JPH02296129A - 光ファイバの螺旋屈曲耐性テスト方法および装置 - 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、光ファイバおよび特に最小限の強度のレベル
を保証するための光ファイバの耐性テストに関する。

［従来技術］ 光ファイバは伝送された光線が内面全反射を受けるよう
に、加工処理された光学的に純粋なガラスファイバの束
で構成される。ファイバに注入された光の入射強度の大
部分は、たとえファイバが数百或いは数千メートルであ
っても、ファイバの反対側の端において受信される。光
ファイバは通信機器での広い適用が約束されている。そ
れは高密度の情報がファイバに沿って伝送されることが
でき、また金属ワイヤで伝送される電気信号と比較して
信号の質が各種の外部干渉を受けにくいからである。更
に光ファイバは軽量であり、且つ大部分は高度に豊富な
物質であるシリコン二酸化物で作られている。

光ファイバは典型的に、内部と外部の少なくとも２つの
屈折率の異なったガラスプレフォーム、或いは全反射を
保証する被覆を有する単一のガラス組成物を準備するこ
と、および引き出し、押し出し、或いはその他の方法に
よってプレフォームをガラスファイバを加工処理するこ
とによって作られる。ガラスファイバはガラスをひっか
き傷或いはその他の衝撃から保護するために緩衝被覆と
呼ばれるポリマー層で覆われている。それ故に、光ファ
イバはガラスファイバおよびその上に覆っている緩衝被
覆の２つの構成要素を含む。大きさの例としては、典型
的な外形ではガラスファイバの直径は約０．００５イン
チであり、ガラスファイバおよび重合体緩衝被覆を含ん
だ光ファイバの全体的な直径は約ｏ、ｏｏｅから０．０
１０インチである。

［発明の解決すべき課題］ いくつかの適用において、光ファイバは光を伝導するこ
とに加えて多少の負荷・に耐えるだけの十分な強度を持
っていなければならない。１つの例によれば、光ファイ
バは巻き枠の上へ張力を加えられて巻付けられ、キャニ
スタ中に納められていて使用中にそこから分配或いは繰
り出される。光ファイバは巻付けおよび分配の操作中は
故障してはならない。

上述の適度なサイズのガラスファイバは、巻付けおよび
分配動作中に必要とされる負荷を支持するための十分な
強度をもって作られており、そのような強度を持つガラ
スファイバを作るために多くの製造技術が開発された。

（緩衝被覆自身は多少の強度を持ち、表面の損傷がガラ
スファイバ内に及ぶのを防ぐ。）しかしながら、ガラス
ファイバの強度はガラスファイバの中に存在しているか
も知れない最も微細な欠陥にでさえ敏感に悪影響を受け
る。１０００メートル以上の長さの光ファイバのガラス
ファイバの部分の１つの微細な欠陥が、光ファイバを全
長にわたって使用不可能にするかも知れない。ガラスフ
ァイバ上の緩衝被覆は欠陥がガラスファイバ内に侵入す
るのを防ぐが、このような欠陥は製造中、キャニスタ巻
付は装置への輸送中、繰り出す前の貯蓄中に導入される
ことが可能である。

耐性テストはテスト中に故障を導入することによって、
使用中の光ファイバの故障が生じる可能性を最小にし、
従って発見を可能にし且つ光ファイバの弱くひびの入っ
た部分を修繕するために使用される。現在行われている
ような従来の耐性テストでは、光ファイバは張力下で前
もって選択された耐性テスト負荷で負荷される。仮に光
ファイバが負荷の長さに沿ったどこかの場所で故障した
とすると、破損は欠陥を含むファイバの部分を除去し且
つ現存する欠陥のない光ファイバに改善するという既知
のスプライス技術により修繕されることができる。仮に
それが正確に行なわれているならば、ガラスのような物
質をテストするためには耐性テストは有効である。

先ファイバのための従来の耐性テスト装置は、光ファイ
バが供給される、間隔を置いて離れた一対のローラおよ
び選択された張力をローラの間の部分において光ファイ
バのガラスファイバ部分に加えるような張力機構を含む
。張力は、光ファイバの巻付けおよび分配の操作中或い
は予定している他の使用法の中で経験するであろう力よ
り大きなように選択される。時には１０００メートルを
優に越える全長の光ファイバは、徐々にローラを通過し
そして張力のある部分を通り抜ける。もしもこの負荷の
耐性テストの下でかなり十分に故障の原因となるガラス
ファイバの欠陥があるとすると、その故障はその後の使
用中ではなくテスト中に生じる。その時弱い部分は、光
フアイバ全体が必要とされる機械特性を持つことを確実
にするために修繕し、再テストをされることができる。

張力耐性テストは、最小限の張力強度を保証するために
光ファイバをふるいにかけるのに広く使われる。しかし
ながら、光ファイバの必要とされる強度のレベルが増加
する使用要求と共に徐々に上昇するにつれて、前記の張
力耐性テストの方法そのものがテスト中に光ファイバが
ローラを通過する時に緩衝被覆に衝撃を与える可能性が
あり、緩衝被覆に与えられた損傷がガラスファイバにお
けるテスト後の欠陥の導入を後に結果として生じさせる
かも知れないということが認められている。

またローラは張力による応力に比べて屈曲応力を小さく
するのに十分な大きさの直径をもつ傾向があるので、耐
性応力にさらされるファイバの特別な長さは典型的に数
フィートの長さである。この長い長さは、ファイバのい
かなる特別の長さにおいても結果として応力の負担を少
なくとももう１秒間に生じさせる。多くの適用において
より短期間の応用がより好都合なのは、仮に圧力を加え
る期間が長過ぎるならば重大な新しい欠陥が導入され得
るからである。

それ故に、必要とされるガラスファイバの負荷を達成し
、且つテストの手続きによって欠陥を誘発することのな
いような光ファイバの耐性テストへのより良い方法が必
要になる。本発明はこの要求を満足させ、且つ更に関連
した利益を提供する。

［課題解決のための手段〕 本発明はファイバの完全なテストを行い且つテスト過程
中にガラスファイバまたは緩衝被覆に損傷を与えないよ
うに光ファイバの耐性テストを行うための耐性テスト方
法および装置を提供する。

テストの装置は大いに融通がきき、要求されたように全
ての欠陥或いは選択された欠陥だけの耐性テストに使用
できる。本発明の耐性テスト装置はコンパクトであり、
従来のテスト装置よりコストが低い。本発明の耐性テス
ト方法は、使用中の変形の主な形式が屈曲である場合に
特に適切である。

本発明によると、光ファイバの耐性テスト方法は光ファ
イバの長さに沿ったあらゆる方向およびあらゆる地点に
おいて、ファイバの軸に関して予め選択された最小の曲
率半径で光ファイバを屈曲する段階を含む。

本発明の耐性テスト方法はファイバの屈曲を、光ファイ
バのガラスファイバ部分における張力の応力を誘発し、
欠陥の存在を確かめるために利用する。直接の張力負荷
による耐性テストにおける屈曲による耐性テストの重要
な利点は、緩衝被覆を通して伝達された負荷が大幅に縮
小され、そのため屈曲耐性テストを使用した緩衝被覆に
損傷を与えることはほとんどないことである。

単純な屈曲による耐性テストでは光ファイバに対称的に
負荷されず、ガラスファイバの周辺の限定された部分の
みがいつもテストされる。従って本発明の屈曲耐性テス
トは、テストの過程中でガラスファイバの周辺をとりま
くあらゆる位置をテストできるように注意深く計画され
ている。本発明のこの局面に従って、光ファイバの耐性
テスト方法は光ファイバを供給し、ファイバを一連の分
離された螺旋の巻回の形に巻く段階を含み、その巻回数
は少なくとも　３６０／４　Ａであり、Ａは螺旋のピッ
チ角度である。

効果的だと判明した好ましい方法に従って光ファイバの
耐性テスト方法は、先ファイバを供給し、円筒型の心棒
を設け、螺旋形のパターンで心棒上を光ファイバを案内
する過程を含む。

螺旋形のパターンで心棒上の光ファイバを通過すること
は、ガラスファイバの異なる領域に屈曲で徐々に負荷を
加えさせる。屈曲の量は心棒の半径と螺旋のピッチ角度
によって決定され、またガラスファイバの必要とされる
張力の負荷を供給するための固体機構の考察から選択さ
れる。しかしながらガラスファイバの長さに沿った負荷
の屈曲耐性テストを達成するためには、螺旋の長さは十
分に長くなければならない。従って光ファイバの耐性テ
スト方法は、円筒型の心棒を設け、螺旋形パターンで心
棒上を光ファイバを第１のガイドから第２のガイドに案
内する過程を含み、ガイドは光ファイバが第１のガイド
から第２のガイドへ通過する際に光ファイバの周囲全体
に沿って心棒と光ファイバが接触するように、心棒の円
筒軸に沿って十分離れて位置されている。

心棒の周囲の或いは自由な支えられていない一連の巻回
で、螺旋形に巻かれた光ファイバの螺旋のピッチ角度に
は幾分かの選択の余地があるが、ガラスファイバの円周
の周囲の全領域の屈曲の負荷を得るために心棒の周囲の
光ファイバの巻回数Ｎは少なくとも　３６０／４　Ａで
あり、Ａは螺旋形のピッチ角度である。もしＮを１に決
めようと試みるならば、Ａは実行不可能な９０度になる
。もしＮを２に等しく決めるならば、Ａは４５度になる
。従って好ましい方法は、光ファイバを螺旋のピッチ角
度が４５度である心棒の周囲を完全に２回転するように
巻くことである。もちろんＮは整数である必要はないが
、そのような場合は装置の配置が不便になるかもしれな
い。

本発明は、オートメーション化した方法における記載さ
れた耐性テスト方法を実行する装置にも関係している。

本発明のこの局面に従って、光フアイバ耐性テストのた
めの装置は円筒型の心棒を含んでおり、第１のガイドは
先ファイバが接線に沿って心棒に向かうように配置され
、そのガイドは心棒の円筒軸沿いの第１の位置に位置し
ており、また第２のガイドは光ファイバが心棒から離れ
て導かれるように配置され、そのガイドは心棒の円筒軸
に沿った第２の位置に位置している。ガイドはローラで
あることが好ましい。前述のように、好ましい装置は心
棒の周囲の先ファイバの完全な２巻回が螺旋の４５度の
ピッチ角度で得られるような間隔をおいたガイドを持つ
。

さらに一般的に、光フアイバ耐性テストのための装置は
、ある長さにわたるファイバをＡを螺旋形のピッチ角度
として少なくとも３００／４　Ａ巻回である一連の螺旋
形の巻回を持つパターンで形成する手段、および螺旋形
のパターン型を通しである長さのファイバを連続的に送
る手段を含む。このような装置は、好ましい静止した心
棒の試験装置および独立したファイバの螺旋形の巻回を
使用する装置を含む。

本発明の方法は、緩衝被覆上に大きな負荷をかけずに、
もし要望があれば円周全体の周囲でガラスファイバの完
全な耐性テストを行うことができる。光ファイバは屈曲
耐性テスト中のわずかな緊張下においては持続できるが
、張力負荷は光ファイバのたるみを防ぐことができれば
十分な大きさであり、耐性テストの負荷の大きな部分を
与えるものではない。耐性テストの負荷は、心棒の周囲
のファイバの屈曲によってファイバに導入されるか或い
はそれでなければ螺旋形パターンにされるかである。過
負荷と緩衝被覆の損傷は従って最小になる。本発明のそ
の他の特徴および有効な点は、例として本発明の原理を
記載した添付の図面と共に得られる以下のより詳細な好
ましい実施例の記載から明白になるであろう。

［実施例コ 典型的な先ファイバ１０は第６図に記載されている。円
筒型のガラスファイバ１０は、ポリマー緩衝被覆１４に
よって囲まれているガラスファイバ１２を含む。ガラス
ファイバ１２は、ガラスのコア１６およびコア１６を囲
む屈折率の低いガラスのクラツデイング１８から形成さ
れている。光ファイバＩＯはその直径に比べると非常に
長く、ファイバ軸２０によって限定される。例としてそ
れに限定されるものではないがある方法において、コア
１６はシリカベースの第１のタイプのガラスから形成さ
れ、クラツデイング１８はわずかな低い屈折率を持つシ
リカベースの第２のタイプのガラスから形成され、ガラ
スファイバ１２の円筒の直径は約０．００５インチであ
り、緩衝波ｆｆ１１４はエポキシ酢酸塩のようなポリマ
ーであり、緩衝被覆１４の円筒の直径は約０．００８イ
ンチから約ｏ、ｏｉｏインチである。

通常の方法による光ファイバ１０の耐性テストに対して
は、第２図に記載されている一般的なタイプの張力耐性
テスト装置２２が使用される。張力耐性テスト装置２２
は一対のキャプスタン２４と浮動ロラ２６を含み、キャ
プスタン２４は固定された支持体で支持され、ローラ２
６は重錘２８によって重みが与えられている。（張力ロ
ーラの使用のようなその他の方法も使用できるが、各々
の場合においてその目的は光ファイバ１０に張力を適用
することである。）光ファイバ１０は、ローラ２６の重
みを加えた重錘２８の全部または一部の部分が光ファイ
バ１０の負荷された部分を通って支持されるように、キ
ャプスタン２４およびローラ２６の上でループ状にされ
ている。光ファイバ１０は矢印３０で指示された方向で
キャプスタン２４およびローラ２６を通過するため、光
ファイバ１０の全長にわたって負荷された光ファイバＩ
Ｏとして耐性テスト負荷を経験する。

張力耐性テスト装置２２によって生じる光ファイバ１０
の負荷された部分１０°における圧迫状態は第３図に記
載されている。ガラスファイバ１２は終始引っ張られて
負荷されており、緩衝波ｆｆ１１４においては非常に小
さな誘導された張力負荷が生じている。円周の周囲或い
はガラスファイバ１２の内側内のいかなる場所における
欠陥３２も、張力Ｔがどこにも与えられているのでこの
方法において検出される。キャプスタン２４およびロー
ラ２６の範囲における緩衝被覆１４を通して光ファイバ
１０に伝導されるべき全体の力は、およそガラスファイ
バ１２の横断面の範囲と応力Ｔの大きさの積である。も
しＴが大きく、および／またはガラスファイバ１２の横
断面が大きいならば、全体の力は緩衝波１１４がキャプ
スタン２４或いはローラ２６の一方或いは他方を通過す
る際に緩衝被覆１４が損傷を受けるほど大きくなる可能
性がある。

本発明によれば、耐性テスト負荷は代りに第４図に記載
されているように光ファイバ１ｏを屈曲させることによ
って適用される。円筒型の光ファイバ１０゛°がファイ
バ軸２０に関して屈曲する時、張力による応力Ｔは中性
軸の外側のガラスファイバ１２中に生成され、圧縮応力
Ｃは中性軸の内側のガラスファイバ１２中に生成される
。緩衝被覆１４の誘導圧力は小さく、この発明の目的は
無視でき得る。

軸２０に平行した正味の応力は実質上ゼロであり、結果
として離れた地点の緩衝波ｆｆ１１４を通してガラスフ
ァイバ１２に伝達されるべき応力はない。

従って屈曲方法は、緩衝波ｍｔ４を通して伝達されるべ
き応力がないという有利点を持つ。第４図に記載された
形態において、ガラスファイバ１２の一部分のみが実際
にテストされているという不都合な点がある。屈曲の外
側の欠陥３４は引っ張り負荷され、耐性テスト中に故障
する可能性がある。

屈曲の内側の欠陥３６は圧縮負荷され、耐性テスト中に
故障しないであろう。従って、屈曲の動作中に欠陥の部
分が見落とされる可能性がある。しかしながら、この限
定は張力テストに加え第２のテスト手続きとして本方法
の使用と矛盾していない。

張力テストは通常緩衝被覆１４が適用される前に被覆さ
れていないファイバ１２に行われ、内部の欠陥はその時
に発見される。ファイバ１２が彼１１４に覆われた後で
、本テストはその後の張力テストで表面上の欠陥が形成
されるか否かを確かめるのに使用される。

第５図にはもう一つの方法のテストを示している。屈曲
応力はローラ３８上に光ファイバ１０を屈曲させること
によって、ガラスファイバ１２の全長に沿って誘導され
るだろう。上記の原則によれば、ガラスファイバ１２の
屈曲の外側のすべての部分は張力Ｔにあり、ガラスファ
イバ１２の屈曲の内側のすべての部分は圧縮Ｃにある。

張力による応力Ｔの大きさはすべて同じであり、圧縮応
力Ｃの大きさは同じである。もしその時に光ファイバが
矢印４０で示された方向でローラ３８上を通過するなら
ば、屈曲の外側のガラスファイバ１２は全長にわたって
順次張力負荷され欠陥が発見されるが、屈曲の内側にあ
る全長にわたるガラスファイバ１２は圧縮負荷され欠陥
は発見されない。従って、ローラ３８の周囲の先ファイ
バの単純な屈曲は屈曲耐性テストに有効ではない。

第１図には本発明による好ましい屈曲耐性テスト装置５
０が記載されている。装置５０は円筒型の輔５４を持つ
平滑で研磨された円筒型の心′ＰＰ５２を含み、回転し
ないような方法で固定した支持体に支持されている。好
ましい案内ローラとしてここに記載されている２つの案
内ローラが設けられている。

第１の案内ローラ５８は心棒５２に隣接して位置し、ロ
ーラ５８を通過する先ファイバ１２が心棒５２との接線
状の接触で案内されるように配置される。第２の案内ロ
ーラ６０は心棒５２に隣接して位置し、接線状の接触関
係において心棒５２の周囲で巻付けられている光ファイ
バ１２が第２の案内ローラ６０を通過しおよび心棒５２
との接線状の接触から離れていくように配置される。ロ
ーラ５８および６０は心棒５２の円筒型の軸５４に沿っ
て互いに変位される。ローラ５８および６０は固定した
支柱で支持され、重みやいかなるタイプの張力装置によ
っても負荷されない。

ローラ５８および６０それぞれの直径は心棒５２の直径
よりはるかに大きくなければならず、そのため最も大き
な屈曲の応力は、光ファイバ１０がローラ５８かまたは
６０と接触している時ではなく心棒５２と接触している
時に生じる。

実際、光ファイバ！０はローラ５８上を心棒５２との接
線状の接触に案内され、更に進んで心棒５２の周囲の螺
旋形パターンＢ２に案内される。即ち、光ファイバ１０
は曲げられ心棒５２上に巻かれるが、続いて起こる回転
は軸５４に沿って互いに変位される。

螺旋形パターン６２の螺旋のピッチ角度Ａは、光ファイ
バＩＯと心棒５２の円筒軸５４に垂直な線６４の間の角
度である。心棒５２の表面と接触した後で、光ファイバ
１０は第２の案内ローラ６０を通過することによって心
棒５２から離れる。動作中に光ファイバ１０は送りスプ
ール８０から送られ、第１の案内ローラ５８へ移動し、
心棒５２上を引っ張られ、第２の案内ローラ６０上を引
かれ、そして巻取スプール８２に巻き取られる。従って
光ファイバＩＯは動作中に運動６３の方向に移動し、そ
のため全長にわたる光ファイバ１０は螺旋形パターン６
２で心棒５２を通過する。

巻取スプール８２はそれの軸に関して（第１図の実施例
に記載された時計回りで）回転し、本テスト中に耐性テ
ストを通して光ファイバ１０を動かすのに十分な力を適
用するために駆動する。通常送りスプール８０、心棒５
２、或いは案内ローラ５８および６０を駆動する必要は
ないが、これらの要素のどれか或いは全部を動作中は駆
動することもできる。

随意に、張力ローラ或いはその類似物は光ファイバ１０
における少量の張力を供給するために調達され得る。し
かしながら屈曲耐性テスト装置５０によって供給される
張力の量は非常に小さ（、テスト中に心棒５２の周囲に
巻かれた形状を保持するのに十分であることが必要とさ
れるのみで、この点で第２図の張力耐性テスト装置２２
のような装置と区別される。

もしこの順次の屈曲耐性テスト動作中にその長さに沿っ
たいかなる点においても、ガラスファイバ１２の故障の
原因になるのに非常に十分な欠点および欠陥がなければ
、中断なしに動作が続けられる。もしこのような欠陥が
存在するならば、ガラスファイバは心棒５２上を通過し
ている際に破断される。その場合には、欠陥の部分に隣
接した光フアイバ部分は除去され、端部は本発明の技術
的範囲とは関係ない技術において知られている技術を使
用してスプライス接続される。スプライスされた長さの
光ファイバはそれから送りスプール８０に数メートル巻
き直され、新たに形成されたスプライスされたものが耐
性テストの要求にかなうかどうか評価するために、再び
屈曲耐性テスト装置５０を通過する。

光ファイバ１０が円筒型の心棒５２上に巻かれる時に、
ガラスファイバ１２の外側の部分は第４図および第５図
に記載されているような一般的な方法で張力負荷状態に
曲げられる。光ファイバ１０は次式によって心棒の半径
Ｒａｓに関係している一定の半径Ｒ１，に屈曲する。

Ｒｋｍ　−Ｒ８Ｍ　０　ｃｏｓ　　２　Ａこの　ｃｏｓ
　Ａ″は角度Ａのコサインである。

Ｒｏの要求される値は光ファイバ１０の特性の要求によ
って決定され、要求された心棒の半径を決定するための
前記の式に関連して使用される。好ましい方法において
、Ｒｏは次式で決定される。

Ｒ、、−（２５／　Ｐ　）（Ｒ／　１２５＞ここで、Ｒ
５，はインチで表された屈曲半径であり、Ｐは１平方イ
ンチあたり数千ボンドのファイバの表面における要求さ
れた張力耐性応力であり、Ｒはマイクロメートルで表さ
れたファイバの半径である。前記の式からＲ−が算出さ
れ、前の式からＲａｍが算出される。典型的な耐性応力
値Ｐは１平方インチあたり５０．０００から４００，０
００ボンドであり、そのため典型的なＲｈａの値は０．
５から０．０６インチである。

本発明の螺旋形パターンの方法は、心棒５２上を通過す
る時に光ファイバのガラスファイバ部分の全長および周
辺が張力で応力をかけられることを可能にする。（これ
はガラスファイバ１２の部分のみが螺旋形の進行がない
時はローラ上に屈曲するように張力の中に置かれる第５
図に関して論議された状態と対照的である。） 螺旋形パターンは効果的に少量の明白なねじれを光ファ
イバＩＯに与え、従って次の光ファイバ１０の周辺部分
を心棒５２の表面に順次接触させる。各自の位置におい
てそれは張力下におけるガラスファイバ１２の屈曲部分
の外側であるが、ファイバの漸次のねじれは、周辺に沿
った各位置および全長にわたってガラスファイバ１２を
張力下に置く。ガラスファイバ１２ののねじれの程度の
総角度は、次の式によって心棒５２および螺旋形のピッ
チ角度Ａに接触したファイバ１２の巻回数に関係してい
る。

全ねじれ−４・Ｎ−Ａ ガラスファイバ１２全体の屈曲の適用範囲を得るために
は、ねじれの総量は少なくとも３６０度である。

たとえ心棒５２が研磨されているとしても、回転数Ｎは
ガラスファイバと心棒の表面の間の摩擦を最小にするた
めにできるだけ小さくすることが望まれる。ねじれの総
量３６０度の最大限の適用範囲は、Ｎが１以下では不可
能である。次の整数値Ｎ−２では前記の関係は４５度の
螺旋形の角度Ａを確立し、これは好ましい螺旋角度であ
る。Ｎのより大きな値が実施可能であるが、心棒の周囲
のより大きな巻回数のためより好ましくない。Ｎの１よ
り大きな整数でない値は案内ローラ５８および６０の配
置がこのような方法を可能にするところで使用されるこ
とが可能であるが、第１図に記載されている設計の使用
が容易であるため好ましくはない。

屈曲耐性テスト装置５０の残りの設計パラメータは、円
筒軸５４に沿った案内ローラの配置である。

第７図には光ファイバ１０と心棒５２および案内ローラ
５８および６０の関係の詳細が記載されている。第１図
および第７図に記載されている幾何学的構造によると、
光ファイバ１０は接線に沿った第１の案内ローラ５８を
第１の接点６６において離れ、そして第２の接点６８に
おいて心棒と接触する。他方の螺旋形パターンの端部に
おいては、先ファイバ１０は第三の接点７０において心
棒５８から離れ、最初に第四の接点７２において第２の
案内ローラ６０と接触する。

光ファイバ１０はわずかな張力下にあり一般的に第１の
接点６６から第２の接点６８までは直線的であり、第三
の接点７０から第四の接点７２までは同様にわずかな張
力下にあり一般的に直線的である。光ファイバＩＯの第
１の接点６６と第２の接点６８の間の長さはＳｌであり
、光ファイバ１０の第三の接点７０と第四の接点７２の
間の長さはＳ２である。第２の接点Ｃ８から第三の接点
７０にかけて、光ファイバ１０は螺旋形パターン６２で
心棒５２の周囲に巻かれ、螺旋のピッチ角度ＡおよびＮ
で巻付けられている。

軸５４に平行に測定された距離りは、第１の案内ローラ
５８上の第１の接点６６と第２の案内ローラ６０上の第
４の接点７２の間の距離である。そして距離りは、記載
された実施例の屈曲耐性テスト装置５０の幾何学的構造
を示している。距離りは次のように決定される。

Ｄ＝ｓｌｎＡ ×［（２πＮＲ／ｃｏｓ　２Ａ）＋Ｓ、＋Ｓ２　］ここ
で　５１ｎＡ’は螺旋形のピッチ角度Ａのサインである
。従って屈曲耐性テスト装置の設計は、Ｎが整数値であ
るような第１図に示された好ましい実施例で明白に確立
されている。他の状況では、類似した設計の関係はここ
に示された原理を使用して定められる。

第８図には螺旋形の屈曲耐性テスト装置の別の方法が示
されている。この実施例ではファイバは螺旋形に曲げら
れているが心棒上ではない。一連の螺旋形巻回を安定さ
せるのは難しいので、記載された方法では光ファイバを
次の回転に導くガイドによって、個々の独立した螺旋形
の巻回を支持する。

装置８０では２つの駆動ローラ８４の間をファイバ８５
が通過し、ガイド８６に向かう。ファイバはループ８８
へ屈曲し、そこからもう一つのガイド９０に向かう。ガ
イド８６および９０は平行だが、ループ８８に対する螺
旋のピッチ角度を限定するために横方向へ変位される。

そしてファイバはもう一つの一対の駆動ローラ９２の間
を通過し、ガイド９４に向かう。

ファイバはループ９６に形成されガイド９８へ導かれる
。ガイド９４および９８は平行だが、ルー１９６に対す
る螺旋のピッチ角度を限定するために横方向へ変位され
る。そしてファイバは最後の一対の駆動ローラ１００を
通過する。ループ８８および９Ｂのサイズは光センサ１
０２および１０４によってそれぞれ監視され、これらの
回転速度を一定のサイズのループを保つよう制御できる
ように駆動ローラ８４．９２および１００にフィードバ
ックされる。各ループの半径および螺旋のピッチ角度は
、物理的な心棒が存在しないことを除いて前述のものと
同じ方法によって決定される。第８図の実施例には螺旋
形のループに作用する摩擦がないという有利点があるが
、その装置は心棒を有する装置より複雑でコストも高い
という欠点がある。

屈曲耐性テスト装置は種々の形態で製作することができ
るが、すべての場合において光ファイバの強さが選択さ
れた値より大きいかどうかのａｐｊ定を可能にする屈曲
耐性テストが実行されるが、その値の張力負荷なしで行
われる。本装置はコンパクトで安価であり、光ファイバ
の大きな数と長い長さが評価されるべきである。本発明
の特別な実施例が説明の目的で詳細に記載されているが
、種々の変形が本発明の意図および技術的範囲から離れ
ずに行われることが可能である。それ故に、本発明は添
付された特許請求の範囲によってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による屈曲耐性テスト装置の概略図であ
る。 第２図は通常の張力耐性テスト装置の概略図である。 第３図は第２図記載の装置における光ファイバの負荷状
態の概略図である。 第４図は屈曲下の光ファイバの負荷状態の概略図である
。 第５図は心棒の周囲に屈曲した光ファイバの負荷状態の
概略図である。 第６図は光ファイバの斜視図である。 第７図は第１図記載の心棒の詳細および指摘された分析
のパラメータである。 第８図はファイバが一連の支持されていない螺旋形の巻
回へ屈曲する別の形式のテスト装置である。 １０・・・光ファイバ、１２・・・ガラスファイバ、１
４・・・緩衝被覆、２０・・・ファイバ軸、２２・・・
張力耐性テスト装置、２４・・・キャプスタン、２Ｇ・
・・浮動ローラ、２８・・・重錘、３８・・・ローラ、
５０・・・屈曲耐性テスト装置、５２・・・円筒型の心
棒、５４・・・円筒軸、５８・・・第１の案内ローラ、
６０・・・第２の案内ローラ、８６・・・ガイド、８８
・・・ループ、９０・・・ガイド、９２・・・駆動ロー
ラ、９４・・・ガイド、１００・・・駆動ローラ、１０
２・・・光センサ、１０４・・・光センサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ぞｐ 手続有ｎ正書、□、１１ 平成　　年　　月 日

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒型の心棒と、 光ファイバが接線上で心棒に向かうように配置され、心
   棒の円筒軸に沿った第１の位置に位置する第１のガイド
   と、 光ファイバが心棒から離れて導かれるように配置され、
   心棒の円筒軸に沿った第２の位置に位置する第２のガイ
   ドとを具備していることを特徴とする光ファイバの耐性
   テスト装置。
2. （２）第１のガイドがローラである請求項１記載の装置
   。
3. （３）第２のガイドがローラである請求項１記載の装置
   。
4. （４）螺旋形パターンで心棒上を案内される光ファイバ
   を含む請求項１記載の装置。
5. （５）螺旋のピッチ角度が４５度である請求項４記載の
   装置。
6. （６）第１および第２のガイドは十分離れて位置してお
   り、螺旋は心棒の周囲に３６０／４Ａの巻回で巻かれて
   おり、ここでＡは螺旋のピッチ角度である請求項４記載
   の装置。
7. （７）Ａを螺旋のピッチ角度として少なくとも３６０／
   ４Ａの巻数で巻回された一連の螺旋形の巻回を有するパ
   ターンにファイバの一部分を形成するための手段と、 連続してファイバを螺旋形パターンで供給する手段とを
   具備していることを特徴とする光ファイバの耐性テスト
   装置。
8. （８）形成するための手段がファイバがその上に巻付け
   られる心棒を含んでいる請求項７記載の装置。
9. （９）支持体と接触しない自由な螺旋形を形成するガイ
   ドを含んでいる請求項７記載の装置。
10. （１０）形成するための手段が全体３６０／４Ａの巻回
    である一連のファイバの分離された単一の回転を形成す
    るガイドを有している請求項７記載の装置。
11. （１１）円筒型の心棒を設け、 螺旋形パターンで心棒上に光ファイバを、第１のガイド
    から第２のガイドまで導き、ガイドは第１のガイドから
    第２のガイドまで光ファイバが通過するとき光ファイバ
    の周囲全体に沿って心棒に光ファイバが接触するために
    心棒の円筒軸に沿って十分離れて変位されている光ファ
    イバの耐性テストの方法。
12. （１２）螺旋パターンの螺旋のピッチ角度が約４５度で
    ある請求項１１記載の方法。
13. （１３）第１と第２のガイドが十分離れて位置しており
    、螺旋がＡを螺旋のピッチ角度として３６０／４Ａの巻
    回で心棒の周囲を案内される請求項１１記載の方法。
14. （１４）光ファイバを設け、 Ａが螺旋のピッチ角度として少なくとも巻回数が３６０
    ／４Ａである一連の分離された螺旋形の巻回の形にファ
    イバを巻回することの段階を含む光ファイバの耐性テス
    トの方法。
15. （１５）光ファイバの長さに沿ったあらゆる方向および
    あらゆる地点において、ファイバ軸に関連して光ファイ
    バが予め選択された最小の曲率半径に屈曲する段階を含
    む光ファイバの耐性テストの方法。
16. （１６）屈曲する段階が光ファイバを螺旋形パターンで
    案内する段階を含んでいる請求項１５記載の方法。
17. （１７）螺旋形パターンの螺旋のピッチ角度が約４５度
    である請求項１６記載の方法。
18. （１８）螺旋形パターンは心棒の周囲にＡを螺旋のピッ
    チ角度として少なくとも３６０／４Ａの巻回であるよう
    に形成される請求項１８記載の方法。
19. （１９）螺旋は一連の分離された個々のファイバの巻回
    で形成されている請求項１６記載の方法。
20. （２０）螺旋形パターンの個々の巻回が支持体と接触し
    ていない請求項１６記載の方法。