JP6641480B2 - ロール可能な光ファイバリボン - Google Patents

Description

〔関連出願の説明〕
本願は、２０１５年７月３１日に出願された米国仮出願第６２／１９９２８１号に対する優先権の利益を主張し、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に、光ファイバに関し、より詳細には、光通信またはファイバリボンに関する。光ファイバは、幅広い種類のエレクトロニクスおよび電気通信分野において使用の増加が見られている。光ファイバリボンは、複数の光ファイバをかたまりでまたはアレイで保持することができる。光ファイバリボンは、ある材料により形成された本体を含んでいる。当該本体は、光ファイバを保持し、および／または、リボンの光ファイバの様々な構成要素またはデバイスへの接続を支援する構造を提供する。

本開示の一実施形態は、複数の光伝送要素を含みロール可能な光ファイバリボンに関する。各光伝送要素は、光コアとは異なる屈折率のクラッドによって囲まれた光コアを含み、クラッドはファイバ被覆層によって囲まれている。ファイバ被覆層は、クラッドと接触する内面と、光伝送要素の外面を画定する外面とを有する。また、リボンはリボン体を含み、リボン体はアレイ内に複数の光伝送要素に結合され、それらを支持する。リボン体は、複数の光伝送要素の長さに沿って少なくとも１０ｃｍの長さで連続し、複数の光伝送要素にわたって幅方向に連続している。リボン体は、複数の光伝送要素が互いに実質的に整列させられた非ロール状態からロール状態に可逆的に移行可能なように、可撓性のポリマー材料により形成される。

本開示の別の実施形態は、複数の光伝送要素を含む光リボンに関し、各光伝送要素は、光コアおよび外面を含む。リボンはリボン体を含み、リボン体は複数の光伝送要素に結合され、それらを支持する。リボン体は、複数の光伝送要素の長さに沿って少なくとも１０ｃｍにわたって、長さ方向に連続している。リボン体は、複数の光伝送要素が互いに実質的に平行である整列状態と湾曲状態との間で可逆的に移行可能なように、可撓性のポリマー材料により形成される。複数の光伝送要素のそれぞれは、光コアの中心点を通る中心軸を含む。整列状態では、リボン体のポリマー材料の少なくとも９０％が、複数の光伝送要素の中心軸の一方の側に配置される。

本開示の別の実施形態は光ファイバリボンに関し、光ファイバリボンは、複数の光ファイバと、複数の光ファイバに結合されそれらを支持する可撓性のリボン体と、を含む。リボン体は、複数の光ファイバの長さに沿って少なくとも１０ｃｍにわたって、長さ方向に連続している。リボン体は、複数の光ファイバがリボンの長手方向軸を中心に曲げられるように、可撓性のポリマー材料により形成される。複数の光ファイバのそれぞれは、中心軸を含み、リボン体のポリマー材料の少なくとも９０％が、複数の光ファイバの中心軸の一方の側に配置される。リボン体の外面がリボンの第１の側の最外面を画定し、光ファイバの外面が第１の側と反対側のリボンの第２の側の最外面を規定するように、リボン体は複数の光ファイバを部分的に囲む。

さらなる特徴および利点は以下の詳細な説明に記載され、部分的には、説明から当業者に容易に明らかであり、または、明細書および特許請求の範囲、添付図面に記載された実施形態を実施することによって認識される。

前述の概略的な説明および以下の詳細な説明は単に例示的なものであり、請求項の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。

添付図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、１つまたは複数の実施形態を示し、説明と共に、様々な実施形態の原理および動作を説明する役割を果たす。

例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す斜視図である。 非ロール状態すなわち整列状態にある例示的な実施形態である図１の光ファイバリボンを示す断面図である。 ロール状態または湾曲状態にある例示的な実施形態である図１の光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す斜視図である。 別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 ロール状態または湾曲状態にある例示的な実施形態である図５のロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 ロール状態または湾曲状態にある例示的な実施形態である図５のロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 ロール状態または湾曲状態にある別の例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態であるロール状態または湾曲状態にあるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態である緩衝チューブ内に配置されたロール状態または湾曲状態にあるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 別の例示的な実施形態である緩衝チューブ内に配置された、ロール状態または湾曲状態にあるロール可能な光ファイバリボンを示す断面図である。 例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを形成するように構成されたシステムを示す図である。 例示的な実施形態であるロール可能な光ファイバリボンを含むケーブルを示す断面図である。

概略的に図面を参照すると、光リボンの様々な実施形態が示されている。一般に、本明細書に開示されたリボンの実施形態は、非ロール状態からロール状態または湾曲状態にリボンを曲げる、湾曲させる、またはロールさせることができるように構成されている。そのような実施形態では、光伝送要素（例えば、光ファイバ）が、リボン体に結合され、リボン体によって支持される。リボン体はある材料により形成され、リボンの光ファイバに十分な支持、構造および保護を提供すると同時に、必要に応じてリボンがロールおよび展開されることを可能にするように構成されている。

具体的には、様々な実施形態において、本明細書で開示されるリボンの実施形態は、光ファイバを部分的に囲むリボン体を用いる。様々な実施形態では、リボン体は、光ファイバ上で長さ方向と幅方向の両方に連続している。様々な実施形態において、実質的に全てのリボン体は、中央リボン平面の一方の側に配置される。本出願人は、本明細書で論じるリボン体の構成が、光ファイバに対する十分な支持および保護を提供しつつ、十分なロール性を提供すると考えている。さらに、様々な実施形態において、リボン体は、リボンのロール性をさらに高める弾性および／または厚さを有するポリマー材料により形成される。本明細書で論じるロール可能な光ファイバリボンの提供は、少なくともいくつかの用途において従来の光ファイバリボンまたは従来の緩やかに緩衝された光ファイバと比較して、ファイバ数の増加、より高い充填密度、より容易な連結、より高い伝送速度、リボンのサイズの減少といった多数の利点を提供するとともに、緩衝チューブを不要にすることができる。

図１を参照すると、例示的な実施形態である、光ファイバリボン１０として示されるロール可能な光リボンが示されている。リボン１０は、リボンマトリクス１２として示されるリボン体を含み、また、光ファイバ１６として示される複数の光伝送要素のアレイ１４を含む。光ファイバ１６は、リボンマトリクス１２の材料に結合され、リボンマトリクス１２の材料によって支持される。図示の実施形態では、リボン１０は非ロール状態すなわち整列状態に示されており、この状態では、アレイ１４は、各ファイバの中心軸１８（すなわち、図２に示される断面に対して垂直な各光ファイバ１６の軸）は互いに実質的に平行である。他の実施形態では、光ファイバは、リボン体１２内の非平行アレイ（例えば、２×２アレイ、互い違いアレイなど）に配置することができる。

図示の実施形態では、リボン１０は、光ファイバ１４の単一の線形アレイ１４を含む。いくつかの他の実施形態では、リボン１０は、光ファイバ１６の複数のアレイ１４を含む。いくつかの実施形態では、リボン１０は、少なくとも２つの線形アレイ１４を含む。いくつかの他の実施形態では、リボン１０は、少なくとも４つの線形アレイ１４を含む。さらに他の実施形態では、リボン１０は、少なくとも８つの線形アレイ１４を含む。さらに他の実施形態では、リボン１０は、少なくとも１６の線形アレイ１４を含む。いくつかの実施形態では、リボン１０の各線形アレイ１４は、少なくとも２本の光ファイバ１６を有する。いくつかの他の実施形態では、リボン１０の各線形アレイ１４は、少なくとも４本の光ファイバ１６を有する。さらに他の実施形態では、リボン１０の各線形アレイ１４は、少なくとも８本の光ファイバ１６を有する。さらに他の実施形態では、リボン１０の各線形アレイ１４は、少なくとも１２本の光ファイバ１６を有する。

図示の実施形態では、各光ファイバ１６は、光伝送光コア２２およびクラッド層２４を含む中央部分２０を含んでいる。光ファイバ１６はまた、それぞれ被覆層２６を含んでいる。光コア２２は、光を透過する材料で形成されている。光ファイバが光コア２２内において光信号を保持する光導波路として機能するように、光コア２２は、光コア２２とは異なる屈折率（例えば、より低い屈折率）を有するクラッド層２４によって囲まれている。

被覆層２６は光コア２２とクラッド層２４の両方を囲んでいる。特に、被覆層２６は、クラッド層２４の外面に接触して結合する内面を有する。被覆層２６はまた、各光ファイバ１６の外面または外面を画定する外面２８を有する。図示の実施形態では、被覆層２６は、光ファイバ１６に対する保護（例えば、傷、欠けなどからの保護）を提供する単一材料により形成される単一層である。様々な実施形態において、被覆層２６は、ＵＶ硬化性アクリレート材料であってもよく、１０μｍ〜１００μｍの厚さを有してもよい。図示の実施形態では、リボンマトリクス１２の内面は、各光ファイバ１６の外面２８に接合、接着または結合されている。

リボンマトリクス１２は、ファイバ１６に対する十分な支持および構成を提供しつつ、リボン１０を非ロール状態すなわち整列状態（図１および２に示す）から図２に示す湾曲状態またはロール状態に可逆的に移行させることができるように、様々な方法で構成される。図２および図３は、図２および図３の破線によって表されるように、便宜上、リボン１０の端部のみを示している。

図１および図２に示す非ロール状態すなわち整列状態では、線形アレイ１４の光ファイバ１６は、光ファイバ１６の中心軸が互いに平行で同じファイバ中央平面３０に沿って位置するように、互いに実質的に整列している。本明細書で使用されるように、光ファイバ１６間の実質的な整列は、光ファイバの中心軸とファイバ中央平面３０との間の偏差を許容し、各実質的に整列させられたファイバの中心軸とファイバ中央平面３０との間隔は、４５μｍ未満、他の実施形態では２０μｍ、他の実施形態では１０μｍ未満、他の実施形態では５μｍ未満であり、および／または、ファイバ１６の中心点間の（図１および図２の向きでの）最大垂直距離は９０μｍ以下である。さらに、非ロール状態すなわち整列状態において、第１端部ファイバ３２および第２端部ファイバ３４として示される、アレイ１４の対向する端部における光ファイバ１６の間の（図１および図２の向きでの）水平距離は、最大となる。

図２の非ロール状態から図３のロール状態に移行するために、リボンマトリクス１２は、リボンの長手方向軸３６を中心に曲げられまたは湾曲される。したがって、湾曲状態では、ファイバ１６は、長手方向軸３６のまわりに円弧または曲線を画定し、第１端部ファイバ３２と第２端部ファイバ３４との間の水平距離は減少する。この構成では、ロールされたリボン１０が真っ直ぐに保持されると、光ファイバ１６の中心軸は、長手方向軸３６に実質的に平行である。図３に示される実施形態では、湾曲状態にあるリボン１０は、第１端部ファイバ３２が第２端部ファイバ３４に近接または接触するように、実質的に円形の配置をとる。図示された実施形態では、リボン１０がロールされたときに、光ファイバ１６に対向するリボンマトリクス１２の表面３８が長手方向軸３６に面し、ロールされたリボンの内側に配置されるように、リボンマトリクス１２が構成される。特定の実施形態では、本明細書で論じるロール可能なリボンは、ケーブルでロールされた構成であってもよく、リボンの端部は、接続装置を使用するなど、光コネクタに連結されるために非ロール状態に戻されてもよい。

様々な実施形態において、本明細書で論じられるリボンマトリクス１２の構造および／または材料特性は、ロール性とファイバの支持とをバランスさせる改良されたリボンを提供する。様々な実施形態において、リボンマトリクス１２は、光ファイバ１６を部分的にしか囲んでいない。リボンマトリクスが光ファイバを完全に囲みロール不能な従来の光リボンとは対照的に、光ファイバ１６を部分的に囲むリボンマトリクス１２を設けることにより、リボン１０のロール性が向上すると考えられる。この構成において、リボンマトリクス１２により光ファイバ１６が部分的に包囲されることにより、リボンの一方側のあるリボン１０の最外面（例えば、図２の向きにおける上側）は、リボンマトリクス１２の表面３８により画定され、リボンの反対側のリボン１０の最外面（例えば、図２の向きにおける下側）は、光ファイバ１６の外面２８によって画定される。

さらに、この構成では、リボンマトリクス１２は実質的にリボン１０の一方の側にのみ配置される。例えば、図２に示すように、リボンマトリクス１２の材料の少なくとも９０％は、ファイバ中央平面３０の一方の側（例えば、上）に位置する。特定の実施形態では、リボンマトリクス１２の全部または実質的に全部（例えば、９９％を超える）がファイバ中央平面３０の一方の側に配置される。このような実施形態では、リボンマトリクス１２が隣接する光ファイバ１６の間で下向きに延在することなく、各光ファイバ１６の外面２８を少なくとも１つの他の光ファイバ１６の外面２８に接触させるように、光ファイバ１６を互いに当接させることができる。図２に示すように、内部の光ファイバ１６の各々は、２つの隣接する光ファイバ１６に当接する。

また、図１に示すように、リボンマトリクス１２は実質的に連続したリボンマトリクスである。図示の実施形態では、リボンマトリクス１２は、少なくとも１０ｃｍにわたって、具体的には少なくとも５０ｃｍにわたって、より具体的には少なくとも１ｍにわたって、長さ方向に連続している（例えば、隙間または穴が無く、分断されていない一体のもの）。特定の実施形態では、リボンマトリクス１２は、リボンの全長にわたって長手方向に連続している（例えば、間隙または穴が無く、分断されていない一体のもの）。さらに、リボンマトリクス１２は、リボンマトリクス１２が光ファイバ１６の少なくとも２つにまたがるように、幅方向に連続している。図示された特定の実施形態では、リボンマトリクス１２は、リボンマトリクス１２がリボン１０の光ファイバ１６の全てにわたってまたがるように、幅方向に連続している。出願人は、この配置が、ロール可能なリボン１０を提供しつつ、光ファイバ１６に対する適切な支持および保護を提供すると考えている。

リボンマトリクス１２はまた、光ファイバ１６への適切な支持および保護と、リボン１０の信頼性との間のバランスと、を提供する厚さを有する。図２に示すように、リボンマトリクス１２は、Ｔ１として示される最大厚さを有する。様々な実施形態では、Ｔ１は５μｍ〜１５０μｍである。他の実施形態では、Ｔ１は１２５μｍ未満であり、１００μｍ未満であり、５０μｍ未満であり、２５μｍ未満であり、１０μｍ未満である。いくつかの実施形態では、Ｔ１および本明細書で論じる範囲は、リボンマトリクス１２の平均厚さに関する。

リボンマトリクス１２はまた、適切な支持と、光ファイバ１６の保護と、リボン１０のロール性と、の間のバランスを提供する弾性率を有する材料、例えば、熱可塑性材料または硬化性ポリマー材料などのポリマー材料により形成される。様々な実施形態において、リボンマトリクス１２の材料の弾性率は、１５００ＭＰａ未満である。いくつかの実施形態では、リボンマトリクス１２の材料の弾性率は、１ＭＰａよりも大きく１５００ＭＰａ未満であり、具体的には１０ＭＰａよりも大きく１５００ＭＰａ未満であり、いくつかの実施形態では８５ＭＰａよりも大きく１５００ＭＰａ未満である。

いくつかの実施形態では、リボンマトリクス１２は、１０ＭＰａよりも大きく１００ＭＰａ未満の弾性率を有するポリマー材料の単一層から形成される。他の実施形態では、リボンマトリクス１２は、内層および外層の２つの層からなる。いくつかの実施形態では、内層は光ファイバ１６と接触し、外層はリボンの外面を画定する。特定の実施形態では、内層は１．５ＭＰａ未満の弾性率を有し、外層は１０００ＭＰａより大きい弾性率を有する。特定の実施形態では、２層のリボンマトリクス１２の合計厚さは４０ミクロン未満であり、他の実施形態では３０ミクロン未満であり、またはさらに他の実施形態では２０ミクロン未満である。

様々な実施形態において、リボンマトリクス１２および光ファイバ１６は、リボン１０の識別および接続を容易にするように構成されてもよい。そのような実施形態では、リボンマトリクス１２および／または光ファイバ１６は、リボン１０内の光ファイバ１６のタイプ、位置などを識別するための着色または印刷された表示を含んでいてもよい。

図４を参照すると、ロール可能な光ファイバリボン５０として、例示的な実施形態である別の光リボンが示されている。リボン５０は、ここで説明されること以外は、リボン１０と実質的に同様である。リボン５０はリボン体を含んでおり、リボン体は、上部ウェブ５２および下部ウェブ５４として示される複数の交互のリボンブリッジを含んでいる。一般に、ウェブ５２および５４は、隣接する光ファイバ１６の外面２８の間に結合されたポリマー材料のバンドである。ウェブ５２および５４は、長手方向に連続しており、それぞれ、少なくとも２本の光ファイバ１６にまたがって延在している。ウェブ５２および５４の最も外側の平坦な表面がファイバ平面３０に実質的に平行となり、隣接するファイバの外面２８に対して接線方向に配置されるように、ウェブ５２および５４はファイバ中央平面３０から離間している。

示された実施形態では、各ウェブ５２および５４は、２つの光ファイバ１６にまたがって延在し、それらに結合されている。ウェブ５２および５４は、水平方向に１つのウェブ５４が隣接するウェブ５２の対の間に位置するように、リボン１０の交互の側に配置される。さらに、ウェブ５２および５４は、ウェブ５２および５４の位置で、リボン５０の最上面および最下面を交互に画定する。この実施形態では、ウェブ５２および５４は、５ミクロンと１５０ミクロンとの間の厚さを有し、比較的薄い。さらに、ウェブ５２および５４の交互配置により、リボン５０をいずれかの方向にロールすることができ、ウェブ５２および５４をファイバ中央平面３０からオフセットすることによって、リボン材料の曲げ歪みを低減することができると考えられる。

図５を参照すると、ロール可能な光ファイバリボン６０として、例示的な実施形態である別の光リボンが示されている。リボン６０は、ここで説明されること以外は、リボン１０と実質的に同様である。リボン６０はリボン体を含んでおり、リボン体は、ウェブ６２として示される複数のリボンブリッジを含んでいる。概略的には、ウェブ６２は、隣接する光ファイバ１６の外面２８の間に結合されたポリマー材料のバンドである。ウェブ６２は、長手方向に連続しており、それぞれが２つの隣接する光ファイバ１６の外面間に延在している。ウェブ６２の最も外側の平坦な表面がファイバ平面３０に実質的に平行となり、ウェブ６２が表面２８の最外部の下方に位置するように、ウェブ６２はファイバ中央平面３０から離間している。さまざまな実施形態において、ファイバ中央平面３０に対するウェブ６２の角度配置は、角度Ａとして示される。さまざまな実施形態において、角度Ａは０度よりも大きく９０度未満であり、具体的には５度から４５度の間であり、より具体的には１０度から２０度の間である。特定の実施形態では、角度Ａは約１５度（例えば、１５度プラスまたはマイナス１度）である。様々な実施形態において、ウェブ６２は、５ミクロンと７５ミクロンの間の厚さを有する。

図６を参照すると、例示的な実施形態でありロール状態または湾曲状態にあるリボン６０が示されている。この実施形態では、ロールされたリボン６０からウェブ６２が外向きになるように、リボン６０が巻かれる。さらに、水平面６４からの測定において、２つの隣接する光ファイバ１６の中心点間の角度Ｂを規定するように、リボン６０がロールされる。一般に、角度Ｂは、ウェブ６２によって許容される曲げの程度を表す。様々な実施形態では、角度Ｂは１０度と９０度の間、具体的には１５度と４５度の間であり、より具体的には約３０度（例えば、３０度プラスまたはマイナス１度）である。リボン６０が６本の光ファイバ１６を含む実施形態では、ウェブ６２は、リボン６０を図６に示すように六角形アレイにロールすることを可能にする。

図７を参照すると、他の例示的な実施形態でありロール状態または湾曲状態にあるリボン６０が示されている。この実施形態では、ウェブ６２がロール状リボン６０の長手方向軸に向かって内側に面するように、リボン６０がロールされる。様々な実施形態では、ウェブ６２は、図６および図７に示す構成の両方にリボン６０をロール可能にする弾性を有している材料により形成することができる。

図８を参照すると、ロール可能な光ファイバリボン７０として、別の光リボンが例示的な実施形態に従って示されている。リボン７０は、ここで説明されること以外は、リボン１０と実質的に同様である。リボン７０は、リボンマトリクス１２によって支持される８本の光ファイバ１６を含んでいる。リボン７０は、リボンマトリクス１２から支持されたアラミド糸ストランド７２として示される複数の強度要素を含んでいる。図示の実施形態では、アラミド糸ストランド７２がリボン７０の中央に配置され、光ファイバ１６の２つの端部群が形成される。他の実施形態では、アラミド糸ストランド７２は、リボンマトリクス１２内の任意の他の位置に配置することができる。さらに、他の実施形態では、リボン７０は、アラミド糸ストランド７２の代わりに、スチールワイヤ、ガラス強化プラスチック、他の強度糸タイプなどの他の強度要素を含んでいてもよい。

図９を参照すると、ロール可能な光ファイバリボン８０として、例示的な実施形態にである別の光リボンが示されている。リボン８０は、ここで説明されること以外は、リボン１０と実質的に同様である。リボン８０は、領域８２として示される１つまたは２つ以上の領域をリボンマトリクス１２内に含んでおり、当該領域は、リボンマトリクス１２の残りの部分とは異なる材料により形成されている。いくつかのそのような実施形態では、領域８２は、残りのリボンマトリクス１２よりも低い弾性率を有するポリマー材料により形成される。さらに、領域８２は、残りのリボンマトリクス１２を形成する材料との結合が低い材料により形成されていてもよく、さらに他の実施形態では、領域８２は、リボンマトリクス１２の隣接領域よりも薄くてもよい。そのような実施形態では、領域８２は、光ファイバ１６の群を互いに分離可能にする分離点として機能する。特定の実施形態では、領域８２は、残りのリボンマトリクス１２を形成する材料の弾性率よりも低い弾性率を有するポリマー材料により形成されており、領域８２の材料の弾性率は０．５ＭＰａと１０００ＭＰａとの間である。他の実施形態では、リボン８０は、領域８２の代わりに、または領域８２に加えて、他の裂け目、リップコード、刻み目などを含んでいてもよい。特定の実施形態では、領域８２は、残りのリボンマトリクス１２と異なるように着色されてもよく、または領域８２の位置を表示する印刷表示を含んでもよい。いくつかの実施形態では、領域８２は、リボン８０の全長にわたって延在してもよく、他の実施形態では、領域８２は、光ファイバ１６へのアクセス性を異ならせるようにリボン８０の長さに沿って特定の部分にのみ配置されてもよい。

図１０を参照すると、ロール可能な光ファイバリボン９０として、例示的な実施形態である別の光リボンが示されている。リボン９０は、ここで説明されること以外は、リボン７０と実質的に同様である。この実施形態では、リボン９０のリボンマトリクス１２は、アラミド糸ストランド７２が支持される領域９２を含んでいる。そのような実施形態では、領域９２は領域８２と同様であり、領域９２は、残りのリボンマトリクス１２よりも低い弾性率を有しており、これにより光ファイバ１６からのアラミド糸７２の分離が容易となる。このようなアラミド糸ストランド７２の分離は、いくつかのコネクタ接続作業において望ましい場合がある。

図１１および図１２は、様々な湾曲構成またはロール構成の光ファイバリボン１００を示す。光ファイバリボン１００は、本明細書で説明される光ファイバリボンの実施形態のいずれかであり得る。図１１に示すように、光ファイバリボン１００は、光ファイバ１６が長手方向のリボン軸３６を囲む非円形の形状にロールされてもよい。図１２に示すように、光ファイバリボン１００は、ほとんどの光ファイバ１６が長手方向のリボン軸３６および最も内側の光ファイバ１６を取り巻くような螺旋形状にロールされ、長手方向のリボン軸３６またはその近くに存在する。図１１および図１２に示すロールされた構成のように、いくつかの実施形態では、リボン１００を、緩衝チューブ内に最初に配置することなく、ケーブル内で撚り合わせるかまたは他の方法で配置することができる。

様々な実施形態では、リボン１００のように、ガラス光ファイバを含む光ファイバリボンが非平面アレイにロールされるか折り畳まれる場合、もはやガラスファイバの中心軸を占める曲げ軸が存在しなくなるので、最小曲げ剛性が増加する傾向がある。その結果、ロールされたリボンは平面のリボンよりも剛性が高いだけでなく、リボン体の材料もまた、ロールされたリボンをコヒーレントな複合構造として維持するために大きなせん断応力を受けることがある。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるリボン体の材料は、ロールされたリボン１００のケーブルへの撚り合わせに関連する力や、ケーブルが格納、導入、使用される際のケーブルの曲げに関連する力に耐えるのに十分な強度および弾性を有している。他の実施形態では、本明細書で説明されるリボン体は、より緩やかな応力レベルで意図的に分断するように設計され、所望のファイバ構成の利点を提供するために長さに沿って十分な間隔を残しながら、必要に応じて応力を緩和する。

図１３および図１４を参照すると、本明細書で説明される様々なリボンの実施形態は、ポリマー緩衝チューブ１１０内に配置することができ、ポリマー緩衝チューブ１１０は、光ファイバケーブルに組み込むことができる。図１３に示すように、埋め込まれたアラミド糸ストランド７２を含む光ファイバリボン７０は、追加のゆるい強度要素なしにロールされて緩衝チューブ１１０内に配置されてもよい。別の実施形態では、図１４に示すように、光ファイバリボン８０のように強度要素のない光ファイバリボンは、ロールされて緩衝チューブ１１０内に配置される。緩いアラミド糸ストランド１１２として示される追加の緩い強度要素は、緩衝チューブ１１０内に含まれ得る。他の実施形態では、本明細書で説明するロール可能な光ファイバリボンは、リボンを囲む緩衝チューブなしで、ケーブル内で使用することができる。このような実施形態では、ロールされた光ファイバリボンは、ケーブルジャケット内に直接配置されてもよく、中央の強度部材を中心に撚られていてもよい。

様々な実施形態では、特定のリボン体を形成するために必要とされる配置で、光ファイバ１６の周りにＵＶ硬化性ポリマー材料のようなポリマー材料を塗布することによって、本明細書で論じるリボン体を形成することができる。次いで、リボン体を光ファイバに結合しつつ、ポリマー材料を硬化させて一体化した連続したリボン体を形成する。他の実施形態では、本明細書で説明されるリボン体は、熱可塑性材料および熱硬化性材料を含む任意の適切なポリマー材料により形成することができる。

図１５は、リボン体を形成するための例示的な工具を示す。工具１２０はブロックからなる。ブロックは耐摩耗性材料であり、工具１２０を通って引っ張られる光ファイバ１６のアレイを案内する一連のファイバチャネル１２２が穿孔されている。樹脂チャネル１２４は、工具の出口でファイバチャネル１２２と交差する経路に液体樹脂を運ぶ。一例としてＵＶ硬化性液状樹脂を工具を用いて塗布し、本明細書で説明するポリマーリボン体を形成するためにツール出口に配置されたＵＶランプの使用によって直ちに硬化させることができる。様々な実施形態において、ファイバチャネル１２２と樹脂チャネル１２４との間の境界面の形状は、本明細書で説明するリボン体形状のいずれかを形成するように構成することができる。さらに、リボン体が光ファイバ１６の一方の側にのみ存在するリボン（リボン１０，６０，７０，８０および９０など）を形成するために、工具１２０は、上部または下部の一連の樹脂チャネル１２４を通して樹脂を供給するように動作させられる。リボンの両側にリボン体部分を有するリボン５０のようなリボンを形成するために、上部と下部の一連の樹脂チャネル１２４の両方を通して樹脂が供給される。

図１６を参照すると、様々な実施形態において、本明細書で説明されるリボンのいずれかを、ケーブル１３０などのケーブルに組み込むことができる。ケーブル１３０は、ケーブルジャケット１３２内に配置されたポリマーケーブルジャケット１３２および細長い強度部材１３４（例えば、ＧＲＰロッド、金属ワイヤなど）を含んでいる。緩衝チューブ１１０を含む複数の光ファイバリボンが強度部材１３４を囲み、各緩衝チューブ１１０は、上述したリボン７０のような光ファイバリボンを含んでいる。しかしながら、ケーブル１３０は、本明細書で説明されるリボンの実施形態のいずれかを任意の組み合わせで含むことができる。様々な実施形態において、螺旋状にロールされたバインダー糸または薄膜バインダーのような結合要素は、緩衝チューブ１１０の外側に配置されて緩衝チューブ１１０を囲んでもよいし、強度部材１３４の周囲で撚られたパターン（例えば、ＳＺ撚りパターン）により緩衝チューブ１１０を保持するように機能してもよい。他の実施形態では、ケーブル１３０は結合要素を含まない。様々な実施形態において、ケーブル１３０は、緩衝チューブ１１０なしでケーブル内に配置されロールされたリボンを含んでいてもよい。そのような実施形態では、リボンは、ロールされ、次いで、強度部材１３４を中心に撚られていてもよい。いくつかのそのような実施形態では、ケーブル１３０は、必要に応じて、ロールされたリボンを囲む結合要素を含み、結合要素は、ロールされたリボンを強度部材１３４に結合させるように作用する。様々な実施形態では、ロールされた各リボンは、ロールされたリボンをロール状態に保持するのを助ける結合要素によって囲まれてもよく、このような実施形態によっては、ケーブル１３０内の特定のリボンを識別するのを助けるためにバインダー要素を色分けしてもよい。いくつかの他の実施形態では、ケーブル１３０は、強度部材１３４の代わりにまたは強度部材１３４に加えて、ジャケット１３２内に埋め込まれた１つまたは複数の強度部材（例えば、ＧＲＰロッド、金属ワイヤなど）を含むことができ、そのような実施形態において、光ファイバリボンは、緩衝チューブなしでケーブル１３０内に配置される。

本明細書で説明される光リボンは、様々な数の光ファイバ１６を含んでもよい。様々な例示的実施形態では、本明細書で説明される光リボンは、２本，４本，６本，８本，１０本，１２本，１４本，１６本，２４本などの光ファイバまたは伝送要素（例えば、光ファイバ１６）を含んでいてもよい。本明細書で説明されるリボンの実施形態は、実質的に平行な直線状アレイに配置された光ファイバ１６を有するように示されているが、光ファイバ１６は、正方形アレイ、長方形アレイ、千鳥配列、または所望の用途のための特定の空間パターンに配置されてもよい。様々な実施形態において、光ファイバ１６は、マルチモードファイバ、シングルモードファイバ、曲げ非感受性／耐性ファイバなどを含む多種多様な光ファイバを含むことができる。他の実施形態では、本明細書で説明される光リボンは、リボンマトリクス１２内に配置されたマルチコア光ファイバを含んでいてもよい。この実施形態では、複数の光伝送要素（例えば、クラッドによって囲まれた複数の光コア）を有する単一の一体型光学構造が提供されてもよく、単一のマルチコア光ファイバが応力分離リボンマトリクス実施形態の１つに埋め込まれ、および／または本明細書で説明されるように被覆層（例えば、被覆層２６）によりされてもよい。特定の例示的な実施形態では、光ファイバ１６は、Coming's Ultra（登録商標）SMF-28、ClearCurve（登録商標）LBLおよびZBL G.652適合光ファイバであってもよい。

様々な実施形態において、本明細書で説明される光ファイバリボンの実施形態は、被覆層２６を含まない光ファイバを含んでいてもよい。これらの実施形態では、クラッド２４は、光ファイバ１６の外面を画定する。これらの実施形態では、最も内側のリボン体層の内側表面は、クラッド２４の外側表面と接触する。別のそのような実施形態では、リボン体は、被覆層２６の高弾性率材料により形成された単一で最も内側の層を含んでいてもよい。

本明細書で説明される光ファイバは、ガラスまたはプラスチック製で可撓性のある透明な光ファイバであってもよい。ファイバは、光ファイバの２つの端部の間で光を伝送する導波路として機能してもよい。光ファイバは、より低い屈折率を有する透明なクラッド材料によって囲まれた透明コアを含んでいてもよい。光は全反射によってコアに保持されてもよい。ガラス光ファイバは、シリカを含んでいてもよいが、サファイアのような結晶質材料だけでなく、フルオロジルコネート、フルオロアルミネート、およびカルコゲナイドガラスなどのいくつかの他の材料を使用してもよい。光は、全反射によってコアの光をトラップし低い屈折率を有する光クラッドによって、光ファイバのコアの下方に導かれてもよい。クラッドは、水分および／または物理的損傷から保護する緩衝剤および／または他のコーティングによって被覆されてもよい。これらのコーティングは、引張処理において光ファイバの外側に適用されるＵＶ硬化ウレタンアクリレート複合材料であってもよい。コーティングは、ガラス繊維のストランドを保護してもよい。

特に明記しない限り、本明細書に記載された方法は、そのステップが特定の順序で実行されることを必要とすると解釈されることを意図していない。したがって、方法の請求項が実際にそのステップの後に続くべき命令を列挙していないか、または特定の順序に限定されることが特許請求の範囲または明細書に特に明記されていない場合、特定の順序が推定されることを意図していない。

開示された実施形態の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。実施形態の精神および内容を組み込んだ開示された実施形態の修正組み合わせ、部分的組合せおよび変形が当業者には起こりうるので、開示された実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内のすべてを含むと解釈されるべきである。

Claims (5)

1. ロール可能な光ファイバリボンであって、
   複数の光伝送要素であって、各光伝送要素が長さ方向に延在し、各光伝送要素が光コアとは異なる屈折率のクラッドにより囲まれた前記光コアを有し、前記クラッドがファイバ被覆層によって囲まれ、前記ファイバ被覆層が前記クラッドと接触する内面と前記光伝送要素の外面を画定する外面とを有し、各光伝送要素が、前記光コアの中心点を通って前記長さ方向に延びる中心軸を有する、複数の光伝送要素と、
   整列させられた前記複数の光伝送要素に結合されて支持するリボン体であって、前記光ファイバリボンの長さ全体にわたって前記長さ方向に連続し、前記複数の光伝送要素の全てにまたがって幅方向に連続する、リボン体と、を備え、
   前記リボン体は、前記光伝送要素の前記中心軸が互いに平行でファイバ中央平面に沿って位置するように前記複数の光伝送要素が実質的に互いに整列させられた非ロール状態から、前記複数の光伝送要素が前記中心軸に垂直な断面においてロールされるロール状態に、前記複数の光伝送要素が可逆的に移行可能となるように、可撓性のポリマー材料により形成されており、
   前記リボン体は、前記リボン体の外面が前記光ファイバリボンの第１の側の最外面の全てを前記光ファイバリボンの長さ全体にわたって確定し、前記ファイバ被覆層が前記光ファイバリボンの前記第１の側と反対側の前記光ファイバリボンの第２の側の最外面の全てを確定するように、前記複数の光伝送要素を部分的に包囲する、ロール可能な光ファイバリボン。
2. 前記非ロール状態において、前記リボン体のポリマー材料の少なくとも９０％が前記複数の光伝送要素の中心軸の一方の側に配置され、前記ロール状態において、前記光ファイバリボンの中心軸に垂直な断面で見たとき、前記光伝送要素の前記中心軸は前記光ファイバリボンの中心軸を囲む、請求項１に記載のロール可能な光ファイバリボン。
3. 前記ポリマー材料は、１５００ＭＰａ未満の弾性率を有している、請求項１に記載のロール可能な光ファイバリボン。
4. 前記ポリマー材料は、８５ＭＰａよりも大きく１５００ＭＰａ未満の弾性率を有している、請求項３に記載のロール可能な光ファイバリボン。
5. 前記リボン体に結合され前記リボン体に支持される強度要素をさらに備え、前記強度要素は、前記ロール状態にある前記複数の光伝送要素と整列する、請求項１に記載のロール可能な光ファイバリボン。

Images