線3を、撚りの中心Zに対して時計回り方向に45°撚り合わせた状態を示し、状態S5(矢印H)は、状態S4から光ファイバテープ心線3を、撚りの中心Zに対してさらに時計回り方向に45°撚り合わせた状態を示す。
Next, the case where the
状態S4においては、それぞれの光ファイバテープ心線3の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、45°移動するが(図中矢印P)、この際、それぞれの光ファイバテープ心線3の向きは変化しない。すなわち、光ファイバテープ心線3は、それぞれ略一定の方向に向いた状態で、撚りの中心Zに対する周方向の配置だけが変化する。例えば、光ファイバテープ心線3a、3b、3c、3dのそれぞれのA1、B1,C1,D1の向きが、状態S1からS4で変化しない(図ではすべて左側を向く)。
In the state S4, the arrangement of the
同様に、状態S5においては、それぞれの光ファイバテープ心線3の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、状態S4からさらに45°移動するが(図中矢印P)、それぞれの光ファイバテープ心線3の向きは変化しない。すなわち、光ファイバテープ心線3は、状態S1、S4、S5の工程で、90°の角度で撚り合わせられるが、それぞれ略一定の方向に向いた状態で、撚りの中心Zに対する周方向の配置だけが変化する。
Similarly, in the state S5, the circumferential arrangement of the
次に、撚り返し有無のそれぞれの光ファイバユニット5の製造方法について説明する。図4(a)は、撚り返しなしで光ファイバテープ心線3を撚り合わせる方法を示す図である。図の中心は、撚り合わせの中心Zであり、撚り合わせられた光ファイバユニット5が紙面に垂直に流れるものとする。なお、バンドル材などの図示は省略する。
Next, the manufacturing method of each
複数の光ファイバテープ心線3が巻き取られたボビン15が、光ファイバテープ心線の撚りの中心Zに対して周方向に所定間隔で配置される(図中U1,U2,U3,U4)。それぞれのボビン15からは、光ファイバテープ心線3が撚りの中心Zへ供給されるとともに(図中Y)、それぞれのボビン15は、撚りの中心Zの周囲を移動する(図中X)。例えば、U1の位置のボビン15が、U2、U3、U4の位置に順次移動する。このため、それぞれのボビン15から供給された光ファイバテープ心線3が撚り合わせられる。
A plurality of bobbins 15 around which a plurality of optical fiber
この方法では、撚りの中心Zに対する位置によって、ボビン15の向きが異なる。具体的には、ボビン15は、常に撚りの中心Zに向くように回転しながら、それぞれのボビン15が撚りの中心Zの周囲を移動する。逆に、中心Zから見ると、それぞれの位置においてボビン15は回転せずに常に一定の向きで中心Zの周囲を回転する。このため、撚り返しなしで光ファイバテープ心線3が撚り合わせられる。
In this method, the orientation of the bobbin 15 varies depending on the position with respect to the center Z of twist. Specifically, each bobbin 15 moves around the twist center Z while rotating so as to always face the twist center Z. As shown in FIG. Conversely, when viewed from the center Z, the bobbin 15 does not rotate at each position and always rotates around the center Z in a fixed direction. Therefore, the
一方、図4(b)は、撚り返しありで光ファイバテープ心線3を撚り合わせる方法を示す図である。
On the other hand, FIG. 4(b) is a diagram showing a method of twisting the
複数の光ファイバテープ心線3が巻き取られたボビン15が、光ファイバテープ心線の撚りの中心Zに対して周方向に所定間隔で配置され(図中T1,T2,T3,T4)、それぞれのボビン15からは、光ファイバテープ心線3が撚りの中心Zへ供給されるとともに(図中W)、それぞれのボビン15は、撚りの中心Zの周囲を移動する(図中V)点は、図4(a)と同様である。例えば、T1の位置のボビン15が、T2、T3、T4の位置に順次移動する。
The bobbins 15 around which a plurality of optical fiber
本方法では、撚りの中心Zに対するいずれの位置においても、それぞれのボビン15が略一定の方向に向いた状態で、それぞれのボビン15が撚りの中心Zの周囲を移動する。すなわち、ボビン15の向きは変わらずに、ボビン15を撚りの中心Zの外周を周方向に移動させる。逆に、中心Zから見ると、ボビン15は、中心Zの周囲を回転(公転)しながら、この回転(公転)方向とは逆方向に回転(自転)しているようになる。このようにすることで、撚り返しありで光ファイバテープ心線3を撚り合わせることができる。
In this method, each bobbin 15 moves around the twist center Z while each bobbin 15 faces in a substantially constant direction at any position relative to the twist center Z. That is, the bobbin 15 is moved in the circumferential direction around the twist center Z without changing the orientation of the bobbin 15 . Conversely, when viewed from the center Z, the bobbin 15 rotates (revolves) around the center Z while rotating (revolves) in a direction opposite to the direction of rotation (revolution). By doing so, the
光ファイバテープ心線3を撚り返しありで撚り合わせることで、光ファイバテープ心線3の撚り戻りを抑制することができる。すなわち、撚り返しありの場合には、光ファイバテープ心線3を撚りあわせて光ファイバユニット5を形成した際に、光ファイバテープ心線3の撚りが戻りにくく、取り扱いが容易である。
By twisting the optical fiber
一方、このように撚り返しありで撚り合わせるためには、撚り返しなしで撚り合わせる装置に対して、公転に加えて自転の制御が必要となるため、特殊な装置が必要となる。このため、製造性を考慮して、撚り返しなしで光ファイバテープ心線3を撚り合わせれば、前述したような撚り返しを設けるための特殊な撚り合わせ装置が不要であるため、製造コストを低減することができる。
On the other hand, in order to twist the fibers with twisting in this way, a special device is required because it is necessary to control not only the revolution but also the rotation as opposed to the device for twisting without twisting. Therefore, if the
次に、このようにして製造された光ファイバユニット5を撚り合わせる方法について説明する。本発明では、複数の光ファイバテープ心線3の撚り合わせ方向と光ファイバユニット5の撚り合わせ方向は逆方向とする。光ファイバテープ心線3の撚り合わせ方向と光ファイバユニット5の撚り合わせ方向とを同一方向とすると、光ファイバユニット5を撚り合わせる際に、内部の光ファイバテープ心線3の撚り合わせピッチが短くなる。
Next, a method for twisting the
図5は、図3と同様に、光ファイバユニット5が撚り合わせられる際の、各光ファイバユニット5の向きを示した断面概念図である。なお、以下の説明では、簡単のため、4組の光ファイバユニット5a、5b、5c、5d(光ファイバユニット5a、5b、5c、5dを合わせて、光ファイバユニット5a、5b、5c、5dと称する場合がある)を撚り合わせる例について説明する。また、内部の光ファイバ心線の撚り合わせはないものとして図示する。
FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view showing the orientation of each
図5の最上段は、光ファイバユニット5の撚りの中心Zの周囲に、光ファイバユニット5a、5b、5c、5dが所定の向きに配置された状態である(以下、状態S11とする)。また、それぞれの光ファイバユニット5a、5b、5c、5dにおいて、一方の端部の光ファイバテープ心線をそれぞれA11,B11,C11,D11とする。 5 shows a state in which the optical fiber units 5a, 5b, 5c, and 5d are arranged in a predetermined direction around the twist center Z of the optical fiber unit 5 (hereinafter referred to as state S11). Also, in each of the optical fiber units 5a, 5b, 5c and 5d, the optical fiber ribbons at one end are denoted by A11, B11, C11 and D11, respectively.
まず、光ファイバユニット5を、撚り返しなしで撚り合わせる方法について説明する。状態S22(矢印I)は、状態S11から光ファイバユニット5を、撚りの中心Zに対して反時計回りに45°撚り合わせた状態を示し、状態S33(矢印J)は、状態S22から光ファイバユニット5を、撚りの中心Zに対してさらに反時計回りに45°撚り合わせた状態を示す。
First, a method of twisting the
状態S22、状態S33においては、それぞれの光ファイバユニット5の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、45°ずつ移動し(図中矢印N)、この際、それぞれの光ファイバユニット5の向きが変化する。すなわち、光ファイバユニット5の向きも、配置の移動とともに45°ずつ回転する。例えば、光ファイバユニット5a、5b、5c、5dのそれぞれのA11、B11,C11,D11の向きが、状態S11~S33で45°ずつ回転する。すなわち、光ファイバユニット5は、状態S11~S33まで、90°の角度で撚り合わせられるが、撚りの中心Zに対して、光ファイバユニット5の全体が回転する。
In the state S22 and the state S33, the arrangement of the
次に、光ファイバユニット5を、撚り返しありで撚り合わせる方法について説明する。前述と同様に、状態S44(矢印K)は、状態S11から光ファイバユニット5を、撚りの中心Zに対して反時計回りに45°撚り合わせた状態を示し、状態S55(矢印L)は、状態S44から光ファイバユニット5を、撚りの中心Zに対してさらに反時計回りに45°撚り合わせた状態を示す。
Next, a method of twisting the
状態S44、状態S55においては、それぞれの光ファイバユニット5の撚りの中心Zに対する周方向の配置が、45°ずつ移動するが(図中矢印M)、この際、それぞれの光ファイバユニット5の向きは変化しない。すなわち、光ファイバユニット5は、それぞれ略一定の方向に向いた状態で、撚りの中心Zに対する周方向の配置だけが変化する。例えば、光ファイバユニット5のそれぞれのA11、B11,C11,D11の向きが、状態S11、S44、S55で変化しない。すなわち、光ファイバユニット5は、状態S11、S44、S55まで、90°の角度で撚り合わせられるが、それぞれ略一定の方向に向いた状態で、撚りの中心Zに対する周方向の配置だけが変化する。
In state S44 and state S55, the circumferential arrangement of each
光ファイバユニット5も光ファイバテープ心線3と同様に、撚り返しありで撚り合わせた方が、撚り合わせた後も撚り戻りを低減することができる。しかし、本発明では、撚り返しなしで光ファイバユニット5を撚り合わせることが望ましい。前述したように、撚り返しありで撚り合わせるためには、特殊な装置が必要であるためである。また、光ファイバユニット5は、撚り合わせる本数が多くなる場合が多いため、撚り返しありで撚り合わせようとすると、装置が大型化するなど製造コストが増大する恐れがある。
As with the
ここで、光ファイバテープ心線3と光ファイバユニット5とを互いに逆方向に撚り合わせた際に、光ファイバテープ心線3の撚りピッチをP1とし、光ファイバユニット5の撚りピッチをP2とすると、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPは、
P=1/(|(1/P1-1/P2)|) (式1)
で表される。本発明では、ケーブル化された状態における光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPは、833mm~1600mmであることが望ましく、さらに望ましくは、撚りピッチPは1000mm~1400mmであることが望ましい。
Here, when the optical fiber
P=1/(|(1/P 1 −1/P 2 )|) (Formula 1)
is represented by In the present invention, the twist pitch P of the
ケーブル化された状態における光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPが小さすぎると光ファイバテープ心線3の側圧が大きくなる傾向がある。ここで、発明者らは、光ファイバテープ心線3の側圧が大きくなると、伝送損失の増大への影響は小さい程度であっても、PMDの上昇の要因となることを見出した。すなわち、ケーブル化された状態における光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPが小さくなると、PMDが上昇する要因となる。一方、ケーブル化された状態における光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPが大きすぎると、特にヒートサイクル時の損失が増加する。
If the twist pitch P of the optical fiber
なお、複数の光ファイバテープ心線3の撚り合わせピッチは、500mm以上であることが望ましい。また、光ファイバテープ心線3の撚り合わせピッチは、上限は特になく、撚り合わせなし(すなわち光ファイバテープ心線3の撚りピッチP1=無限大)であってもよい。このように、光ファイバユニット5が、複数の光ファイバテープ心線3を撚り合わせずに集合して形成される場合でも、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPは833mm~1600mmであることが望ましい。すなわち、この場合には、P=P2となり、光ファイバユニット5の撚りピッチをP2を833mm~1600mmとすればよい。
In addition, it is desirable that the twisting pitch of the plurality of optical fiber
なお、複数の光ファイバテープ心線3を撚り合わせる際には、撚り合わせピッチP1は、複数の光ファイバユニット5の撚り合わせピッチP2よりも短いことが望ましい。
It should be noted that when the plurality of
以上説明したように、本実施形態によれば、光ファイバテープ心線3と光ファイバユニット5とを逆方向に撚り合わせることで、光ファイバテープ心線3の撚りピッチを過剰に短くすることなく、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPを適切に設定することができる。また、光ファイバユニット5が撚り返しなしで撚り合わせられるため、光ファイバユニット5の撚り合わせの際に、撚り返しを行うための装置が不要であるとともに、光ファイバユニット5の撚り合わせ時の光ファイバテープ心線3の撚りの緩和をより確実に抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, by twisting the optical fiber
この際、ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する光ファイバユニット5内での光ファイバテープ心線3の撚りピッチPを所定の範囲とすることで、PMDの上昇を抑えつつ伝送損失の増大を抑制することができる。
At this time, by setting the twist pitch P of the
複数の光ファイバケーブルを作成し、損失増加等について評価した。光ファイバケーブルは、概ね図1に示す構造とした。まず、直径250umのITU-T G.657.A1準拠の光ファイバ8本を間欠的に接着し、間欠接着型の8心の光ファイバテープ心線を作成した。この光ファイバテープ心線を10本集合して、2mm幅のプラスチックテープを巻付けた80心の光ファイバユニットと、5本の光ファイバテープ心線を集合して、2mm幅のプラスチックテープを巻付けた40心の光ファイバユニットを構成した。 We created several optical fiber cables and evaluated loss increase. The optical fiber cable had a structure generally shown in FIG. First, ITU-T G.I. 657. Eight optical fibers conforming to A1 were intermittently bonded to prepare an intermittently bonded eight-core optical fiber ribbon. An 80-core optical fiber unit in which 10 of these optical fiber tape core wires are assembled and wrapped with a 2 mm wide plastic tape, and an 80 core optical fiber unit in which 5 optical fiber tape core wires are assembled and wrapped in a 2 mm wide plastic tape. A 40-core optical fiber unit was constructed.
80心の光ファイバユニット12本と、40心の光ファイバユニット1本をサプライし、撚り返しなしで撚り合わせた上で、吸水性不織布を縦添えし、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、1000心のコアを作成した。 Twelve 80-core optical fiber units and one 40-core optical fiber unit are supplied, twisted together without twisting back, vertically attached with water-absorbing non-woven fabric, rounded with a forming jig, and nylon A core of 1000 fibers was prepared by winding a presser thread made of
こうして作成したコアと、φ1.6mmの鋼線を使用したテンションメンバと、外被を切裂く切裂き紐を外被材にて円筒状にシースし、光ファイバケーブルを作成した。なお、外被材はLLDPEとした。 The core thus prepared, a tension member using a steel wire of φ1.6 mm, and a tear string for tearing the outer covering were sheathed in a cylindrical shape with an outer covering material to prepare an optical fiber cable. The outer covering material was LLDPE.
光ファイバテープ心線の撚りの有無及び撚りピッチ、光ファイバユニットの撚り方向及び撚りピッチを振って、各種試作品を作成し、各種特性を確認した。結果を表1、表2に示す。 Various prototypes were prepared by varying the presence or absence of twisting of the optical fiber tape core wires and the twisting pitch, and the twisting direction and twisting pitch of the optical fiber unit, and various characteristics were confirmed. Tables 1 and 2 show the results.
表中の「テープ心線撚り方向」、「テープ心線撚りピッチ」は、光ファイバテープ心線の撚り方向、撚りピッチであり、「ユニット撚り方向」、「ユニット撚りピッチ」は、光ファイバユニットの撚り方向、撚りピッチである。なお、撚り方向の右と左は相対的な向きを示し、「テープ心線撚り方向」が「右」で、「ユニット撚り方向」が「左」とは、互いに逆方向に撚り合わせたものである。なお、光ファイバテープ心線も光ファイバユニットも撚り返しなしで撚り合わせた。また、「テープ心線撚り方向」が「なし」とは、撚り合わせずに集合したものである。 In the table, "tape fiber twist direction" and "tape fiber twist pitch" are the twist direction and twist pitch of the optical fiber tape fiber, and "unit twist direction" and "unit twist pitch" are the optical fiber unit is the twist direction and twist pitch. The right and left twist directions indicate relative directions, and when the "tape cord twist direction" is "right" and the "unit twist direction" is "left," they are twisted in opposite directions. be. Both the optical fiber ribbon and the optical fiber unit were twisted together without twisting. In addition, when the "tape core wire twisting direction" is "none", the fibers are assembled without being twisted together.
表中の「ケーブル状態でのテープ心線撚り方向」と「ケーブル状態でのテープ心線撚りピッチ」は、ケーブル状態での光ファイバユニット内における光ファイバ心線の周方向位置の変化の方向とピッチを表し、ケーブル状態でのテープ心線撚りピッチPは、式1で算出される(但し、テープ心線の撚り合わせがない場合は、P1=無限大とする)。 In the table, "strand direction of optical fibers in cable state" and "strand pitch of tape fibers in cable state" refer to the direction of change in the circumferential position of the optical fiber core wires in the optical fiber unit in cable state. Expresses the pitch, and the tape core wire stranding pitch P in the cable state is calculated by Equation 1 (however, if the tape core wires are not twisted, P 1 =infinity).
PMDは、1kmのケーブルを胴径1400mmのドラムに巻いた状態で、ジョーンズマトリックス法にて測定した。測定値の最大値が0.15(ps/√km)以上であったものを「×」、0.10(ps/√km)以上0.15ps/√km未満であったものを「○」、0.10(ps/√km)未満であったものを「◎」とした。 PMD was measured by the Jones matrix method with a 1 km cable wound around a drum with a barrel diameter of 1400 mm. "X" when the maximum value of the measured value was 0.15 (ps/√km) or more, and "○" when it was 0.10 (ps/√km) or more and less than 0.15 ps/√km , and less than 0.10 (ps/√km) were marked with “⊚”.
ヒートサイクル時の損失増加は、1kmのケーブルを胴径1400mmのドラムに巻いた状態で恒温槽内に設置し、恒温槽の温度を-30℃~70℃の間で変化させ、OTDRにて1550nmの波長で測定し、差分を測定した。測定値の最大値が0.15(dB/km)以上であったものを「×」、0.10(dB/km)以上0.15(dB/km)未満であったものを「○」、0.10(dB/km)未満であったものを「◎」とした。 The loss increase during the heat cycle was measured by placing a 1km cable wound around a drum with a diameter of 1400mm in a constant temperature bath, changing the temperature of the constant temperature bath between -30°C and 70°C, and measuring 1550nm with an OTDR. , and the difference was measured. "x" when the maximum value of the measured value was 0.15 (dB/km) or more, "○" when it was 0.10 (dB/km) or more and less than 0.15 (dB/km) , and less than 0.10 (dB/km) were marked with "⊚".
結果より、光ファイバユニット内のテープ心線の撚りピッチを833mm~1600mmとすることで、ヒートサイクルでの損失変動を押さえつつ、PMDの低減も図れた。特に、光ファイバユニット内のテープ心線の撚りピッチを1000mm~1400mmにすることで、その効果はさらに高まった。この際、ユニット内のテープ心線の撚り方向とユニット同士を撚る方向を逆にすることで、それぞれの撚りピッチをそれぞれ適切に設定しながら、ユニット内のテープ心線の撚りピッチを所望の値に調整することもでき、ユニット同士を撚る際に、撚りが均一に保たれやすくなり、撚りピッチの設計自由度もあがる。 As a result, by setting the twist pitch of the tape core wires in the optical fiber unit to 833 mm to 1600 mm, it was possible to reduce the PMD while suppressing the loss fluctuation in the heat cycle. In particular, the effect was further enhanced by setting the twist pitch of the tape core wires in the optical fiber unit to 1000 mm to 1400 mm. At this time, by reversing the twisting direction of the fiber ribbons in the unit and the direction in which the units are twisted, the twist pitch of the fiber ribbons in the unit can be adjusted to the desired value while appropriately setting the twist pitch of each. It is also possible to adjust the value, making it easier to keep the twist uniform when twisting the units together, and increasing the degree of freedom in designing the twist pitch.
一方、比較例1、比較例3は、光ファイバユニット内のテープ心線の撚りピッチが小さいためPMDが「×」となった。また、比較例2、比較例4は、光ファイバユニット内のテープ心線の撚りピッチが大きいため、ヒートサイクルでの損失増加が「×」となった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3, the PMD was "x" because the twist pitch of the tape core wires in the optical fiber unit was small. In addition, in Comparative Examples 2 and 4, the twist pitch of the tape core wires in the optical fiber unit was large, so the loss increase in the heat cycle was "x".
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical scope of the present invention is not influenced by the above-described embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. be understood to belong to
例えば、スロットレス側の光ファイバケーブルであれば、図1に示す断面形状でなくてもよい。 For example, a slotless optical fiber cable may have a cross-sectional shape other than that shown in FIG.
1………光ファイバケーブル
2a、2b、2c、2d………光ファイバ
3、3a、3b、3c、3d………光ファイバテープ心線
4………コア
5、5a、5b、5c、5d………光ファイバユニット
6………接着部
7………押さえ巻き
9………テンションメンバ
11………引き裂き紐
13………外被
15………ボビン
100………光ファイバケーブル
101………光ファイバユニット
103………光ファイバテープ心線
1 Optical fiber cables 2a, 2b, 2c, 2d
Claims (4)
前記コアの外周に設けられる外被と、
を具備し、
前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線を撚り合わせて集合して形成され、
複数の前記光ファイバ心線の撚り合わせ方向と、前記光ファイバユニットの撚り合わせ方向とが逆方向であり、
前記光ファイバ心線の撚りピッチをP1とし、前記光ファイバユニットの撚りピッチをP2とした際に、
ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する前記光ファイバユニット内での前記光ファイバ心線の撚りピッチP=1/(|(1/P1-1/P2)|)が833mm~1600mmであることを特徴とする光ファイバケーブル。 a core formed by twisting a plurality of optical fiber units without twisting;
a jacket provided on the outer periphery of the core;
and
The optical fiber unit is formed by twisting and assembling a plurality of optical fiber core wires,
the twisting direction of the plurality of optical fiber core wires is opposite to the twisting direction of the optical fiber unit,
When the twist pitch of the optical fiber core wire is P1 and the twist pitch of the optical fiber unit is P2 ,
The twist pitch P=1/(|(1/P 1 −1/P 2 )|) of the optical fiber core wire in the optical fiber unit with respect to the axial direction of the cable in a cabled state is 833 mm to 1600 mm. An optical fiber cable characterized by:
前記コアの外周に設けられる外被と、
を具備し、
前記光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線を撚り合わせずに集合して形成され、
ケーブル化された状態におけるケーブルの軸方向に対する前記光ファイバユニット内での前記光ファイバ心線の撚りピッチPが833mm~1600mmであることを特徴とする光ファイバケーブル。 a core formed by twisting a plurality of optical fiber units without twisting;
a jacket provided on the outer periphery of the core;
and
The optical fiber unit is formed by gathering a plurality of optical fiber core wires without twisting them together,
An optical fiber cable, wherein a twist pitch P of the optical fiber core wires in the optical fiber unit in the axial direction of the cable in a cabled state is 833 mm to 1600 mm.
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