JP6961537B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents

Description

本発明は、スロット型の光ファイバケーブルに関するものである。

従来、スロットが使用された光ファイバケーブルが使用されている。スロットの外周面には、複数の溝が形成され、溝には複数の光ファイバが収容される。

スロット外周面の溝は、スロットの長手方向に対して、あるピッチで、一方向（Ｓ型）または交互に方向を変えるような（ＳＺ型）螺旋の軌跡を描いている。すなわち、光ファイバケーブルの周方向における光ファイバの位置が、光ファイバケーブルの長手方向に対して変化する。

このようなスロットを用いることで、光ファイバケーブルが曲げられた際、光ファイバケーブルの長手方向の各部で、各光ファイバを、ケーブルの曲げ中心に対しての外側と内側の両方に位置させることができる。このため、光ファイバの伝送損失を均一にし、伝送損失増加を抑制することができる。

このような、光ファイバケーブルとしては、ＳＺ型のスロットの溝に、撚り返された状態で光ファイバ心線同士が撚られたものがある（特許文献１）。

特開２０１８−１７７７４号公報

しかし、従来の光ファイバケーブルは、占積率が６０％程度にとどまっており、より高い占積率が望まれている。しかし、単に溝内の光ファイバの本数を増やしたのみでは、伝送損失が高くなるため望ましくない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光ファイバの伝送損失を抑制するとともに占積率の高いスロット型の光ファイバケーブルを提供することを目的とする。

前述した目的を達するために本発明は、外周に複数の溝を有するスロットと、前記溝に収容され、複数枚の間欠接着型光ファイバテープ心線からなる光ファイバユニットと、を具備する光ファイバケーブルであって、前記光ファイバユニット内におけるそれぞれの前記間欠接着型光ファイバテープ心線の撚りピッチをｘとし、前記溝の螺旋ピッチをｙとしたときに、２５０ｍｍ≦ｘ≦７００ｍｍ、３００ｍｍ≦ｙ≦８００ｍｍかつ、ｘ／ｙ≦０．８８を満たし、光ファイバケーブルの長手方向に垂直な断面において、前記溝の断面積に対する、前記光ファイバユニットの占積率が６０％超７０％以下であり、複数の前記光ファイバユニット同士が、互いに撚られない状態で、前記溝内に収納されていることを特徴とする光ファイバケーブルである。

光ファイバケーブルの長手方向に垂直な断面において、前記溝の断面積に対する、前記光ファイバユニットの占積率が４０％以上７０％以下であることが望ましい。

本発明によれば、間欠接着型光ファイバテープ心線の撚りピッチｘと溝の螺旋ピッチｙとが異なるため、例えば、スロットの溝の位置と、溝内における各光ファイバの位置とが一致せず、光ファイバケーブルの長手方向において、溝位置と溝内の光ファイバの配置とをずらすことができる。このため、伝送損失の増加を抑制することができる。特に、間欠接着型光ファイバテープ心線の撚りピッチｘが溝の螺旋ピッチｙよりも所定以上小さいため、間欠接着型光ファイバテープ心線の撚り合わせが十分であり、占積率も高めることができる。

この光ファイバケーブルによれば、７０％まで占積率を高めても、所定以下の伝送損失を確保することができる。

本発明によれば、光ファイバの伝送損失を抑制するとともに占積率の高いスロット型の光ファイバケーブルを提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、光ファイバケーブル１を示す断面図である。光ファイバケーブル１は、テンションメンバ３、スロット５、光ファイバユニット９、押さえ巻き１１、外被１３等から構成される。

スロット５の中央には、テンションメンバ３が設けられる。また、溝７内には、複数の光ファイバユニット９が収容される。スロット５の外周部には、複数の溝７が形成される。溝７は、スロット５の長手方向に連続する。なお、溝７の形状、配置数や深さは図示した例には限られない。

図２は、スロット５を示す正面図である。スロット５は、可撓性を有する樹脂で構成される。溝７は、スロット５の長手方向に対して一方向に螺旋状に形成される。したがって、スロット５の長手方向に対して、各溝７の周方向位置が変化する。

ここで、スロット５の長手方向に対する溝７の螺旋ピッチをｙとすると、３００ｍｍ≦ｙ≦８００ｍｍであることが望ましい。螺旋ピッチｙが大きすぎると、溝７を螺旋状にする効果が小さくなる。すなわち、光ファイバケーブル１を曲げた際に、所定の光ファイバに大きな伝送損失が生じるおそれがある。一方、螺旋ピッチｙが小さすぎると、溝７の長さが長くなり、溝７内の各光ファイバ長が長くなる。

それぞれの溝７には光ファイバユニット９が収容される。光ファイバユニット９については詳細を後述する。それぞれの溝７内にそれぞれ複数の光ファイバユニット９が収容された状態で、押さえ巻き１１が巻き付けられる。さらに、必要に応じて引き裂き紐が配置されて、外被１３で被覆される。

次に、光ファイバユニット９について説明する。光ファイバユニット９は、複数の間欠接着型光ファイバテープ心線からなる。図３は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５を示す概略図である。

間欠接着型光ファイバテープ心線１５は、複数の光ファイバ素線１７が並列に接着されて構成される。なお、図示した例では、４本の光ファイバ素線１７により構成される例を示すが、本発明はこれに限られず、複数の光ファイバ素線１７からなる間欠接着型光ファイバテープ心線１５であれば適用可能である。

隣り合う光ファイバ素線１７同士は、光ファイバ素線１７の長手方向に所定の間隔をあけて間欠接着型的に接着部材１９により接着される。接着部材１９は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の長手方向に対して千鳥状に配置される。すなわち、隣り合う光ファイバ素線１７同士の接合部は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の長手方向に対して千鳥状に配置される。

図４は、光ファイバユニット９を示す概略図である。光ファイバユニット９は、複数枚の間欠接着型光ファイバテープ心線１５からなる。光ファイバユニット９は、複数枚の間欠接着型光ファイバテープ心線１５が撚り合わせられ、図示を省略したバンドル部材が巻き付けられて構成される。

このようにして得られた光ファイバユニット９が、さらに複数本束ねられて、それぞれの溝７に収容される。すなわち、スロット５の各溝７内には、複数枚の間欠接着型光ファイバテープ心線１５が撚り合わせられて構成された光ファイバユニット９が、それぞれ複数収容される。なお、光ファイバユニット９同士は、さらに撚り合わせられてもよく、撚り合わせられなくてもよい。

ここで、光ファイバユニット９内におけるそれぞれの間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチをｘとすると、２５０ｍｍ≦ｘ≦７００ｍｍであることが望ましい。撚りピッチｘが大きすぎると、間欠接着型光ファイバテープ心線１５同士を撚り合わせる効果が小さくなり、また、撚りが弱いため、光ファイバユニット９自体の巻き締まりが弱く、外径が大きくなり、溝７への高密度実装が難しくなる。一方、撚りピッチｘが小さすぎると、各光ファイバ長が長くなる。

次に、光ファイバケーブル１の製造方法について説明する。まず、間欠接着型光ファイバテープ心線１５を複数枚撚り合わせ、識別用に１本以上のバンドル部材をその上に巻付けて光ファイバユニット９を製造する。この工程では、それぞれの間欠接着型光ファイバテープ心線１５のサプライ時の張力をコントロールすること等によって、各間欠接着型光ファイバテープ心線１５の長さはほぼ均一になるように調整される。

その後に、スロット５のそれぞれの溝７に対して複数本の光ファイバユニット９を収納する。さらに、スロット５の外周に押さえ巻き１１を巻き付けて、外被１３を押出被覆することで、光ファイバケーブル１が製造される。

ここで、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘと溝７の螺旋ピッチｙの比は、ｘ／ｙ≦０．８８を満たすことが望ましい。この理由は以下の通りである。間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘと溝７の螺旋ピッチｙが等しい場合、光ファイバユニット９を溝７へ収納した際に、ある位置において、溝７の外側に位置した間欠接着型光ファイバテープ心線１５は常に溝７の外側に位置し、溝７の内側に位置した間欠接着型光ファイバテープ心線１５は常に溝７の内側に位置することになる。

また、前述したように、光ファイバユニット９の製造工程において、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の長さは揃えられていることから、外側の間欠接着型光ファイバテープ心線１５は張り気味となる一方で、内側の間欠接着型光ファイバテープ心線１５は余り気味となる。このため、内側の間欠接着型光ファイバテープ心線１５には弛みが生じて、間欠接着型光ファイバテープ心線１５が曲げられ、損失増加を起こす場合がある。このため、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘと溝７の螺旋ピッチｙは等しくない方が望ましい。

一方、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘが溝７の螺旋ピッチｙよりも大きい場合（ｘ＞ｙの場合）には、前述したように、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘが大きい為、光ファイバユニット９自体の巻き締まりが弱く、外径が大きくなってしまうため、溝７への高密度実装が難しくなる。このため、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘは、溝７の螺旋ピッチｙよりも小さい（ｘ＜ｙ）ことが望ましい。

ここで、発明者は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘと溝７の螺旋ピッチｙの比が、ｘ／ｙ≦０．８８を満たすと、損失増加が抑えられるとともに、高密度実装を達成できることを見出した。例えば、上記の関係を満たすことで、光ファイバケーブルの長手方向に垂直な断面において、溝７の断面積に対する、光ファイバユニット９（各光ファイバ素線１７）の占める占積率が４０％以上を達成することができ、さらに、占積率が６０％超７０％以下を達成することもできる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、スロット５の長手方向に対する溝７の螺旋ピッチｙよりも、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘを所定以上小さくすることで、溝７の螺旋ピッチの１周期内において、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の溝内位置を１周期以上の周期で変化させることができる。このため、光ファイバケーブル１における各間欠接着型光ファイバテープ心線１５（光ファイバ素線１７）の位置変化の効果を確実に高めることができる。このため、特定の光ファイバ素線１７に生じる伝送損失が増大することを抑制することができる。

また、光ファイバユニット９は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５が撚り合わせられて形成されるため、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の位置変更のみではなく、間欠接着型光ファイバテープ心線１５における各光ファイバ素線１７の位置変更が容易であり、伝送損失が増大することを抑制することができる。

特に、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘと溝７の螺旋ピッチｙの比が、ｘ／ｙ≦０．８８を満たす場合には、光ファイバケーブルの長手方向に垂直な断面において、溝７の断面積に対する、光ファイバユニット９（各光ファイバ素線１７）の占める占積率が６０％超７０％以下を達成することができる。

間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘとスロット５の溝７の螺旋ピッチｙとを変えて、光ファイバケーブルを製造し、それぞれの光ファイバケーブルの損失増加を測定して評価した。製造した光ファイバケーブルは、図１に示す形態であり、スロット５の外径を２５ｍｍとし、外被１３の外径を２９ｍｍとした。

８心の間欠接着型光ファイバテープ心線１５を５枚撚り合わせて光ファイバユニット９とし、それぞれの溝７には、６本の光ファイバユニット９を収容した。すなわち、各溝７には、２４０心の光ファイバ素線１７が収容される。また、スロット５には、８つの溝７が形成される。このため、各光ファイバケーブルには、１９２０心の光ファイバ素線１７が収容される。

表１には、占積率が５０％となるように調整した光ファイバケーブルの評価結果を示す。

表中の「損失増加０．１ｄＢ／ｋｍ以上の発生数」は、前述した１９２０心のそれぞれについて、１ｋｍ長での伝送損失を測定し、これがスロットに収納する前と比較して０．１ｄＢ増加した本数を計数した。

表より、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘとスロット５の溝７の螺旋ピッチｙの比ｘ／ｙが０．８８以下である実施例１〜４は、損失増加が０．１ｄＢ／ｋｍを超えるものがなかった。

これに対し、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘとスロット５の長手方向に対する溝７の螺旋ピッチｙの比ｘ／ｙが０．８８を超える比較例１〜４は、損失増加が０．１ｄＢ／ｋｍを超えるものが見られた。また、このｘ／ｙが大きくなるほど、この本数が増加した。

これは、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘが相対的に大きくなり、長手方向に対する溝７の螺旋ピッチｙに近づくにつれて、前述したように、溝７内における光ファイバ素線１７の位置変化が小さくなり、特定の光ファイバ素線１７の損失増加が大きくなったためと考えられる。

同様に、表２には、前述した実施例等に対して、占積率が７０％となるように溝７のサイズを調整した光ファイバケーブルの評価結果を示す。

表より、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘとスロット５の溝７の螺旋ピッチｙの比ｘ／ｙが０．８８以下の実施例５〜８は、損失増加が０．１ｄＢ／ｋｍを超えるものがなかった。

これに対し、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘとスロット５の溝７の螺旋ピッチｙの比ｘ／ｙが０．８８を超える比較例５〜８は、損失増加が０．１ｄＢ／ｋｍを超えるものが見られ、ｘ／ｙが大きくなるほど、この本数が増加した。特に、占積率が５０％の場合と比較して、占積率が７０％の場合には、損失増加が０．１ｄＢ／ｋｍを超えるものが多く見られた。

これは、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘを小さくすることで、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の位置変化が大きくなり、溝７内での光ファイバ素線１７のわずかな移動で歪みが緩和され、損失増加が抑制されるが、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の撚りピッチｘが大きい場合は、間欠接着型光ファイバテープ心線１５の位置変化が小さいため、溝７内での光ファイバ素線１７の大きく移動しないと歪みが緩和されないのに対し、占積率が大きくなるほど光ファイバ素線１７の移動が阻害されることで、損失増加の発生が増大することによるものである。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………光ファイバケーブル
３………テンションメンバ
５………スロット
７………溝
９………光ファイバユニット
１１………押さえ巻き
１３………外被
１５………間欠接着型光ファイバテープ心線
１７………光ファイバ素線
１９………接着部材

Claims (1)

1. 外周に複数の溝を有するスロットと、
   前記溝に収容され、複数枚の間欠接着型光ファイバテープ心線からなる光ファイバユニットと、
   を具備する光ファイバケーブルであって、
   前記光ファイバユニット内におけるそれぞれの前記間欠接着型光ファイバテープ心線の撚りピッチをｘとし、前記溝の螺旋ピッチをｙとしたときに、２５０ｍｍ≦ｘ≦７００ｍｍ、３００ｍｍ≦ｙ≦８００ｍｍかつ、ｘ／ｙ≦０．８８を満たし、
   光ファイバケーブルの長手方向に垂直な断面において、前記溝の断面積に対する、前記光ファイバユニットの占積率が６０％超７０％以下であり、
   複数の前記光ファイバユニット同士が、互いに撚られない状態で、前記溝内に収納されていることを特徴とする光ファイバケーブル。

Images