JPS592881B2 - 光学繊維リボン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学繊維リボンに係る。

もし光学繊維が不均等な応力を受けるならば、実質的な
損失が生じ得ることはよく知られている。

したがつて、光学繊維に応力が加わるのを防止すること
は有利である。米国特許第３９８４１７２号には、光学
繊維にある程度の横方向および縦方向の動きを許すよう
に光学繊維とそのシースとの間に“ゆるく結合された”
構造を用いることによつて、光学繊維に応．力が加わる
のを防止できることが示唆されている。

光学繊維に応力が加わるのを防止する他の方法は、光学
繊維がうねつた経路に従うように二つの熱可塑性フイル
ムの間に光学繊維を埋込むことである。うねつた経路は
リボンが伸長を受けることを許す。このような方法は米
国特許第３９３７５５９号に示されている。

光学繊維の束をそれよりも直径の大きい補強部材ととも
に包被媒体中に埋込む方法も既によく知られており、た
とえば米国特許第３８８７２６５号に示されている。

しかし、この特許では包被媒体が必然的に光学繊維束を
補強部材と機械的に結合させることになる。光学繊維の
リボンを心線のまわりにらせん状に巻付け、その上を保
護シースで被覆することにより光学繊維ケーブルを製造
する方法も既によく知られている。

代表的なこの種の光学繊維ケーブルは米国特許第３８８
３２１８号および同第３９３７５５９号に示されている
。

従来の光学繊維リボンの主な問題点の一つは、リボンを
伸長させる応力および衝撃力にリボンが耐えられず、光
学繊維の損傷に至ることである。

電気ケーブルを製造するのに用いられる機械と同一の機
械で光学繊維ケーブルを製造し得ることが望ましい。し
かし、その実現は比較的困難である。なぜならば、電気
ケーブルの製造に用いられる装置はケーブルを構成する
撚り線の取扱が比較的粗雑であつてよいが、光学繊維ケ
ーブルは銅導体により耐えられ得る歪に耐えることがで
きないからである。さらに、従来の光学繊維リボンはケ
ーブル製造機械により加えられる苛酷な取扱に耐え゛る
ことができないので、従来の光学繊維ケーブルの品質は
所望の品質に達していない。本発明の目的は従来の光学
繊維リボンの欠点を克服すること、すなわち大きな軸線
方向および横方向の力ならびに衝撃に耐え、リボンを構
成する光学繊維に損傷を生じない光学繊維リボンを提供
することである。

したがつてまた本発明は、光学繊維ケーブルの製造に通
常の電気ケーブル製造機械を用いても、ケーブル製造機
械によつて光学繊維が損傷を受けることのない光学繊維
リボンを提供するものである。本明細書において光学チ
ャネルという用語は光学繊維および光学繊維束を指すの
に用いられている。

本発明によれば、光学チャネルはリボン構造のなかで４
浮動”することを許されている。

すなわち光学チャネルはリボンのどの部分とも結合して
いない。光学チヤネルを浮動させることは、光学チヤネ
ルよりも直径が大きい二つの補強部材の間に各チャネル
を配置することにより実現されている。適当なシースが
補強要素および光学チヤネルの組立体を包囲し、また補
強要素に接着されている。その結果、もしなんらかの伸
長応力がリボンの二点間に加えられた場合、リボンのそ
の部分は補強部材の物理的特性に従つて伸長するが、光
学チヤネルは浮動しているので、光学チヤネルの実際の
伸長ぱもつと大きな間隔にわたつて生ずる。こうして、
リボンに加えられる伸長応力の影響は実際の光学チャネ
ルに関しては軽減される。さらに、補強部材の直径が光
学チヤネルの直径よりも大きいので、りボンベの衝撃力
は補強部材により吸収される。補強部材の種類とリボン
の用途によつては、補強部材が光学繊維の表面をすりむ
くのを防止するため、光学チャネルと補強部材との間に
クツシヨン・テープを挟むことが望ましい。さらに、本
発明のリボン構造によれば、従来は得られなかつた製造
上の利点が得られる。

もし二つの補強部材が並行して用いられており、またシ
ースが補強部材に確実に接着されていれば、幅の広いリ
ボンを製作し、それを二つの補強部材の間で長手方向に
切り裂いて幅の狭いリボンを得ることができる。以下、
図面により本発明を一層詳細に説明する。

まず第１図を参照すると、光学リボン１０は、本発明に
したがつて、複数の細長く同一平面内の補強部材１２と
、それぞれ少なくとも二つの補強部材の間に位置する光
学チヤネル１４とを含んでいる。上記のように、光学チ
ヤネル１４はそれぞれ一つあるいはそれ以上の光学繊維
から成り、少なくともそのいくつかは弾性係数の高い材
料で構成されている。リボン組立体は全体としてシース
１６により保持されており、このシースは、補強部材の
各々に接着されているが、補強部材の直径が光学チヤネ
ルの直径よりも大きいので光学チヤネルには接着されて
いない。上記のように、補強部材の直径が光学チヤネル
の直径よりも必然的に大きいので、シース１６は光学チ
ヤネルに接着しない。

しかし、補強部材が、光学チヤネルが押しつぶされない
ように保護し、また伸長に耐える強度をリボンに与える
。したがつて補強部材は、光学チャネルをすりむくこと
がないように比較的滑かな表面を有すること、また光学
チャネルが押しつぶされないように保護するためそれ自
体を押しつぶそうとする力に耐えることが必要である。
加えて、補強部材は長手方向に弾性的であり、また利用
可能な材料のなかで高いヤング率を有するべきである。
補強部材の材料として適当と考えられるものは、黄銅メ
ツキした鋼線（ホースワイヤとしてよく知られているも
の）、ガラス繊維で補強したａ）ｊ臥デユポンからＫＥ
ＶＬＡＲという商品名で販売されている繊維を一例とす
るアラミド（Ａｒａｍｉｄ）繊維、およびプラスチツク
単フイラメント線である。さらに、アルミナ、グラフア
イトあるいはホウ素繊維も補強部材に使用できるが、こ
れらは比較的高価であるため好ましくはない。補強部材
を誘電材料で構成すれば補強部材が電気的干渉信号を運
ばないという追加的な利点が得られる。加えて、光学チ
ヤネルが補強部材により隔離されているので、補強部材
はチヤネル間の漏話に対する障壁の役割をする。光学チ
ヤネル１４は、プラスチツク外被の光学繊維ではその性
能が水により影響されるので、ガラス外被の光学繊維で
あることが好ましい。

もし環境および（あるいは）用途が許せば、プラスチツ
ク心線−プラスチツク外被の光学繊維あるいはプラスチ
ツク外被シリカ光学繊維を使用することも結晶形光学繊
維を使用することも可能と考えられる。さらに、必要で
あれば、これらの光学繊維の束が光学チヤネルを構成し
てもよい。光学リボンを包囲するシースはラミネーシヨ
ンプロセスにおいて、上側および下側テープをそれらの
縁部で互いに接着し、また両テープを補強部材に接着す
ることにより形成されることが好ましい。

必要であれば、リボン・シースを押出しプロセスにより
形成することもできるが、ケーブル製造プロセスにおい
てインラインで光学繊維リボンを形成するのにはラミネ
ーシヨンープロセスのほうが適している。重ね合わされ
るテープは、熱あるいは圧力により活性化される接着剤
で被覆されたポリマー・テープであることが好ましい。
加えて、熱あるいは圧力により活性化される適当な接着
剤で被覆された有機エラストマー・テープおよび金属箔
テープも、シース１６のための重ね合わせテープの材料
として考えられる。光学チヤネルが位置する補強部材間
の空間は剛性率が低くかつ粘度が低い流体たとえば空気
で満たされている。

しかし必要であれば、一部あるいは全部を他の流体で満
たしてもよく、その一例は湿気の出入口をふさぎかつ相
対運動の点でも改善効果のあるシリコン液である。第２
図および第３図は本発明の別の実施例を示すものであり
、一対の細長い補強部材１８が二つの光学チヤネル２０
の間に位置している。

第１図の実施例と同様に、テープ２２ａおよび２２ｂか
ら成るシース２２が補強部材を包囲し、それに接着され
ている。第２図および第３図から明らかなように、光学
繊維リボンを比較的広い幅で製作し、それを一対の補強
部材の間で長手方向に切り裂いて、所望の幅と光学チャ
ネル数とを有する光学繊維リボンを得ることもできる。
リボンの切り裂きを容易にするため、隣接補強部材が互
いにわずかに間隔をおいていることは好ましい。第３図
では追加的なクツシヨン・テープ２４が光学チヤネル２
０と補強部材１８との間に挟み込まれている。

クツシヨン・テープ２４は、補強部材１８の表面が光学
チヤネル２０をすりむきやすい場合に設けられる。クツ
シヨンテープ２４は、ポリマー材料であることが好まし
く、また補強部材１８およびシース２２には接着されて
いるが、光学繊維２０には接着されていない。クツシヨ
ン・テープ２４は、すりむきに対する保護作用のほかに
、光学繊維間の漏話に対する追加的な保護を行う光学的
シールドとして作用し得る。クツシヨン・テープ２４が
少なくともわずかに弾性的であるこ 二と、またその光
学チヤネルとの接触面がテープに対して相対的に光学繊
維の自由な運動を許すことは必要である。必要であれば
、リボンに色彩コードを与えるように、クツシヨン・テ
ープを適当な着色剤で着色することができる。第４図に
は本発明の光学繊維リボンおよびそれを用いた光学繊維
ケーブルの製造装置が線図で示されている。

装置の初段において、スプール３０から供給された補強
部材と、スブール３２から供給された外側テープと、ス
プール３４から供給さｊれたクツシヨン・テープとが一
対のローラ３６と成形・接着装置３８とを通過し、そこ
でクツシヨン・テープが、あとで光学チヤネルを受け入
れることになる凹所を形成するように、成形されかつ補
強部材のまわりに接着され、また外側テープが；補強部
材に適当に接着される。クツシヨン・テープを必要とし
ない場合には、それを挟み込む工程が省略されることは
当業者に明らかであろう。第一の成形・接着装置３８の
あとで、スプール４０から供給された光学チヤネルとス
プール４２から供給された内側テープとが第二の成形・
接着装置４４を通過し、そこで内側テープが補強部材お
よび外側テープに接着される。成形・接着装置４４を通
過することにより光学繊維リボンは完成される。次に、
スプール４６から供給されたケーブル心線が光学繊維リ
ボンとともに成形装置４８を通過し、そこで光学繊維リ
ボンが心線のまわりにらせん状に巻付けられる。次いで
、心線およびそのまわりにらせん状に巻付けられた光学
繊維リボンは押出機５０を通過し、そこでケーブルにジ
ヤケツトがかぶせられる。押出機５０から出た後、光学
繊維ケーブルは牽引キヤプスタンを通過して、巻取りリ
ールに巻取られる。ケーブルの心線は比較的大きな引張
強度と、リボンが置かれる角度により決定される直径と
を有するべきである。

加えて、心線はある程度弾性的であるべきである。心線
の適当な材料はガラス繊維あるいは樹脂マトリツクス中
のＰＲＤであることが見い出されている。以上に本発明
の好ましい実施例を説明してきたが、種々の変更が当業
者により行われ得ることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学繊維リボンの断面図である。 第２図および第３図はそれぞれ本発明による光学繊維リ
ボンの別の実施例の断面図である。第４図は本発明によ
る光学繊維リボンおよび光学繊維ケーブルのインライン
製造装置の線図である。１０〜光学繊維リボン、１２〜
補強部材、１４〜光学チヤネル、１６〜シース、１８〜
補強部材、２０〜光学チヤネル、２２〜シース、２４〜
クツシヨン・テープ、３０〜補強部材供給スプール、３
２〜外側テープ供給スブール、３４〜クツシヨン・テー
プ供給スプール、３６〜ローラ、３８〜成形・接着装置
、４０〜光学繊維供給スプール、４２〜内側テープ供給
スプール、４４〜成形・接着装置、４６〜ケーブル心線
供給スプール、４８〜成形装置、５０〜押出機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学繊維リボンに於て、前記光学繊維リボンの軸線
   に対して平行に延びる一対の平行で細長く実質的に同一
   の平面内に配置された補強部材と、前記一対の補強部材
   の間の空間に位置し前記補強部材と同一の平面内に配置
   されかつ前記光学繊維リボンの軸線に対して平行に延び
   る光学チャネルと、前記補強部材と前記光学チャネルと
   を包囲しかつ前記補強部材に接着されたシースとを含み
   、前記補強部材と前記光学チャネルの相対的寸法は前記
   シースと前記光学チャネルの間の接着が実質的に阻止さ
   れるように選定され、また前記一対の補強部材間の間隔
   は前記光学チャネルが前記補強部材および前記シースに
   対して相対的に実質的に自由に動き得るように選定され
   ていることを特徴とする光学繊維リボン。 ２ 特許請求の範囲第１項の光学繊維リボンに於て、前
   記シースは互いにその縁部で接着された一対の平行で細
   長いポリマー・テープを含むことを特徴とする光学繊維
   リボン。 ３ 光学繊維リボンに於て、前記光学繊維リボンの軸線
   に対して平行に延びる一対の平行で細長く実質的に同一
   の平面内に配置された補強部材と、前記一対の補強部材
   の間の空間に位置し前記補強部材と同一の平面内に配置
   されかつ前記光学繊維リボンの軸線に対して平行に延び
   る光学チャネルと、前記補強部材から前記光学チャネル
   を隔離するクッション・テープと、前記補強部材と前記
   光学チャネルと前記クッション・テープとを包囲しかつ
   前記補強部材に接着されたシースとを含み、前記補強部
   材と前記光学チャネルの相対的寸法は前記シースと前記
   光学チャネルの間の接着が実質的に阻止されるように選
   定され、また前記一対の補強部材の間の間隔は前記光学
   チャネルが前記補強部材およびシースに対して相対的に
   実質的に自由に動き得るように選定されていることを特
   徴とする光学繊維リボン。 ４ 特許請求の範囲第３項の光学繊維リボンに於て、前
   記クッション・テープは前記シースとの接触点に於て前
   記シースに接着されていることを特徴とする光学繊維テ
   ープ。 ５ 光学繊維リボンに於て、互いに隣接して一対となり
   かつ隣り合つた対の間に空間を形成する複数対の互いに
   平行で実質的に同一の平面内に配置された複数個の細長
   い補強部材と、前記空間の各各に配置された細長い光学
   チャネルと、前記補強部材と前記光学チャネルとを包囲
   しかつ前記補強部材に接着されたシースとを含み、前記
   補強部材と前記光学チャネルの相対的寸法は前記シース
   と前記光学チャネルの間の接着が実質的に阻止されるよ
   うに選定され、また前記補強部材の隣り合つた対の間の
   間隔は前記光学チャネルが前記補強部材および前記シー
   スに対して相対的に実質的に自由に動き得るように選定
   されていることを特徴とする光学繊維リボン。 ６ 光学繊維リボンに於て、互いに隣接して一対となり
   かつ隣り合つた対の間に空間を形成する複数対の互いに
   平行で実質的に同一の平面内に配置された複数個の細長
   い補強部材と、前記空間の各各に配置された細長い光学
   チャネルと、前記補強 部材の対から前記光学チャネル
   を隔離するクッション・テープと、前記補強部材と前記
   光学チャネルと前記クッション・テープとを包囲しかつ
   前記補強部材に接着されたシースとを含み、前記補強部
   材と前記光学チャネルの相対的寸法は前記シー スと前
   記光学チャネルの間の接着が実質的に阻止されるように
   選定され、また前記補強部材の隣り合つた対の間の間隔
   は前記光学チャネルが前記補強部材および前記シースに
   対して相対的に実質的に自由に動き得るように選定され
   ていることを特 徴とする光学繊維リボン。 ７ 特許請求の範囲第６項の光学繊維リボンに於て、前
   記クッション・テープは前記シースとの接触点に於て前
   記シースに接着されていることを特徴とする光学繊維リ
   ボン。