JP3953564B2

JP3953564B2 - 空気圧送用光ファイバユニット

Info

Publication number: JP3953564B2
Application number: JP32033396A
Authority: JP
Inventors: 和永小林; 克義石田; 圭二大橋; 和男保苅; 眞一古川
Original assignee: Fujikura Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujikura Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JPH10160986A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧送光ケーブルに使用される空気圧送用光ファイバユニットに関し、特に損失特性に優れた空気圧送用光ファイバユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧送光ケーブルとは、内径４ｍｍ、外径６ｍｍ程度のポリエチレン等からなる長尺のパイプを一本以上集合し、これに押え巻き、シース等を施してケーブルとし、このケーブルを予め建物や洞道内に布設しておき、光ファイバユニットを加圧空気によりパイプ内に圧送して送り込み、光ケーブルとするものである。
【０００３】
このシステムは、光ファイバ回線の需要に対応して、順次空パイプに光ファイバユニットを送り込むことで、短時間にかつ簡単に光ファイバ回線を増設することができる利点があり、実用化されつつある。また、ケーブルを電柱等間に架設し、これに光ファイバユニットを送り込む架空型の空気圧送光ケーブルも検討されている。
【０００４】
上記空気圧送用光ファイバユニット（以下、光ユニットと略記する。）としては、種々のタイプのものが開発されているが、複数本の光ファイバ素線を撚り合わせた集合体上に、発泡ポリエチレンや、発泡紫外線硬化型樹脂などの発泡体を被覆した構造のものが知られている。
【０００５】
図３は、この種の光ユニットの一例を示すもので、ここに示す光ユニット２１は、複数本の光ファイバ素線２２上に、一次被覆層２３と二次被覆層２４とからなる被覆層２５、および外被２６が順次設けられてなるものである。
外被２６は、光ユニット２１の軽量化を図ると共に、空気流による推進力を大きくするためポーラス（多孔性）構造としたものであって、一般に発泡ポリエチレン等の発泡性樹脂で形成されている。
【０００６】
被覆層２５は、光ユニット製造時の外被２６の収縮応力や該層の内面凹凸によって加えられる外力から光ファイバ素線２２を保護するためのものである。被覆層２５の一次被覆層２３としては、比較的低ヤング率の軟質樹脂、好ましくはヤング率が０．１ｋｇ／ｍｍ²程度の紫外線硬化樹脂が用いられ、二次被覆層２４としては、比較的高ヤング率の硬質樹脂、好ましくはヤング率が３０ｋｇ／ｍｍ²程度の紫外線硬化樹脂が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記光ユニットに用いる光ファイバとして、ＧＩ（グレイデッドインデックス）型光ファイバ等の、外力によって損失が起きやすいタイプのものを使用する場合には、光ユニット製造時の外被の収縮応力やその内面凹凸によって上記光ファイバが側圧を受け、これによって損失が増加するおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、損失特性に優れた空気圧送用光ファイバユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、１本以上の光ファイバ素線上に、被覆層が設けられ、該被覆層上に発泡性樹脂からなる外被が設けられた空気圧送用光ファイバユニットであって、前記被覆層が、高ヤング率の最内被覆層と、低ヤング率の中間被覆層と、高ヤング率の最外被覆層とを備えた３層以上の積層構造を有し、前記光ファイバ素線がＧＩ型光ファイバを備え、前記最内被覆層、中間被覆層および最外被覆層が樹脂材料からなり、前記最内被覆層のヤング率を、５〜１５０ｋｇ／ｍｍ ^２とし、前記中間被覆層のヤング率を、０．０４〜０．５ｋｇ／ｍｍ ^２とし、前記最外被覆層のヤング率を、５〜１５０ｋｇ／ｍｍ ^２とした空気圧送用光ファイバユニットによって解決される。
前記１本以上の光ファイバ素線は、並列させて設けることができる。
前記外被の外径を、３．５ｍｍ以下とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の光ユニットの一例を示すものであり、ここに示す光ユニット１は、１本以上の光ファイバ素線２上に被覆層６および外被７が順次設けられてなるものである。
【００１０】
光ファイバ素線２としては、外径２５０μｍ程度の既存のものを用いるのが好適である。光ファイバ素線２に用いられる光ファイバとしては、ＧＩ型のものを用いて良い。光ファイバ素線２の数は、１本または複数本としてよい。この例では、４本の光ファイバ素線２が束ねられた構造とされている。
【００１１】
本例の光ユニット１が、図３に示す従来の光ユニット２１と異なるのは、被覆層６が、最内被覆層３と、中間被覆層４と、最外被覆層５とからなる３層構造を有する点である。最内被覆層３としては、比較的高ヤング率の樹脂、好ましくはヤング率が５〜１５０ｋｇ／ｍｍ^２の樹脂が用いられる。最内被覆層３のヤング率が５ｋｇ／ｍｍ^２未満である場合には、光ファイバ素線２が外力を受け易くなり、損失特性が劣化するため好ましくない。またヤング率が１５０ｋｇ／ｍｍ^２を越える場合には、該層が破断し易くなる。
【００１２】
中間被覆層４としては、比較的低ヤング率の樹脂、好ましくはヤング率が０．０４〜０．５ｋｇ／ｍｍ²の樹脂が用いられる。中間被覆層４のヤング率が０．０４ｋｇ／ｍｍ²未満である場合には、その強度が不足し、またヤング率が、０．５ｋｇ／ｍｍ²を越える場合には、外力を緩和する効果が不十分となり、光ファイバ素線２の損失特性が劣化するため好ましくない。
【００１３】
最外被覆層５としては、比較的高ヤング率の樹脂、好ましくはヤング率が５〜１５０ｋｇ／ｍｍ²の樹脂が用いられる。最外被覆層５のヤング率が５ｋｇ／ｍｍ²未満である場合には、光ファイバ素線２が外力を受け易くなり、損失特性が劣化するため好ましくない。またヤング率が１５０ｋｇ／ｍｍ²を越える場合には、該層が破断し易くなる。
【００１４】
上記被覆層３、４および５に用いる樹脂としては、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリブタジエンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系などの紫外線硬化樹脂やシリコーン樹脂などを用いて良い。
また、これら被覆層３、４、および５の厚みは、それぞれ２０〜３００μｍとするのが好適である。上記厚みが２０μｍ未満であると、光ファイバ素線２の損失特性が悪化する。また厚みが３００μｍを越えると、光ユニット１の外径が大きくなりすぎ、圧送特性が悪化するため好ましくない。
【００１５】
外被７は、発泡ポリエチレン等の発泡性樹脂で形成されている。外被７の外径は、３．５ｍｍ以下とするのが好ましい。この外径が３．５ｍｍを越えると、光ユニット１の圧送特性が悪化する。
【００１６】
上記例の光ユニット１にあっては、光ファイバ素線２上に設けられた被覆層６を３層構造としたので、光ファイバ素線２を外力から確実に保護することができる。従って、光ファイバ素線２に、ＧＩ型光ファイバのように損失増の生じ易いタイプの光ファイバを使用した場合でも、その損失特性が劣化するのを防ぐことができる。
【００１７】
なお、上記例の光ユニット１では複数本の光ファイバ素線２を束ねた構造としたが、図２に示す光ユニット１１のように、これら光ファイバ素線２を、並列させた構造としても良い。また、被覆層６を最内被覆層３、中間被覆層４、および最外被覆層５からなる３層構造としたが、これに限らず、４層以上の構造としても良い。
【００１８】
【実施例】
以下、具体例を示してその作用効果を明確にする。
（実施例１）
図１に示す構造の光ユニットを次のようにして作製した。コア系５０μｍ、クラッド径１２５μｍのＧＩ型光ファイバを有する外径２５０μｍの光ファイバ素線を４本束ね、これら光ファイバ素線上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率３０ｋｇ／ｍｍ²、外径０．９ｍｍの最内被覆層を設け、この上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率０．１ｋｇ／ｍｍ²、外径１．１ｍｍの中間被覆層を設け、さらにこの上にウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率３０ｋｇ／ｍｍ²、外径１．３ｍｍの最外被覆層を設け、この上に発泡ポリエチレンからなる外径１．８ｍｍの外被を設けた。この光ユニットの波長１．３μｍにおける常温、低温（−３０℃）、および高温（＋７０℃）での損失増を測定し、その結果を表１に示す。
【００１９】
（実施例２）
図２に示す光ユニットを次のようにして作製した。実施例１と同様の光ファイバ素線を４本並列に配し、これら光ファイバ素線上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率６０ｋｇ／ｍｍ²、長径１．５ｍｍ、短径０．６ｍｍの最内被覆層を設け、この上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率０．１ｋｇ／ｍｍ²、長径１．１ｍｍ、短径０．３ｍｍの中間被覆層を設け、さらにこの上にウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率３０ｋｇ／ｍｍ²、長径１．７ｍｍ、短径１．１ｍｍの最外被覆層を設け、この上に発泡ポリエチレンからなる外径２．１ｍｍの外被を設けた。この光ユニットの損失増を実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に併せて示す。
【００２０】
（比較例）
図３に示す従来の光ユニットを次のようにして作製した。実施例１と同様の光ファイバ素線を４本束ね、これら光ファイバ素線上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率０．１ｋｇ／ｍｍ²、外径１．０ｍｍの一次被覆層を設け、この上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線照射してヤング率３０ｋｇ／ｍｍ²、外径１．３ｍｍの二次被覆層を設け、この上に発泡ポリエチレンからなる外径１．８ｍｍの外被を設けた。この光ユニットの損失増を実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に併せて示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
表１の結果より、実施例１および実施例２の光ユニットでは、常温、−３０℃および＋７０℃での損失増がいずれも０．１ｄＢ／ｋｍ以下と良好な損失特性を示したのに対し、比較例の光ユニットでは、−３０℃での損失が０．３５ｄＢ／ｋｍと大きく、実施例１および２のものに比べて大きく劣る結果となったことがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ユニットにあっては、光ファイバ素線上に設けられた被覆層を３層以上の積層構造としたので、光ファイバ素線を外力から確実に保護することができる。従って、光ファイバ素線に、ＧＩ型光ファイバのように損失増の生じ易いタイプの光ファイバを使用した場合でも、その損失特性が劣化するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ユニットの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光ユニットの他の例を示す断面図である。
【図３】従来の光ユニットの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・光ユニット、２・・・光ファイバ素線、３・・・最内被覆層、４・・・中間被覆層、５・・・最外被覆層、６・・・被覆層、７・・・外被

Claims

１本以上の光ファイバ素線上に、被覆層が設けられ、該被覆層上に発泡性樹脂からなる外被が設けられた空気圧送用光ファイバユニットであって、
前記被覆層が、高ヤング率の最内被覆層と、低ヤング率の中間被覆層と、高ヤング率の最外被覆層とを備えた３層以上の積層構造を有し、
前記光ファイバ素線が、ＧＩ型光ファイバを備え、
前記最内被覆層、中間被覆層および最外被覆層が、樹脂材料からなり、
前記最内被覆層のヤング率が、５〜１５０ｋｇ／ｍｍ ^２であり、前記中間被覆層のヤング率が、０．０４〜０．５ｋｇ／ｍｍ ^２であり、前記最外被覆層のヤング率が、５〜１５０ｋｇ／ｍｍ ^２であることを特徴とする空気圧送用光ファイバユニット。
前記１本以上の光ファイバ素線が並列されたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧送用光ファイバユニット。
前記外被の外径が、３．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気圧送用光ファイバユニット。