JPH052122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光フアイバユニツトにかかわり、
特に、海底光ケーブルの通信線路として有用な光
フアイバユニツトに関するものである。

〔従来の技術〕

長距離間の通信手段として利用される海底光ケ
ーブルは、伝送情報を多くするために、通常、複
数本の光フアイバをユニツト化した光フアイバユ
ニツトが中心部に配置されている。

第７図ａは従来のかかる光フアイバユニツトの
断面構造の一例を示したもので、１０は中心部に
配置されている中心抗張力線（鋼線）で、紫外線
（UV）硬化型のウレタン系樹脂層１０ａで被覆
されている。２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，
２０ｅ，20fは鋼線１０の外周に撚られている光
フアイバで、この光フアイバ２０ａ〜２０ｆの
各々には、保護被覆として光フアイバ心線２１に
外周にUV硬化ウレタン系樹脂層２２、UV硬化
エポキシ系樹脂層２３、ナイロン層２４で順次被
覆されている。そして、この光フアイバ２０ａ〜
２０ｆ相互の空隙部にはUV硬化ウレタン系樹脂
からなるユニツト充実材３０が充填されている。

なお、ユニツト充実材３０の内層側３０ａは、
低ヤング率、外周側３０ｂは高ヤング率のUV硬
化ウレタン系樹脂とされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような光フアイバユニツトは前記３層の保
護被覆によつて光フアイバ２０ａ〜２０ｆが保護
されており、光フアイバユニツト全体は、充実材
３０によつて保護されることになるが、以下に示
すような欠点もみられる。

(1) 光フアイバ２０ａ〜２０ｆの製造工程におい
て、熱硬化樹脂、あるいはUV硬化樹脂の被覆
と、ナイロン被覆が別工程になるのでコストア
ツプを招き、また、ナイロンを被覆することに
よつて光フアイバ２０ａ〜２０ｆの径が大きく
なり、その結果ユニツト全体の径も大きくなる
ので高密度集合に適さない。

(2) UV硬化ウレタン系の樹脂が被覆されている
中心抗張力線１０の外表面に光フアイバ２０ａ
〜２０ｆを撚り合わせると、撚り合わせ時、あ
るいは後工程の熱の影響により抗張力線に被覆
されているUV硬化ウレタン樹脂が軟らかくな
り、そのため抗張力線の外表面に撚り合わせた
光フアイバが喰い込んで光フアイバ心線にうね
りが発生し易くなり、その結果、マイクロベン
ドによる損失増が起こり易い。

そこで、前記(1)、(2)の問題を改良したものとし
て第７図ｂに示すような中心抗張力線１０の外表
面に撚り合わせた光フアイバ２０ａ〜２０ｆの２
次被覆とされているナイロン層２４を省略した外
径0.4mmの光フアイバを撚り合わせた構造が提案
されているが、光フアイバの１次被覆層である
UV硬化ウレタン系樹脂またはUV硬化エポキシ
系樹脂と空隙部に充填するUV硬化ウレタン系樹
脂が接着するので、端末作業等でユニツトを解体
する時に、光フアイバ同志が容易に分離されない
という問題がある。

この発明はかかる問題点を解消するためになさ
れたもので、伝送損失が小さく、かつ、端末作業
が容易になる光フアイバユニツトを提供すること
を目的としてなされたものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す光フアイバ
ユニツトの断面構造を示したもので、１は鋼線等
の表面に亜鉛メツキが施されている中心抗張力
線、２ａ〜２ｆは前記中心抗張力線１の外周辺に
巻回されている光フアイバで、前述したように
UV硬化ウレタン系樹脂またはUV硬化エポキシ
系樹脂が被覆されているものである。

３は前記光フアイバ２ａ〜２ｆの空隙部に充填
されているUV硬化型のシリコン、４はUV硬化
型のシリコン３を充填させた光フアイバ心線集合
体の外表面を被覆する低ヤング率、例えば７Kg／
mm²のUV硬化ウレタン樹脂からなる第１の充実
層、５は同じくUV硬化エポキシ樹脂からなる高
ヤング率、例えば40Kg／mm²からなる第２の充実層
である。

この発明の光フアイバユニツトは上述したよう
に従来の光フアイバ（第７図）と比較してユニツ
ト充実材として被覆されているUV硬化ウレタン
系樹脂と光フアイバとの剥離性を良くするために
光フアイバに２次被覆として施されていたナイロ
ン層２４が省略されている。

したがつて、光フアイバ２ａ〜２ｆの外径は約
0.4mm、中心抗張力線１の外径は0.45mmと小径と
なつている。

中心抗張力線１と光フアイバ２ａ〜２ｆの密着
力はUV硬化型のシリコン３に依存することにな
るが、この密着力の大きさは実験によると中心抗
張力線１が亜鉛メツキされているときは25ｇ／mm
であつて、従来の中心抗張力線１０にコーテイン
グされているUV硬化ウレタン系の樹脂によるも
のと殆ど変化がなく、中心抗張力線１と光フアイ
バ２ａ〜２ｆの間にずれが発生する恐れはない。

なお、ちなみに中心抗張力線１の外表面に銅メ
ツキを施したものでは前記密着力は９ｇ／mmと低
下し、メツキなしの場合は17ｇ／mmであることが
実験によつて確かめられた。

また、充填材として使用されているUV硬化型
の樹脂がシリコンとされている光フアイバの１次
被覆層であるUV硬化ウレタン系樹脂またはUV
硬化エポキシ系樹脂との剥離性が良いため光フア
イバ２ａ〜２ｆの口出し作業で、１本ずつ分離し
易くなり、端末作業が容易になる。

さらに、第１の充実層４として低ヤング率の
UV硬化型のウレタン系樹脂のうち１〜10Kg／mm²
のものを使用し、第２の充実層５として高ヤング
率のUV硬化型のウレタン系樹脂のうち30〜70
Kg／mm²のものを使用すると、後述する実験データ
に示すように温度および側圧に対して伝送損失の
増加がもつとも少なくなる。

これは、一般的には第１の低ヤング率のUV硬
化樹脂によつて、温度変化による収縮、曲げ応力
を緩和し、第２の高ヤング率のUV硬化樹脂によ
つて側圧による光フアイバの伝送損失を軽減する
ものである。

第２図ａ，ｂは第１、および第２の充実層４，
５のヤング率Ｅ（Kg／mm²）に対して、温度および
側圧を変化したとき伝送損失の最大値の傾向を示
すグラフで、実線Ａは温度を変化（−30゜〜＋
60゜）させたときの伝送損失の増加傾向を示し、
点線Ｂは温度を一定にしたときの側圧変化によつ
て伝送損失が増加する傾向を示したものである。
この図から理解できるように第１の充実層４、及
び第２の充実層５はヤング率Ｅが１〜10Kg／mm²、
及び30〜70Kg／mm²の間で伝送損失の増加が殆どな
くなる。

第３図ａ，ｂは同じく第１、第２の充実層４，
５の外径寸法D₁，D₂と心線撚り上り径D₀の比P₁，
P₂によつて前記温度特性と側圧変化による伝送
損失の増加傾向を示すもので、実線Ａは温度変化
による伝送損失の増加傾向を示し、点線Ｂは側圧
の変化に対して伝送損失が増加する傾向を示して
いる。

この図から、伝送損失の増加傾向は第１、第２
の充実層４，５の外径寸法にも依存していること
が理解されるが、第１の充実層４の場合はD₁／
D₀が1.2〜1.5の場合にもつとも伝送損失の増加が
少なくなり、第２の充実層５の寸法は、D₂／D₀
が1.5〜２の範囲で伝送損失で増加が少なくなる
ことが判明した。

なお、第３図ａ，ｂのデータは充実層４のヤン
グ率Ｅを７Kg／mm²、充実層５のヤング率Ｅを40
Kg／mm²としたものである。

第４図はこの発明の他の実施例を示す光フアイ
バユニツトの断面構造を示したもので、第１図と
同様に、１は外径1.2mmの亜鉛メツキの中心抗張
力線、２ａ〜２ｌは12本撚り合わせた光フアイバ
で、前述したようにUV硬化型の樹脂を被覆し、
外径が略04mmに形成されている。３はUV硬化型
のシリコン、４，５はヤング率がそれぞれ７Kg／
mm²、40Kg／mm²とされているUV硬化型樹脂の充実
層で、それぞれ、その外径が2.6mmφ、3.2mmφと
なるようにしたものである。

なお、前記試験のために加える側圧は第５図に
示すように光フアイバユニツトＰを100mmの台板
Ｓ上で折り返し、その両端に発光源LED、およ
びパワーメータPMを接続した上、アルミ板Ａの
上から20Kgステツプで錘りＷを０〜200Kgの範囲
で加え、伝送損失の変化を測定するようにしたも
のである。

また、温度特性は光フアイバユニツトＰを恒温
槽に収納し、温度を第６図のように、−30〜60゜に
変化させたときの伝送損失の変化を測定したもの
で、このときの伝送損失の増加は一転鎖線で示す
ようにきわめて小さいものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の光フアイバユ
ニツトはUV硬化型シリコンを充填材として使用
するとともに、第１の充実層のヤング率を１〜10
Kg／mm²、第２の充実層のヤング率を20〜70Kg／mm²
に設定することによつて、マイクロベンデイング
が少なく、かつ、温度、側圧の変動によつても伝
送損失の増加も少ないという効果を発揮すること
ができる。また、集合された光フアイバの分離が
容易になるので端末における口出し作業が容易に
なり、側圧の影響が少ないため海底光ケーブルに
採用したときに曲げ耐力が向上するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す光フアイバ
ユニツトの断面図、第２図ａ，ｂは第１、第２の
充実層のヤング率と温度変化および側圧変化に対
応する伝送損失の増加傾向を示すグラフ、第３図
ａ，ｂは充実層の径と、光フアイバ集合体の撚り
上がり径の比P₁、P₂と温度変化および側圧変化
に対応する伝送損失の増加傾向を示すグラフ、第
４図はこの発明の他の実施例を示す光フアイバユ
ニツトの断面図、第５図は側圧を変化するときの
実験の概要図、第６図は温度変化のヒートサイク
ルを示すグラフ、第７図ａ，ｂはいずれも従来の
光フアイバユニツトを示す断面図である。 図中、１は中心抗張力線、２ａ〜２ｌは光フア
イバ、３はUV硬化型のシリコン、４，５は第
１、第２の充実層を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛メツキが施されている中心抗張力線の外
   表面に紫外線硬化型の樹脂で被覆された複数本の
   光フアイバを直接撚り合わせ、前記中心抗張力線
   と、前記複数本の光フアイバとの空隙部、および
   複数本の光フアイバ相互の空隙部に紫外線硬化型
   シリコン樹脂を充填して円形断面の光フアイバ線
   集合体を形成するとともに、前記光フアイバ線集
   合体の外周にヤング率が１〜10Kg／mm²、および30
   〜70Kg／mm²の第１、第２の充実層として紫外線硬
   化型樹脂を被覆したことを特徴とする光フアイバ
   ユニツト。 ２ 前記第１、第２の充実層の外径が前記光フア
   イバ線集合体の外径に対して、それぞれ1.2〜1.5
   倍、および1.5〜2.0倍に設定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フアイバ
   ユニツト。