JP2571803B2 - 光ファイバ入り金属管の接続方法 - Google Patents
光ファイバ入り金属管の接続方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は金属製被覆管内に光ファイバが挿通された
光ファイバ入り金属管（すなわち、光ファイバ心線、光
ファイバコードまたは光ファイバケーブル）の接続方法
に関する。
光ファイバ入り金属管（すなわち、光ファイバ心線、光
ファイバコードまたは光ファイバケーブル）の接続方法
に関する。
この発明における光ファイバとは、コアとクラッド層
からなるファイバ素線、このファイバ素線に合成樹脂、
金属、セラミックなどでコーティングしたもの、ならび
にこれらの単心のもの、多心のもの、およびより線のも
のをいう。また、被覆管とは鋼、銅、鉛、アルミニウム
その他の金属管をいう。
からなるファイバ素線、このファイバ素線に合成樹脂、
金属、セラミックなどでコーティングしたもの、ならび
にこれらの単心のもの、多心のもの、およびより線のも
のをいう。また、被覆管とは鋼、銅、鉛、アルミニウム
その他の金属管をいう。
（従来の技術） 架空、海底、地下などに延線される光ファイバは、過
度の張力を防止し、あるいは耐環境性を持たせるために
金属管などで被覆して用いられることがある。たとえ
ば、近年広く用いられるようになった光通信ケーブル
は、光ファイバが強度的に弱いことから、金属製被覆管
に挿通された光ファイバが要求されるようになってきて
いる。
度の張力を防止し、あるいは耐環境性を持たせるために
金属管などで被覆して用いられることがある。たとえ
ば、近年広く用いられるようになった光通信ケーブル
は、光ファイバが強度的に弱いことから、金属製被覆管
に挿通された光ファイバが要求されるようになってきて
いる。
また、海底光ケーブルのように長距離間に延線される
ものでは、光ファイバ入り金属管どうしが接続される。
このような接続では、接続部において、被覆管どうしの
間に接続管あるいは接続筒を介して被覆管を接続する。
光ファイバ入り金属管どうしの接続として、たとえば実
開昭59-33015号公報で開示された光ファイバの接続部が
ある。
ものでは、光ファイバ入り金属管どうしが接続される。
このような接続では、接続部において、被覆管どうしの
間に接続管あるいは接続筒を介して被覆管を接続する。
光ファイバ入り金属管どうしの接続として、たとえば実
開昭59-33015号公報で開示された光ファイバの接続部が
ある。
実開昭59-33015号公報で開示された接続部は、光ファ
イバケーブルの接続部分が接続筒を介して被覆され接続
筒と光ファイバケーブルのシースとの接続部を溶着また
は溶接により一体化された接続部を形成する際、光ファ
イバを接続筒及び光ファイバケーブルのシースのそれぞ
れにまたがる保護パイプ内に挿通している。
イバケーブルの接続部分が接続筒を介して被覆され接続
筒と光ファイバケーブルのシースとの接続部を溶着また
は溶接により一体化された接続部を形成する際、光ファ
イバを接続筒及び光ファイバケーブルのシースのそれぞ
れにまたがる保護パイプ内に挿通している。
（発明が解決しようとする問題点） しかし従来の光ファイバ入り金属管の接続方法には次
のような問題点があった。
のような問題点があった。
即ち、光ファイバの挿通された金属製被覆管の内径が
十分に大きく、光ファイバと被覆管内壁との間に十分な
距離がとれる場合には接続部下の光ファイバに保護管を
かぶせることにより、接続部の溶接の際に光ファイバを
溶接時の熱から絶縁することは容易であった。ところが
金属製被覆管の内径が細くなった場合、或は被覆管の肉
厚が厚くなり溶接時に多量の熱が必要とされる場合、固
体の保護管によっては光ファイバの熱的劣化を避けるこ
とが出来なかった。
十分に大きく、光ファイバと被覆管内壁との間に十分な
距離がとれる場合には接続部下の光ファイバに保護管を
かぶせることにより、接続部の溶接の際に光ファイバを
溶接時の熱から絶縁することは容易であった。ところが
金属製被覆管の内径が細くなった場合、或は被覆管の肉
厚が厚くなり溶接時に多量の熱が必要とされる場合、固
体の保護管によっては光ファイバの熱的劣化を避けるこ
とが出来なかった。
そこで本発明は簡便かつ効果的に溶接時の熱から光フ
ァイバを絶縁する方法を提供し、その溶接に適した熱源
及びその熱源による溶接方法をあわせて提供し、もって
光ファイバ入り金属管の接続方法を提供するものであ
る。
ァイバを絶縁する方法を提供し、その溶接に適した熱源
及びその熱源による溶接方法をあわせて提供し、もって
光ファイバ入り金属管の接続方法を提供するものであ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明による光ファイバ入り金属管の接続方法は次の
ように構成する。まず、被覆管端から光ファイバを露出
させ、前記被覆管どうしを接続するための金属製接続管
を保護管の外側にはめあわせ、接続管を被覆管端部より
後退せしめ、前記光ファイバを被覆管内壁に接触しない
ように支持し、前記溶接部近傍において光ファイバと被
覆管の間に、前記光ファイバの長手方向に1mm以上、50m
m以下の長さにわたり、0.05mmから5.0mmの厚みを有する
気体層を形成せしめた状態で、光ファイバ同士を接続す
る。ついで接続する被覆管の間に接続管を位置させ、エ
ネルギー密度が105WATT/cm2以上、1010WATT/cm2以下で
ある高エネルギー密度の熱源を用い、短時間のスポット
状溶接を繰り返す事により接続管端部を気密性を確保し
て溶接する。
ように構成する。まず、被覆管端から光ファイバを露出
させ、前記被覆管どうしを接続するための金属製接続管
を保護管の外側にはめあわせ、接続管を被覆管端部より
後退せしめ、前記光ファイバを被覆管内壁に接触しない
ように支持し、前記溶接部近傍において光ファイバと被
覆管の間に、前記光ファイバの長手方向に1mm以上、50m
m以下の長さにわたり、0.05mmから5.0mmの厚みを有する
気体層を形成せしめた状態で、光ファイバ同士を接続す
る。ついで接続する被覆管の間に接続管を位置させ、エ
ネルギー密度が105WATT/cm2以上、1010WATT/cm2以下で
ある高エネルギー密度の熱源を用い、短時間のスポット
状溶接を繰り返す事により接続管端部を気密性を確保し
て溶接する。
接続管は光ファイバが挿通された被覆管と同材質の金
属で作ることが望ましい。光ファイバを被覆管内壁に接
触しないように支持するために例えば支持管を用いるこ
とが出来、支持管は光ファイバを損傷しないように合成
樹脂、例えばテフロンで作るこが望ましい。また支持管
は硅砂、アルミナ、ジルコンサンド、マグネシアなどの
金属酸化物を主成分とする混合物で作ることもできる。
属で作ることが望ましい。光ファイバを被覆管内壁に接
触しないように支持するために例えば支持管を用いるこ
とが出来、支持管は光ファイバを損傷しないように合成
樹脂、例えばテフロンで作るこが望ましい。また支持管
は硅砂、アルミナ、ジルコンサンド、マグネシアなどの
金属酸化物を主成分とする混合物で作ることもできる。
気体層に充満させる気体には空気を利用することが出
来る。またAr,Heなどの不活性ガス及びこれらの混合物
を充満した密閉容器中で溶接することにより、気体層の
気体を不活性ガス及びこれらの混合物で置換することも
できる。
来る。またAr,Heなどの不活性ガス及びこれらの混合物
を充満した密閉容器中で溶接することにより、気体層の
気体を不活性ガス及びこれらの混合物で置換することも
できる。
高密度熱源にはレーザビーム、電子ビームが適してい
る。また短時間のスポット状溶接の際に、スポット状溶
接の間隔を短かくするためにレーザビームを熱源に用い
る場合には、被覆管と接続管の溶接部に不活性気体を吹
き付けたり、レーザビーム或は電子ビームを熱源に用い
る場合には、銅、アルミニウムを被覆管及び接続管の外
周に当てがうことが有効である。銅、アルミニウムを水
などにより冷却してもよい。
る。また短時間のスポット状溶接の際に、スポット状溶
接の間隔を短かくするためにレーザビームを熱源に用い
る場合には、被覆管と接続管の溶接部に不活性気体を吹
き付けたり、レーザビーム或は電子ビームを熱源に用い
る場合には、銅、アルミニウムを被覆管及び接続管の外
周に当てがうことが有効である。銅、アルミニウムを水
などにより冷却してもよい。
（作用） 気体の熱伝導率は非常に悪いので光ファイバを入れた
被覆管と、被覆管どうしを接続するための接続管とを溶
接する際、溶接部下に形成された光ファイバと被覆管と
の間の気体層は、前記溶接の際の熱から光ファイバを効
果的に絶縁することができる。この方法は第１図に示さ
れたように溶接部の溶融金属層が被覆管の肉厚を貫通し
ない溶接を行う場合、溶融金属が溶け落ちることにより
光ファイバが溶融金属の熱で損傷される心配がないので
特に効果的である。このとき長さが1mm未満である気体
層は、溶接の際の熱から光ファイバを絶縁するのに有効
ではなく、50mm以下の長さの気体層で有効である。
被覆管と、被覆管どうしを接続するための接続管とを溶
接する際、溶接部下に形成された光ファイバと被覆管と
の間の気体層は、前記溶接の際の熱から光ファイバを効
果的に絶縁することができる。この方法は第１図に示さ
れたように溶接部の溶融金属層が被覆管の肉厚を貫通し
ない溶接を行う場合、溶融金属が溶け落ちることにより
光ファイバが溶融金属の熱で損傷される心配がないので
特に効果的である。このとき長さが1mm未満である気体
層は、溶接の際の熱から光ファイバを絶縁するのに有効
ではなく、50mm以下の長さの気体層で有効である。
また厚みが0.05mm未満である気体層は、溶接の際の熱
から光ファイバを絶縁するのに有効ではなく、5.0mmを
越える厚みの気体層が形成できる場合は、気体以外の熱
的絶縁体の使用が有効となり、本発明の適用が必要とな
らない。
から光ファイバを絶縁するのに有効ではなく、5.0mmを
越える厚みの気体層が形成できる場合は、気体以外の熱
的絶縁体の使用が有効となり、本発明の適用が必要とな
らない。
また溶接に高エネルギー密度の熱源を使用すること
は、被覆管に加える熱を低く抑えることが出来、また溶
接をスポット状に行うことは溶接の際に一度に被覆管に
加えられる熱を低く抑えることができるので、溶接の際
に光ファイバに伝わる熱量を小さくするのに効果的であ
る。
は、被覆管に加える熱を低く抑えることが出来、また溶
接をスポット状に行うことは溶接の際に一度に被覆管に
加えられる熱を低く抑えることができるので、溶接の際
に光ファイバに伝わる熱量を小さくするのに効果的であ
る。
（実施例） 第１図はこの発明の方法により接続された光ファイバ
入り金属管の接続部10の一例を拡大して示している。
入り金属管の接続部10の一例を拡大して示している。
光ファイバ１は石英ガラス素線（径125μｍ）にシリ
コン樹脂を一次コーティングし、ウレタン樹脂を二次コ
ーティングしたもので、直径は0.4mmである。左右の光
ファイバ１は接合部２で加熱融着されている。光ファイ
バ１が挿通された被覆管３は、外径1.5mm、内径1.1mmの
ステンレス鋼管（SUS 304）よりなる。接続管４も外径
2.0mm内径1.6mmの鋼管（SUS 304）よりなり長さは40mm
である。被覆管３と接続管４は接続管４の端部において
溶接されており、溶接部５が形成されている。
コン樹脂を一次コーティングし、ウレタン樹脂を二次コ
ーティングしたもので、直径は0.4mmである。左右の光
ファイバ１は接合部２で加熱融着されている。光ファイ
バ１が挿通された被覆管３は、外径1.5mm、内径1.1mmの
ステンレス鋼管（SUS 304）よりなる。接続管４も外径
2.0mm内径1.6mmの鋼管（SUS 304）よりなり長さは40mm
である。被覆管３と接続管４は接続管４の端部において
溶接されており、溶接部５が形成されている。
被覆管３のなかにはファイバの支持管６が挿通されて
おり、溶接部５の内側には0.35mm厚の気体層11が形成さ
れている。支持管６は外径0.92mm、内径0.46mmのテフロ
ンチューブからなり、長さは8mmである。
おり、溶接部５の内側には0.35mm厚の気体層11が形成さ
れている。支持管６は外径0.92mm、内径0.46mmのテフロ
ンチューブからなり、長さは8mmである。
ここで光ファイバ入り金属管の接続方法について説明
する。
する。
第２図は第１図に示す接続部10を形成する手順を示し
ている。光ファイバ１を接続に必要な長さだけ被覆管３
より露出させる。ついで、接続管４を被覆管３の片方に
重ね、露出箇所を覆わないように接続管４を後退させて
被覆管３にはめ込む。またファイバの支持管６にファイ
バ１を挿通し、被覆管３内にはめ込み、溶接箇所５の両
側に配置する。
ている。光ファイバ１を接続に必要な長さだけ被覆管３
より露出させる。ついで、接続管４を被覆管３の片方に
重ね、露出箇所を覆わないように接続管４を後退させて
被覆管３にはめ込む。またファイバの支持管６にファイ
バ１を挿通し、被覆管３内にはめ込み、溶接箇所５の両
側に配置する。
以上のようにして接続準備が終わったならば、光ファ
イバ１の接合部２を加熱し、光ファイバ１を接続する。
ついで接続管４を引き寄せ、接続管４の端部と被覆管３
とを溶接する。この実施例では、第３図に示すようにレ
ーザトーチ７から溶接部５の周囲にシールドガス８を供
給しながら、レーザビーム９により溶接を行った。溶接
は溶接部５の一点に短時間レーザビーム９を照射し、接
続管４の端部にスポット状の溶融金属を形成せしめ、こ
の溶融金属が凝固、冷却するのを待って次のレーザビー
ム照射を行うというように継続的に行った。隣合わせの
レーザビーム照射位置は溶融金属が互いに重なり合うよ
うに選定されており、接続部５の気密性を確保してい
る。
イバ１の接合部２を加熱し、光ファイバ１を接続する。
ついで接続管４を引き寄せ、接続管４の端部と被覆管３
とを溶接する。この実施例では、第３図に示すようにレ
ーザトーチ７から溶接部５の周囲にシールドガス８を供
給しながら、レーザビーム９により溶接を行った。溶接
は溶接部５の一点に短時間レーザビーム９を照射し、接
続管４の端部にスポット状の溶融金属を形成せしめ、こ
の溶融金属が凝固、冷却するのを待って次のレーザビー
ム照射を行うというように継続的に行った。隣合わせの
レーザビーム照射位置は溶融金属が互いに重なり合うよ
うに選定されており、接続部５の気密性を確保してい
る。
溶接条件は次の通りである。
レーザビームの波長:1.06μｍ レーザビームのパワー:125WATT レーザビームのエネルギー密度：約107WATT/cm2 レーザビームのモード：連続波 レーザビームの照射時間:0.2sec レーザビームの照射回数:30回／一周 一度レーザビームを照射してから次の照射を行うまでの
冷却時間:15sec シールドガス:Ar20l/min 次に他の実施例について説明する。
冷却時間:15sec シールドガス:Ar20l/min 次に他の実施例について説明する。
上記実施例の支持管は第４図（イ）に示すものであっ
たが、これ以外に次のような支持管を用いることができ
る。第４図（ロ）に示す支持管6Aは、２つの支持管6aが
光ファイバを挿通できる内径を持ったより細いパイプ6b
により接続されている。支持管6aの長さを、光ファイバ
ケーブルの接続管と被覆管の重ね合わされた長さの２倍
に合わせて製作しておく。こうしておけば支持管6Aを被
覆管３に挿通する際、支持管6Aの端部を被覆管３の端部
に合わせることにより、溶接部５の下に容易に気体層を
形成することができる。
たが、これ以外に次のような支持管を用いることができ
る。第４図（ロ）に示す支持管6Aは、２つの支持管6aが
光ファイバを挿通できる内径を持ったより細いパイプ6b
により接続されている。支持管6aの長さを、光ファイバ
ケーブルの接続管と被覆管の重ね合わされた長さの２倍
に合わせて製作しておく。こうしておけば支持管6Aを被
覆管３に挿通する際、支持管6Aの端部を被覆管３の端部
に合わせることにより、溶接部５の下に容易に気体層を
形成することができる。
（発明の効果） 本発明の光ファイバ入り金属管の接続方法は、被覆管
と金属製接続管との溶接の際、被覆管及び接続管の加熱
をできるだけ抑え、また被覆管内の光ファイバの熱的劣
化を少なくすることができる。この結果、光ファイバの
素線が熱に弱い材質で作られていても、また光ファイバ
の素線が熱に弱い材質のものでコーティングされていて
も、それらを溶接の際の熱により劣化させることなく確
実に光ファイバ入り金属管を接続することができる。
と金属製接続管との溶接の際、被覆管及び接続管の加熱
をできるだけ抑え、また被覆管内の光ファイバの熱的劣
化を少なくすることができる。この結果、光ファイバの
素線が熱に弱い材質で作られていても、また光ファイバ
の素線が熱に弱い材質のものでコーティングされていて
も、それらを溶接の際の熱により劣化させることなく確
実に光ファイバ入り金属管を接続することができる。
第１図は本発明の実施例であり、光ファイバ入り金属管
の接続方法の拡大図、第２図は光ファイバ入り金属管の
接続方法を説明する工程図、第３図は溶接の際のレーザ
ビーム照射位置を示す模式図、第４図（イ）は光ファイ
バ支持管の第一の例を示す斜視図、第４図（ロ）は光フ
ァイバ支持管の第二の例を示す斜視図である。 １……光ファイバ、３……被覆管、４……接続管、５…
…溶接部、６……ファイバ支持管、７……レーザトー
チ、８……シールドガス、９……レーザビーム。
の接続方法の拡大図、第２図は光ファイバ入り金属管の
接続方法を説明する工程図、第３図は溶接の際のレーザ
ビーム照射位置を示す模式図、第４図（イ）は光ファイ
バ支持管の第一の例を示す斜視図、第４図（ロ）は光フ
ァイバ支持管の第二の例を示す斜視図である。 １……光ファイバ、３……被覆管、４……接続管、５…
…溶接部、６……ファイバ支持管、７……レーザトー
チ、８……シールドガス、９……レーザビーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 亨 神奈川県相模原市淵野辺５―10―１ 新 日本製鐵株式会社第２技術研究所内 (72)発明者 石見 博志 神奈川県相模原市淵野辺５―10―１ 新 日本製鐵株式会社第２技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−89708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−139344（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−195610（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−102612（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバが隙間をもって金属製被覆管内
に挿入された光ファイバ入り金属管どうしを金属製接続
管を介して溶融接合により接続する方法において、前記
光ファイバを被覆管内壁に接触しないように支持し、前
記溶接部近傍において光ファイバと被覆管の間に、前記
光ファイバの長手方向に1mm以上、50mm以下の長さにわ
たり、0.05mmから5.0mmの厚みを有する気体層を形成せ
しめ、前記被覆管と接続管の溶接においてはエネルギー
密度が105WATT/cm2以上、1010WATT/cm2以下である高エ
ネルギー密度の熱源を用い、短時間のスポット状溶接を
繰り返す事によって前記被覆管の肉厚を貫通させずに気
密性を確保した溶接部を形成することにより、光ファイ
バ入り金属管どうしを金属製接続管を介して接続するこ
とを特徴とする光ファイバ入り金属管の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313623A JP2571803B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 光ファイバ入り金属管の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62313623A JP2571803B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 光ファイバ入り金属管の接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154107A JPH01154107A (ja) | 1989-06-16 |
| JP2571803B2 true JP2571803B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=18043549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62313623A Expired - Lifetime JP2571803B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 光ファイバ入り金属管の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571803B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4030291C2 (de) * | 1989-09-25 | 2002-10-31 | Hitachi Cable | Verfahren zum Verbinden optischer Fasern, welche von Metallröhren umschlossen sind |
| JP2670382B2 (ja) * | 1990-08-06 | 1997-10-29 | 日立電線株式会社 | 金属管被覆光ファイバの接続部及びその接続方法 |
| JP2582798Y2 (ja) * | 1990-08-23 | 1998-10-08 | 電源開発 株式会社 | 金属管被覆光ファイバ心線の接続構造 |
| DE10201720A1 (de) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Ccs Technology Inc | Verfahren zum Verlegen eines Lichtwellenleiterkabels in einer Gasleitung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51139344A (en) * | 1975-05-28 | 1976-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of connecting optical fiber core contained in a pipe |
| JPS5689708A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-21 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Tail cable connecting method in light submarine repeater |
| JPS59195610A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | Olympus Optical Co Ltd | 融着光フアイバ |
| US4714315A (en) * | 1984-10-24 | 1987-12-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for connecting elements of optical communication technology to one another or to elements of releasable plug connections |
| IT1184648B (it) * | 1985-06-26 | 1987-10-28 | Pirelli Cavi Spa | Linea sottomarina per telecomunicazioni a firbre ottiche |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62313623A patent/JP2571803B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01154107A (ja) | 1989-06-16 |
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