JPS612110A - 光フアイバ多心素線 - 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、通信用光ファイバ心線の主たる構成部材であ
る光ファイバ緊線に関するものである。

・（従来の技術） 光ファイバ心線とは、光ファイバ緊線に保護被覆を施し
たもので、光ファイバテーブルを構成する最小単位であ
る。

本発明は、光ファイバ緊線に関するもので、この保障被
覆の構造には限定されない。

第２図は従来の最も一般的な光ファイバ心線の構造を示
す断面図であって、ｌは光ファイバ・２は１次被覆、８
は２次被覆、４は心線外被である０２次被覆としてはシ
リコーン樹脂、心線外被にはナイロンがよく用いられて
いる。１次被覆の材料や寸法についてはまちまちであり
、被覆厚が１μｍ程度のものから数１０μｍのもの、ま
たは２次被覆をかねて数１００μｍになっているものな
どさまざまである。

この光ファイバを接続する場合には、通常、１次被覆を
も除去して行うが、１次被覆を薄く、かつその寸法精度
を高めることにより、１次被覆をつけたまま接続できる
ようにした心線もある。光ファイバ緊線という言葉は定
義があいまいである・が、ここでは、心線から接続に不
都合な被覆を除去した構成と定義する。したがって、１
次被覆を除去することが前提の心線では裸の光ファイバ
自体が光ファイバＸＭであり、また１次被覆をつけたま
ま接続することが前提の心線では、１次被覆がついた状
態の光ファイバを光ファイバ素線と呼ぶことになる。

さて第２図の光ファイバ心線では、心線１本について光
ファイバが１本しか収容されていない。

光ファイバの外径が０．１鴎程度であるのに対して、心
線の外径は通常ｌ關に近い寸法にするため、光ケーブル
に収容される光ファイバの数は、この心線径の制約を受
ける。この制約を解消するため、第８図に示すような断
面構造をもつ光ファイバ素線が提案されている。

これは光ファイバ７本を互いに融着して束ねた構造にな
っている。光ファイバ自体（通常は石英ガラス）が融着
している。５は融着箇所、６は空洞、７は光ファイバコ
アである。（なお第２図では、光ファイバのコアの図示
は省略した。）この・光ファイバ緊線を被覆すると第２
図に示した心線と外観が同じではあっても、実効的に光
ファイバが７本人った心線ができるので、光ケーブルに
おいて高密度化を容易に図ることができることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ・しかし、この光ファイバ素線における問題は接続にあ
る。たとえば、全く同じ形状寸法の光ファイバ素線を接
続する場合を考えると、■溝等で互いの位置決めをする
ことは容易である。

しかし通常行われる融着接続（これは放電や炭酸ガスレ
ーザの熱で光ファイバを溶接する方法である。）では、
溶融部に働く表面張力が悪影・を及ぼす。つまり光ファ
イバの接続においては、光が伝搬する光ファイバのコア
を正確に突き合わせることが必要であるが、それができ
ても表面張力の影智で光ファイバ素線の形状が変化し、
その結果、光ファイバのコアの形状がゆがんだり、また
　。

７本の光ファイバのコアの相互間隔が変わったりする結
果、接続損失が生じてしまう。

また融着接続時には、空洞内の空気も一緒に加熱される
ので、もしこの空気が長手方向に流れ得ない条件の時に
は、空洞内の圧力が大きくなって空洞が膨張する変形も
生じる。このような条件は、両側の光ファイバ心線が短
く、その両端部が封じ切っているような場合にあたる〇 以上述べたのは、接続する光ファイバ緊線の形状が互い
に全く一致している場合であるが、現実には必ず断面寸
法等にばらつきが生じる。たとえば第２図中の単純な光
ファイバ形状であっても、゛その外径寸法は±８μｍの
ばらつきを許容する規格が使用されている。第８図の光
ファイバ素線の場合には、製造時においても融着接続の
場合と同様の表面張力の影善があるので、なおさら形状
寸法がばらつき易い。さらに不都合なことには、このよ
うな複雑な構造ではその寸法・形状の測定自体が難しく
なり、製造時に十分な制御ができない。

したがって第２図の光ファイバと同等の精度を持たせよ
うとすれば、Ｉｎの歩留りが低下する結果、製造価格が
高くなってしまう輝点がある。

またこのような光ファイバ緊線は、このままでは、各光
ファイバのコアに別々の光信号を入れたり、伝搬してき
た光を別々に受けることが困難であるから、第２図に示
すような単心の光ファイバ緊線（この場合は７本になる
）に、いったん接続しなければならない。また実際の通
信線路の構成においても、単心光ファイバＸｉとの接続
が必要な場合が生じ得る。

このような場合、相手側の単心素線７本を第８図と同様
の形状に束ね、■溝等を用いて突き合わせなければなら
ないが、作業に熟練を要し５、また作業に時間もかかる
。

さらにこの緊線の１個の光ファイバのコアに伝搬してい
る光だけを遺沢的に単心光ファイバに接続して取り出す
ことは不可能であり、必ず前述の一括接続の工程を必要
とする。したがって分岐を必要トしない光ファイバのコ
アについては、切断した両面の間に挿入する光ファイバ
の両端面で２回の余分な接続がなされることになる。

またこの緊線は、前記の一括接続ができることが前提と
なるので、その断面寸法は単心を束ねたのと同じになる
から、単心の場合よりも大きくなる。その結果、この緊
線が入った心線の許容曲げ半径は単心線の場合よりも大
きくなってしまうので、この心線はあまり曲げることが
できず、心線接続部の余長処理等に制約が生じる。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこれらの欠点を除去するため、複数の光ファイ
バを一次被覆を介して接着一体化して光ファイバ多心素
線とするものである。以下図面により本発明の詳細な説
明する。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の断面図であって、８は１次
被Ｐｊ１２の溶着（または接着）部である。

この被覆厚は、集合の対象となる光ファイバの外径許容
偏差の士を超えることが望ましい。たとえば、光ファイ
バの外径規格値を１２５μｍ±８μｍとすれば、許容偏
差が８μｍであるからその麦の１・５μｍを超える被覆
厚が望ましい。

なおこの被′！ＩＬは単一材料でもよいが、各光ファイ
バそれぞれの被覆用と各光ファイバ接着用というよう【
こ、２種の材料を層構造にして使いわけてもよい。

この緊線同士の接続では第８図の素線と同様に・共通の
一条のｖｉＩＩを用いて端面を突き合せることができ、
かつ融着接続はずっと容易である。なぜなら加熱部では
被覆は溶けるが燃焼するがして、互いに接触していた各
光ファイバは完全に分離されるので、表面張力は各党フ
ァイバそれぞれに独立して働くことになるからである。

この時の表面張力は、突き合わされた互いの光ファイバ
同士の初期軸ずれをなくすように働くので、有益である
。

この効果は「表面張力による自己調心作用」としてよく
知られている。また加熱部では被覆がなくなる結果、緊
線内部の空洞が外気と通じることになるので、空洞内の
空気の熱膨張の影響を受けることがない。

またこの緊線の製造であるが、各光ファイバの線引きは
個別に行うことができる結果１各光ファイバの形状寸法
の精度は十分確保できる。必要なら、単心の緊線を１次
被覆をつけた状態で製造しておき、伝送特性を検査して
不良品を除くことも可能である。集合の仕方は、この各
単心緊線に再度被覆材料を塗布または噴霧により料理さ
せ、この状態で束ねて固化させる方法が採用きれて、容
易である。

またこの集合した緊線（以後、多心緊線と呼ぶ）は、さ
らに被覆を施して心線昏こする。

なおこの多心素線を単心素線と接続する場合または光源
、受光素子と結合させる場合には、多心素線の被覆を溶
剤や加熱処理にて除去することにより各光ファイバを分
離し、光ファイバを１本ずつ個別に接続または結合する
ことができる。また多心素線の製造において集合時に用
いた被覆材料を集合前の各単心緊線表面の被覆材料と異
なるものを選び、溶剤の選択性を利用すると、はらはら
にした単心緊線の表面を被覆された状態にしておくこと
ができる。これは光ファイバを保護するのに有効である
。

このように、本発明の多心緊線では各ファイバをばらば
らにすることができるので、たとえば心線の途中から単
心素線を取り出して、別の単心素線に接続することも可
能である。

さらにこの多心緊線は、合成樹脂により単心緊線が接着
しているものであるから、その接着部に強いせん断力が
加わればそこがはく離する。したがって心線に強い曲げ
を与えたとしても、光ファイバが破断したり、または疲
労破壊を起こしたりする前に、接着部がはく離する結果
、応力が緩和されるので、機械的強度についても信頼性
が高く、第８図に示した素線よりもはるかに優れている
。

なお第１図に示した発明は単心緊線を７本集合したもの
であるが、このＸＭの数は異なるものでもよい。たとえ
ば各単心ＭＭが相互に瞬接するようにして８本を束ねた
構造をとってもよい。

第４図（ａ）・（ｂｌ＋・（Ｃ）・（（１１は本発明の
他の実施例の断面図であり、第１図の発明とは配列の仕
方や光ファイバの数が異なっている。このように、本発
明では、構造面での自由度が高い。したがって、配列の
仕方をうまく選ぶと、１本の多心素線と別、の多心Ｘ：
線２本を接続するようなことも容易にできる。たとえば
第４図（Ｃ）の多心素ＩＩＪＺ本と、第４図（ｄＪの多
心緊Ｍ２本を接続することは容易である。

これは第４図（ｄ）の多心緊線の光ファイバ配列が、第
４図（０）の多心素線の光ファイバ配列を組み合わせた
ものになっているからである。

なお第４図（ａＪ　、　（ｂ）　、　（Ｃ）’　、　（
ｄＪにおいては、多心素線内に空洞がない。実際上、空
洞は何の役にも立たないから、なくともよい。光ファイ
バ単心素線を束ねながら一括して被覆を施す場合には、
このようになる。また多心緊線の外周の形状も直線的に
なり易い。この場合、各光ファイバについては円周方向
に被覆の厚さが変化することになるが、支障はない。こ
の一括被覆の前に、あらかじめ各光ファイバに融点の高
い材料で被覆を施しておけば、隣接する光ファイバとの
間隔の一定化が容易であるが、裸の光ファイバを一括被
覆することも、被覆条件を適正化すれば可能である。

またここに述べてきた光ファイバ多心素線は、単心素線
の集合時にそれらを互いに撚り合わせて一体化させて製
造してもよい。この場合には、断面において多心素線の
重心からずれた位置にある光ファイバはらせん状に線引
きされることになるが、その撚りピンチを十分大きくと
ることにより、強度面での問題が生じないようにできる
。この場合の利点は、心線が曲げ易くなることである。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の光ファイバ多心素線は、高
密度な光ケーブルを実現でき、また光ファイバ心線の接
続も高能率化ができる。また製造も容易であるから価格
面も有利であるなど、優れた特徴を有するので、光ケー
ブルを用いた通信システムの実用化に大きく寄与するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、 第２図は従来の最も一般的な光ファイバ心線の断面図、 第８図は従来提案されている光ファイバ素線の断面図、 第４図（ａ）　、（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（（１は本
発明の他の実施例の断面図である。 １・・・光ファイバ　　　　２・・・１次被覆８・・・
２次被覆　　　　　４・・・心線外被５・・・融着筒所
　　　　　６・・・空洞７・・・光ファイバのコア ８・・・１次被覆の溶着部または接着部。 特許出願人　　日本［信亀話公社 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に薄い合成樹脂を被覆した複数本の光ファイバ
   を最稠密構造になるように束ねて互いの被覆接触点を溶
   着または接着した構造をもつことを特徴とする光ファイ
   バ多心素線。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ多心素線に
   おいて、素線内の空洞が合成樹脂被覆材料により充てん
   されていることを特徴とする光ファイバ多心素線。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の光ファイ
   バ多心素線において、光ファイバが撚り合わせて束ねて
   あることを特徴とする光ファイバ多心素線。