JP2768671B2 - 光ファイバ心線 - Google Patents

光ファイバ心線

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JP2768671B2 JP62227193A JP22719387A JP2768671B2 JP 2768671 B2 JP2768671 B2 JP 2768671B2 JP 62227193 A JP62227193 A JP 62227193A JP 22719387 A JP22719387 A JP 22719387A JP 2768671 B2 JP2768671 B2 JP 2768671B2
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恵吾 前田
周司 岡川
保 神谷
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THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
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THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、着色層を有する光フアイバ心線に関するも
のである。 〔従来技術〕 従来から第2図に示すような光フアイバ心線が知られ
ている。この光フアイバ心線は、例えば石英製の光フア
イバ1の周りに紫外線硬化性樹脂樹脂からなる軟質の軟
質被覆層2が施され、該軟質被覆層2の周りに紫外線硬
化性樹脂からなる前記軟質被覆層2よりも硬質の硬質被
覆層3が設けられ、該硬質被覆層3の周りに着色層4が
施されたものである。 尚、前記軟質被覆層2のヤング率は常温で0.1〜0.5kg
/mm2程度であり、硬質被覆層3のそれは30〜100kg/mm2
が一般的であって、両被覆層共温度変化に対するヤング
率変化が少ないものが温度特性が良いと考えられ、その
ような観点から低温でのヤング率の増加のできるだけ少
ない材料が選択されている。また着色層4の厚さは1〜
10μm程度であって、このような光フアイバ心線を第3
図に示すように、さらに複数本並行に並べ、これに一括
被覆5を施した、いわゆる光フアイバテープ心線にあっ
ては、前記一括被覆5の厚さは30〜100μm程度であ
る。 このようにしてなる従来の着色層付光フアイバ心線に
おいては、この着色層4を施す前と後とで光フアイバ心
線の低温での伝送損失が大きく変化する、言い換えると
着色層4を設けると低温域で伝送損失が増加するという
問題がある。 〔発明の目的〕 前記問題に鑑み本発明の目的は、紫外線硬化性樹脂か
らなる軟質被覆層及び硬質被覆層とを有する光フアイバ
心線に着色層を施しても、低温での伝送損失増加の起こ
らない光フアイバ心線を提供することにある。 〔発明の構成〕 前記目的を達成すべく本発明は、光フアイバの外方に
設けられた紫外線硬化性樹脂からなる軟質の軟質被覆層
と、該軟質被覆層の周りに設けられた紫外線硬化性樹脂
からなる前記軟質被覆層よりも硬質の硬質被覆層と、該
硬質被覆層の周りに設けられた着色層とを有する光フア
イバ心線において、前記硬質被覆層の−40℃におけるヤ
ング率は150kg/mm2以上であり、かつ前記硬質被覆層の
室温におけるヤング率に対する比は2.7以上であり、さ
らに前記着色層は溶剤型樹脂、熱硬化性樹脂または紫外
線硬化性樹脂からなることを特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。本発明者は前記従来の着色層付の光フアイバ心線に
おいて、なぜ低温で伝送損失の増加が起こるのか検討し
た。まず従来から一般的に言われている低温での伝送損
失増加モデルでこの着色層付の光フアイバ心線の低温ロ
ス増加を説明できるか検討した。前記モデル(通信学会
論文誌,80/9 vo1.J63−B No9,860薮田ら グレーデッド
形多モード光フアイバ心線の低温特性)を第4図に示
す。このモデルにより計算される最小座屈力Fminは次式
で示される。 ここでEは光フアイバ1のヤング率、Iは光フアイバ
1の断面二次モーメント、E1(T)は温度Tにおける軟
質被覆層2のヤング率である。 また光フアイバ1に加わる力は、ガラスと被覆材との
線膨張係数の違いにより発生し、近似的に次式で表せ
る。 F=α・△T・E2(T)・S2 ……(2) ここでαは硬質被覆層3の線膨張係数、△Tは温度
差、E2(T)は温度Tにおける硬質被覆層3のヤング
率、S2は硬質被覆層3の断面積である。 前記モデルを従来一般的な光フアイバ心線について当
てはめ、Fmin及びFを計算した。この結果を第5図に示
す。ここで光フアイバ心線の各寸法を以下の表−1に示
す。 表−1 光フアイバ1の外径 :125μm 光フアイバ1のヤング率 :7300kg/mm2 軟質被覆層2の外径 :200μm 軟質被覆層2のヤング率 :0.2kg/mm2 硬質被覆層3の外径 :250μm 硬質被覆層3のヤング率 :50kg/mm2(常温) 110kg/mm2(−40℃) 硬質被覆層3の線膨張係数:1.3×10-4(/℃) 第5図が示すように、−40℃でも光フアイバ1に生ず
る力Fは、光フアイバ1に座屈を発生せしめる最小の力
である最小座屈力Fmin、すなわちこの場合約187×10-3k
gよりも充分小さい。このことは前記モデルからは前述
の構造の光フアイバ心線には座屈は起こり得ないことに
なる。そこで前記光フアイバ心線の硬質被覆層3の外周
に着色層4(厚さ5μm、常温でのヤング率50kg/mm2
を被覆した場合を前記モデルで考えると、該着色層4の
厚さは5μm程度であるから、その影響は極めて小さく
計算上は前記第5図の結果とほぼ一致する。してみる
と、着色層4を施した光フアイバ心線においても、前述
のモデルからは−40℃では座屈は起こるはずがなく、事
実と反する。 以上から従来の低温特性モデルでは着色層4を施した
ことによる低温での座屈は説明できない。 そこで本発明者は前記モデルとは別に第6図に示す
「うねり」モデルを考えた。 これは光フアイバ心線の外径が250μm前後と細径の
場合、被覆ごと、すなわち光フアイバ心線そのものがう
ねる、と推定したモデルである。すなわち、硬質被覆層
3の外側に着色層4、さらにこの上に一括被覆5が施さ
れた場合、これら着色層4や一括被覆5が低温で収縮す
ると、この力が前記うねりを引き起こすと推定したモデ
ルである。特に着色層4や一括被覆5の長手方向の被覆
厚が不均一であると前記収縮力及びこれによって生ずる
歪みが不均一となり、このときもし内側の硬質被覆層3
の、いわゆる「腰」が弱いと、前述したように光フアイ
バ心線が長手方向にうねると推定される。 この考えのもので、従来の考え方、すなわち硬質被覆
層3の材料としては、低温でのヤング率が常温でのそれ
とできるだけ差のない紫外線硬化性樹脂を選択すべきで
ある、との考え方とは全く逆に、低温でのヤング率の大
きいものを選択し、この硬質被覆層3により光フアイバ
心線全体がうねろうとするのを防止しようと考えた。す
なわち硬質被覆層3をうねりに対するつっぱり材として
作用させることを考えた。そこで−40℃でのヤング率を
目処にして、−40℃におけるヤング率が大きい紫外線硬
化性樹脂を硬質被覆層3に適用してみた。使用した紫外
線硬化性樹脂の−40℃でのヤング率等を下記表−2に示
す。尚、比較のため前述した従来の光フアイバ心線の硬
質被覆層3についてもサンプルAとして記載してある。
また、使用した光フアイバ1、軟質被覆層2については
前記表−1に記載したものと同じである。 ここで前記着色層4はビニルアセテートビニルクロラ
イド系コポリマーで溶剤型のものを使用している。 前記各サンプルの着色層4付光フアイバ心線について
−40℃での伝送損失増加量を調べた。この結果を第1図
の●にて示す。第1図で横軸は硬質被覆層3の−40℃で
のヤング率を示し、縦軸は−40℃での光フアイバ心線の
伝送損失増加量を示している。この図が示すように、サ
ンプルA、サンプルBでは−40℃で0.05dB/km〜0.3dB/k
mの伝送損失の増加が認められるが、サンプルC、サン
プルDではほとんど変化が見られない。このことは硬質
被覆層3の−40℃でのヤング率が150kg/mm2以上でかつ
前記硬質被覆層の室温におけるヤング率に対する比は2.
7以上であり、さらに前記着色層が溶剤型樹脂、熱硬化
性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなるならば、前述し
たようにこの硬質被覆層3がつっぱり材として作用する
ので光フアイバ心線の低温での収縮によるうねりは防止
されことが判る。また、各サンプルの光フアイバ心線を
複数本並行に並べ、これに一括被覆5を施して第3図の
如くテープ心線化し、このときの各サンプルの−40℃で
の伝送損失増加を調べた。尚、前記一括被覆層5として
はウレタンアクリレート系の紫外線硬化性樹脂であっ
て、その常温でのヤング率は50kg/mm2である。この結果
を第1図の△印で示す。また第1図において○は各サン
プルにおいて着色層4を施さなかった場合の−40℃での
伝送損失増加量を示しており、各サンプルともほとんど
損失増加していないことを示している。 尚、前記光フアイバ1としては、石英製の光フアイバ
にシリコン等からなる一次被覆を有するものも含まれ
る。 〔発明の効果〕 前述の如く本発明によれば、着色層を施したり、さら
にこの着色層付の光フアイバ心線を複数本並行に並べ、
これに一括被覆を施してテープ心線化しても、低温で伝
送損失を起こし難い光フアイバ心線を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は光フアイバ心線の硬質被覆層のヤング率と−40
℃での伝送損失の増加量の関係を示すグラフ、第2図は
光フアイバ心線に横断面図、第3図は光フアイバテープ
心線の一部横断面図、第4図及び第5図は従来の低温モ
デルを説明する説明図及びグラフ、第6図は本発明者が
考えた低温での挙動モデルを説明する説明図である。 1……光フアイバ、2……軟質被覆層、3……硬質被覆
層、4……着色層、5……一括被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−232517(JP,A) 特開 昭62−205304(JP,A) 特開 昭59−126504(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.光フアイバの外方に設けられた紫外線硬化性樹脂か
    らなる軟質の軟質被覆層と、該軟質被覆層の周りに設け
    られた紫外線硬化性樹脂からなる前記軟質被覆層よりも
    硬質の硬質被覆層と、該硬質被覆層の周りに設けられた
    着色層とを有する光フアイバ心線において、前記硬質被
    覆層の−40℃におけるヤング率は150kg/mm2以上でかつ
    前記硬質被覆層の室温におけるヤング率に対する比は2.
    7以上であり、前記着色層は溶剤型樹脂、熱硬化性樹脂
    または紫外線硬化性樹脂からなることを特徴とする光フ
    ァイバ心線。
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JPS59126504A (ja) * 1983-01-10 1984-07-21 Furukawa Electric Co Ltd:The 被覆光フアイバ
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JPH0695170B2 (ja) * 1986-03-06 1994-11-24 三菱電線工業株式会社 紫外線硬化樹脂被覆テ−プ型光フアイバ−

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