JP4712471B2 - 単心分離型光ファイバテープ心線 - Google Patents

Description

本発明は、単心分離可能な光ファイバテープ心線の構造に関する。

近年、光加入線路網の構築が急速に進んでいる。一般住宅に光ファイバを引き込む場合には、多くの光ファイバテープ心線が収容されたスロット型アクセスケーブルから必要な光ファイバを取り出して、各戸の軒先まで光ファイバを配線（引き落とし）するためのドロップケーブルに接続する。

光ファイバの戸別軒先への引き落としは、１加入１心線が最低単位となるため、スロット型アクセスケーブルから任意の１つの光ファイバを取り出して、ドロップケーブルに接続することが望ましい。そのためにはスロット型アクセスケーブルに収容されている光ファイバテープ心線を単心の光ファイバに分離して、接続する光ファイバ心線を取り出す必要がある。

図５は、複数の光ファイバを並列配置し、紫外線硬化型樹脂で被覆した光ファイバテープ心線の横断面を示す断面図である。
従来の光ファイバテープ心線１００は、外径０．２５ｍｍの外層を紫外線硬化型樹脂で着色した光ファイバ１０１を複数個並列に配置し、このように配置された複数の光ファイバを紫外線硬化型樹脂によって一括被覆し外被１０２を構成している。

光ファイバテープ心線は、複数個の光ファイバを１本の光ファイバテープ心線として一体化すると同時に、光ファイバテープ心線から、各光ファイバを取り出す場合の作業の容易性と、光ファイバを取り出すときに光ファイバの伝送損失が大きくなるのを抑制することが望まれている。

従来の光ファイバテープ心線では、その端末において単心分離して、０．２５ｍｍの光ファイバを個々に取り出すことは可能なものであったが、中間の位置において個々の光ファイバを分離して取り出すことは必ずしも容易ではなかった。光ファイバテープ心線が伝送路として使用中の場合は殊更であった。

中間の位置において光ファイバテープ心線から個々の光ファイバを分離して取り出す目的としては、新規に光加入者が発生し、家屋等への光引き込み作業を行なう場合、該光ファイバテープ心線から必要な任意の光ファイバを取り出す必要があるが、従来の光ファイバテープ心線では中間の位置において個々の光ファイバを容易に分離することができないため、例えば４心の光ファイバテープ心線を４心とも一度に切断し、その端末から任意の１心を取り出して、使用する方法が採用されていた。この場合、取り出した残りの３心は切断点より先では使用できなくなる。また、４心光ファイバテープ心線のうち既に使用されている１つの心線がある場合には、残りの３心は途中で分離して取り出せないので、使用できない、すなわち無駄なものとなってしまう。

伝送路として使用中の光ファイバテープ心線においても、その中間で単心ごとの光ファイバに活線分岐し易い構造が、特許第３６６４２５４号公報（特許文献１）に開示されている。
特許文献１に開示された技術は、外被の厚さを所定の値に設定し、光ファイバの間の窪みに対応して外被に所定の凹部を設けるとともに、極めて特徴的な光ファイバテープ心線を挟む分岐工具に立設された可撓性線材でこすって前記光ファイバを活線分岐するときの損失増加が１．０（ｄＢ）以下で分岐可能であるという構成を具備させることにより、例えばブラシ状の可撓性線材のみを備えた分岐工具によって活栓分岐を可能ならしめるという極めて有用な技術である。
特許第３６６４２５４号公報

光ファイバテープ心線は主にスロット型光ファイバケーブルに適用され、スロットの溝内に１枚もしくは複数枚が積層状態で実装される。溝内の光ファイバテープ心線は光ファイバケーブルの曲げや高温時の温度伸びにより溝内面に押しつけられ、溝内面もしくは積層状態の他の光ファイバテープ心線から上下方向の力を受けることになる（図６参照）。

特許文献１の技術は、上述の通り極めて有用ではあるが、外被に凹部を設けたことにより必然的にこの上下方向の力を点（４心光ファイバテープ心線の場合は４点）で受けることになり、点で受けた力はそのまま光ファイバ心線に加わり、損失増加を生じ易くなる。

従って、この発明の目的は、光ファイバテープ心線の活線分岐が可能で、且つ、スロットに収容され、ケーブル化された場合などに上下方向からの力が負荷されても損失増加の少ない光ファイバテープ心線を提供することにある。

この発明の光ファイバテープ心線の第１の態様は、光ファイバをｎ（ｎ≧２）本並列配置し、前記ｎ本の光ファイバの周囲を外被により覆って一体化している光ファイバテープ心線であって、
前記外被が前記光ファイバテープ心線の全長にわたって設けられるとともに、隣り合う前記光ファイバの間の窪みに対応して前記外被に凹部が形成されており、
前記光ファイバテープ心線の厚さの最大値をＴ（μｍ）とし、前記光ファイバの外径をｄ（μｍ）とするとき、Ｔ≦ｄ＋４０（μｍ）であり、
両端の光ファイバの共通接線が横切る前記外被部分の幅の合計長さをｗとするとき、ｗ≧ｄ×ｎ×２／３であり、かつ、前記光ファイバテープ心線の上下面がフラットな形状、または、前記光ファイバテープ心線の両端外側に位置する一括被覆層を厚くした形状に形成し、
前記外被の凹部における光ファイバテープ心線の厚さをｇ（μｍ）とするとき、ｇ≦１．０ｄ（μｍ）であり、
前記光ファイバテープ心線を挟む分岐工具に立設された可撓性線材でこすって前記光ファイバを活線分岐するときの損失増加が１．０（ｄＢ）以下で分岐可能である分岐性を備えた光ファイバテープ心線。
である。

この発明の光ファイバテープ心線の第２の態様は、前記外被が紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする、光ファイバテープ心線である。

この発明の第１の態様にかかる光ファイバテープ心線によると、活線分岐が可能で、上下方向からの力を分散させることができるので、損失増加を抑えることができる。

この発明の第２の態様によれば、外被が紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とするため、光ファイバテープ心線として特に好適である。

この発明の光ファイバテープ心線を、図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の光ファイバテープ心線の横断面を示す断面図である。図１に示すように、この発明の光ファイバテープ心線１においては、外被（即ち、一括被覆層）３が光ファイバテープ心線の全長にわたって設けられるとともに、隣り合う光ファイバ２の間の窪みに対応して外被に凹部４が形成されている。
この発明の光ファイバテープ心線は、例えば、紫外線硬化型樹脂を着色した外径０．２５ｍｍの複数の光ファイバを並列に並べて、上下に凹部を備え、光ファイバ素線の周りを紫外線硬化型樹脂で一括被覆して形成された光ファイバテープ心線であり、一括被覆する紫外線硬化型樹脂により全ての光ファイバが覆われている。

この発明の光ファイバテープ心線の厚さの最大値をＴ（μｍ）とし、光ファイバの外径をｄ（μｍ）とするとき、Ｔ≦ｄ＋４０（μｍ）である。更に、両端に位置する光ファイバの共通接線１０が横切る外被部分の幅の合計長さ（図１においてはｗ１＋ｗ２＋ｗ３＋ｗ４）をｗとするとき、ｗ≧ｄ×ｎ×２／３である。更に、外被の凹部における光ファイバテープ心線の厚さをｇ（μｍ）とするとき、ｇ≦１．０ｄ（μｍ）である。更に、光ファイバテープ心線を挟む分岐工具に立設された可撓性線材でこすって光ファイバを活線分岐するときの損失増加が１．０（ｄＢ）以下で分岐可能である分岐性を備えている。

実施例１
光ファイバ４本を横一列に並列に配置し、紫外線硬化型樹脂で被覆して一括被覆層を形成し、光ファイバ間の窪み部分を除いて、基本的には一括被覆層が全体に均等の厚さになるような形状とした。このような光ファイバについて各寸法（Ｔ、ｇ、ｗ）を変化させた６つのサンプル即ち、実施例１〜３及び比較例１〜３を作成した。

これらのサンプルについて、活線分岐性及び上下方向からの力による損失増加特性を調査した結果を表１に示す。

ここで、活線分岐性は以下の方法で調査した。即ち、図７（Ａ）に示すように、光ファイバテープ心線１を、分岐工具６０の上ベース６１および下ベース６２で挟み、これらの上下ベース６１、６２に立設した線材６３を光ファイバテープ心線１の外被３に近づけていく。図７（Ｂ）はそのとき断面図を示している。さらに、分岐工具６０を光ファイバテープ心線１に押し付けると、図７（Ｃ）に示すように、線材６３は撓み、この撓んだ線材６３の先端の角が光ファイバテープ心線１の外被３と強く接触する。

分岐工具６０を押し付けた状態で、分岐工具６０を光ファイバテープ心線１の長手方向（図７（Ｃ）でみて左右方向）へ相対的に移動させ、つまり、分岐治具６０で光ファイバテープ心線１をこすると、線材６３の先端で外被３に傷を付けたり剥いだりして光ファイバ２を分岐する。分岐工具６０、光ファイバテープ心線１のいずれか、或いは、両方を移動させてもよい。線材６３は、可撓性であるから、光ファイバテープ心線１の外被３に押し当てたときに、線材６３が反って、線材６３の先端の角が外被３にあたる。

この状態で、分岐工具６０または光ファイバテープ心線１を動かすと線材６３（可撓性部材）が外被３に傷を与えたり、あるいは、外被３を剥がしたりする。分岐工具６０で光ファイバテープ心線１をこすることを繰り返していくと、光ファイバ２の着色層５と外被３との界面に剥離が発生する。更に繰り返すと、光ファイバ２の中心軸の上部あるいは下部の外被３が削れ、亀裂が発生し、その後、応力集中により外被３の凹部４に亀裂が進展して、外被３が剥がれる。

こうして光ファイバテープ心線１の外被３が破壊され、各光ファイバに分岐される。また、分岐の際の伝送損失増加を以下の方法で調査した。即ち、光ファイバテープ心線１の一方の端面を光源に接続し、他方の端面を受光器に接続する。そして、光源から波長１．５５μｍの光を光ファイバに入射し、受光器により受光されたパワー（例えば、電圧に変換された波形）をモニターする。分岐により生じた外乱によって損失が生じると前記パワーが減衰するのでこの減衰量から伝送損失を算出する。

上述の通り調査し、分岐作業に要した時間が１分以内、伝送損失増加が１．０（ｄＢ）以下のものを「単心分離可能」と評価した。
また、上下方向からの力による損失増加特性は以下の方法で調査した。すなわち、図４に示すように、縦横の幅がそれぞれ１００ｍｍの金属製の２枚の平板の片側に＃８００のサンドペーパーをそれぞれ貼り付け、光ファイバテープ心線の上下面をサンドペーパー側で挟み込むように設置した。

サンドペーパーを介して力を加えるのは、サンドペーパーの微小な凹凸により、負荷される力に対して損失が敏感に増加するため、より効率的な測定が可能だからである。光ファイバテープ心線の一方の端面を光源に接続し、他方の端面を受光器に接続した。そして、光源から波長１．５５μｍの光を光ファイバに入射し、受光器により受光されたパワー（例えば、電圧に変換された波形）をモニターした。分岐により生じた外乱によって損失が生じると上述したパワーが減衰するのでこの減衰量から伝送損失を算出する。このようにして、金属平板の上下方向から光ファイバテープ心線に力を加えた時の損失変動を測定した。

比較例３（即ち、従来例）では、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍであるのに対して、ｗの値が４００μｍと小さいために、損失増加のレベルは大きめとなった。（仮に相対値で１とする。）

実施例１の場合は、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、ｗの値が下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍであるので、損失増加は比較例３の半分（０．５）に抑えることができ、且つ、活線分岐も「可能」であった。

実施例２の場合は、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、ｗの値が下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍよりも大きく７００μｍであるので、損失増加は比較例３の半分以下（０．４）に抑えることができ、且つ、活線分岐も「可能」であった。

実施例３の場合は、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、ｗの値が下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍよりも大きく７５０μｍであるので、損失増加は比較例３の半分以下（０．４）に抑えることができ、且つ、活線分岐も「可能」であった。

上述したように、実施例１〜３の場合は、何れも、ｗを本発明の範囲内で形成したので比較例３（従来例）に比べて損失増加を半分以下に抑えることが出来、かつ活線分岐性も維持することが出来た。

これに対して、比較例１の場合は、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、ｗの値が下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍよりも大きく８５０μｍであるけれども、ｗが大き過ぎて、損失増加には強い（比較例３の０．３）けれども、活線分岐が不可能であった。

比較例２の場合は、光ファイバの外径ｄが２５０μｍであり、ｗの値が下限値であるｗ＝ｄ×ｎ×２／３が６６６μｍよりも大きく８００μｍであるけれども、ｗが大き過ぎて、損失増加には強い（比較例３の０．３）けれども、活線分岐が不可能であった。なお、比較例１は、窪み部分が光ファイバの直径と同じ厚さであるので、ブラシ等でしごいても一括被覆層が壊れないことが影響した。比較例２は光ファイバテープ心線の最大厚さ（＝光ファイバを覆っている一括被覆層の厚さ）が３２０μｍと厚すぎるため、ブラシ等でしごいても一括被覆層が壊れないことが影響した。

実施例２
図２にこの発明の光ファイバテープ心線の他の例をその断面図で示す。この例では、活線分岐を維持しつつｗを大きく確保している。そのための方法として、光ファイバテープ心線の上下面が基本的にフラットな形状で、光ファイバ間に溝を設けたような構造を備えている。この例によると、光ファイバテープ心線への上下方向からの力によって損失を増大することなく、活線分岐を高めている。

図３にこの発明の光ファイバテープ心線の別の例をその断面図で示す。この例では、活線分岐性に影響の少ない両端に位置する光ファイバのそれぞれの外側の一括被覆層を厚くして、ｗを大きく確保している。これによって、光ファイバテープ心線への上下方向からの力による損失の増大を抑制しつつ、活線分岐性を維持している。

本発明によって、活線分岐性を維持しつつ、上下方向からの力を分散させることで損失増加を抑えることが可能となる。

図１は、この発明の１つの光ファイバテープ心線の横断面を示す断面図である。 図２は、この発明の他の光ファイバテープ心線の横断面を示す断面図である。 図３は、この発明の他の光ファイバテープ心線の横断面を示す断面図である。 図４は、上下方向からの力による損失増加特性を調査するために使用したサンドペーパ付金属製平板を示す図である。 図５は、従来の光ファイバテープ心線の断面図である。 図６は、溝内の光ファイバテープ心線の断面図である。 図７は、活線分岐性の調査に用いた分岐工具を示す図である。

符号の説明

１．光ファイバテープ心線
２．光ファイバ
３．一括被覆層（外被）
４．凹部
６．金属平板
７．サンドペーパー
６０．分岐工具
６１．上ベース
６２．下ベース
６３．線材
１００．光ファイバテープ心線
１０１．光ファイバ
１０２．一括被覆層

Claims (2)

1. 光ファイバをｎ（ｎ≧２）本並列配置し、前記ｎ本の光ファイバの周囲を外被により覆って一体化している光ファイバテープ心線であって、
   前記外被が前記光ファイバテープ心線の全長にわたって設けられるとともに、隣り合う前記光ファイバの間の窪みに対応して前記外被に凹部が形成されており、
   前記光ファイバテープ心線の厚さの最大値をＴ（μｍ）とし、前記光ファイバの外径をｄ（μｍ）とするとき、Ｔ≦ｄ＋４０（μｍ）であり、
   両端の光ファイバの共通接線が横切る前記外被部分の幅の合計長さをｗとするとき、ｗ≧ｄ×ｎ×２／３であり、かつ、前記光ファイバテープ心線の上下面がフラットな形状、または、前記光ファイバテープ心線の両端外側に位置する一括被覆層を厚くした形状に形成し、
   前記外被の凹部における光ファイバテープ心線の厚さをｇ（μｍ）とするとき、ｇ≦１．０ｄ（μｍ）であり、
   前記光ファイバテープ心線を挟む分岐工具に立設された可撓性線材でこすって前記光ファイバを活線分岐するときの損失増加が１．０（ｄＢ）以下で分岐可能である分岐性を備えた光ファイバテープ心線。
2. 前記外被が紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする、請求項１に記載の光ファイバテープ心線。

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