JP4001161B2 - 光ファイバ引き留め方法及び引き留め装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ引き留め方法及び引き留め装置に関する。

図６は光海底ケーブルの一例を示す断面図である。

同図に示す光海底ケーブルは光コア１と、光コア１の周囲に設けられた鋼線２と、鋼線２の外周に設けられた銅チューブ３と、光コア１と鋼線２と銅チューブ３との間に設けられた走水防止コンパウンド４と、最外層に設けられた絶縁体５とで構成されている。

図７は図６に示した光海底ケーブルに用いられる光コアの従来例を示す断面図である。

図７に示す光海底ケーブル用の光コア１は、中心張力体６と、中心張力体６の周囲に中心張力体と平行あるいは螺旋に配置された複数の光ファイバ７と、中心張力体６と光ファイバ７との隙間に円形断面形状になるように充填されたプラスチック充填材８とで構成されている。

このような光海底ケーブルを所定の位置に引き留めるには光コア１の中心張力体６を所定位置（図示しないジョイント及び中継器とのカップリング）で機械的に固定していた。

一方、光伝送方式の波長多重化に対応するため、従来の光ファイバとは異なりラージモード及び低分散或いは低分散スロープの光ファイバを使用するようになってきた。これらの光ファイバは複雑なプロファイルを有しているため、従来の光コアの構造では伝送損失が増加しやすかった。

この伝送損失対策として図８に示すような伝送損失が増加しにくいルーズチューブタイプの光コアの構造を採用するようになってきた。

図８は図６に示した光海底ケーブルに用いられる光コアの他の従来例を示す断面図である。

図８に示す光コア９は、平行あるいは螺旋に配置された光ファイバ７と、光ファイバ７の周囲に円形断面形状になるように充填されたジェリー１０と、ジェリー１０の外周に設けられたプラスチックチューブ１１とで構成されている。

しかし、図８に示したルーズチューブタイプの光コア９は、図７に示した光コア１のような中心張力体６が無く、光ファイバ７を直接引き留めることが必要である。

他方、図９（ａ）は従来の光ファイバの引き留め方法を適用した装置の平面透視図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

これは複数の光ファイバ１２の引き留め位置を接着剤１３でテープ状に形成し、このテープ状の光ファイバ１２を、２本の収縮チューブ補強材１４の入った収縮チューブ１５の貫通孔内に挿入し、熱を加えて一体化し、収縮チューブ１５を収縮チューブ固定材１６内に収納し、この収縮チューブ固定材１６を固定することで光ファイバ１２を引き留めるものである。なお、１７は収縮チューブ１５の貫通孔内に塗布された接着剤である。

この方法は収縮チューブ１５で側圧を与え、接着剤１７で摩擦係数を上げると共に、接着剤１７の接着力を利用しているものと考えられる。この引き留め装置における引き留め力Ｆ等の大きさ及び方向は、図１０及び数１式で表される。

図１０は引き留め装置の光ファイバに及ぼす引き留め力の概念図である。

しかしながら、上述した従来例には以下のような問題点があった。
(1) 光ファイバに側圧を加えて引き留める方法は、その側圧により伝送損失が増加しやすい。
(2) 引き留め力は、固定材と光ファイバとの摩擦係数に依存するが、一方が光ファイバのため、大きな摩擦係数を得ることが難しく、接着剤を塗布し摩擦係数を上げても長期信頼性を得ることが困難である。
(3) 接着剤の接着力の長期信頼性を得ることが困難である。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光ファイバの伝送損失が少なく、長期信頼性が有り、十分な引き留め力のある光ファイバ引き留め方法及び引き留め装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の光ファイバ引き留め方法は、被覆材料で被覆された光ファイバの引き留め位置を、凸部を有するように、光ファイバの被覆材料と略同一の材料から成る被覆材で覆い、被覆材を、引き留め用の固定材内に、固定材の溝部に形成された凹部と被覆材の凸部とが嵌合するように固定し、固定材を所定位置に引き留めるものである。

上記構成に加え本発明の光ファイバ引き留め方法は、凸部と凹部とが複数箇所あるのが好ましい。

上記構成に加え本発明の光ファイバ引き留め方法は、被覆材がＵＶ硬化樹脂であるのが好ましい。

上記目的を達成するために本発明の光ファイバ引き留め装置は、光ファイバの引き留め位置を被覆する被覆材料、被覆材料を覆い、被覆材料と略同一の材料からなる、凸部を有する被覆材、被覆材の凸部を嵌合させるための凹部を有する固定材とを備えたものである。

上記構成に加え本発明の光ファイバ引き留め装置は、凸部と凹部とが複数箇所あるのが好ましい。

上記構成に加え本発明の光ファイバ引き留め装置は、被覆材がＵＶ硬化樹脂であるのが好ましい。

光ファイバの引き留め位置に光ファイバの被覆材料と略同一の材料、例えばＵＶ硬化樹脂を引き留めが容易になるように中央に凸部を有する形状に成型被覆し、紫外線を照射してＵＶ樹脂を硬化させることで被覆材が形成される。この被覆材は、光ファイバの被覆材料と略同一のため、光ファイバと被覆材との間に高い接着力を得ることができ、化学的な面でも光ファイバに対して全く影響が無く長期信頼性を得ることができる。

一方、固定材は被覆材を側圧で留めるのではなく、固定材の内側に被覆材を収納するための溝を設け、さらに剪断の方向に応力が加わるようにその溝が被覆材の凸部に嵌合するようにすることで光ファイバの引っ張り応力が被覆材の凸部の剪断力となる。この結果、伝送損失がほとんど増加しないで光ファイバを引き留めることができる。

以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。

光ファイバの伝送損失が少なく、長期信頼性が有り、十分な引き留め力のある光ファイバ引き留め方法及び引き留め装置の提供を実現できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は本発明の光ファイバ引き留め装置の一実施の形態を示す平面図である。

同図に示す光ファイバ引き留め装置は、少なくとも１本の光ファイバを引き留めるための光ファイバ引き留め装置であって、光ファイバ２０の被覆材料と略同一の材料からなり光ファイバ２０の引き留め位置に覆うように固定される被覆材２１と、被覆材２１を覆うように固定され所定位置に引き留められる固定材２２とで構成されている。なお、二点鎖線２３は被覆材２１の剪断面を示す。

被覆材２１は、ＵＶ硬化樹脂２１０からなり凸部２１ａを有している。固定材２２は凸部２１ａに嵌合するように凹部２２ｂが形成された溝２２ａを有する。

この固定材２２を所定位置に固定することにより光ファイバ２０が引き留められる。この光ファイバ引き留め装置により、光ファイバ２０への側圧の増加がなくなるので、伝送損失の増加がなく、長期信頼性を得ることができる。

図２（ａ）〜図２（ｄ）は本発明の光ファイバ引き留め方法の一実施の形態を示す説明図である。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

なお、複数本の光ファイバを同時に引き留めることが一般的であるため複数本の光ファイバの引き留めについて述べるが、１本の光ファイバを引き留める場合に適用してもよい。

複数本（図では４本であるが限定されない。）の光ファイバ３０を平行に並べ、固定材３１の長さＬａに合わせてＵＶ硬化樹脂３２０を薄く塗布し光ファイバ３０を一体化する（図２（ａ）、（ｂ））。

一体化した光ファイバ３０のＵＶ硬化樹脂３２０を塗布した部分を固定材３１の溝３１ａ内に配置する（図２（ｃ））。

固定材３１の溝３１ａ及び凹部３１ｂにＵＶ硬化樹脂３２０を充填する。紫外線を照射してＵＶ硬化樹脂３２０を硬化させて被覆材３２とし、光ファイバ３０、固定材３１及び被覆材３２を一体化させることにより、光ファイバ引き留め装置が得られる（図２（ｄ））。

図３は本発明の光ファイバ引き留め装置の他の実施の形態を示す平面図である。

図１に示した実施の形態との相違点は、被覆材３３の凸部３３ａと、固定材３４の溝部３４ａに形成された凹部３４ｂとが複数箇所ある点である。

本光ファイバ引き留め装置は、３箇所の凹部３４ｂが形成された固定材３４に４本の光ファイバ３０が固定されたものであり、ＵＶ硬化樹脂３３０で一体化された４本の光ファイバ３０が固定材３４内に収納された後、ＵＶ硬化樹脂３３０が充填され紫外線が照射されて硬化し被覆材３３として固定されたものである。

この光ファイバ引き留め装置は、凸部３３ａ及び凹部３４ｂの数が複数箇所（図では３箇所であるが限定されない。）形成されているので、光ファイバ３０への応力の集中が防止され、さらに引き留め力が増加し伝送損失の増加がなく長期信頼性が得られる。

図４（ａ）は本発明の光ファイバ引き留め装置の他の実施の形態を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

図１に示した実施の形態との相違点は、複数の光ファイバ３０と張力体３５とをＵＶ硬化樹脂３２で一体化した点である。

本光ファイバ引き留め装置は、複数の光ファイバ３０及び張力体３５の一部をＵＶ硬化樹脂３２で被覆し、紫外線を照射してＵＶ硬化樹脂３２を硬化させ、その張力体３５の端部を固定することで光ファイバ３０を引き留めるものである。

このような光ファイバ引き留め装置においても光ファイバ３０に側圧が加わることがなくなるので、伝送損失の増加がなく長期信頼性を得ることができる。

図５（ａ）は本発明の光ファイバ引き留め装置の一実施例を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

本光ファイバ引き留め装置は、３箇所の凹部３４ｂが形成された固定材３４に４本の光ファイバ３０が固定されたものであり、図３に示した光ファイバ引き留め装置のように引き留め位置がＵＶ硬化樹脂で一体化された４本の光ファイバ３０が固定材３４内に収納された後、ＵＶ硬化樹脂３３０が充填され紫外線が照射されて硬化し被覆材３３として固定されたものである。この固定材３４の四隅には固定用孔を有する固定片３６が設けられている。固定材３４の表面（図５（ｂ）では上側）は蓋３７が被せられネジ止めされるようになっている。

この光ファイバ引き留め装置の所定位置への固定は、固定片３６の孔をネジ止めすればよい。

以上において本発明の光ファイバ引き留め方法及び引き留め装置は、側圧及び曲げ等、機械的に弱い光ファイバであってもほとんど伝送損失を増加させることなく必要な引き留め力が得られる。すなわち、伝送損失の増加がなく長期信頼性を有するので、波長多重光海底ケーブルの光ファイバ引き留めに適用できるだけではなく、側圧に弱い全ての光ファイバの引き留めに適用できる。

本発明の光ファイバ引き留め装置の一実施の形態を示す平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の光ファイバ引き留め方法の一実施の形態を示す説明図である。 本発明の光ファイバ引き留め装置の他の実施の形態を示す平面図である。 （ａ）は本発明の光ファイバ引き留め装置の他の実施の形態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は本発明の光ファイバ引き留め装置の一実施例を示す平面図であり、 （ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 光海底ケーブルの一例を示す断面図である。 図６に示した光海底ケーブルに用いられる光コアの従来例を示す断面図である。 図６に示した光海底ケーブルに用いられる光コアの他の従来例を示す断面図である。 （ａ）は従来の光ファイバの引き留め方法を適用した装置の平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 引き留め装置の光ファイバに及ぼす引き留め力の概念図である。

符号の説明

２０ 光ファイバ
２１ 被覆材
２１ａ 凸部
２２ 固定材
２２ａ 溝
２２ｂ 凹部
２１０ ＵＶ硬化樹脂

Claims (4)

1. 被覆材料で被覆された光ファイバが配置される溝と該溝の両側に形成された少なくとも１対の凹部とを備えた固定材に、上記光ファイバを配置した後、上記溝と上記凹部内に上記被覆材料と略同一の材料を充填し、上記凹部に嵌合する凸部を有する被覆材を形成して上記光ファイバを上記固定材に固定し、上記固定材を所定位置に引き留めることを特徴とする光ファイバ引き留め方法。
2. 上記被覆材がＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ引き留め方法。
3. 被覆材料で被覆された光ファイバと、上記光ファイバが配置される溝と該溝の両側に形成された少なくとも１対の凹部とを備えた固定材と、上記溝と上記凹部内に上記被覆材料と略同一の材料を充填して形成された上記凹部に嵌合する凸部を有する被覆材とを備えたことを特徴とする光ファイバ引き留め装置。
4. 上記被覆材がＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ引き留め装置。

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