JP2783113B2 - 低温特性安定化光ファイバケーブル - Google Patents

低温特性安定化光ファイバケーブル

Info

Publication number
JP2783113B2
JP2783113B2 JP5061643A JP6164393A JP2783113B2 JP 2783113 B2 JP2783113 B2 JP 2783113B2 JP 5061643 A JP5061643 A JP 5061643A JP 6164393 A JP6164393 A JP 6164393A JP 2783113 B2 JP2783113 B2 JP 2783113B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tape
optical fiber
shaped core
core wire
fiber cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5061643A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06273643A (ja
Inventor
隆 菅納
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP5061643A priority Critical patent/JP2783113B2/ja
Publication of JPH06273643A publication Critical patent/JPH06273643A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2783113B2 publication Critical patent/JP2783113B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、螺旋状溝を有するスペ
ーサに光ファイバのテープ状心線を収容し、かつ非金属
材料からなるテンションメンバを有するスペーサ型ノン
メタリックケーブルに係り、特に、低温環境下での伝送
損失の小さい低温特性安定化光ファイバケーブルに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバケーブルの典型的なタイプと
して、螺旋状溝を有するスペーサに光ファイバを収容し
たスペーサ型光ファイバケーブルがある。他方、情報通
信技術の発達により光ファイバケーブル中に収容される
光ファイバ心線数が多くなったため、光ファイバは、従
来の単心型光ファイバ構造から光ファイバを複数本集め
てテープ状心線を形成したテープ型構造が主流となりつ
つある。また、光ファイバケーブルの応用環境も常温や
高温の環境に止まらず、例えば−40℃程度の低温にな
る冷凍倉庫内での制御や管理に、或いは極寒地での情報
通信に光ファイバが使用されるようになり、当初予期し
なかったような新たな課題に直面するようになった。
【0003】一般に、テープ型構造の光ファイバによる
スペーサ型光ファイバケーブルは、図4に示される構造
を有している。即ち、光ファイバケーブル41にあって
は、亜鉛メッキ鋼線のような高抗張力材料よりなるテン
ションメンバ42がほぼ中央に配置される。その外周
に、螺旋状の溝を有するスペーサ43が、押し出しによ
り一体化されて配置される。この溝44内にテープ状心
線45が収容されている。その外周には押え巻き46が
施され、さらにプラスチック等の外皮47が被覆されて
いる。
【0004】溝44を螺旋状に形成するのは、収容され
ているテープ状心線45に長手方向の余長を持たせ、ケ
ーブルに張力が印加されたり熱膨脹によりケーブルが伸
びたりしても、テープ状心線45がその余長によって伸
びを吸収し、テープ状心線45には張力がかからないよ
うにするためである。これにより張力に弱い光ファイバ
の断線、伝送損失の増大といった不具合が防止できる。
図4のスペーサ型光ファイバケーブル41は、テンショ
ンメンバ43として亜鉛メッキ鋼線の撚線または単線を
使用しており、こうした鋼線の線膨脹係数は例えば1
1.5×10-6/℃である。これに対し、外皮47等の
プラスチックの線膨脹係数は10-5/℃のオーダーであ
る。ケーブル全体としての線膨脹係数は、それぞれの線
膨脹係数を複合したものとなるが、余り大きくない程度
に抑えることができる。
【0005】一方、近年ではテンションメンバ43に金
属を使用せず、代わりにガラス繊維強化プラスチック
(以下FRPという)等の高抗張力の非金属材料を使用
して、金属部材をなくした完全ノンメタリック構造が多
くなった。これは光ファイバが電磁的影響を受けないこ
とに着目したものである。特に、架線状態で使用される
ケーブルの場合には、落雷対策の意味もあって、完全ノ
ンメタリック構造が採用されている。テンションメンバ
43にFRP等の非金属材料を使用したものをスペーサ
型ノンメタリックケーブルという。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラスチッ
ク材料は前記のように金属材料に比較すると線膨脹係数
が大きい。即ち、高温では伸びが大きく、低温では収縮
が大きい。従って、図1に示したような構成のスペーサ
型ノンメタリックケーブルは収縮が大きく、使用温度が
−20℃以下の低温ともなるとスペーサを含めたケーブ
ル全体の収縮量が非常に大きくなる。これに対し、光フ
ァイバは線膨脹係数が5.6×10-7/℃と小さいガラ
スで構成されているので、テープ状心線の収縮量は小さ
い。この結果、テープ状心線が溝内で蛇行状態となる。
これに起因する小曲り(曲率が大きい)が各所に生じ、
伝送損失が急激に増大する。
【0007】このような低温でのテープ状心線の蛇行状
態を避けるために、予めテープ状心線を溝に撚り合わせ
る際に張力を加え、低温でケーブルが収縮する程度に対
応させて伸ばしておけば、低温になったときにテープ状
心線がちょうどよい長さになり、低温での伝送特性が保
証される。けれどもテープ状心線は光ファイバを保護す
る被覆層が薄く、側圧に対しては弱い。予めテープ状心
線に張力が加わっていると、低温では都合がよいが、逆
に高温では側圧が加わることになり、好ましくない。
【0008】他方、スペーサ型ノンメタリックケーブル
を構成するプラスチック材料のなかではFRPが比較的
線膨脹係数が小さいので、FRPからなるテンションメ
ンバの断面積を大きくし、周囲の他のプラスチック材料
との複合線膨脹係数をFRPのそれにできる限り近付け
るという方策も考えられている。しかし、FRPは高価
であり、その断面積を大きくするとケーブルが高価なも
のになってしまう。また、テンションメンバの断面積を
大きくするにも、ケーブルの構造上の限界があり、かつ
このことはケーブルの径を小さくして原価低減を図ろう
とする市場要求に反することにもなる。
【0009】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低温環境下での伝送損失の小さい低温特性安定化光
ファイバケーブルを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、上記保護層が常温で所定以上のヤング率
を有し、かつ所定の低温時に上記光ファイバケーブルの
収縮により上記テープ状心線が受ける荷重に対して上記
テープ状心線の座屈荷重が大きく、次式 1>F/Fcr ただし、F;所定の低温Tでの上記光ファイバケーブル
収縮による上記テープ状心線の軸荷重 Fcr;上記テープ状心線の絶対臨界座屈荷重 を満足し、ここでF及びFcrが数1、数2
【数1】 F∝EA{ε−α(T 0 −T)}
【数2】 Fcr∝(EIβ) 0.5 ただし、E;温度Tでのテープ状心線のヤング率 A;テープ状心線の断面積 ε;温度Tでの光ファイバケーブル収縮歪 α;テープ状心線の線膨脹係数 0 ;光ファイバケーブル製造時温度 I;テープ状心線の断面二次モーメント β;ジエリーのばね定数 で表されるものであることを特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】また、上記保護層が23℃で60Kg/m
2 以上のヤング率を有し、上記所定の低温が−40℃
であってもよい。
【0015】
【作用】上記構成により、テープ状心線は、所定の低温
(例えば−40°)で光ファイバケーブルの収縮により
受ける荷重よりも座屈荷重が大きいので、その温度まで
下がったとき光ファイバケーブルが収縮しても座屈する
ことがない。従って、テープ状心線は低温でももとの
(常温のときの)形状を保ち、溝内で蛇行状態となるこ
とがない。
【0016】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【0017】図1に示される低温特性安定化光ファイバ
ケーブル1は、主にテンションメンバ2と、スペーサ3
と、テープ状心線4と、押え巻き5、外被6とからな
る。軸芯を形成するテンションメンバ2はFRPからな
り、所定の径を有するほぼ円柱状の部材である。テンシ
ョンメンバ2の周りに設けられたスペーサ3は、プラス
チックからなり、その外周には4つの溝7を有する。図
示されるように溝7の断面の形状は、スペーサ3の外周
から軸芯に向かって所定の深さでほぼ角形を呈してい
る。溝7は、スペーサ3の外周に沿って螺旋を形成しな
がら軸方向に延出されている。
【0018】テープ状心線4は、図外に示したように4
本の光ファイバ心線8を平行に並べ、その周りを一括に
保護層9で覆って形成したものである。保護層9は、紫
外線硬化樹脂からなる。保護層9は光ファイバ心線4の
並び方向の両側に平坦面10を有している。各テープ状
心線4は各溝7に1本ずつ収容されている。溝7内で
は、溝7の底部にテープ状心線4の平坦面が臨んでい
る。各テープ状心線4は溝7に沿わせたかたちで、螺旋
を形成しながら軸方向に延出されている。溝7内には防
水コンパンドが充填される。
【0019】テープ状心線4は、保護層9が23℃で6
0Kg/mm2 以上のヤング率を有し、かつ−40℃に
おいて次式 1>F/Fcr ただし、F;T=−40℃での光ファイバケーブル1の
収縮によるテープ状心線4の軸荷重 Fcr;テープ状心線4の絶対臨界座屈荷重 を満足し、ここでF及びFcrが数1、数2
【0020】
【数1】F∝EA{ε−α(T0 −T)}
【0021】
【数2】Fcr∝(EIβ)0.5 ただし、E;温度Tでのテープ状心線4のヤング率 A;テープ状心線4の断面積 ε;温度Tでの光ファイバケーブル1の収縮歪 α;テープ状心線4の線膨脹係数 T0 ;光ファイバケーブル1の製造時温度 I;テープ状心線4の断面二次モーメント β;ジエリーのばね定数 で表される。
【0022】次に実施例の作用を述べる。
【0023】図2に示した光ファイバケーブル21は、
本発明による光ファイバケーブル1と従来の光ファイバ
ケーブル41との対比実験を行うために構成した実験用
光ファイバケーブルである。図2に示されるテンション
メンバ2、スペーサ3、押え巻き5、外被6は図1のも
のと同じである。4個の溝7には、それぞれ異なる4種
のテープ状心線4を収容した。各テープ状心線4にA、
B、C、Dの符号を付けて示す。各テープ状心線4は、
伸び歪みが0%の状態で収容されている。
【0024】ここで、テープ状心線4Aは保護層9のヤ
ング率が42Kg/mm2 、テープ状心線4Bは保護層
9のヤング率が52Kg/mm2 、テープ状心線4Cは
保護層9のヤング率が60Kg/mm2 、テープ状心線
4Dは保護層9のヤング率が70Kg/mm2 となって
いる。また、このヤング率に基づく座屈荷重は、それぞ
れ380g(1テープ当たり;以下同じ)、420g、
450g、500gであることが計算により求められ
る。テープ状心線4C、4Dが本発明に該当している。
このように保護層9のヤング率が異なる他は、各テープ
状心線4とも等条件であるから、対比実験には好適な構
成となっている。
【0025】保護層9のヤング率以外の条件としては、
光ファイバケーブル21の線膨脹率が2.64×10-5
/℃、常温20℃から−40℃まで下がったときの収縮
が0.158%である。この収縮時にテープ状心線4が
受ける荷重は450g(1テープ当たり)である。従っ
て、1>F/Fcrを満足するのはテープ状心線4C、
4Dである。
【0026】この光ファイバケーブル21を用い、+6
0°〜−40°までの範囲でテープ状心線4毎に伝送損
失を測定した結果を図3に示す。使用した光の波長は、
1.55μmである。測定結果をプロットする点の×、
△、□、○はテープ状心線4のA、B、C、Dに対応し
ている。
【0027】図3から分かるように、テープ状心線4
A、4Bによる伝送損失は−10℃以下で急激に増加し
ている。これは光ファイバケーブル21の収縮によって
テープ状心線4A、4Bが450gの荷重を受け、小曲
りを生じたためである。一方、テープ状心線4C、4D
による伝送損失は−40℃でも常温時と変わらない。こ
れは収縮による荷重よりも座屈荷重が大きいためにテー
プ状心線4C、4Dが小曲りを生じないからである。
【0028】以上の対比実験から分かるように、テープ
状心線4C、4Dのように1>F/Fcrを満足するテ
ープ状心線4を用いて、図1のような光ファイバケーブ
ル1を構成すれば、−40℃で光ファイバケーブル1が
収縮してもテープ状心線4に小曲りを生じることがな
く、伝送損失の増加が防止される。
【0029】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0030】(1)低温環境下での伝送損失を常温と同
程度に小さくできたことにより、光ファイバケーブルの
応用用途が広げられる。
【0031】(2)低温環境下で使用する光ファイバケ
ーブルであっても、ケーブルの径を大きくする必要がな
く、原価を増大させない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す光ファイバケーブルの
断面図である。
【図2】本発明と従来例との対比実験を行うために構成
した実験用光ファイバケーブルの断面図である。
【図3】本発明と従来例との対比実験の結果を示す伝送
損失温度特性のグラフである。
【図4】従来例を示す光ファイバケーブルの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 光ファイバケーブル 2 テンションメンバ 3 スペーサ 4 テープ状心線 7 溝 8 光ファイバ心線 9 保護層

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非金属材料からなるテンションメンバの周
    りに設けられたスペーサに螺旋状の溝を形成し、複数本
    の光ファイバ心線を並べその周りを保護層で覆ってテー
    プ状心線を形成し、上記溝内に上記テープ状心線を収容
    し防水コンパンドを充填した光ファイバケーブルにおい
    て、上記保護層が常温で所定以上のヤング率を有し、
    かつ所定の低温時に上記光ファイバケーブルの収縮によ
    り上記テープ状心線が受ける荷重に対して上記テープ状
    心線の座屈荷重が大きく、次式 1>F/Fcr ただし、F;所定の低温Tでの上記光ファイバケーブル
    収縮による上記テープ状心線の軸荷重 Fcr;上記テープ状心線の絶対臨界座屈荷重 を満足し、ここでF及びFcrが数1、数2 【数1】 F∝EA{ε−α(T 0 −T)} 【数2】 Fcr∝(EIβ) 0.5 ただし、E;温度Tでのテープ状心線のヤング率 A;テープ状心線の断面積 ε;温度Tでの光ファイバケーブル収縮歪 α;テープ状心線の線膨脹係数 0 ;光ファイバケーブル製造時温度 I;テープ状心線の断面二次モーメント β;ジエリーのばね定数 で表されることを特徴とする低温特性安定化光ファイバ
    ケーブル。
  2. 【請求項2】 上記保護層が23℃で60Kg/mm 2
    上のヤング率を有し、上記所定の低温が−40℃である
    ことを特徴とする請求項1記載の低温特性安定化光ファ
    イバケーブル。
JP5061643A 1993-03-22 1993-03-22 低温特性安定化光ファイバケーブル Expired - Fee Related JP2783113B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5061643A JP2783113B2 (ja) 1993-03-22 1993-03-22 低温特性安定化光ファイバケーブル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5061643A JP2783113B2 (ja) 1993-03-22 1993-03-22 低温特性安定化光ファイバケーブル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06273643A JPH06273643A (ja) 1994-09-30
JP2783113B2 true JP2783113B2 (ja) 1998-08-06

Family

ID=13177109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5061643A Expired - Fee Related JP2783113B2 (ja) 1993-03-22 1993-03-22 低温特性安定化光ファイバケーブル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2783113B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS629220U (ja) * 1985-06-28 1987-01-20
JPS6246416U (ja) * 1985-09-10 1987-03-20
JPS6289915A (ja) * 1985-10-11 1987-04-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバユニツト

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06273643A (ja) 1994-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5109457A (en) All-dielectric optical fiber cable having enhanced fiber access
KR960013801B1 (ko) 비금속 외장 시스템을 갖는 광섬유 케이블
US6259844B1 (en) Strengthened fiber optic cable
CA1128344A (en) Optical communication cable
US5509097A (en) Optical fiber core and cable with reinforced buffer tube loosely enclosing optical fibers
US6654527B2 (en) Optical fiber cable
US4687294A (en) Fiber optic plenum cable
EP1420279B9 (en) Optimized fiber optic cable with a textured outer surface suitable for microduct blown installation
US5201020A (en) Reinforced protective tube for optical waveguide fibers
US6813422B1 (en) Flexible fiber optic cable
US4093342A (en) Optical fiber cable
JPH09243882A (ja) 光ファイバ式電気通信ケーブル用の光学ユニット及びそのようなユニットを有する光ファイバケーブル
US8842956B2 (en) Non-kink, non-hockling optical cable
CA2275518C (en) Fiber optic ribbon interconnect cable
EP0373846A2 (en) All-dielectric optical fiber cable having enhanced fiber access
US5999676A (en) Aerial optical fiber cable
EP0200104B1 (en) Composite overhead stranded conductor
US4865415A (en) Composite fiber-optic overhead ground wire
JP2783113B2 (ja) 低温特性安定化光ファイバケーブル
JP2687650B2 (ja) 低温特性安定化光ファイバケーブル
GB2139779A (en) Optical fibre cables
US20040184749A1 (en) Fiber optic cable and method of manufacturing same
Galliano Optical Fiber Cables
JPH0343603B2 (ja)
JP2003187650A (ja) 光ファイバ複合架空地線

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090522

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100522

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees