JP5205476B2 - Fiber optic cable - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバに関し、特に、FTTH及び構内配線用に用いられる光ファイバケーブルに関する。 The present invention relates to an optical fiber, and more particularly to an optical fiber cable used for FTTH and premises wiring.
架空または地下に敷設されている配線系ケーブルから一般加入者宅内へ引き込み配線するFTTH(Fiber to the Home)、及び加入者宅内、ビル或いはマンション等の構内配線用として、光ファイバケーブルが使用されている。 Fiber optic cables are used for FTTH (Fiber to the Home), which is drawn into a general subscriber's home from an aerial or underground wiring system cable, and for on-site wiring in a subscriber's home, building or condominium, etc. Yes.
近年、光ファイバケーブルをメタルケーブル並みに曲げたいという要求が強く、ケーブル構造・光ファイバの特性等を制御することで許容曲げ径が小さくなっている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、光ファイバケーブルの小径曲げに伴い光ファイバ心線のガラス表面(ベアファイバ)に加わる歪みは大きくなり、特にガラス表面に伸び歪みが加わることで破断の可能性を生じる。伸び歪みが大きいほど破断確率は高くなる。 In recent years, there has been a strong demand for bending an optical fiber cable like a metal cable, and the allowable bending diameter is reduced by controlling the cable structure and the characteristics of the optical fiber (for example, see Patent Document 1). However, the strain applied to the glass surface (bare fiber) of the optical fiber core wire increases along with the small-diameter bending of the optical fiber cable. The greater the elongation strain, the higher the fracture probability.
大きな伸び歪みが残留し、短時間で疲労破断することに対応するために、光ファイバケーブルの製造時に予め光ファイバ心線を圧縮した状態でケーブル内に入れ込んで、曲げ時に印加される歪み分を予め確保しておく技術が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In order to cope with large elongation strain remaining and fatigue fracture in a short time, the optical fiber core wire is pre-compressed into the cable when manufacturing the optical fiber cable, and the strain applied during bending Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、故意にケーブル内に光ファイバ心線を圧縮して入れ込んだ場合、ケーブル内で光ファイバ心線が蛇行した状態となり、初期伝送損失及び伝送損失温度特性が劣化してしまう。 However, when the optical fiber core wire is intentionally compressed and inserted into the cable, the optical fiber core wire meanders in the cable, and the initial transmission loss and the transmission loss temperature characteristic are deteriorated.
また、故意にケーブル内に光ファイバ心線を圧縮して入れ込んだ場合、外被把持タイプのコネクタ付けを行った光ファイバケーブルにおいては、経時的に光ファイバ心線が光ファイバケーブル端末より突き出してコネクタのハウジング内で余った光ファイバ心線が曲がることで伝送損失を生じる。 In addition, when the optical fiber core wire is intentionally compressed and inserted into the cable, the optical fiber core wire protrudes from the end of the optical fiber cable over time in an optical fiber cable with a jacket-type connector attached. Then, the transmission loss is caused by bending of the excess optical fiber in the connector housing.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、光ファイバケーブルの小径曲げにおいて光ファイバ心線の破断を防ぎ、且つ、光ファイバケーブル端末からの光ファイバ心線の突き出し量を抑制することが可能な光ファイバケーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents breakage of an optical fiber core in a small-diameter bending of an optical fiber cable, and suppresses the amount of optical fiber core wire protruding from the end of the optical fiber cable. An object of the present invention is to provide an optical fiber cable capable of satisfying the requirements.
本願発明の一態様によれば、光ファイバ心線と、光ファイバ心線の外周に設けられた外被と、光ファイバ心線に平行に配置された抗張力体とを備え、外被から光ファイバ心線を引き抜く引き抜き力が1.48〜2.65kgfであり、外被に対する光ファイバ心線の余長率が0.05〜0.60%である光ファイバケーブルであることを要旨とする。 According to one aspect of the present invention, an optical fiber core, an outer jacket provided on the outer periphery of the optical fiber core, and a tensile body disposed in parallel to the optical fiber core, the optical fiber from the outer jacket is provided. The gist of the optical fiber cable is that the pulling force for pulling the core wire is 1.48 to 2.65 kgf, and the remaining length ratio of the optical fiber core wire to the jacket is 0.05 to 0.60%.
外被は、比重0.94〜0.97のポリエチレンと、難燃剤である赤燐とを含む光ファイバケーブルであることを要旨とする。 The gist is that the jacket is an optical fiber cable including polyethylene having a specific gravity of 0.94 to 0.97 and red phosphorus as a flame retardant.
外被は、比重0.94〜0.97のポリエチレンと、難燃剤として、例えばポリリン酸
アンモニウムのようなリン酸塩系化合物とを含む光ファイバケーブルであることを要旨とする。
The gist is that the jacket is an optical fiber cable including polyethylene having a specific gravity of 0.94 to 0.97 and a phosphate compound such as ammonium polyphosphate as a flame retardant.
外被は、中圧法及び低圧法のいずれかで製造されたポリエチレンをベースとして配合された光ファイバケーブルであることを要旨とする。 The gist is that the jacket is an optical fiber cable blended based on polyethylene manufactured by either the medium pressure method or the low pressure method.
外被は、エチレンエチルアクリレートと、難燃剤である水酸化マグネシウムとを含む光ファイバケーブルであることを要旨とする。 The gist is that the jacket is an optical fiber cable containing ethylene ethyl acrylate and magnesium hydroxide which is a flame retardant.
光ファイバ心線に平行に配置された支持線を有する支持線部を更に備える光ファイバケーブルであることを要旨とする。 The gist of the present invention is an optical fiber cable further comprising a support wire portion having a support wire arranged in parallel to the optical fiber core wire.
本発明によれば、光ファイバケーブルの小径曲げにおいて光ファイバ心線の破断を防ぎ、且つ、光ファイバケーブル端末からの光ファイバ心線の突き出し量を抑制することが可能な光ファイバケーブルを提供する。 According to the present invention, there is provided an optical fiber cable capable of preventing breakage of the optical fiber core wire in small-diameter bending of the optical fiber cable and suppressing the protruding amount of the optical fiber core wire from the end of the optical fiber cable. .
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
(実施の形態)
本発明の実施の形態に係る光ファイバケーブル1は、図1に示すように、ケーブル部10と、支持線部20と、ケーブル部10及び支持線部20を連結する首部30とから構成されている。
(Embodiment)
As shown in FIG. 1, the
ケーブル部10は、ベアファイバ11と、ベアファイバ11の外周を覆うように設けられた第1被覆層12と、第1被覆層12の外周を覆うように設けられた第2被覆層13と、第2被覆層13の外周に設けられた外被14とを備える。
The
ベアファイバ11は、例えば、直径125μmのガラス材及びプラスチック材によって形成された光を伝える伝送路である。ベアファイバ11の外周を第1被覆層12で被覆したものを「光ファイバ素線(11,12)」という。光ファイバ素線(11,12)の外周を第2被覆層13で被覆したものを「光ファイバ心線(11,12,13)2」という。光ファイバ心線2は、直径が250μm程度となる。
The bare fiber 11 is a transmission path that transmits light formed of, for example, a glass material and a plastic material having a diameter of 125 μm. What coated the outer periphery of the bare fiber 11 with the
光ファイバケーブル1は、光ファイバ心線2の両側にそれぞれ平行に配置された一対の抗張力体15を備える。抗張力体15としては、アラミドFRP(Fiber Reinforced Plastics)及び鋼線等を用いることができる。抗張力体15としては、直径0.5mm程度を採用することができる。
The
第1被覆層12には、シリコーン樹脂及びウレタンアクリレート材等を採用することができる。第2被覆層13には、ナイロン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ウレタンアクリレート、ポリエチレン等の高分子材料(繊維)等を採用することができる。
A silicone resin, a urethane acrylate material, or the like can be used for the
外被14は、支持線部20の支持線外被22と首部30と共に同じ材料より一体に形成されている。外被14、支持線外被22、及び首部30としては、フィリップス法及びスタンダード法による中圧法、もしくはチーグラー法及び重合法による低圧法で製造された比重0.94〜0.97の高密度ポリエチレンをベースとして、難燃剤である赤燐を配合した難燃ポリオレフィンを用いることができる。また、外被14、支持線外被22、及び首部30としては、中圧法、もしくは低圧法で製造された比重0.94〜0.97の高密度ポリエチレンをベースとして、難燃剤である燐分子と、窒素分子とを配合した難燃ポリオレフィンを用いることができる。外被14としての難燃ポリオレフィンの硬度は、デュロメータ硬さD64のものが好ましい。
The
外被14の外面の両側中央部には、光ファイバ心線2に向かって切り込まれたノッチ16がそれぞれ設けられている。ノッチ16が設けられていることによって、引き裂きによる光ファイバ心線2の口出し作業を容易に行うことができる。
支持線部20は、ベアファイバ11に平行に配置された支持線21と、この支持線21の外周を覆うように配置された支持線外被22とから構成されている。光ファイバケーブル1は、支持線部20を備えることによって、架空敷設が可能となる。
The
光ファイバケーブル1における外被14から光ファイバ心線2を引き抜く引き抜き力、及び外被14(光ファイバケーブル1)に対する光ファイバ心線2の余長率の適正値を算出するために行った実験結果を図2に示す。
Experiments conducted to calculate the pulling force for pulling the
実験に用いる光ファイバケーブル1は、光ファイバ心線2の直径が250μmであり、抗張力体15の直径が0.5mmである。抗張力体15には、アラミドFRPを用いる。外被14としては、中圧法、もしくは低圧法で製造された比重0.94〜0.97の高密度ポリエチレンをベースとして、難燃剤である赤燐を配合した難燃ポリオレフィンを用いる。外被14の硬度は、デュロメータ硬さD64である。
In the
実験に用いる光ファイバケーブル1としては、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率が0.05%,0.20%,0.40%,0.60%,0.80%,1.10%となるように、光ファイバ心線2の長さを調整する。余長率が異なるそれぞれの光ファイバケーブル1で、ファイバ引き抜き力評価、ファイバ突き出し量評価、伝送損失温度特性評価、ファイバ取り扱い性評価を行う。
As the
ファイバ引き抜き力評価は、まず、図3に示すように、光ファイバ心線2の被覆部が50mmとなるように外被14を引き裂く口出し作業を行い、一端の外被14を把持装置40等を用いて把持する。そして、外被14が把持されていない他端側から露出した光ファイバ心線2を100mm/minで引き抜くときの引き抜き力を計測することでファイバ引き抜き力が得られる。
First, as shown in FIG. 3, the fiber pulling-out force evaluation is performed by tearing the
実験として計測した6種の光ファイバケーブル1のファイバ引き抜き力評価は、図2の表に示すように、0.87kgf,1.10kgf,1.48kgf,2.10kgf,2.65kgf,3.01kgfという結果が得られた。以下、それぞれのファイバ引き抜き力の光ファイバケーブル1における、ファイバ突き出し量評価、伝送損失温度特性評価、ファイバ取り扱い性評価を行う。
As shown in the table of FIG. 2, the fiber pulling force evaluation of the six types of
ファイバ突き出し量評価は、まず、長さが5mとなるように光ファイバケーブル1の両端末を鋭利な片刃できれいにカットし、φ250mmの束に丸める。そして、φ250mmの束に丸められた光ファイバケーブル1は、−30℃から70℃まで変化させることができるヒートサイクラーに投入される。光ファイバケーブル1は、ヒートサイクラーによって、初期温度である20℃から−30℃に冷却され、−30℃から70℃へ徐々に加熱された後、−30℃へ冷却、再度−30℃から70℃へ加熱させた後、−30℃へ冷却、更に−30℃から70℃へ加熱させて、最後に20℃に戻される。このように、光ファイバケーブル1は、ヒートサイクラーによって、−30℃から70℃のサイクルを3回繰り返される。−30℃から70℃のサイクルを3回繰り返された光ファイバケーブル1は、顕微鏡等によって端面部からの光ファイバ心線2の突き出し量が計測され、ファイバ突き出し量が得られる。ファイバ突き出し量は、1mmを超えるとコネクタ付きケーブルの伝送損失温度特性が1dBを超えてしまい通信障害が発生してしまうので、1mm未満が目標値である。
In evaluating the fiber protrusion amount, first, both ends of the
伝送損失温度特性評価は、光ファイバケーブル1をヒートサイクラーに入れて、ファイバ突き出し量評価での作業と同様に、−30℃から70℃のサイクルを3回繰り返す。そして、−30℃から70℃のサイクルを3回繰り返された光ファイバケーブル1は、伝送損失の最大値が計測され、伝送損失温度特性評価がなされる。伝送損失温度特性評価の目標値は、0.25dB/km未満である。
In the transmission loss temperature characteristic evaluation, the
ファイバ取り扱い性評価は、光ファイバケーブル1の外被14を引き裂いて口出し作業を行い、光ファイバ心線2を取り出し1mで切断する。そして、取り出された1mの光ファイバ心線2は、φ100mmで3ターン束どりした後、光ファイバ心線2の片端を持って床から1m引き上げた際に容易に束がほどける場合をOK、ファイバ同士がくっつき束がほどけない場合をNGと判断する。
In the fiber handling evaluation, the
ファイバ突き出し量評価の結果、図2に示すように、光ファイバケーブル1は、外被14から光ファイバ心線2を引き抜く引き抜き力が1.48〜2.65kgfであり、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率が0.05〜0.60%である場合に、光ファイバ心線2の突き出し量が目標値以下になることが確認された。
As a result of evaluating the fiber protrusion amount, as shown in FIG. 2, the
伝送損失温度特性評価の結果、図2に示すように、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率が1.10%となると目標値を超えることが確認された。
As a result of the transmission loss temperature characteristic evaluation, as shown in FIG. 2, it was confirmed that when the remaining length ratio of the
ファイバ取り扱い性評価の結果、図2に示すように、ファイバ引き抜き力が3.01kgfとなると光ファイバ心線2の表面のベタつきがみられ、取り扱い性が悪くなることが確認された。
As a result of fiber handling evaluation, as shown in FIG. 2, it was confirmed that when the fiber pulling force was 3.01 kgf, the surface of the
以上の評価実験の結果、光ファイバケーブル1は、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率が0.05〜0.60%であって、外被14から光ファイバ心線2を引き抜く引き抜き力が1.48〜2.65kgfである場合に全ての条件を満たすので好ましい。
As a result of the above evaluation experiment, the
続いて、光ファイバケーブル1の外被14の硬度に関する検証実験を示す。外被14の硬度検証としては、光ファイバケーブル1を西日本地域に6〜9月の間、200m敷設し、その後、光ファイバケーブル1を引き上げ、クマゼミによる産卵痕、ならびに光ファイバ心線2の断線の有無について確認を行う。検証の結果、外被14の硬度がデュロメータ硬さD64の難燃ポリオレフィンでは、0.2mm以上の深さの産卵痕、ならびに光ファイバ心線2の断線はみられなかった。したがって、外被14の硬度は、デュロメータ硬さD64のものであれば敷設して使用することが可能であることが検証結果により確認された。
Subsequently, a verification experiment regarding the hardness of the
続いて、外被14に対して光ファイバ心線2が余長を有することでの効果を説明する。外被14に対して光ファイバ心線2が余長を有することで、光ファイバケーブル1の小径曲げに対して光ファイバ心線2の疲労破断を防ぐ設計が可能になる。また、外被14に対して光ファイバ心線2が余長を有することで、小径曲げ時に発生するガラス表面歪(伸び歪み)に対し、予め光ファイバ心線2に余長を与えこのガラス表面歪をキャンセルすること可能となる。小径曲げ時に発生するガラス表面歪は、図4に示すように、曲げ半径に応じて異なる。例えば、曲げ半径が15.0mmの場合のガラス表面歪は、0.42%である。このとき、予め外被14に対して光ファイバ心線2が0.5%の余長を有することで、0.42%の歪みが発生してもまだ0.08%余長を有することになり、ガラス表面歪をキャンセルすることができる。
Then, the effect by having the extra length of the optical
実施の形態に係る光ファイバケーブル1によれば、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率、及び外被14から光ファイバ心線2を引き抜く引き抜き力を適正化することで、光ファイバ心線2の余長を入れ込みながらファイバ突き出し量、ならびに伝送損失温度特性、ファイバ取り扱い性を良好にすることができる。
According to the
また、実施の形態に係る光ファイバケーブル1によれば、外被14に対する光ファイバ心線2の余長率、及び外被14から光ファイバ心線2を引き抜く引き抜き力を適正化することで、光ファイバケーブル1の小径曲げに対し、光ファイバ心線2の破断を防ぐ設計が可能となる。
Moreover, according to the
また、実施の形態に係る光ファイバケーブル1によれば、外被14の硬度を調整することで耐セミ性を付与することが可能となる。
Moreover, according to the
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art.
例えば、実施の形態における光ファイバケーブル1は、図1に示したように、支持線部20を有していたが、インドアで用いる場合には、図5に示すように、支持線部20がなくても構わない。
For example, the
また、実施の形態における光ファイバケーブル1では、光ファイバ心線2を1本である単線の光ファイバケーブルとして記載したが、光ファイバ心線2は複数であっても良い。
In the
また、実施の形態で光ファイバケーブル1の評価検証実験において、外被14に中圧法、もしくは低圧法で製造された比重0.94〜0.97の高密度ポリエチレンをベースとして、難燃剤である燐分子、更に窒素分子を配合した難燃ポリオレフィンを用いた場合でも、同様の検証結果が得られた。したがって、このような難燃ポリオレフィンを用いた外被14であっても同様の効果が得られる。
Moreover, in the evaluation verification experiment of the
また、外被14として、エチレンエチルアクリレート(EEA)をベースとして、難燃剤である水酸化マグネシウムを配合したデュロメータ硬さD52の難燃ポリオレフィンを用いた場合でも同様の検証結果が得られた。但し、このような難燃ポリオレフィンを用いた外被14では、西日本における夏季の実敷設においてクマゼミ産卵による光ファイバの断線が確認されたので、屋内における敷設で使用するのであれば可能である。
Moreover, the same verification result was obtained even when the flame retardant polyolefin having a durometer hardness D52 in which magnesium hydroxide as a flame retardant was blended based on ethylene ethyl acrylate (EEA) was used as the
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
1…光ファイバケーブル
2…光ファイバ心線
10…ケーブル部
11…ベアファイバ
12…第1被覆層
13…第2被覆層
14…外被
15…抗張力体
16…ノッチ
20…支持線部
21…支持線
22…支持線外被
30…首部
40…把持装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光ファイバ心線の外周に設けられた外被と、
前記光ファイバ心線に平行に配置された抗張力体
とを備え、前記外被から前記光ファイバ心線を引き抜く引き抜き力が1.48〜2.65kgfであり、前記外被に対する前記光ファイバ心線の余長率が0.05〜0.60%であることを特徴とする光ファイバケーブル。 An optical fiber core,
A jacket provided on the outer periphery of the optical fiber core;
A tension member arranged in parallel to the optical fiber core, and a pulling force for pulling the optical fiber core wire from the jacket is 1.48 to 2.65 kgf, and the optical fiber core wire against the jacket An optical fiber cable having a surplus length ratio of 0.05 to 0.60%.
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