JPH0224086Y2 - - Google Patents
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- JPH0224086Y2 JPH0224086Y2 JP1982086045U JP8604582U JPH0224086Y2 JP H0224086 Y2 JPH0224086 Y2 JP H0224086Y2 JP 1982086045 U JP1982086045 U JP 1982086045U JP 8604582 U JP8604582 U JP 8604582U JP H0224086 Y2 JPH0224086 Y2 JP H0224086Y2
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- optical fiber
- linear expansion
- reinforced plastic
- coefficient
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は光フアイバ心線に関する。
光フアイバは光を伝送する細径なガラス質のフ
アイバであるが、細径なガラス素線のままでは破
断し易く使用上不都合であるので該光フアイバ素
線に被覆を施した光フアイバ心線として用いられ
ている。その従来の光フアイバ心線を第１図に示
す。光フアイバ心線はフアイバ１に１次被覆２が
施され、その上に機械的強度の大きなシリコンラ
バー等がバツフア層３として積層され、更にその
上にナイロン等の熱可塑性樹脂が２次被覆４とし
て積層されている。このような構成の光フアイバ
心線は製造が比較的容易であるものの、２次被覆
４として使用されるプラスチツクの温度依存性が
大きいため、温度変化に対して弱い欠点を有して
いる。例えば上記２次被覆として使用されるプラ
スチツクの線膨張率はガラス素線に比べて２桁以
上も大きい。このためある温度域では２次被覆４
が光フアイバ１に機械的応力を与えて伝送損失を
劣化させる。また２次被覆４の強度が不十分なた
め、２次被覆４を施したままの光フアイバ心線は
曲げや側圧に対して弱く、光フアイバ心線を単体
で使用することができない。このため該心線を束
ねてケーブルやコードとする場合においても、テ
ンシヨンメンバ等の補強材が必要であつた。
アイバであるが、細径なガラス素線のままでは破
断し易く使用上不都合であるので該光フアイバ素
線に被覆を施した光フアイバ心線として用いられ
ている。その従来の光フアイバ心線を第１図に示
す。光フアイバ心線はフアイバ１に１次被覆２が
施され、その上に機械的強度の大きなシリコンラ
バー等がバツフア層３として積層され、更にその
上にナイロン等の熱可塑性樹脂が２次被覆４とし
て積層されている。このような構成の光フアイバ
心線は製造が比較的容易であるものの、２次被覆
４として使用されるプラスチツクの温度依存性が
大きいため、温度変化に対して弱い欠点を有して
いる。例えば上記２次被覆として使用されるプラ
スチツクの線膨張率はガラス素線に比べて２桁以
上も大きい。このためある温度域では２次被覆４
が光フアイバ１に機械的応力を与えて伝送損失を
劣化させる。また２次被覆４の強度が不十分なた
め、２次被覆４を施したままの光フアイバ心線は
曲げや側圧に対して弱く、光フアイバ心線を単体
で使用することができない。このため該心線を束
ねてケーブルやコードとする場合においても、テ
ンシヨンメンバ等の補強材が必要であつた。
本考案は光フアイバの温度依存性を極小にして
伝送特性を飛躍的に改善し、更に機械的強度もあ
わせて向上させた光フアイバ心線を提供すること
を目的とするものであつて、その構成は炭素繊維
を強化材とする線膨張率が負の強化プラスチツク
により光フアイバ素線が被覆されることを特徴と
する。
伝送特性を飛躍的に改善し、更に機械的強度もあ
わせて向上させた光フアイバ心線を提供すること
を目的とするものであつて、その構成は炭素繊維
を強化材とする線膨張率が負の強化プラスチツク
により光フアイバ素線が被覆されることを特徴と
する。
以下、本考案の光フアイバ心線を実施例に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
本考案の光フアイバ心線は、光フアイバ素線を
被い包む被覆として炭素繊維で強化した強化プラ
スチツクを使用するものであり、例えば従前の光
フアイバ心線の２次被覆として使用されるナイロ
ン等に代えて炭素繊維強化プラスチツクを使用す
る。すなわち、光フアイバ素線に通常の１次被
覆、バツフア層を被覆し、更にその上に炭素繊維
強化プラスチツクを２次被覆する。一般的に強化
プラスチツクとしてガラス繊維やポリエステル系
繊維などを強化材とする不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂成形物が良く
知られているが、本考案で使用する強化プラスチ
ツクは強化材として炭素繊維を用いる。
被い包む被覆として炭素繊維で強化した強化プラ
スチツクを使用するものであり、例えば従前の光
フアイバ心線の２次被覆として使用されるナイロ
ン等に代えて炭素繊維強化プラスチツクを使用す
る。すなわち、光フアイバ素線に通常の１次被
覆、バツフア層を被覆し、更にその上に炭素繊維
強化プラスチツクを２次被覆する。一般的に強化
プラスチツクとしてガラス繊維やポリエステル系
繊維などを強化材とする不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂成形物が良く
知られているが、本考案で使用する強化プラスチ
ツクは強化材として炭素繊維を用いる。
上記の構成の光フアイバ心線は２次被覆として
炭素繊維で強化された強化プラスチツク（以下、
強化プラスチツクと略す）を使用するため、光フ
アイバの温度依存性を極小にでき、伝送損失を低
く抑えることができる。それは強化プラスチツク
の線膨張率が−0.1×10-6℃-1であり、従前２次
被覆として用いられるナイロンの線膨張率２×
10-4℃-1に比べるとその値は遥かにガラスフアイ
バ固有の線膨張率６×10-6℃-1に近い。従つて本
考案の光フアイバ心線は低温下や高温下に置かれ
た場合であつても、光フアイバと強化プラスチツ
クとの膨張の不整は僅少であり、ナイロンで２次
被覆した光フアイバ心線で経験するような光フア
イバ素線が２次被覆に対して余長を生じ、蛇行現
象を起こして伝送特性上マイクロベンドによる損
失劣化を誘発する虞がないからである。尚第３図
に従前の光フアイバ心線及び本考案の光フアイバ
心線の伝送損失の温度特性を比較して示す。同図
に示されるように従前の光フアイバ心線の伝送損
失変化は低温下で増加し、−60℃では40dB／Kmに
も達していたが、本考案の光フアイバ心線の伝送
損失変化は−60℃〜60℃の範囲内で0.1dB／Km以
下に安定していた。
炭素繊維で強化された強化プラスチツク（以下、
強化プラスチツクと略す）を使用するため、光フ
アイバの温度依存性を極小にでき、伝送損失を低
く抑えることができる。それは強化プラスチツク
の線膨張率が−0.1×10-6℃-1であり、従前２次
被覆として用いられるナイロンの線膨張率２×
10-4℃-1に比べるとその値は遥かにガラスフアイ
バ固有の線膨張率６×10-6℃-1に近い。従つて本
考案の光フアイバ心線は低温下や高温下に置かれ
た場合であつても、光フアイバと強化プラスチツ
クとの膨張の不整は僅少であり、ナイロンで２次
被覆した光フアイバ心線で経験するような光フア
イバ素線が２次被覆に対して余長を生じ、蛇行現
象を起こして伝送特性上マイクロベンドによる損
失劣化を誘発する虞がないからである。尚第３図
に従前の光フアイバ心線及び本考案の光フアイバ
心線の伝送損失の温度特性を比較して示す。同図
に示されるように従前の光フアイバ心線の伝送損
失変化は低温下で増加し、−60℃では40dB／Kmに
も達していたが、本考案の光フアイバ心線の伝送
損失変化は−60℃〜60℃の範囲内で0.1dB／Km以
下に安定していた。
更に、本考案の光フアイバ心線は強化プラスチ
ツクの線膨張率が負値であるので、正値である光
フアイバの線膨張と屈折率変化に起因する光フア
イバ心線の温度依存性を低下させることができ、
高精度同期信号系の通信路に用いて最適な光フア
イバ心線を得ることができる。すなわち、２次被
覆された光フアイバ心線の複合体としての線膨張
率αeqは次式(A)で示される。この式から明らかな
ように強化プラスチツクの構成比率若しくは被覆
径を増大させることにより、光フアイバ心線全体
の線膨張率を強化プラスチツクの線膨張率−0.1
×10-6℃-1に近づけることができる。
ツクの線膨張率が負値であるので、正値である光
フアイバの線膨張と屈折率変化に起因する光フア
イバ心線の温度依存性を低下させることができ、
高精度同期信号系の通信路に用いて最適な光フア
イバ心線を得ることができる。すなわち、２次被
覆された光フアイバ心線の複合体としての線膨張
率αeqは次式(A)で示される。この式から明らかな
ように強化プラスチツクの構成比率若しくは被覆
径を増大させることにより、光フアイバ心線全体
の線膨張率を強化プラスチツクの線膨張率−0.1
×10-6℃-1に近づけることができる。
αep＝ΣαiEiSi／ΣiEiSi …(A)
ここで、α，Ｅ，Ｓはそれぞれ光フアイバ心線
を構成する各材料の線膨張率、ヤング率、断面積
を表わし、添字ｉは各材料（光フアイバ、１次被
覆、バツフア層、２次被覆）を表す。このように
２次被覆された光フアイバ心線の線膨張率を−
0.1×10-6℃-1に近づけることができ、そして該
光フアイバ素線の線膨張率によつて決定される伝
搬時間の温度依存性（１／γ）（dγ／dT）は次式
(B)に示されるように光フアイバ素線の線膨張率を
小さくするに従がい、小さくなる。
を構成する各材料の線膨張率、ヤング率、断面積
を表わし、添字ｉは各材料（光フアイバ、１次被
覆、バツフア層、２次被覆）を表す。このように
２次被覆された光フアイバ心線の線膨張率を−
0.1×10-6℃-1に近づけることができ、そして該
光フアイバ素線の線膨張率によつて決定される伝
搬時間の温度依存性（１／γ）（dγ／dT）は次式
(B)に示されるように光フアイバ素線の線膨張率を
小さくするに従がい、小さくなる。
１／γdγ／dT＝１／ｎdn／dT＋1.25／ＬdL／dT…(B)
ここで、右辺の第１項は屈折率の温度依存性を
表わす項であり、第２項は光フアイバ素線の温度
依存性、つまり線膨張率に起因する項である。例
えば、標準的な光フアイバ素線の場合、屈折率の
温度依存性（１／ｎ）（dn／dT）は６×10-6℃-1
程度であるので、本考案の光フアイバ心線全体の
線膨張率がほぼ−0.1×10-6℃-1に近いものにな
ると、本考案の光フアイバ心線における伝搬時間
の温度依存性（１／γ）（dγ／dT）は約６×10-6
℃-1となる。この値は従前のFRP被覆心線、ナイ
ロン被覆心線の伝搬時間の温度依存性がそれぞれ
14.8×10-6℃-1，30×10-6℃-1であるのに比較し
て格段に小さい。このように本考案の光フアイバ
心線は伝搬時間の温度依存性が小さいため、高精
度同期信号系の通信路に用いて最適である。
表わす項であり、第２項は光フアイバ素線の温度
依存性、つまり線膨張率に起因する項である。例
えば、標準的な光フアイバ素線の場合、屈折率の
温度依存性（１／ｎ）（dn／dT）は６×10-6℃-1
程度であるので、本考案の光フアイバ心線全体の
線膨張率がほぼ−0.1×10-6℃-1に近いものにな
ると、本考案の光フアイバ心線における伝搬時間
の温度依存性（１／γ）（dγ／dT）は約６×10-6
℃-1となる。この値は従前のFRP被覆心線、ナイ
ロン被覆心線の伝搬時間の温度依存性がそれぞれ
14.8×10-6℃-1，30×10-6℃-1であるのに比較し
て格段に小さい。このように本考案の光フアイバ
心線は伝搬時間の温度依存性が小さいため、高精
度同期信号系の通信路に用いて最適である。
更に、本考案で使用される強化プラスチツク
は、通常使用されるガラス繊維で強化した強化プ
ラスチツク（GFRP）に比較して引張強さが約15
％、引張モジユラスが約30倍ほど大きく、機械的
強度が優れている。また本考案の光フアイバ心線
の重量はGFRPを使用する光フアイバ心線の約70
％程度しかなく、軽い。
は、通常使用されるガラス繊維で強化した強化プ
ラスチツク（GFRP）に比較して引張強さが約15
％、引張モジユラスが約30倍ほど大きく、機械的
強度が優れている。また本考案の光フアイバ心線
の重量はGFRPを使用する光フアイバ心線の約70
％程度しかなく、軽い。
次に、本考案に係る光フアイバ心線の製造方法
の一例を第２図を参照して説明する。
の一例を第２図を参照して説明する。
複数のロールから炭素繊維１１を樹脂含浸槽１
２内へ送り込み、該槽１２内のエポキシ樹脂を該
炭素繊維１１に含浸させる。その後、該炭素繊維
１１を引き上げると共に該炭素繊維１１に、１次
被覆層及びバツフア層の施された光フアイバ素線
１３を供給し、合わせて予備成形装置１４へ送
る。該予備成形装置１４で該光フアイバ素線１３
を炭素繊維１１の中心に保持した後、加熱硬化炉
１５へ送る。該加熱硬化炉１５でエポキシ樹脂を
加熱硬化させて光フアイバ心線に一体化し、更に
引抜装置１６で形を整えた後、巻取装置１７で巻
取る。
２内へ送り込み、該槽１２内のエポキシ樹脂を該
炭素繊維１１に含浸させる。その後、該炭素繊維
１１を引き上げると共に該炭素繊維１１に、１次
被覆層及びバツフア層の施された光フアイバ素線
１３を供給し、合わせて予備成形装置１４へ送
る。該予備成形装置１４で該光フアイバ素線１３
を炭素繊維１１の中心に保持した後、加熱硬化炉
１５へ送る。該加熱硬化炉１５でエポキシ樹脂を
加熱硬化させて光フアイバ心線に一体化し、更に
引抜装置１６で形を整えた後、巻取装置１７で巻
取る。
以上、実施例に基づいて具体的に説明したよう
に本考案の光フアイバ心線によれば光フアイバ素
線の被覆として炭素繊維強化プラスチツクを用い
たので、伝送特性の温度依存性が極小になり、伝
送特性が飛躍的に改善することができると共に機
械的強度もあわせて向上させることができる。更
に光信号の伝搬時間の温度依存性を小さくするこ
とができるので、本考案の光フアイバ心線は高精
度同期信号系の通信路としても最適である。
に本考案の光フアイバ心線によれば光フアイバ素
線の被覆として炭素繊維強化プラスチツクを用い
たので、伝送特性の温度依存性が極小になり、伝
送特性が飛躍的に改善することができると共に機
械的強度もあわせて向上させることができる。更
に光信号の伝搬時間の温度依存性を小さくするこ
とができるので、本考案の光フアイバ心線は高精
度同期信号系の通信路としても最適である。
第１図は光フアイバ心線の端面図、第２図は本
考案の光フアイバを製造する方法を説明するため
の説明図、第３図は温度（℃）−伝送損失変化
（dB／Km）の相関関係を表わすグラフである。 図面中、１は光フアイバ、２は１次被覆層、３
はバツフア層、４は２次被覆層、１１は炭素繊
維、１２は樹脂含浸槽、１３は１次被覆層バツフ
ア層の施された光フアイバ素線、１４は予備成形
装置、１５は加熱硬化装置、１６は引抜装置、１
７は巻取装置である。
考案の光フアイバを製造する方法を説明するため
の説明図、第３図は温度（℃）−伝送損失変化
（dB／Km）の相関関係を表わすグラフである。 図面中、１は光フアイバ、２は１次被覆層、３
はバツフア層、４は２次被覆層、１１は炭素繊
維、１２は樹脂含浸槽、１３は１次被覆層バツフ
ア層の施された光フアイバ素線、１４は予備成形
装置、１５は加熱硬化装置、１６は引抜装置、１
７は巻取装置である。
Claims (1)
- 炭素繊維を強化材とする線膨張率が負の強化プ
ラスチツクにより光フアイバ素線が被覆されるこ
とを特徴とする光フアイバ心線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8604582U JPS58188605U (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光フアイバ心線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8604582U JPS58188605U (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光フアイバ心線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58188605U JPS58188605U (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0224086Y2 true JPH0224086Y2 (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=30094878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8604582U Granted JPS58188605U (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 光フアイバ心線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58188605U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587363Y2 (ja) * | 1980-11-25 | 1983-02-09 | 古河電気工業株式会社 | 被覆光フアイバ |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP8604582U patent/JPS58188605U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58188605U (ja) | 1983-12-15 |
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