JPH07325023A - Physical property evaluating method for optical fiber coating and coated optical fiber - Google Patents
Physical property evaluating method for optical fiber coating and coated optical fiberInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光伝送用被覆光ファイ
バの被覆材料の評価や、製造された被覆光ファイバの製
品検査に用いられる光ファイバ被覆の物性評価方法、及
びこの被覆光ファイバに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating a coating material for a coated optical fiber for optical transmission and a method for evaluating physical properties of an optical fiber coating used for inspecting a manufactured coated optical fiber, and a coated optical fiber. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被覆光ファイバの被覆は光伝送特性や側
圧特性に影響を与える。そのため、特に第１の被覆層
（プライマリ層）の物性のコントロールが必要である。2. Description of the Related Art The coating of a coated optical fiber affects optical transmission characteristics and lateral pressure characteristics. Therefore, it is particularly necessary to control the physical properties of the first coating layer (primary layer).
【０００３】被覆光ファイバの第１の被覆の剪断弾性率
や引張弾性率を評価する方法としては、例えば、Intern
ational Wire & Cable Symposium Proceedings 1993,
p.864に記載されたものが知られている。この評価方法
は、被覆光ファイバの被覆の一部を取り除き、光透過部
材すなわちガラス部分のみを突出させたサンプルを作製
し、被覆光ファイバの外周部分を固定した状態で光透過
部材に引張荷重を付加することにより、第１の被覆層を
構成する材料に剪断弾性変形を生じさせ、この材料の剪
断弾性率を測定し、引張弾性率に換算するものである。As a method for evaluating the shear modulus and tensile modulus of the first coating of the coated optical fiber, for example, Intern
ational Wire & Cable Symposium Proceedings 1993,
The one described in p.864 is known. In this evaluation method, a part of the coating of the coated optical fiber is removed, a light transmitting member, that is, a sample in which only the glass portion is projected, is produced, and a tensile load is applied to the light transmitting member with the outer peripheral portion of the coated optical fiber fixed. By adding, shear elastic deformation is caused in the material forming the first coating layer, and the shear elastic modulus of this material is measured and converted into tensile elastic modulus.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
評価方法のサンプルを作製するには、規定通りの寸法の
被覆層を残しつつ光透過部材だけを突出させる必要があ
るため、高い寸法精度のサンプルを作製するのは非常に
困難である。換言すると、被覆光ファイバ中心線に正確
に垂直でしかも平面度の良好な切断面によって被覆層を
取り除く加工を、中心に光透過部材を残しつつ行わなけ
ればならないが、これは非常に困難なのである。また、
加工することができてもサンプルごとの寸法が異なって
しまうことが多く、剪断弾性率や引張弾性率の測定結果
がサンプルごとにばらつき、測定精度が悪くなる。However, in order to produce a sample of this conventional evaluation method, it is necessary to project only the light transmitting member while leaving the coating layer of a prescribed size, and therefore, a high dimensional accuracy is required. It is very difficult to make a sample. In other words, the process of removing the coating layer by a cut surface that is exactly perpendicular to the coated optical fiber center line and has good flatness must be performed while leaving the light transmitting member at the center, which is extremely difficult. . Also,
Even if it can be processed, the size of each sample often differs, and the measurement results of the shear elastic modulus and the tensile elastic modulus vary from sample to sample, resulting in poor measurement accuracy.
【０００５】一方、被覆光ファイバの被覆の硬化状態は
線引き時の硬化条件に大きく依存しており、シート状態
で評価した第１の被覆層を構成する樹脂の引張弾性率
と、その樹脂を被覆材料として用いた被覆光ファイバの
側圧特性の間には相関が見られない。このため、側圧特
性の良好な被覆光ファイバを得るには、ファイバ状態で
の第１の被覆層の剪断弾性率や引張弾性率を評価し、側
圧特性との相関を明らかにする必要があった。On the other hand, the cured state of the coating of the coated optical fiber largely depends on the curing condition at the time of drawing, and the tensile elastic modulus of the resin constituting the first coating layer evaluated in the sheet state and the coating of the resin. There is no correlation between the lateral pressure characteristics of the coated optical fiber used as the material. Therefore, in order to obtain a coated optical fiber having good lateral pressure characteristics, it was necessary to evaluate the shear elastic modulus and tensile elastic modulus of the first coating layer in the fiber state and clarify the correlation with the lateral pressure characteristics. .
【０００６】そこで、本発明の目的は、サンプルの作製
が容易かつ高精度であり、高い精度で剪断弾性率や引張
弾性率を測定することができる被覆光ファイバの被覆の
物性評価方法を提供するとともに、その評価方法を用い
て側圧特性の良好な被覆光ファイバを提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for evaluating physical properties of a coating of a coated optical fiber, which allows easy and highly accurate sample preparation and enables highly accurate measurement of shear modulus and tensile modulus. At the same time, the evaluation method is used to provide a coated optical fiber having good lateral pressure characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、光透過部材、この光透過部
材のまわりを取り囲み弾性体である第１の被覆層、及び
この第１の被覆層のまわりを取り囲み第１の被覆層より
も引張弾性率の高い第２の被覆層を有する被覆光ファイ
バの、第１の被覆層の物性を評価する方法であって、光
透過部材の中心軸線方向に垂直な平面によって被覆光フ
ァイバを切断することにより、両端面が平行なサンプル
を作製するステップと、第２の被覆層を固定することに
よってサンプルを保持するステップと、光透過部材のみ
を押して荷重を加えることにより、光透過部材に変位を
与えるとともに第１の被覆層に剪断弾性変形を生じさせ
るステップと、光透過部材の変位量及び付加した荷重値
に基づいて、第１の被覆層の剪断弾性率または引張弾性
率を算出するステップとを備えている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a light transmitting member, a first coating layer which is an elastic body and surrounds the light transmitting member, and the first cover layer. A method for evaluating the physical properties of a first coating layer of a coated optical fiber having a second coating layer surrounding the first coating layer and having a tensile modulus higher than that of the first coating layer, the method comprising: Cutting the coated optical fiber by a plane perpendicular to the direction of the central axis of the sample to prepare a sample whose both end surfaces are parallel to each other; holding the sample by fixing the second coating layer; and a light transmitting member. Based on the displacement amount of the light transmission member and the added load value, the step of giving a displacement to the light transmission member and causing the shear elastic deformation of the first coating layer by pushing only the load is applied. And a step of calculating a shear modulus or tensile modulus of the coating layer.
【０００８】また、荷重を付加する方向は、鉛直方向で
あるのが好適である。The load is preferably applied in the vertical direction.
【０００９】さらに、複数のサンプルをそれらの両端面
が一致する状態で配置することによりサンプル集合体と
し、複数のサンプルに対して荷重を次々に付加すること
もできる。Further, it is also possible to arrange a plurality of samples in a state where their both end faces coincide with each other to form a sample aggregate, and to apply a load to the plurality of samples one after another.
【００１０】また、請求項４、５に係る発明は、上記方
法によって測定した剪断弾性率が０．０５ｋｇ／ｍｍ2
以下、あるいは引張弾性率が０．１５ｋｇ／ｍｍ2 以下
の被覆光ファイバである。The invention according to claims 4 and 5 has a shear modulus of 0.05 kg / mm 2 measured by the above method.
The coated optical fiber has a tensile modulus of 0.15 kg / mm 2 or less.
【００１１】[0011]
【作用】本発明においては、被覆光ファイバの光透過部
材の中心軸線方向に垂直な平面によって被覆光ファイバ
を切断して、両端面が平行なサンプルを作製し、第２の
被覆層を固定した状態で光透過部材を押して荷重を加え
ることにより第１の被覆層に剪断弾性変形を生じさせ、
変位量及び付加した荷重値に基づいて第１の被覆層を構
成する材料の引張弾性率を算出する。In the present invention, the coated optical fiber is cut by the plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member of the coated optical fiber to prepare a sample having both end surfaces parallel to each other, and the second coating layer is fixed. In the state, by pushing the light transmitting member and applying a load, shear elastic deformation is caused in the first coating layer,
The tensile elastic modulus of the material forming the first coating layer is calculated based on the displacement amount and the applied load value.
【００１２】また、複数のサンプルを束ねてサンプル集
合体とし、それらのサンプルに荷重を次々に付加すれ
ば、連続的に複数のサンプルについて迅速かつ高精度に
第１の被覆材料の引張弾性率を評価することができる。If a plurality of samples are bundled into a sample aggregate and a load is applied to the samples one after another, the tensile modulus of elasticity of the first coating material can be continuously and quickly and accurately applied to the plurality of samples. Can be evaluated.
【００１３】さらに、このような評価方法によって評価
した剪断弾性率や引張弾性率と被覆光ファイバの側圧特
性の間には、明瞭な相関関係が見られる。従って、この
評価方法によって剪断弾性率や引張弾性率を評価すれ
ば、被覆光ファイバの側圧特性の見積もりが可能にな
る。Further, there is a clear correlation between the shear modulus or tensile modulus evaluated by such an evaluation method and the lateral pressure characteristic of the coated optical fiber. Therefore, it is possible to estimate the lateral pressure characteristic of the coated optical fiber by evaluating the shear elastic modulus and the tensile elastic modulus by this evaluation method.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals are used for the same or corresponding parts in the drawings.
【００１５】図１は、本発明に従って構成された光ファ
イバ被覆の物性評価方法を示す説明図であり、図１(
ａ) は圧子１によって被覆光ファイバのサンプル２に荷
重を加える前の状態、図１( ｂ) は荷重を加えている状
態を示している。FIG. 1 is an explanatory view showing a method for evaluating physical properties of an optical fiber coating constructed according to the present invention.
1A shows a state before a load is applied to the sample 2 of the coated optical fiber by the indenter 1, and FIG. 1B shows a state where the load is applied.
【００１６】ここで、被覆光ファイバは中心に断面円形
のガラスから成る光透過部材３を有しており、光透過部
材３のまわりは一定厚の第１の被覆層（プライマリ層）
４で取り囲まれ、第１の被覆層４のまわりは一定厚の第
２の被覆層（セコンダリ層）５で取り囲まれている。一
般に、第１の被覆層４は柔軟な弾性体材料から構成さ
れ、第２の被覆層５は剛体とみなしうる硬い材料から構
成されている。Here, the coated optical fiber has a light transmitting member 3 made of glass having a circular cross section at the center, and the first coating layer (primary layer) having a constant thickness around the light transmitting member 3.
The first coating layer 4 is surrounded by a second coating layer (secondary layer) 5 having a constant thickness. Generally, the first coating layer 4 is made of a flexible elastic material, and the second coating layer 5 is made of a hard material that can be regarded as a rigid body.
【００１７】第１の被覆層４は柔らかい材料からなり、
例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂（ＵＶ
樹脂）等の高分子材料や、シリコーン樹脂等の比較的軟
らかい材料を用いることができる。The first coating layer 4 is made of a soft material,
For example, UV curable urethane acrylate resin (UV
Polymer materials such as resin) and relatively soft materials such as silicone resin can be used.
【００１８】また、第２の被覆層５は、引張弾性率が１
０〜２００ｋｇ／ｍｍ2 程度、あるいは５０〜１８０ｋ
ｇ／ｍｍ2 程度の硬い材料からなり、例えば、紫外線硬
化型ウレタンアクリレート樹脂（ＵＶ樹脂）等の高分子
材料や、エポキシアクリレート、エステルアクリレート
等の紫外線硬化型樹脂を用いることができる。The second coating layer 5 has a tensile elastic modulus of 1
0 to 200 kg / mm 2 or 50 to 180 k
It is made of a hard material of about g / mm 2 , and for example, a polymer material such as an ultraviolet curable urethane acrylate resin (UV resin) or an ultraviolet curable resin such as epoxy acrylate or ester acrylate can be used.
【００１９】このような被覆光ファイバは長尺のもので
あるが、被覆光ファイバの軸方向、すなわち光透過部材
の中心軸線方向に垂直な平面によって被覆光ファイバを
切断する（スライスしたのち研磨する）ことにより、両
端面が平行で数ｍｍ離れたサンプル２を作製する。すな
わち、サンプル２の厚みは数ｍｍである。このサンプル
２は、従来の評価方法で用いられるサンプルのように光
透過部材３の部分を残す加工を必要としないため、容易
に作製することができ、しかも寸法を高精度にすること
ができる。また、サンプル端面が物理的、化学的に変化
してしまうおそれも、従来の評価方法のサンプルに比べ
て少ない。Although such a coated optical fiber is long, the coated optical fiber is cut (sliced and then polished by a plane perpendicular to the axial direction of the coated optical fiber, that is, the central axis of the light transmitting member). By doing so, a sample 2 having both end surfaces parallel and separated by several mm is prepared. That is, the thickness of the sample 2 is several mm. Unlike the sample used in the conventional evaluation method, this sample 2 does not require processing for leaving the portion of the light transmitting member 3, and therefore can be easily manufactured and the dimensions can be made highly accurate. Further, the possibility that the end face of the sample is physically or chemically changed is less than that of the sample of the conventional evaluation method.
【００２０】このようなサンプルを作製した後、図示し
ない保持手段によって、硬い第２の被覆層５の外周部分
を固定して被覆光ファイバ２を保持し、この状態で微小
硬度計等（図示せず）の圧子１によって光透過部材３を
鉛直下方に押して荷重を付加することにより、光透過部
材３に変位を与える。圧子１の先端の面積は小さくされ
ており、荷重を光透過部材３の中心に正確に付加するこ
とができる。このとき、第２の被覆層５は第１の被覆層
４に比べて剛体とみなしうる材料から構成されているた
め、第２の被覆層５の変形は無視できるほど小さい。こ
のため、光透過部材３が下方に変位した分だけ、図１(
ｂ) に示すように、第１の被覆層４に剪断弾性変形が生
じる。After manufacturing such a sample, the outer peripheral portion of the hard second coating layer 5 is fixed by holding means (not shown) to hold the coated optical fiber 2, and in this state, a micro hardness meter or the like (not shown). By pressing the light transmitting member 3 vertically downward by the indenter 1 of (1) and applying a load, the light transmitting member 3 is displaced. The area of the tip of the indenter 1 is small, and the load can be accurately applied to the center of the light transmitting member 3. At this time, since the second coating layer 5 is made of a material that can be regarded as a rigid body compared to the first coating layer 4, the deformation of the second coating layer 5 is negligible. Therefore, the light transmitting member 3 is displaced downward, as shown in FIG.
As shown in b), shear elastic deformation occurs in the first coating layer 4.
【００２１】なお、荷重を鉛直方向に付加するのは、重
力の影響をなるべく小さくするためである。The reason why the load is applied in the vertical direction is to reduce the influence of gravity as much as possible.
【００２２】ここで、サンプル２の厚さ、すなわち標点
間距離をＬ（ｍｍ）、光透過部材３の直径をＤf （μ
ｍ）、第１の被覆層４の外径をＤp （μｍ）、付加した
荷重をＷ（ｇ）、光透過部材３の変位量をＺ（μｍ）と
すれば、第１の被覆層４の剪断弾性率Ｇ（ｋｇ／ｍ
ｍ2 ）は以下の換算式( １) で示される。Here, the thickness of the sample 2, that is, the distance between the reference points is L (mm), and the diameter of the light transmitting member 3 is Df (μ
m), the outer diameter of the first coating layer 4 is Dp (μm), the applied load is W (g), and the displacement amount of the light transmitting member 3 is Z (μm). Shear modulus G (kg / m
m 2 ) is expressed by the following conversion formula (1).
【００２３】[0023]
【数１】 [Equation 1]
【００２４】ここで、第１の被覆層のポアソン比をνと
すれば、引張弾性率と剪断弾性率の間には、以下の関係
式( ２) が成立している。ここに、ポアソン比νは約
０．５と仮定できる。Here, when the Poisson's ratio of the first coating layer is ν, the following relational expression (2) is established between the tensile elastic modulus and the shear elastic modulus. Here, the Poisson's ratio ν can be assumed to be about 0.5.
【００２５】[0025]
【数２】 [Equation 2]
【００２６】従って、第１の被覆層４の引張弾性率Ｅ
（ｋｇ／ｍｍ2 ）は以下の換算式( ３) で示される。Therefore, the tensile modulus E of the first coating layer 4 is
(Kg / mm 2 ) is expressed by the following conversion formula (3).
【００２７】[0027]
【数３】 [Equation 3]
【００２８】なお、微小硬度計からの変位量及び荷重値
はデジタル信号としてモニター可能であるため、極めて
高精度な測定を行うことができる。Since the amount of displacement and the load value from the micro hardness tester can be monitored as digital signals, extremely highly accurate measurement can be performed.
【００２９】次に、図２に基づいて本発明の別の実施例
について説明する。図２は被覆光ファイバのサンプル２
を複数個有するサンプル集合体６を示したものである。
このサンプル集合体６は以下のように作製される。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 2 shows a sample 2 of coated optical fiber
3 shows a sample assembly 6 having a plurality of.
This sample assembly 6 is manufactured as follows.
【００３０】まず、長さ約６ｃｍ、内径４ｍｍ、外径８
ｍｍのアクリル製パイプ７内に約１０ｃｍの長さにカッ
トした被覆光ファイバを挿入し、隙間をエポキシ樹脂で
充填したのち約１日かけて硬化させる。硬化後、被覆光
ファイバが挿入されたパイプ７をＬ＋α（Ｌは上記の標
点間距離、αは微小量である）の長さにカットした後、
両端面を研磨する。この研磨は、１２μｍφのダイヤモ
ンド液を用いて行う。First, the length is about 6 cm, the inner diameter is 4 mm, and the outer diameter is 8
A coated optical fiber cut into a length of about 10 cm is inserted into an acrylic pipe 7 of mm, the gap is filled with an epoxy resin, and then cured for about one day. After the curing, the pipe 7 into which the coated optical fiber is inserted is cut into a length of L + α (L is the above gauge length, α is a minute amount),
Polish both end faces. This polishing is performed by using a diamond liquid having a diameter of 12 μm.
【００３１】このサンプル集合体６は、従来の評価方法
で用いられるサンプルのように光透過部材３の部分のみ
を突出させるような加工を必要とせず、さらに、直径８
ｍｍというある程度の大きさを有しているため、作製す
るのが容易である。しかも、個々のサンプル２は同時に
なされる作製工程によって同時に作製されるため、すべ
てのサンプル２の特性は均質なものとなる。図２におい
て、個々のサンプル２とパイプ７との間の部分には硬化
したエポキシ樹脂８が存在している。This sample assembly 6 does not require a process for projecting only the portion of the light transmitting member 3 unlike the sample used in the conventional evaluation method, and has a diameter of 8 mm.
Since it has a certain size of mm, it is easy to manufacture. Moreover, since the individual samples 2 are manufactured simultaneously by the manufacturing process performed at the same time, the characteristics of all the samples 2 are uniform. In FIG. 2, the cured epoxy resin 8 is present in the portion between each sample 2 and the pipe 7.
【００３２】このように作製されたサンプル集合体６を
側面からバイス（図示せず）によって挟み込み、微小硬
度計の圧子（図示せず）によって負荷速度１．１×１０
-3ｇｆ／ｓを、個々のサンプル２内の光透過部材３に次
々に（連続的に）順番に与えていく。負荷速度を次々に
与えていくのは、サンプル集合体６をＸＹステージ（図
示せず）によって前後左右に移動させることによって行
う。そして、このときの光透過部材３の変位量と荷重値
を測定し記憶する。この測定値に基づいて、換算式(
１) により個々のサンプル２の第１の被覆層４の剪断弾
性率Ｇを算出し、換算式( ３) により個々のサンプル２
の第１の被覆層４の引張弾性率Ｅを順に算出する。The sample assembly 6 thus produced is sandwiched from the side by a vise (not shown), and the load speed is 1.1 × 10 5 by an indenter (not shown) of a micro hardness meter.
-3 gf / s is sequentially (continuously) sequentially applied to the light transmitting member 3 in each sample 2. The loading speed is applied one after another by moving the sample assembly 6 to the front, back, left and right by an XY stage (not shown). Then, the displacement amount and the load value of the light transmitting member 3 at this time are measured and stored. Based on this measurement value, the conversion formula (
The shear modulus G of the first coating layer 4 of each sample 2 is calculated by 1), and the individual sample 2 is calculated by the conversion formula (3).
The tensile elastic modulus E of the first coating layer 4 is sequentially calculated.
【００３３】従って、複数のサンプル２についてのデー
タを迅速に得ることができる。また、個々のサンプル２
は上述のように均質であるため、個々のサンプル２につ
いて求められた第１の被覆層４の引張弾性率Ｅのばらつ
きは少なくなり、高精度な測定が可能となる。Therefore, the data for a plurality of samples 2 can be quickly obtained. Also, individual sample 2
Is uniform as described above, the variation in the tensile elastic modulus E of the first coating layer 4 obtained for each sample 2 is small, and highly accurate measurement is possible.
【００３４】次に、図３〜図６を参照しながら別の実施
例について説明する。図３に示すように、胴の部分にＪ
ＩＳに基づく＃１０００のサンドペーパー９を貼り付け
たボビン１０に、被覆光ファイバ１１を１層だけ巻き付
ける。このときの巻き付け張力は１００ｇに設定する。
ボビン１０の胴の部分の外径は２８ｃｍである。このよ
うにしてボビン１０に巻き付けられた被覆光ファイバ１
１の長さは、約５００ｍになる。この被覆光ファイバ１
１の波長１．５５μｍにおける１ｋｍあたりの光伝送損
失Ｌ３を巻き付け直後から３０分以内にカットバック法
により測定する。Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in Fig. 3, J
Only one layer of the coated optical fiber 11 is wound around the bobbin 10 to which the # 1000 sandpaper 9 based on IS is attached. The winding tension at this time is set to 100 g.
The outer diameter of the body portion of the bobbin 10 is 28 cm. The coated optical fiber 1 wound around the bobbin 10 in this manner
The length of 1 is about 500 m. This coated optical fiber 1
The optical transmission loss L3 per 1 km at the wavelength of 1.55 μm is measured within 30 minutes immediately after winding by the cutback method.
【００３５】ここで、カットバック法とは、光損失の測
定法の一つである。以下にカットバック法について説明
する。図４に示すように、光ファイバ１２に光源１３及
び入射光学系１４を介して光を入射し、透過光のパワー
Ｐ１（λ）を光検出器１５によって測定する。次に、入
射端から１〜２ｍのところで光ファイバ１２を切断して
同様に光パワーＰ０（λ）を測定する。この手続きがカ
ットバックといわれる所以である。この２つの測定か
ら、損失α（λ）は、以下の式（４）によって算出され
る。Here, the cutback method is one of the methods for measuring optical loss. The cutback method will be described below. As shown in FIG. 4, light is incident on the optical fiber 12 via the light source 13 and the incident optical system 14, and the power P1 (λ) of the transmitted light is measured by the photodetector 15. Next, the optical fiber 12 is cut at a distance of 1 to 2 m from the incident end, and the optical power P0 (λ) is similarly measured. This procedure is called cutback. From these two measurements, the loss α (λ) is calculated by the following equation (4).
【００３６】[0036]
【数４】 [Equation 4]
【００３７】カットバック法の詳細については、例え
ば、大久保勝彦「ＩＳＤＮ時代の光ファイバ技術」理工
学社（１９８９年）、第（３−１５）〜（３−１６）頁
を参照することができる。本実施例のカットバック法に
よる測定においては、分光器としてオペレックス社製の
ＦＭＬ−１００波長損失測定器（パワーメータを含む）
を用いた。For details of the cutback method, refer to, for example, Katsuhiko Okubo, "Optical Fiber Technology in ISDN Era", Science and Engineering Company (1989), pages (3-15) to (3-16). . In the measurement by the cutback method of the present embodiment, an FML-100 wavelength loss measuring instrument (including a power meter) manufactured by Operex Co., Ltd. as a spectroscope.
Was used.
【００３８】このような光伝送損失Ｌ３の測定とは別
に、同一の光ファイバ１０００ｍの束状態、すなわちボ
ビン等に巻き付けられていない状態における波長１．５
５μｍの１ｋｍあたりの光伝送損失Ｌ４をカットバック
法によって測定する。Apart from the measurement of the optical transmission loss L3 as described above, a wavelength of 1.5 in the state where the same optical fiber 1000m is bundled, that is, not wound around a bobbin or the like.
The optical transmission loss L4 per 1 km of 5 μm is measured by the cutback method.
【００３９】このように測定した巻き付け状態における
光伝送損失Ｌ３から束状態における光伝送損失Ｌ４を差
し引き、この差（Ｌ３−Ｌ４）を損失増分とする。損失
増分は側圧特性の一つである。被覆光ファイバとして
は、波長１．５５μｍにおける光伝送損失の損失増分
で、１．０ｄＢ／ｋｍ以下であることが望ましい。The optical transmission loss L4 in the bundled state is subtracted from the optical transmission loss L3 in the wound state thus measured, and the difference (L3-L4) is taken as the loss increment. Loss increment is one of the lateral pressure characteristics. As the coated optical fiber, the loss increment of the optical transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is preferably 1.0 dB / km or less.
【００４０】以下に掲げる表１は、ボビン１０に対する
側圧特性（損失増分）と第１の被覆層４の剪断弾性率と
の相関関係、及び同じく側圧特性（損失増分）と第１の
被覆層４の引張弾性率との相関関係を示したものであ
る。また、表１の左側の１列には、シートによる（シー
ト状態における）第１の被覆層４の引張弾性率を示す。Table 1 below shows the correlation between the lateral pressure characteristic (loss increment) for the bobbin 10 and the shear modulus of the first coating layer 4, and also the lateral pressure characteristic (loss increment) and the first coating layer 4. 3 shows the correlation with the tensile elastic modulus. In addition, one column on the left side of Table 1 shows the tensile elastic modulus of the first coating layer 4 (in the sheet state) by the sheet.
【００４１】[0041]
【表１】 [Table 1]
【００４２】この表１に示すように、シートによる引張
弾性率と対ボビン側圧特性との間には、相関関係はあま
り見られない。例えば、シートによる引張弾性率が０．
３０ｋｇ／ｍｍ2 で一定の場合に、損失増分は、０．８
６ｄＢ／ｋｍから２．６１ｄＢ／ｋｍまで３倍以上にわ
たって変動しており、また、シートによる引張弾性率が
０．２０ｋｇ／ｍｍ2 で一定の場合に、損失増分は、
０．７１ｄＢ／ｋｍから２．０６ｄＢ／ｋｍまで約３倍
にわたって変動している。従って、シートによる引張弾
性率の値によって対ボビン側圧特性の値を決定すること
はほとんど不可能である。As shown in Table 1, there is not much correlation between the tensile elastic modulus of the sheet and the pressure characteristic against the bobbin side pressure. For example, the tensile elastic modulus of the sheet is 0.
At a constant 30 kg / mm 2 , the loss increment is 0.8
In the case where the value varies from 6 dB / km to 2.61 dB / km over three times, and the tensile elastic modulus due to the sheet is constant at 0.20 kg / mm 2 , the loss increment is
It varies from 0.71 dB / km to 2.06 dB / km over about 3 times. Therefore, it is almost impossible to determine the value of the pressure characteristic against the bobbin side by the value of the tensile elastic modulus of the sheet.
【００４３】一方、上記実施例の方法によって測定した
第１の被覆層４の剪断弾性率（すなわち、光透過部材の
中心軸線方向に垂直な平面によって被覆光ファイバを切
断することにより両端面が平行なサンプルを作製し、複
数のサンプルをそれらの両端面が一致する状態で配置す
ることによりサンプル集合体とし、サンプル集合体を保
持することによりサンプル集合体に含まれるサンプルの
第２の被覆層を固定し、複数のサンプルに対して光透過
部材を押して荷重を連続的に加えることにより光透過部
材に変位を与えるとともに第１の被覆層に剪断弾性変形
を生じさせ、さらに光透過部材の変位量及び付加した荷
重値に基づいて第１の被覆層の剪断弾性率を算出したと
きの剪断弾性率）と、波長１．５５μｍにおける対ボビ
ン伝送損失の損失増分との間には、図５に示すような相
関関係が存在する。従って、上記方法により測定した剪
断弾性率によって、対ボビン伝送損失の損失増分を見積
もることが可能である。On the other hand, the shear modulus of the first coating layer 4 measured by the method of the above embodiment (that is, both end surfaces are parallel by cutting the coated optical fiber with a plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member). Sample is prepared, and a plurality of samples are arranged in a state where both end surfaces thereof are aligned to form a sample aggregate, and by holding the sample aggregate, the second coating layer of the sample included in the sample aggregate is formed. By fixing and pressing the light-transmitting member against a plurality of samples to continuously apply a load, the light-transmitting member is displaced, and at the same time, shear elastic deformation is caused in the first coating layer, and the displacement amount of the light-transmitting member is further increased. And the shear elastic modulus when the shear elastic modulus of the first coating layer is calculated based on the added load value) and the loss of the bobbin transmission loss at a wavelength of 1.55 μm. Between the minute, there is a correlation as shown in FIG. Therefore, it is possible to estimate the loss increment of the transmission loss with respect to the bobbin by the shear modulus measured by the above method.
【００４４】同様に、上記実施例の方法によって測定し
た第１の被覆層４の引張弾性率と、波長１．５５μｍに
おける対ボビン伝送損失の損失増分との間には、図６に
示すような相関関係が存在する。従って、このように測
定した引張弾性率によって、対ボビン伝送損失の損失増
分を見積もることが可能である。Similarly, between the tensile elastic modulus of the first coating layer 4 measured by the method of the above embodiment and the loss increment of the transmission loss with respect to the bobbin at the wavelength of 1.55 μm, as shown in FIG. There is a correlation. Therefore, it is possible to estimate the loss increment of the transmission loss with respect to the bobbin by the tensile modulus thus measured.
【００４５】前述のように、波長１．５５μｍにおける
光伝送損失の損失増分は、１．０ｄＢ／ｋｍ以下である
ことが望ましい。この１．０ｄＢ／ｋｍのラインを図
５、図６に点線で示す。従って、図５より、第１の被覆
層４の剪断弾性率は約０．０５ｋｇ／ｍｍ2 以下である
ことが望ましい。また、図６より、第１の被覆層４の引
張弾性率は約０．１５ｋｇ／ｍｍ2 以下であることが望
ましい。このように、上記方法によって第１の被覆層４
の剪断弾性率を評価したときに、その剪断弾性率が０．
０５ｋｇ／ｍｍ2 以下であれば、その被覆光ファイバの
損失増分は１．０ｄＢ／ｋｍ以下であると見積もること
ができる。同様に、上記方法によって第１の被覆層４の
引張弾性率を評価したときに、その引張弾性率が０．１
５ｋｇ／ｍｍ2 以下であれば、その被覆光ファイバの損
失増分は１．０ｄＢ／ｋｍ以下であると見積もることが
できる。As described above, the loss increment of the optical transmission loss at the wavelength of 1.55 μm is preferably 1.0 dB / km or less. This 1.0 dB / km line is shown by a dotted line in FIGS. Therefore, it is desirable from FIG. 5 that the shear modulus of the first coating layer 4 is about 0.05 kg / mm 2 or less. Further, from FIG. 6, it is desirable that the tensile elastic modulus of the first coating layer 4 is about 0.15 kg / mm 2 or less. Thus, the first coating layer 4 is formed by the above method.
When the shear modulus of elasticity is evaluated, the shear modulus of 0.
If it is 05 kg / mm 2 or less, it can be estimated that the loss increment of the coated optical fiber is 1.0 dB / km or less. Similarly, when the tensile elastic modulus of the first coating layer 4 is evaluated by the above method, the tensile elastic modulus is 0.1
If it is 5 kg / mm 2 or less, it can be estimated that the loss increment of the coated optical fiber is 1.0 dB / km or less.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光透過
部材の中心軸線方向に垂直な平面によって被覆光ファイ
バを切断することにより、両端面が平行なサンプルを作
製するステップと、第２の被覆層を固定することによっ
てサンプルを保持するステップと、光透過部材のみを押
して荷重を加えることにより、光透過部材に変位を与え
るとともに第１の被覆層に剪断弾性変形を生じさせるス
テップと、光透過部材の変位量及び付加した荷重値に基
づいて、第１の被覆層の剪断弾性率と引張弾性率を算出
するステップとを備えているので、サンプルを容易かつ
高精度に作製することができ、第１の被覆層の剪断弾性
率と引張弾性率を高い精度で測定することができる光フ
ァイバ被覆の物性評価方法を得ることができる。As described above, according to the present invention, a step of producing a sample whose both end surfaces are parallel by cutting the coated optical fiber by a plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member, Holding the sample by fixing the second coating layer, and applying a load by pushing only the light transmitting member to give displacement to the light transmitting member and to cause shear elastic deformation of the first coating layer. A step of calculating the shear elastic modulus and the tensile elastic modulus of the first coating layer based on the displacement amount of the light transmitting member and the added load value, so that the sample can be easily and highly accurately prepared. Thus, it is possible to obtain a method for evaluating physical properties of an optical fiber coating which can measure the shear elastic modulus and the tensile elastic modulus of the first coating layer with high accuracy.
【００４７】また、複数のサンプルをそれらの両端面が
一致する状態で配置することによりサンプル集合体と
し、複数のサンプルに対して荷重を次々に付加すれば、
均質なサンプルを数多く作製することができ、また複数
のサンプルの剪断弾性率と引張弾性率を迅速に測定する
ことができる。Further, by arranging a plurality of samples in a state where their both end surfaces are aligned to form a sample aggregate and applying a load to the plurality of samples one after another,
A large number of homogeneous samples can be produced, and the shear modulus and tensile modulus of a plurality of samples can be quickly measured.
【００４８】さらに、このような光ファイバ被覆の物性
評価方法によって第１の被覆層の剪断弾性率及び引張弾
性率を評価し、剪断弾性率が０．０５ｋｇ／ｍｍ2 以下
あるいは引張弾性率が０．１５ｋｇ／ｍｍ2 以下の被覆
光ファイバを提供すれば、この被覆光ファイバは良好な
側圧特性を備えたものになる。Further, the shear elastic modulus and the tensile elastic modulus of the first coating layer are evaluated by such a physical property evaluation method of the optical fiber coating, and the shear elastic modulus is 0.05 kg / mm 2 or less or the tensile elastic modulus is 0. Providing a coated optical fiber of 0.15 kg / mm 2 or less, the coated optical fiber has good lateral pressure characteristics.
【図１】本発明に従って構成された光ファイバ被覆の物
性評価方法の実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a method for evaluating physical properties of an optical fiber coating configured according to the present invention.
【図２】本発明に従って構成された光ファイバ被覆の物
性評価方法の別の実施例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing another embodiment of the method for evaluating the physical properties of an optical fiber coating constructed according to the present invention.
【図３】対ボビン側圧を測定している状態を示す斜視図
である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the pressure against the bobbin side is being measured.
【図４】カットバック法を説明するための斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view for explaining a cutback method.
【図５】第１の被覆層の剪断弾性率と対ボビン伝送損失
の損失増分との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the shear modulus of the first coating layer and the loss increment of transmission loss with respect to bobbin.
【図６】第１の被覆層の引張弾性率と対ボビン伝送損失
の損失増分との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a tensile elastic modulus of the first coating layer and a loss increment of bobbin transmission loss.
２…サンプル、３…光透過部材、４…第１の被覆層、５
…第２の被覆層、６…サンプル集合体。2 ... sample, 3 ... light transmitting member, 4 ... first coating layer, 5
... Second coating layer, 6 ... Sample assembly.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 裕男 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroo Matsuda 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric Industries, Ltd. Yokohama Works
Claims (5)
取り囲み弾性体である第１の被覆層、及びこの第１の被
覆層のまわりを取り囲み前記第１の被覆層よりも引張弾
性率の高い第２の被覆層を有する被覆光ファイバの、前
記第１の被覆層の物性を評価する方法であって、 前記光透過部材の中心軸線方向に垂直な平面によって前
記被覆光ファイバを切断することにより、両端面が平行
なサンプルを作製するステップと、 前記第２の被覆層を固定することによって前記サンプル
を保持するステップと、 前記光透過部材のみを押して荷重を加えることにより、
前記光透過部材に変位を与えるとともに前記第１の被覆
層に剪断弾性変形を生じさせるステップと、 前記光透過部材の変位量及び付加した荷重値に基づい
て、前記第１の被覆層の剪断弾性率または引張弾性率を
算出するステップと、を備えた光ファイバ被覆の物性評
価方法。1. A light transmitting member, a first coating layer that surrounds the light transmitting member and is an elastic body, and surrounds the first coating layer and has a tensile elastic modulus higher than that of the first coating layer. A method for evaluating the physical properties of the first coating layer of a coated optical fiber having a high second coating layer, comprising cutting the coated optical fiber by a plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member. Thereby, a step of producing a sample whose both end surfaces are parallel, a step of holding the sample by fixing the second coating layer, and a step of pressing only the light transmitting member to apply a load,
Applying a displacement to the light transmitting member and causing a shear elastic deformation of the first coating layer, and a shear elasticity of the first coating layer based on a displacement amount of the light transmitting member and an applied load value. A method for evaluating physical properties of an optical fiber coating, which comprises a step of calculating a modulus or a tensile modulus.
ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ被覆の物
性評価方法。2. The physical property evaluation method for an optical fiber coating according to claim 1, wherein the direction in which the load is applied is a vertical direction.
一致する状態で配置することによりサンプル集合体と
し、複数の前記サンプルに対して前記荷重を次々に付加
することを特徴とする請求項１または２に記載の光ファ
イバ被覆の物性評価方法。3. The sample aggregate is formed by arranging a plurality of the samples in a state where their both end surfaces are aligned with each other, and the load is applied to the plurality of the samples one after another. Alternatively, the method for evaluating the physical properties of the optical fiber coating described in 2.
取り囲み弾性体である第１の被覆層、及びこの第１の被
覆層のまわりを取り囲み前記第１の被覆層よりも引張弾
性率の高い第２の被覆層を備えた被覆光ファイバであっ
て、 前記光透過部材の中心軸線方向に垂直な平面によって前
記被覆光ファイバを切断することにより両端面が平行な
サンプルを作製し、複数の前記サンプルをそれらの両端
面が一致する状態で配置することによりサンプル集合体
とし、前記サンプル集合体を保持することにより前記サ
ンプル集合体に含まれる前記サンプルの前記第２の被覆
層を固定し、複数の前記サンプルに対して前記光透過部
材を押して荷重を次々に加えることにより前記光透過部
材に変位を与えるとともに前記第１の被覆層に剪断弾性
変形を生じさせ、さらに前記光透過部材の変位量及び付
加した荷重値に基づいて前記第１の被覆層の剪断弾性率
を算出したときのこの剪断弾性率が０．０５ｋｇ／ｍｍ
2 以下であることを特徴とする被覆光ファイバ。4. A light transmissive member, a first coating layer surrounding the light transmissive member and being an elastic body, and having a tensile modulus of elasticity higher than that of the first coating layer surrounding the first coating layer. A coated optical fiber having a high second coating layer, wherein a sample having both end surfaces parallel to each other is prepared by cutting the coated optical fiber by a plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member. A sample assembly by arranging the sample in a state where their both end surfaces are aligned, and fixing the second coating layer of the sample contained in the sample assembly by holding the sample assembly, The light transmitting member is pressed against the plurality of samples to apply a load to the light transmitting member so that the light transmitting member is displaced and shear elastic deformation is generated in the first coating layer. The shear modulus is 0.05 kg / mm when further calculating the shear modulus of the first coating layer based on the displacement amount and the added load value of the light transmission member
A coated optical fiber characterized by being 2 or less.
取り囲み弾性体である第１の被覆層、及びこの第１の被
覆層のまわりを取り囲み前記第１の被覆層よりも引張弾
性率の高い第２の被覆層を備えた被覆光ファイバであっ
て、 前記光透過部材の中心軸線方向に垂直な平面によって前
記被覆光ファイバを切断することにより両端面が平行な
サンプルを作製し、複数の前記サンプルをそれらの両端
面が一致する状態で配置することによりサンプル集合体
とし、前記サンプル集合体を保持することにより前記サ
ンプル集合体に含まれる前記サンプルの前記第２の被覆
層を固定し、複数の前記サンプルに対して前記光透過部
材を押して荷重を次々に加えることにより前記光透過部
材に変位を与えるとともに前記第１の被覆層に剪断弾性
変形を生じさせ、さらに前記光透過部材の変位量及び付
加した荷重値に基づいて前記第１の被覆層の引張弾性率
を算出したときのこの引張弾性率が０．１５ｋｇ／ｍｍ
2 以下であることを特徴とする被覆光ファイバ。5. A light-transmitting member, a first coating layer that surrounds the light-transmitting member and is an elastic body, and surrounds the first coating layer and has a tensile elastic modulus higher than that of the first coating layer. A coated optical fiber having a high second coating layer, wherein a sample having both end surfaces parallel to each other is prepared by cutting the coated optical fiber by a plane perpendicular to the central axis direction of the light transmitting member. A sample assembly by arranging the sample in a state where their both end surfaces are aligned, and fixing the second coating layer of the sample contained in the sample assembly by holding the sample assembly, The light transmitting member is pressed against the plurality of samples to apply a load to the light transmitting member so that the light transmitting member is displaced and shear elastic deformation is generated in the first coating layer. The tensile modulus 0.15 kg / mm when the calculated tensile modulus of the first coating layer based on further displacement and the added load value of the light transmission member
A coated optical fiber characterized by being 2 or less.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7008202A JP2725620B2 (en) | 1994-04-07 | 1995-01-23 | Evaluation method of physical properties of optical fiber coating |
| US08/589,326 US5644669A (en) | 1995-01-23 | 1996-01-22 | Physical property evaluation method for optical fiber coating, and coated optical fiber |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP6-69534 | 1994-04-07 | ||
| JP6953494 | 1994-04-07 | ||
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| JP2725620B2 JP2725620B2 (en) | 1998-03-11 |
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| JP (1) | JP2725620B2 (en) |
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| WO2016011775A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 河海大学 | Multi-target multi-degree-of-freedom static and dynamic test apparatus and method for distributed sensing optical fiber |
| CN113484236A (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-08 | 湖北华鑫光电有限公司 | Lens dispensing bonding force measuring device and method |
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- 1995-01-23 JP JP7008202A patent/JP2725620B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2725620B2 (en) | 1998-03-11 |
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