JPH02210309A - 浸水検知ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、水が浸入して来たことを検知し得ろ光ファイ
バに関し、特に湿気による誤動作を抑制したものである
。

〈従来の技術〉 光ファイバを用いた光伝送システムは、大容量化、長距
離化、高信頼化に伴い、陸上中継伝送ばかりか海底中継
伝送にも使用されるに至っている。

このような光伝送システムを海底中継伝送に応用する場
合に特に考慮しなければならないことは、光ケーブルが
水に対して種々の点で脆弱なため、ケーブル自体の構造
に信頼性の高い耐水能力を持たせる必要があることであ
る。つまり、異種金属が存在する光ケーブル内に浸水が
起こると１．電気分解により水素ガスが発生して光フア
イバ内に拡散し、吸収損失の増加を招いたり、或いはこ
の水素ガスが光ファイバと化学反応して水酸基が生成さ
れ、吸収損失が増大する他、光ファイバの表面の欠陥成
長が速められ、光ファイバの寿命が短くなると共に信頼
性も低下する等の弊害を有するためである。

従って、光ケーブルには可能な限り水が浸入しないよう
に工夫する必要があるが、逆に光ケーブルが破損して水
が浸入した場合には、この浸水箇所を検知して光ケーブ
ルの補修を直ちに行えるようにしておくことが望ましい
。

従来、光ケーブル内の浸水を検知するものとしては、特
開昭６２−２８７０３号公報等に開示された浸水検知フ
ァイバが知られている。この浸水検知ファイバはその概
略構造を表す第２図に示すように、光ファイバ心１１ｉ
１に水との接触で長さ方向に収縮し得る線状体２を巻回
したものであり、この綿状体２が水と接触してその長ざ
方向に自己収縮する結果、光ファイバ心Ｉ！Ｉに張力が
加わって伝送損失を増大させ、この伝送損失の増大を光
ケーブル３の信号光の出射端側に設けられた図示しない
後方散乱光測定器にて測定し、浸水箇所を検知するよう
にしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 水との接触で長さ方向に収縮し得る線状体は、その周囲
に存在する水分により径方向に膨張する一方、この径方
向の膨張に伴って長さ方向に収縮すると云う収縮メカニ
ズムを持っている。このため、従来の浸水検知ファイバ
ではこれが高湿度雰囲気に晒されているような場合にも
線状体がその長き方向に収縮する結果、浸水であると誤
動作する不具合があった。

又、従来の浸水検知ファイバでは線状体の長さ方向の収
縮によって光フアイバ心線に張力が付与されるように、
線状体を光フアイバ心線に対して比較的高張力で巻回す
る必要がある。このため、光フアイバ心線には常時微小
曲げ応力が作用し、これに基づく伝送損失を常に包含す
る不具合もあった。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、水との接触により長さ方向に収縮する綿
状体の水及び湿気に対する特性を試験した結果、第１表
に示す如く線状体を水に浸した場合と６０℃で相対湿度
が９５％の高温高湿度雰囲気に晒した場合とでは、綿状
体の元の長さに対する収縮割合が明確に異なり、水に浸
した場合には高湿度雰囲気に晒した場合よりも線状体の
収縮量が約１．５倍に達することが判明した。

第　　１　　表 綿状体の収縮率（％） 以上の結果から、高湿度雰囲気での線状体の収縮程度で
は光ファイバに張力が負荷せず、線状体が水に浸った時
の大きな収縮で光ファイバに張力が負荷するようにでき
れば、従来の浸水検知ファイバの不具合を解消すること
が可能となる。

本発明による浸水検知ファイバは、かかる知見に基づい
てなされたものであり、弾性変形可能な保護チューブと
、この保護チューブ内に収納され且つ当該保護チューブ
の内径よりも細い外径の光ファイバと、この光ファイバ
と前記保護チューブとの隙間に充填される緩衝用流体と
、前記保護チューブの外周に巻き付けられ且つ水との接
触で収縮し得る線状体とを具えたものである。

ここで、線状体としては水との接触により１０％以上の
収縮率を示すものが望ましく、具体的には綿やレーヨン
等のセルロース１！Ｉ維の変成物、例えばカルボキシメ
チル化綿、メチル化綿、エチル化綿、ヒドロキシエチル
化綿、硫酸化綿、スルホン化綿、リン酸化綿。

カチオン化綿２両性イオン化綿、アクリル酸ソーダ、ア
クリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミドをセルロ
ース繊維にグラフト化したもの等及びそれらの架橋物、
更に羊毛や絹等の上記の如き変成物、又、合成繊維の変
成物、例えばアクリロニトリル系繊維の部分ケン化物や
ビニロンの部分マレイン酸エステル化物等の繊維からな
る非水溶性で水と接触した際の収縮性が高い線状体の糸
を挙げることができる。更に、ナイロンやアクリル、ビ
ニロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成ｍ！１
１、又はレーヨンやアセテート等の半合成繊維、又は麻
や綿、羊毛、絹等の天然繊維からなる水と接触した際に
収縮性が発揮されろ線状体の糸を挙げることができる。

一方、緩衝用流体としては空気や窒素等の気体、又はシ
リコン油や合成炭化水素系の油等の液体、或いはシリコ
ングリース等のチクソトロビック性ゲル状体等を使泪す
ることができる。

く作　　　用〉 高湿度雰囲気にて線状体が収縮すると、これに伴って保
護チューブに張力が加わり、保護チューブは弾性変形す
る。この時の保護チューブの弾性変形量は、光ファイバ
と保護チューブとの隙間より少なく、光ファイバには全
く変形応力が作用しない。

しかし、線状体が水に浸るとこれが大きく収縮して保護
チューブに大きな弾性変形を与えろ。これにより、光フ
ァイバは保護チューブと一体化された状態となり、光フ
ァイバには保護チューブの弾性変形に伴う変形応力が作
用する結果、光ファイバの伝送損失が増大し、浸水の検
知が可能な状態となる。

従って、高湿度雰囲気と水中とでの綿状体の収縮率や保
護チューブの弾性率及びその肉厚等に基づいて光ファイ
バと保護チューブとの隙間を適当に設定することが望ま
しい。

く実　施　例〉 本発明による浸水検知ファイバの概略構造を表す第１図
に示すように、内径０．３ｍｍ、外径１．０ｍｍのシリ
コン樹脂で形成された保護チューブ１１内には、外径が
２５０虜のＧｌ型光ファイバ素線１２が収納されている
。このＧＩ型光ファイバ素線１２；よ、コア部１３の外
径が５０戸でクラッド部１４の外径が１２５声、これら
の比屈折率差が１％で外径が２５０−の紫外線硬化樹脂
による被覆［１５を有するものである。そして、このＧ
Ｉ型光ファイバ素線１２と保護チューブ１１の内周面と
の間に隙間１６が形成されており、本実施例ではこの隙
間１６に空気が緩衝用流体として充填されている。

一方、保護チューブ１１の外面には１０００デニールの
ワンダーヤーン（商品名：花王株式会社製）１７が線状
体として一定リードで緊密に巻回固定されている。

このような浸水検知ファイバ１８１Ｃ１，３，ｍの波長
の信号光を入射させ、その出射端にて後方散乱光測定器
を用い伝送損失を測定した結果、浸水前の乾燥雰囲気で
【よ０．５　ｄ′Ｂ／　ｋｍ　。

６０℃で相対湿度が９８％の高温真温度雰囲気下で一週
間保持した場合でも０．５　ｄＢ／　ｋｎ＋と変わらな
かった。しかし、この浸水検知ファイバ１８を浸水させ
た状態では、その１時間後に２．７　ｄＢ／　ｋｎもの
大きな伝送損失が発現した。　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４以上の結果から、この浸水検知ファ
イバ１８ば高湿度雰囲気中でも伝送特性が変わらず、湿
度による誤動作は全く起こらない。しかし、浸水があっ
た場合には伝送損失が著しく増大することから、浸水が
あったことを確実に判断できる。

〈発明の効果〉 本発明の浸水検知ファイバによると、湿気が原因となる
線状体の収縮に対しては、保護チューブと光ファイバと
の隙間並びに保護チューブ自体の弾性変形によって光フ
アイバ側に張力が作用しないようにし、水が原因となる
線状体の収縮に対しては、光フアイバ側にその収縮に伴
う応力が作用するようにしたので、従来のもののように
湿気による誤動作を防止することができろ上、浸水が発
生した場合には直ちにその浸水箇所を検知できろため、
光ケーブルの寿命を延ばすことが可能であり、信頼性も
大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浸水検知ファイバの一実施例の概
略構造を表す斜視図、第２図は従来の浸水検知ファイバ
の一例を表す斜視図である。 又、図中の符号で１１は保護チューブ、１２は光フアイ
バ緊線、１６は隙間、１７はワンダーヤーン、１８は浸
水検知ファイバである。 特　　許　　出　　願　人 住友電気工業株式会社 日本電信電話株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弾性変形可能な保護チューブと、この保護チューブ内に
   収納され且つ当該保護チューブの内径よりも細い外径の
   光ファイバと、この光ファイバと前記保護チューブとの
   隙間に充填される緩衝用流体と、前記保護チューブの外
   周に巻き付けられ且つ水との接触で収縮し得る線状体と
   を具えた浸水検知ファイバ。