JPS6338910A - 光ケ−ブル - 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〕 本発明は光ケーブルに関し、とくに長期信願性に優れた
海底光ケーブルに好適な光ケーブルの構造に関するもの
である。

〔従来の技術〕

光ケーブルで、とくに長期イδ頼性を要求される海底光
ケーブルの場合は、深海での水圧に耐え、また、布設中
の光ケーブル張力を支えるために、耐水圧、耐伸び張力
などの外部条件を配慮することが設計上要求される。第
４図に従来のこの種の光ケーブルの断面構造を示す。中
心に光ファイバを収納した光ユニット４１　を配して、
その周囲を、たとえばピアノ線などの複数の鋼線２を撚
り合せてとり囲み抗張力線体を形成し、この抗張力線体
を銅管３で水密の状態に被覆する。銅管３は水密構造を
達成するとともに、鋼線２の撚鋼線層に喰い込ませて、
銅管３と鋼線２とが合体して複合体を形成することによ
り、耐水圧層の機能を果たしている。この銅管３は給電
導体として用いられているので、海底ケーブルとして使
用するときの海水との絶縁を保持するため、絶縁被覆４
を銅管３の外周に施した構造としている。

第５図に中心の光ユニット４１の断面構造を例示する。

中心抗張力線５の周囲に複数の光７アイバ６を撚り合せ
、外被８との間の隙間を防水樹脂７で充填した構造を備
えている。この構造例のように、光ユニット４１　内の
空隙を完全に防水樹脂７で充填し、空隙を作らない構造
としたのは、万一、光ケーブルに障害が発生して、海水
が光ケーブル内部に浸入したとき、光ケーブルの軸方向
に海水が伝播して被害が広がるのを防止するためである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

光ファイバの伝送特性を安定に保つためには、光ファイ
バに側圧が加わったときに生じるマイクロベンド損失増
加を防止することが重要である。

第５図に示した、とくに海底ケーブルとして適用される
構造の光ユニットの場合、走水防止機能を達成するため
に、光ユニット４１全体を防水樹脂７で充填しているこ
とから、光ファイバ６は、常時、周囲から光ユニット４
１への接触圧力が伝達され、何らかの側圧が加わった状
態になっている。

正常状態では、この光ファイバ乙に常時伝達さ牡る側圧
は、光ファイバ６の損失増加が起きないよう十分小さい
値に維持するよう設計されているが、万一、光ケーブル
に不測の外力が印加された場合には、過大な側圧となっ
て光ユニット４１は加圧状態が続くことになり、この側
圧が光ファイバ６にも伝達されるという問題が生ずる。

また鋼線２は、水分中では極めて腐蝕し易いので、銅管
５に傷のあった場合には、この傷を通して水分が内部へ
侵入し、鋼７ＩｉＩ２を腐蝕させて水素ガスを発生し、
この水素ガスが光ユニット４１　内にも侵透し、光７ア
イパ６にも透過して伝送損失の増加を起す原因ともなる
（たとえば、野口他「水素の影響による光ファイバの損
失増加と光フアイバケーブルの長期損失安定性」電子通
信学会論文誌’８５／７マｏＬ、Ｊ６Ｂ−ＢＮｏ、７．
７９５／８０２頁、１９８５）。

さらに、外部から水分が侵透しないときでも、光ユニッ
ト４１　自体の含有する水分が、長期間には鋼線２の表
面を緩慢に腐蝕させて水素ガスを発生させるという問題
もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は従来の問題点を解決するため、複数の光ファイ
バを収納した光ユニットの周囲に鋼線を撚り合せた外周
を銅管で水密に蓋った外周に絶縁被覆を施した構成の光
ケーブルにおいて、光ユニットは、表面に軸方向に連続
する溝を刻設した線状体の溝に光ファイバを収納した外
周に熱可塑性樹脂による被頃を施して構成し、光ユニッ
トを水密に第１の鋼管で覆い、第１の銅管の外周に耐側
圧かつ張力補強の鋼線を層状に撚り合せた撚鋼線層を備
え、撚鋼線層の外層に、撚鋼線層を固定する第２の鋼管
を設け、第２の鋼管の外周に絶縁体からなる被覆を施し
た構造を備えていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、光ファイバを溝付線状体の溝の中に収納する
ことから、光ファイバは外力と遮断された状態におり、
光ユニットに印加される外力による側圧の影響はなく、
シたがってマイクロペンド損失増加は起らない。さらに
第１および第２の鋼管と撚鋼線層により形成される複合
体は、光ケーブルに対する引張り強度ｌ保圧するととも
に、外部からの圧壊力に対しても耐圧層としての機能を
備えている。また、ｔＪ２の鋼管に傷が存在しても、侵
入する水分と鋼線の腐蝕による水素ガスの発生は第１の
鋼管で阻止され、光ファイバへの影響はなく、一方、光
ユニツト自体の含有する水分も第１の鋼管に阻止され、
鋼線に達しないので鋼線の腐蝕による水素ガスの発生も
起らず、第１および第２の鋼管構成は、光ケーブルの内
部から、および外部からの水分の影響を防止する作用を
有している。以下図面にもとづき実施例について説明す
る。

〔実施例〕

第２図に本発明に係る光ユニット１の一実施例の断面構
造を示す。中心抗張力線５を内部に含む、熱可塑性樹脂
からなる、表面に溝を創設し丸溝付線状体（以下線状体
という。）９の溝中に光７アイバ６が収納されている。

線状体９の外周に、さらに熱可塑性樹脂からなる外被１
０が施されている。

線状体９の溝の数は、必要な光ファイバの数を収納する
のに適合して選定すｔばよ＜、本実施例では６箇の例を
示している。また−箇の溝に複数本の光ファイバ６を収
納することも自由である。

溝の軸方向の刻設形態は、一方向に螺旋状になっていて
も、または反転しながら蛇行していても、或いは真直に
なっていてもよい。さらに、溝の中に光ファイバ６を収
納するときに、光ファイバ６に微小たるみを与えておく
と、光ケーブルを、たとえば深海に布設するときの光ケ
ーブルの伸び、すなわち典形的には０．２〜０．５％の
伸びが加わったときに、光ファイバ６は、わらかしめ与
えられているたるみの値だけ伸び歪が小さくなり、破断
の危険が減少し、信頼性のうえで好ましい。また光ケー
ブルの走水防止特性を確保するうえで、溝の空隙を防水
樹脂１１　で完全に充填することが望ましい。

外被１０は、光ケーブルの製造に際しての次工程で、鋼
管を加熱して加工する際に発生する熱を光ファイバ６に
伝導させないための遮熱層としての機能と、防水樹脂１
１が流出しないための障壁としての機能を併せもつもの
である。遮熱層としての機能上からは、耐高温性のよい
材料を選ぶことが好ましい。

線状体９の材料としては、熱可塑性樹脂として、たとえ
ばポリエテレン、塩化と、；−ルが適用され、外被１０
の材料としては、たとえばボリエｔし／、弗化樹脂など
が適用される。

第６図に本発明に係る光ユニット１の他の実施例の断面
構造を示す。本実施例は、線状体１２として金属性のも
のを使用している。金属を用い九場合は、耐圧壊強度の
点で、第２図の実施例における熱可塑性の材料の場合よ
りもさらに性能向上が図れる。第３図において第２図と
同じ符号は同じ部分を示す。

なお第２図および第５図に示した本発明しζ係る光ユニ
ットのそれぞれについて、遮熱層を次工程で必要としな
いとぎは、外被１０を省略して使用する。

第１図は、第２図または第３図に示した構造の光ユニッ
トを中心に配した本発明の光ケーブルの実施例の断面構
造図でおる。光ユニット１の外周に密着して、第１０銅
９１３を水密に被せる。通常の加工としては、銅テープ
を縦添えして円筒状に成形し、突き合わせて接合部を熔
接し、さらに引落して縮径し、光ユニツト外径に一致さ
せる手法による。このとき、光ユ、ニット１の外被１０
は遮熱層として機能し、光ファイバ６を保護している。

また走水防止のためには、銅管１５と光ユニット１の外
被１０との隙間に防水樹脂を充填すると効果的であり、
本発明の一態様でろる。

第１の銅管１３の外周に、光ケーブル張力補強用の鋼線
１４を層状に、本実施例では一層に撚り合わせ、鋼線１
４の層の外周を第２の銅Ｗ′１５により覆い、この銅管
１５を鋼線１４に喰い込むように加工することにより鋼
線１４の撚りを固定し、光ケーブルの布設中に鋼線１４
の撚りのずれや、ゆるみなどの発生を抑止する。走水防
止のためには、撚り合わせた鋼線１４の相互の隙間も防
水樹脂１６で充填することが好ましい。第２の銅管１５
で覆われた集合体の外周に絶縁体１７にエリ被覆を施し
、本発明の光ケーブルは形成される。また本発明の光ケ
ーブルは、布設環境により、外傷防止のため絶縁体１７
による被覆の周囲に、さらに鎧装を施した構造とする例
もあり、本発明の態様に含まれる。

上述の実施例からも明らかなように、光ファイバ６は、
線状体９または１２の表面に刻設した溝の中に収納され
ているので、外力から遮断され之状態にあり、如何なる
外力が光ユニット１に印加されても、光ファイバ６は側
圧の影響を受けることなく、マイクロベンド損失が増加
する危惧はない。従って布設も含めて、長期間にわたり
安定な伝送特性が保証される。なお溝中に充填される防
水樹脂は、通常ジエリなどのような粘性体が用いられる
ので、実質的に変形圧力を伝搬する作用はなく、マイク
ロベンドの問題は生じない。

また第１と第２の２箇の銅管１３および１５と、ｗ４纏
１４を撚り合せた撚鋼線１１とにより形成される複合体
は、光ケーブル引張り強度を保証するとともに、周囲か
ら印加される外圧、たとえば海底ケーブルに本発明の光
ケーブルを用いたときの水圧による圧壊力に対しても、
耐圧層としての機能を果たしている。ま九第２の銅管１
５に傷が存在しても、侵入する水分と鋼′ｍ１４の腐蝕
による水素ガスの発生は、第１の銅管１３で阻止されて
光ファイバ６への影響はない。一方、光ユニット１自体
の含有する水分も、第１の銅管１５によって阻止されて
鋼線１４に達しないので、鋼線１４の腐蝕による水素ガ
ス発生の危険もない。すなわち、２！ｉの銅管１３およ
び１５は、光ケーブルの内部と外部からの水分の浸透を
防止するうえで重要な役割を果たしている。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明による光ケーブルは、第１図
乃至第６図の実施例に示した構造を備えた構成で多るこ
とから、光ファイバのマイクロベンド損失の増加を防止
し、また光７アイパの伸び歪による強度劣化に対しても
、劣化を減少させて長期間にわたり高い信頼性を確保で
きる。また万一の障害時にも、光ケーブル内の走水な防
止するとともに、侵透した水分と鋼線の腐蝕反応による
水素ガスの発生を抑止し、信頼性の向上が図れる。

さらに光ケーブルの特性だけでなく、製造性についても
、光ユニットの遮熱外被の存在により、鋼管の加工が光
ファイバへの熱影響をとくに配慮する必要がなく、刀ロ
エ上の好適条件を選んで実施できることから、加工性、
生産性が同上する。

また光ユニットの製造についても、外被を施すことから
光ファイバや充填樹脂の飛び出し、流出が阻止でざるの
で、光ファイバを収納する線状体の溝は必ずしも螺旋で
ある必要はなく、真直ぐでもよく、形状について特定の
制限はない。溝が真直でちる場合には、光ファイバの溝
への挿入は、螺旋状の場合におけるピッチとの同期を考
慮する必要が−２〈なり、外被の押出加工の工程で単に
縦添えなしながら光ファイバを供給することで十分であ
る。従って回転ゲージを使用しないで済み、製造装置の
小形化に併せて加工速度の高速化が容易に実現でき、光
ケーブルの低価格化が図れ経済化のうえでも効果が大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ケーブルの実施例の断面構造図、 第２図および′ｓ３図はそれぞれ本発明に係る光ユニッ
トの実施例の断面構造図、 第４図は従来の光ケーブルの断面構造図、第５図は従来
の光エニットの断面構造図である。 １．４１・・・光ユニット ２．１４・・・鋼線 ３　、１３　、１５・・・銅管 ４・・・絶縁被覆 ５・・・中心抗張力線 ６・・・光７アイパ ７　、１１　、１６・・・防水樹脂 ８．１０・・・外被 ９．１２・・・溝付線状体 １７・・・絶縁体 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代　理　人　弁理士玉蟲久五部 ４１、尤ユニット 従来の光ケーブル１ｔＪＴ面構造図 第　　４　　図 ４１、光ユニ・ソト 従来の光ケーブルの光ユニ・ソト断面構造図策　　５　
　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光フアイバを収納した光ユニットの周囲に
   鋼線を撚り合せた外周を銅管で水密に覆つた外周に絶縁
   被覆を施した構成の光ケーブルにおいて、 前記光ユニツトは、表面に軸方向に連続する溝を刻設し
   た線状体の前記溝に光フアイバを収納した外周に熱可塑
   性樹脂による被覆を施して構成し、前記光ユニツトを水
   密に第１の銅管で覆い、前記第１の銅管の外周に耐側圧
   かつ張力補強の鋼線を層状に撚り合せた撚鋼線層を備え
   、 前記撚鋼線層の外層に前記撚鋼線層を固定する第２の鋼
   管を設け、 前記第２の銅管の外周に絶縁体からなる被覆を施した構
   造を備えてなる ことを特徴とする光ケーブル。
2. （２）前記線状体は、中心に拡張力線を含む熱可塑性樹
   脂からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光ケーブル。
3. （３）前記線状体は、金属からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光ケーブル。
4. （４）前記線状体の溝は、前記光ユニツト内部を水密に
   する防水樹脂で充填してなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光ケーブル。
5. （５）前記第１銅管と第２の銅管で挟まれた撚鋼線層の
   撚鋼線相互間の空隙は、防水樹脂により充填してなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ケーブル
   。