JPH03171003A - プラスチック光ファイバ撚合体とプラスチック光ファイバユニット撚合体 - 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１ 本発明はプラスチ−２ク光ファイバを撚り合わせてなる
プラスチック光ファイバ撚合体、および、プラスチック
光ファイバユニー２トを撚り合わせてなるプラスチック
光ファイバユニット撚合体に関する． ｒ従来の技術１ 周知の通り、ブラスチー，ク光ファイバは、そのコアお
よび／またはクラッドがプラスチックからなり、主に近
距離通信に用いられている．かかるプラスチック光ファ
イバは、撚り合わせずに集合された当該光ファイバ集合
体の外周にビニル被覆を施してバンドル化した後、これ
を複数本撚り合わせることによりケーブル化され、かく
て、多数本のプラスチック光ファイバが集合されたバン
ドル集合型の多心光ケーブルとなる．バンドル化に際し
ては、複数本のプラスチック光ファイバが互いに撚り合
わされることなく集合され、これの外周に樹脂被覆層が
設けられて、プラスチック光ファイババンドルが構威さ
れる．ケーブル化に際しては、一本のプラスチック光フ
ァイババンドルと介在物とが互いに撚り合わされ，ある
いは、複数本のプラスチック光ファイババンドルが互い
に撚り合わされ、あるいは、複数本のプラスチック光フ
ァイババンドルと介在物とが互いに撚り合わされ、これ
の外周に押巻層、樹脂被覆層が設けられて、プラスチッ
ク光ファイバケーブルが構威される． ちなみに、光ファイバ心線数が３２心、１４４心のプラ
スチック光ファイバケーブルをつくるとき、８心、１０
心のプラスチック光ファイババンドルが所定数だけ集合
される． 『発明が解決しようとする課題』 光ファイバに関しては、すでに指摘されている通り、伝
送特性、機械的特性を満足させることが技術的な重要課
題であり、これは光ファイバ心線のみにとどまらず、光
ファイババンドル、光ファイバユニット、光ファイバケ
ーブルにおいても同様である． かかる対策として、光ファイバのユニット化、ケーブル
化のとき、耐抗張力性を確保するためにテンションメン
バを共存させ，外部からの防護のために被覆層を施し、
可撓性の確保と曲げ荷重の緩和のために撚りをかけるが
、その反面，つぎのような短所も生じる． その一つとして、テンションメンバはケーブル重量を増
し、可撓性を阻害する。

他の一つとして、被覆層がケーブル外径を大きくし、上
記同様の問題を惹き起こすほか、端末処理を面倒にする
． さらに、他の一つとして、撚りピッチを小さくしすぎる
と，光ファイバに曲率半径の小さな曲げが生じ，光ファ
イバの疲労、伝送ロス増などの問題を惹き起こす． 特に、光ファイバの撚りと伝送特性については、撚りピ
ッチと光ファイバ外径，撚りピッチと光ファイバユニッ
ト外径とに相関があり，これを適切に設定する必要があ
るが，従来の技術では、この点についての解明が十分に
なされておらず、高度の伝送特性を確保することのでき
る撚り構造が案出されていない． 本発明はこのような技術的課題に鑑み、良好な伝送特性
を確保することができ、併せて、可撓性の向上、軽量化
、端末処理の簡易性をも確保することのできるプラスチ
ック光ファイバ撚合体とプラスチック光ファイバユニッ
ト撚合体とを提供しようとするものである． ｒ課題を解決するための手段』 特定発明（請求項１）に係るプラスチック光ファイバ撚
合体は，所期の目的を達成するため、コアおよび／また
はクラッドがプラスチックからなるプラスチック光ファ
イバが、これと同じプラスチック光ファイバおよび／ま
たは介在物と共に撚り合わされており、前記プラスチッ
ク光ファイバの外径をｄ、その撚りピッチをＰ１とした
場合、Ｐ１≧３００×ｄであることを特徴とする．関連
発明（請求項２）に係るプラスチック光ファイバユニッ
ト撚合体は、所期の目的を達或するため、コアおよび／
またはクラッドがプラスチックからなるプラスチック光
ファイバが、これと同じプラスチック光ファイバおよび
／または介在物と共に撚り合わされたプラスチック光フ
ァイバ撚合体と、そのプラスチー，ク光ファイバ撚合体
の外周に設けられた押巻層とでプラスチック光ファイバ
ユニットが構成されているとともに、当該プラスチック
光ファイバユニットが、これと同一のプラスチック光フ
ァイバユニットおよび／または介在物と共に，かつ、前
記プラスチック光ファイバと同じ方向に撚り合わされて
おり，前記プラスチック光ファイバの外径をｄ、その撚
りピッチをＰＩとし、前記プラスチック光ファイバユニ
ットの外径をＤ、その撚りピッチをＰ２とした場合、Ｐ
＋≧３００×ｄ，Ｐ２≧ｌ　５０ＸＩ）ｔ’ｊ！＋るこ
とを特徴とする。

ｒ作用』 特定発明に係るプラスチック光ファイバ撚合体の場合、
プラスチック光ファイバの外径ｄを基準にした撚りピッ
チＰ１が３００×ｄ以上と大きいから、光ファイバに曲
率半径の小さな曲げを与えることがなく、それゆえ、光
ファイバを疲労させないばかりか、伝送ロス増もきわめ
て少なく、良好な伝送特性を保持することができる． ソノ他、テンションメンパがなくとも、光ファイバ相互
．あるいは、光ファイバと介在物との撚り合わせ構造に
より，実用に耐える機械的特性を発揮し、テンションメ
ンバがない分だけ、軽量化、小径化がはかれ、可撓性も
増す． 関連発明に係るプラスチック光ファイバユニット撚合体
は、特定発明のプラスチック光ファイバ撚合体に押巻層
が設けられてプラスチック光ファイバユニットが構威さ
れている． したがって、ユニット段階での伝送特性は、既述の通り
問題ない． しかも、関連発明に係るプラスチック光ファイバユニッ
ト撚合体は、プラスチック光ファイバの撚り方向とプラ
スチック光ファイバユニットの撚り方向とが互いに等し
〈、プラスチック光ファイバユニットの外径Ｄを基準に
した撚りピッチＰ２が１５０×Ｄであるから、この段階
でも，光ファイバに曲率半径の小さな曲げを与えること
がなく、ゆえに，伝送ロス増を抑制して良好な伝送特性
を保持することができる． その他、プラスチック光ファイバユニットに押巻層のみ
が設けられ、樹脂被覆層が省略されているから，出該プ
ラスチック光ファイバユニットを撚り合わせた際の軽量
化、小径化、良好な可撓性を確保することができ、ケー
ブル化後の端末処理もかなり緩和される． 『実　施　例』 本発明に係るプラスチック光ファイバ撚合体、ならびに
、プラスチック光ファイバユニット撚合体の実施例につ
き、図面を参照して説明する．第１図において、プラス
チック光ファイバ撚合体１１は，プラスチック光ファイ
バ１２と介在物ｌ３とが互いに撚り合わされたものであ
る． プラスチック光ファイバｌ２は、公知ないし周知のもの
からなり、そのコア、クラッドのいずいれか一方または
両方が、所定の屈折率をもつ透明プラスチックからなる
． ちなみに、光ファイバｌ２のプラスチックとしては、架
橋性シリコーン捌脂，ポリカーポネート樹脂、ポリビニ
ルアセタール樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂な
どがあげられ、これらが、適材適所で用いられる． なお、プラスチック光ファイバｌ２のコアが非プラスチ
ック系であるとき，これの材質として、石英系ガラスが
採用される． 介在物ｌ３としては、植物繊維製，合戒樹脂製などの長
尺材が用いられ、その具体的一例として，ポリエチレン
紐からなる介在物ｌ３が採用される．第１図に例示した
プラスチック光ファイバ撚合体１１において、プラスチ
ック光ファイバ１２をｄとし、プラスチック光ファイバ
ｌ２と介在物１３との撚りピッチをＰ１とした場合、当
該光ファイバ撚合体１１は，　ＰＩ≧３００×ｄを満足
するように撚り合わされている． たとえば、プラスチック光ファイバ１２の外径ｄが０．
５０ｍ鳳φのとき、撚りピッチＰＩは２００ｍｍに設定
される． 上述したプラスチック光ファイバ撚合体１１は、複数本
のプラスチック光ファイバｌ２相互が撚り合わされて構
威されたり（介在物１３なし）、あるいは、一本のプラ
スチック光ファイバｌ２と複数本の介在物１３とが互い
に撚り合わされて構威されることがある． これらプラスチック光ファイバ撚合体１１の場合も、Ｐ
Ｉ≧３００×ｄを満足させる． 第２図において、プラスチック光ファイバユニット２ｌ
は、ブラスチー，ク光ファイバ撚合体１１の外周に押巻
層２２が設けられて構威されている．この場合の押巻層
２２は、テープ状の紙および／またはテープ状の合戒樹
脂からなり、その具体的一例として、押巻層２２はポリ
エステル製のテープからなる． 第３図（Ａ）に例示したプラスチック光ファイバユニッ
ト撚合体３ｌは，複数本のプラスチック光ファイバユニ
ット２ｌと介在物３２とが、前記ブラスチー，ク光ファ
イバ１２と撚り方向を同じにして，互い撚り合わされた
ものである． この場合の介在物３２は、植物繊雑製，合成繊維製など
の長尺材が用いられ，より具体的には綿糸が採用される
． 第３図（Ｂ）に例示したプラスチック光ファイバユニッ
ト撚合体３１は、中心に配置された介在物３２と、その
周囲に配置された複数本の複数本のプラスチック光ファ
イバユニッ｝２１とが，前記プラスチ−２ク光ファイバ
ｌ２と撚り方向を同じにして、互いに撚り合わされたも
のである． ここでの介在物３２は，前記介在物１３と同じであり，
具体的にはポリエチレン紐が用いられる．第３図（Ａ）
　（Ｂ）に例示した各プラスチック光フ，アイバユニッ
ｌ合体３１において、プラスチック光ファイバユニット
２ｌをＤとし、プラスチック光ファイバユニット２１と
介在物３２との撚りピッチをＰ２とした場合、当該光フ
ァイバユニット撚合体３ｌは、Ｐ２≧１５０×Ｄを満足
するように撚り合わされている． ちなみに、プラスチック光ファイバユニッ｝２１の外径
Ｄが１．９０ｗｍφのとき、撚りピッチＰｉは４００■
に設定される． 上述したプラスチック光ファイバユニット撚合体３ｌは
、一本のプラスチック光ファイバユニット２１が介在物
３２と共に撚り合わされ、あるいは、介在物３２なしに
、複数本のプラスチック光ファイバユニット２１相互が
撚り合わされて構威されることがある． これらプラスチック光ファイバユニット撚合体１１の場
合も、Ｐｌ≧３００×ｄを満足させる．第４図（Ａ）　
ＣＢ）のプラスチック光ファイバケーブル４１は、第３
図（Ａ）（Ｂ）に例示したプラスチック光ファイバユニ
ット撚合体３１の外周に，押巻層４２、樹脂被覆層４３
が設けられたものである．押巻層４２は、前記押巻層２
２と同じ材質、たとえば、ポリエステルからなる． 捌脂被覆層４３は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などか
らなり、その具体的一例として、ポリ塩化ビニルが採用
される． つぎに、本発明の具体例１とその比較例１について説明
する． 《具体例１》 プラスチック光ファイバｌ２として、コアがポリメチル
メタアクリレート樹脂からなり，クラッドがコアよりも
低屈折率の透明プラスチックからなり、外径ｄ　＝　０
．５０ｍ鵬φのものを８本用いた．介在物１３として、
外径＝０．８０ｍｍφのポリエチレン紐を用いた． 上記８本のプラスチック光ファイバ１２を介在物１３の
周りに配し、これらプラスチック光ファイバｌ２と介在
物１３とを撚りピッチＰＨ　＝　２００ｍｍにて互いに
撚り合わせてプラスチック光ファイバ撚合体１１をつく
り、当該プラスチック光ファイバ撚合体１１の外周にポ
リエステルテープにょる押巻層２２を形成して外径＝　
１．９０ｍｍφのプラスチック光ファイバユニット２１
をつくった． 上記プラスチック光ファイバユニット２１から，３２心
のプラスチック光ファイバケーブル４１をつくるとき，
４本のプラスチック光ファイバユニット２１と綿糸製の
介在物３２とを互い撚り合わせ、こうして得られたプラ
スチック光ファイバユニット撚合体３１の外周に、ポリ
エステルテープによる押巻層４２、ポリ塩化ビニルから
なる樹脂被覆Ｍ４３を順次形威して、ケーブル外径＝８
．７Ｏｍｍφ、ケーブル重量＝　４７ｋｇ／ｋｍのプラ
スチック光ファイバケーブル４ｌを作製した． この際、プラスチック光ファイバユニット２ｌと介在物
３２との撚り方向はプラスチック光ファイバ１２の撚り
方向と同じにし、撚りビッチＰ２は、ｐ２＝４００ｍｍ
とした． 《比較例１》 プラスチック光ファイバユニットの押巻層（押巻層）上
に、外径が１．９０ｍｍφを上回るポリ塩化ビニル製の
樹脂被覆層を形威し，他は、具体例１と同様にして，ケ
ーブル外径＝８．７０＋ｕ＋φ、ケーブル重量６２ｋｇ
／ｋｍの光ファイバケーブルを作製した．［伝送特性の
評価］ 具体例１の場合、プラスチック光ファイバ撚合体１１の
段階において、ＰＩ≧３００×ｄを満足させているので
，第５図に示すごとく、当該光ファイバユニー２ト撚合
体１１の伝送ロス増が、０．１ｄＢ／１０ｍ（波長８Ｂ
Ｏｎ　ｐ−■）ときわめて少なく、さらに、プラスチッ
ク光ファイバユニット撚合体３１の段階において、Ｐ２
≧１５０×Ｄを満足させているので、第６図に示すごと
〈、光ファイバユニット撚合体３ｌの伝送ロス増が、Ｏ
．ｌｄＢ／１０ｍ　　（波長８８０ｎｐｍ　）ときわめ
て少ない． 比較例１の場合，プラスチック光ファイバ撚合体のＰＩ
が、Ｐ＋＜３００×ｄであり，プラスチック光ファイバ
ユニット撚合体のＰ２が、Ｐ２＜１５０×Ｄであるので
、第５図、第６図を参照して明らかなように，伝送ロス
が急増している． ［外径、重量の評価］ 具体例ｌの場合は、ケーブル外径が８．７０ｍｍφ、ケ
ーブル重量が４７ｋｇ／ｋｍであり、比較例１の場合は
、ケーブル外径が８．７０ｍｍφ、ケーブル重量＝６２
ｋｇ／ｋｍであるから、具体例ｌは比較例１に対し、ケ
ーブル外径を約２３％、ケーブル重量を約２４％減じる
ことができた． ［可撓性の評価］ 具体例１、比較例１の各プラスチック光ファイバケーブ
ルの可撓性を評価するとき、つぎの手段を採用した． すなわち、長さ５０ｃｍの光ファイバケーブルを水平状
態にて片持ち支持し、その長さ方向中央部の下面に半径
２５ｍｍの円筒を当てがい、ケーブル自由端に重錘を取
りつけ、当該ケーブルが水平軸に対し６０°まで曲げら
れたときの重錘の重さで可撓性を評価した． 具体例１では、重錘の重さが２５０ｇのとき、ケーブル
の曲げ角度が６０°になった． 比較例１では、重錘の重さが５００ｇのとき、ケーフル
の曲げ角度が８０°になった． したがって、具体例１の可撓性は、比較例１に対し５０
％改善された． ［端末処理特性の評価］ 具体例１のケーブル端末部において、周知の皮剥ぎ手段
により金光ファイバ端部を露出させ、該各党ファイバ端
部にそれぞれ光コネクタを装着した． 具体例１の所要時間は１１０分である．比較例ｌのケー
ブル端末部においても、具体例ｌと同様に金光ファイバ
端部を露出させ、該各光ファイバ端部にそれぞれ光コネ
クタを装着した．比較例１の所要時間は１８０分である
．したがって、具体例１の端末処理作業は、比較例１に
対し約４０％改善された． つぎに、本発明の具体例２とその比較例２について説明
する． 《具体例２》 具体例１と同じプラスチック光ファイバユニット２ｌか
ら、１４４心のプラスチック光ファイバケーブル４１を
つくるとき，ポリエチレン紐からなる介在物３２を中心
に配置し、その周囲に６本のプラスチック光ファイバユ
ニット２１を、さらに，その周囲に１２本のプラスチッ
ク光ファイバユニッ｝２１をそれぞれ配置して、これら
を互い撚り合わせ，こうして得られたプラスチック光フ
ァイバユニット撚合体３１の外周に、ポリエステルテー
プによる押巻層４２、ポリ塩化ビニルからなる樹脂被覆
層４３を順次形威して、ケーブル外径＝　１２．８ｍｍ
φ、ケーブル重量＝　１　１５ｋｇ／ｋｉ＋のプラスチ
ック光ファイバケーブル４１を作製した． この際、プラスチック光ファイバユニッ｝２１と介在物
３２との撚り方向はプラスチック光ファイバｌ２の撚り
方向と同じにし、撚りビッチＰ２は、ｐ２＝４００＋ｓ
ｍとシタ． 《比較例２》 比較例１と同じプラスチック光ファイバユニットを９木
用いて１４４心のプラスチック光ファイバケーブルをつ
くるとき、１本のプラスチック光ファイバユニットを中
心に、その周囲に８本のプラスチック光ファイバユニッ
トをそれぞれ配置するとともに、これらの間に綿糸製の
介在物を介在させて該各ユニットおよび介在物を互い撚
り合わせ、こうして得られたプラスチック光ファイバユ
ニット撚合体の外周に、ポリエステルテープによる押巻
層、ポリ塩化ビニルからなる樹脂被覆層４３を順次形成
して、ケーブル外径＝　１５．８ｍｍφ、ケーブル重量
１５０ｋｇ／ｋ鵬の光ファイバケーブルを作製した． ［伝送特性の評価］ 具体例２の場合，プラスチック光ファイバ撚合体１ｌの
段階において、ＰＩ≧３００×ｄを満足させているので
，前記と同様、当該光ファイバユニット撚合体１ｌの伝
送ロス増が、０．１ｄＢ／１０＋ｓ　　（波長８３Ｏｎ
ＩＬ園）ときわめて少なく、さらに、プラスチック光フ
ァイバユニット撚合体３１の段階において、Ｐ２≧１５
０×Ｄｌｆｉ足させているので、前記と同様、光ファイ
バユニット撚合体３１の伝送ロス増が、０．１ｄＢ／１
０ｍ　　（波長８ＢＯｎＩＬｍ　）ときわめて少ない． なお、具体例２において、プラスチック光ファイバユニ
ット２１と介在物３２との撚り方向をプラスチック光フ
ァイバ１２の撚り方向と逆にした場合、平均値で０．８
ｄＢ／１０■の伝送ロス増が生じる．比較例２の場合、
プラスチック光ファイバ撚合体のＰＩが、Ｐ＋＜３００
×ｄであり、プラスチック光ファイバユニット撚合体の
Ｐ２が、Ｐ２＜１５０×Ｄであるので、伝送ロスが急増
している．［外径、重量の評価］ 具体例２の場合は、ケーブル外径が１２．［ｌｍｍφ、
ケーブル重量が１　１５ｋｇ／ｋｍであり、比較例２の
場合は，ケーブル外径が１５．８ｍｍφ，ケーブル重量
＝１５０ｋｇ／ｋｍであるから、具体例２は比較例２に
対し，ケーブル外径を約２０％、ケーブル重量を約２４
％減じることができた． ［可撓性の評価］ 既述の手段により具体例２、比較例２の各プラスチック
光ファイバケーブルの可撓性を評価したところ、具体例
２では、重錘の・重さが６００ｇのとき、ケーブルの曲
げ角度が６０°になり．比較例２では、重錘の重さが１
３００ｇのとき、ケーブルの曲げ角度が６０″になった
． したがって、具体例２の可撓性は，比較例２に対し５４
％改善されてた． ［端末処理特性の評価］ 具体例２、比較例２の各ケーブル端末部において，既述
の皮剥ぎ手段により金光ファイバ端部を露出させ、該各
光ファイバ端部にそれぞれ光コネクタを装着したところ
、具体例２での所要時間は５００分であり、比較例２で
の所要時間は７９０分であった． したがって、具体例２の端末処理作業は、比較例２に対
し約４７％改善された． ｒ発明の効果』 特定発明に係るプラスチック光ファイバ撚合体は，所定
の撚り合わせ構造において、プラスチック光ファイバの
外径をｄ、その撚りピッチをＰ１とした場合、ＰＩ≧３
００×ｄを満足させるから，伝送ロス増を抑制して、良
好な可撓性，軽量化、端末処理の簡易性を確保すること
ができる．関連発明に係るプラスチック光ファイバユニ
ット撚合体は、所定の撚り合わせ構造において、プラス
チック光ファイバの外径をｄ、その撚りピッチをＰＩと
し、プラスチック光ファイバユニットの外径をＤ、その
撚りピッチをＰ２とした場合、ＰＩ≧３００×ｄ，Ｐ２
≧１５０×Ｄをそれぞれ満足させるから、これも、伝送
ロス増を抑制して、良好な可撓性、軽量化、端末処理の
簡易性を確保することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は特定発明に係るプラスチック光ファイバ撚合体
の一実施例を示した断面図、第２図は第１図のプラスチ
ック光ファイバ撚合体を要部に備えたプラスチック光フ
ァイバユニットの断面図、第３図（Ａ）　（Ｂ）は関連
発明に係る各種プラスチック光ファイバユニット撚合体
を示した断面図、第４図（Ａ）　（Ｂ）は第３図（Ａ）
　（Ｂ）のプラスチック光ファイバユニット撚合体を要
部に備えた各ブラスチー，ク光ファイバケーブルを示し
た断面図、第５図はプラスチック光ファイバの撚りピッ
チと伝送ロス増との関係を示した説明図、第６図はプラ
スチック光ファイバユニットの撚りピッチと伝送ロス増
との関係を示した説明図である． １１・・・・・・プラスチック光ファイバ撚合体１２・
・・・・・プラスチック光ファイバ１３・・・・・・介
在物 ２ｌ・・・・・・プラスチック光ファイバユニット２２
・・・・・・押巻層 ３ｌ・・・・・・プラスチック光ファイバユニット撚合
体 ３２・・・・・・介在物 ４ｌ・・・・・・プラスチック光ファイバケーブル４２
・・・・・・押巻層 ４３・・・・・・樹脂被覆層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コアおよび／またはクラッドがプラスチックから
   なるプラスチック光ファイバが、これと同じプラスチッ
   ク光ファイバおよび／または介在物と共に撚り合わされ
   ており、前記プラスチック光ファイバの外径をｄ、その
   撚りピッチをＰ＿１とした場合、Ｐ＿１≧３００×ｄで
   あることを特徴とするプラスチック光ファイバ撚合体。
2. （２）コアおよび／またはクラッドがプラスチックから
   なるプラスチック光ファイバが、これと同じプラスチッ
   ク光ファイバおよび／または介在物と共に撚り合わされ
   たプラスチック光ファイバ撚合体と、そのプラスチック
   光ファイバ撚合体の外周に設けられた押巻層とでプラス
   チック光ファイバユニットが構成されているとともに、
   当該プラスチック光ファイバユニットが、これと同一の
   プラスチック光ファイバユニットおよび／または介在物
   と共に、かつ、前記プラスチック光ファイバと同じ方向
   に撚り合わされており、前記プラスチック光ファイバの
   外径をｄ、その撚りピッチをＰ＿１とし、前記プラスチ
   ック光ファイバユニットの外径をＤ、その撚りピッチを
   Ｐ＿２とした場合、Ｐ＿１≧３００×ｄ、Ｐ＿２≧１５
   ０×Ｄであることを特徴とするプラスチック光ファイバ
   ユニット撚合体。