JPWO2012036031A1 - プラスチック光ファイバユニット、およびそれを用いたプラスチック光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
本発明は、光ファイバ本体と、該光ファイバ本体の外周を被覆する補強層と、から各々なる複数のプラスチック光ファイバを長手方向に束ねて一体化し、該プラスチック光ファイバの束全体を覆うように被覆樹脂を施してなるプラスチック光ファイバユニットであって、前記プラスチック光ファイバの補強層の厚さをＤとし、前記プラスチック光ファイバから前記プラスチック光ファイバユニット外周までの最短距離をＴとするときに、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０の関係を満足する、プラスチック光ファイバユニットに関する。
Description
本発明は、複数本のプラスチック光ファイバで構成されているプラスチック光ファイバ光ユニット、およびそれを用いたプラスチック光ファイバケーブルに関するものである。
大容量の通信媒体として用いられている光ファイバは、石英ガラス光ファイバ（Ｓｉｌｉｃａ Ｇｌａｓｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ）とプラスチック光ファイバ（Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ）（以下、場合により「ＰＯＦ」と略称する）に大別される。このうち、プラスチック光ファイバは、石英ガラス光ファイバと比べて、柔軟で破断することなく、また、コア径が大きいので、端末処理等の作業に優れることから各種用途が拡大している。特に、断面方向における屈折率に分布を持たせたグレーデッドインデックス（Ｇｒａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘ）型（屈折率分布型）プラスチック光ファイバ（以下、場合により「ＧＩ−ＰＯＦ」と略称する）は、高速大容量の伝送能力を備えるため、次世代通信における光ファイバとして期待されている。
光ファイバは裸のままでは実用的ではなく、光ファイバの保護、多芯化、コネクタ付け等の必要性から、光ファイバに被覆を施したり、アラミド繊維等の繊維抗張力体や、鋼線等と複合化され、ケーブル化されて使用される。
プラスチック光ファイバと繊維抗張力体とを有する通信用のプラスチック光ファイバケーブルまたはコードの例としては、特許文献１に記載のものが挙げられる。ここでは、樹脂製のチューブに軸方向にスリットを形成して開裂させ、この開裂部分からプラスチック光ファイバを挿入し、こうして得られた光ファイバ入りの開裂チューブの外周に繊維抗張力体を配置し、これらの外周を覆うように外被チューブを押出し被覆されてなるプラスチック光ファイバコードが開示されており、抗張力体として、アラミド繊維を用いることが記載されている。
また、例えば、特許文献２には、複数のプラスチック光ファイバ及び抗張力体が断面方向で互いに２か所以上で接触するように集束され、テープ状物や糸状物を巻きつけることで一体化された集合体を使用したケーブルが記載されている。
また、例えば、特許文献３には、複数のプラスチック光ファイバが束状に集束され、紫外線硬化性樹脂で被覆することが記載されている。
また、例えば、特許文献２には、複数のプラスチック光ファイバ及び抗張力体が断面方向で互いに２か所以上で接触するように集束され、テープ状物や糸状物を巻きつけることで一体化された集合体を使用したケーブルが記載されている。
また、例えば、特許文献３には、複数のプラスチック光ファイバが束状に集束され、紫外線硬化性樹脂で被覆することが記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載されたようなＰＯＦを開裂チューブなどに挿入したものの外周に繊維抗張力体を配置し、これらの外周を覆うように外被チューブを押出す場合、開裂チューブの製造工程が増えることと、開裂チューブを使用することで、ケーブル外径が太くなるという問題があった。
また、光ファイバでは、コア径が大きくファイバ径が小さくなると、微小曲がりによる損失が急激に増加することが知られている（非特許文献１参照）。
ＰＯＦはプラスチックであるため、コア径／クラッド径、ファイバ外径を容易に変更することが可能で、石英ガラス光ファイバより大きいコア径のファイバを容易に製造できるが、コア径／クラッド径とファイバ外径のバランスが崩れると、耐側圧特性の向上やマイクロベンドの発生を抑制する対策が必要となってくる。したがって、細径化されたＧＩ−ＰＯＦを、特許文献２に記載されているように、複数のファイバをテープなどで集束すると、テープを巻きつけたときの側圧やマイクロベンドにより、伝送損失が増加するという課題があった。
ＰＯＦはプラスチックであるため、コア径／クラッド径、ファイバ外径を容易に変更することが可能で、石英ガラス光ファイバより大きいコア径のファイバを容易に製造できるが、コア径／クラッド径とファイバ外径のバランスが崩れると、耐側圧特性の向上やマイクロベンドの発生を抑制する対策が必要となってくる。したがって、細径化されたＧＩ−ＰＯＦを、特許文献２に記載されているように、複数のファイバをテープなどで集束すると、テープを巻きつけたときの側圧やマイクロベンドにより、伝送損失が増加するという課題があった。
また、特許文献３に記載されているように、単純に紫外線硬化性樹脂を被覆しただけでは、プラスチック光ファイバにおいては、ファイバ補強層の肉厚と被覆厚の関係を適正化しない限り、プラスチック光ファイバユニット製造時にプラスチック光ファイバの伝送損失が増加する課題や、プラスチック光ファイバユニットを用いてケーブル化したのちの伝送損失が増加するという課題があった。
近年、取扱性や意匠性の観点から、光ケーブルの細径化が進み、従来よりも高密度実装されたＰＯＦユニットのニーズが拡大してきている。ケーブルの細径化やＰＯＦの高密度実装を実現するためには、ＰＯＦの外径を細くする必要が出てきた。ＰＯＦのメリットである大コア径を維持した状態でＰＯＦ外径のみを細径化した場合、従来構造ではＰＯＦの耐側圧や耐マイクロベンド特性が低下し、ＰＯＦを使用したケーブルの光損失が安定しないという課題があった。
Ｒ．Ｏｌｓｈａｎｓｋｙ，ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ Ｖｏｌ．１４，１９７５，ｐｐ２０−２１．
本発明は、上述した従来技術における課題を解決するため、高密度実装されたＰＯＦユニットにおけるケーブル化による側圧からファイバを保護し、ケーブル構成部材との接触などで生じるマイクロベンドの発生が抑制されたプラスチック光ファイバユニット、および、それを用いたプラスチック光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
上記した目的を達成するため、本発明は、光ファイバ本体と、該光ファイバ本体の外周を被覆する補強層と、から各々なる複数のプラスチック光ファイバを長手方向に束ねて一体化し、該プラスチック光ファイバの束全体を覆うように被覆樹脂を施してなるプラスチック光ファイバユニットであって、前記プラスチック光ファイバの補強層の厚さをＤとし、前記プラスチック光ファイバから前記プラスチック光ファイバユニット外周までの最短距離をＴとするときに、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０の関係を満足する、プラスチック光ファイバユニットを提供する。
本発明のプラスチック光ファイバユニットにおいて、前記被覆樹脂が紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂であり、かつ、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０〜１０００ＭＰａであることが好ましい。
本発明のプラスチック光ファイバユニットは、断面形状が略円形または略楕円形であることが好ましい。
本発明のプラスチック光ファイバユニットにおいて、前記光ファイバ本体が屈折率分布型のプラスチック光ファイバであることが好ましい。
本発明のプラスチック光ファイバユニットにおいて、前記光ファイバ本体が屈折率分布型のプラスチック光ファイバであって、該プラスチック光ファイバは少なくとも２層以上のクラッド層を有し、外周のクラッド層の屈折率が内側のクラッド層の屈折率よりも低いことが好ましい。
また、本発明は、本発明のプラスチック光ファイバユニットを用いたプラスチック光ファイバケーブルを提供する。
本発明によれば、側圧特性やマイクロベンド特性が向上し、安定的な伝送損失を有する高密度にプラスチック光ファイバを実装した、プラスチック光ファイバケーブルを提供することができる。
以下、本発明のプラスチック光ファイバケーブルについて、適宜図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明のプラスチック光ファイバユニットの一実施形態を示す断面図である。
図１に示すプラスチック光ファイバユニット１０では、４本のＰＯＦ４が、その断面形状が正方形状をなすように長手方向に束ねて一体化されている。ＰＯＦ４は、コア１ａおよびクラッド１ｂからなる光ファイバ本体１と、該光ファイバ本体１の外周を被覆する補強層３と、で構成されている。
長手方向に束ねて一体化された４本のＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６が施されており、プラスチック光ファイバユニット１０の断面形状が略円形状をなしている。
図１に示すプラスチック光ファイバユニット１０では、４本のＰＯＦ４が、その断面形状が正方形状をなすように長手方向に束ねて一体化されている。ＰＯＦ４は、コア１ａおよびクラッド１ｂからなる光ファイバ本体１と、該光ファイバ本体１の外周を被覆する補強層３と、で構成されている。
長手方向に束ねて一体化された４本のＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６が施されており、プラスチック光ファイバユニット１０の断面形状が略円形状をなしている。
本発明のプラスチック光ファイバユニット１０は、ＰＯＦ４の補強層３の被覆厚をＤとし、ＰＯＦ４からプラスチック光ファイバユニット１０外周までの最短距離をＴとするときに、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０の関係を有する。
Ｔ／Ｄを上記の関係とするのは以下の理由による。
Ｔ／Ｄが０．１５を下回ると、被覆樹脂６の肉厚が薄くなりすぎ、プラスチック光ファイバユニット１０に対して、外側から側圧やマイクロベンドが加わった際に、光ファイバ本体１を構成するコア１ａおよびクラッド１ｂが変形するために、ＰＯＦ４の伝送損失が増加してしまう。なお、０．２≦Ｔ／Ｄ≦０．４５がより好ましい。
Ｔ／Ｄを上記の関係とするのは以下の理由による。
Ｔ／Ｄが０．１５を下回ると、被覆樹脂６の肉厚が薄くなりすぎ、プラスチック光ファイバユニット１０に対して、外側から側圧やマイクロベンドが加わった際に、光ファイバ本体１を構成するコア１ａおよびクラッド１ｂが変形するために、ＰＯＦ４の伝送損失が増加してしまう。なお、０．２≦Ｔ／Ｄ≦０．４５がより好ましい。
複数のＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６を施す方法としては、例えば、長手方向に束ねて一体化されたＰＯＦ４の束を繰り出し機から繰り出しながら、樹脂押し出し機から被覆樹脂（例えば、後述する熱可塑性樹脂）を供給し、ケーブル形状（より具体的には、断面形状が略円形状のケーブル形状）に賦形することによって、ＰＯＦ４の束を被覆樹脂６で一括被覆する方法がある。
また、例えば、長手方向に束ねて一体化されたＰＯＦ４の束全体を覆うように、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を塗布し、その後、紫外線照射や電子線照射により樹脂を硬化させることで、ＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６を施す方法がある。ここで、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を塗布する代わりに、ＰＯＦ４の束を紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を含む溶液に浸漬させてもよい。
ここで、Ｔ／Ｄが０．５０を超えると、上記の一括被覆加工時の被覆樹脂６の加工収縮によってＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。また、被覆樹脂６の押し出し加工時の熱により、ＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。
また、被覆樹脂６の前駆体として、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を使用する場合は、これら硬化性樹脂の架橋重合熱により、ＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。
また、例えば、長手方向に束ねて一体化されたＰＯＦ４の束全体を覆うように、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を塗布し、その後、紫外線照射や電子線照射により樹脂を硬化させることで、ＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６を施す方法がある。ここで、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を塗布する代わりに、ＰＯＦ４の束を紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を含む溶液に浸漬させてもよい。
ここで、Ｔ／Ｄが０．５０を超えると、上記の一括被覆加工時の被覆樹脂６の加工収縮によってＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。また、被覆樹脂６の押し出し加工時の熱により、ＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。
また、被覆樹脂６の前駆体として、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を使用する場合は、これら硬化性樹脂の架橋重合熱により、ＰＯＦ４が変形し、ＰＯＦ４の伝送損失が増加するおそれがある。
本発明のプラスチック光ファイバユニット１０の個々の構成について、以下に説明する。
光ファイバ本体１は、ステップインデックス（ＳＩ）型および屈折率分布（ＧＩ）型のいずれであってもよいが、ＧＩ−ＰＯＦが高速大容量の伝送能力を備えることより、次世代通信における光ファイバとして期待されていることから好ましい。ＧＩ−ＰＯＦの中でも光ファイバ本体のクラッド層が少なくとも２層以上からなり、外周のクラッド層の屈折率が内側のクラッド層の屈折率よりも低い構造のもの、すなわち、外側になるにつれてクラッド層の屈折率が低くなる構造のものが特に好ましい。
プラスチック光ファイバユニット１０を構成するＰＯＦ４の材質としては特に限定されず、例えば、光ファイバ本体１がフッ素樹脂からなり、補強層３がアクリル系樹脂からなるＧＩ−ＰＯＦ（以下フッ素樹脂系ＰＯＦという）や、光ファイバ本体１において、コア１ａがポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、クラッド１ｂがフッ素系樹脂を構成材料とし、補強層３が熱可塑性樹脂（塩化ビニルやポリエチレン）からなるＧＩ−ＰＯＦが挙げられる。なかでも上記のフッ素樹脂系ＰＯＦを用いることが、伝送損失が低く、使用できる光の波長領域が広いことから好ましい。
ケーブルを細径化する観点から、ＰＯＦ４の外径としては２００〜３５０μｍであることが好ましい。
一方、プラスチック光ファイバユニット１０の外径としては、０．５〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．５５〜０．９ｍｍであることがより好ましい。
一方、プラスチック光ファイバユニット１０の外径としては、０．５〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．５５〜０．９ｍｍであることがより好ましい。
プラスチック光ファイバユニット１０を構成するＰＯＦ４の本数は、特に限定されないが、３〜７本であることが好ましく、４本であることがより好ましい。
被覆樹脂６の材質は、特に限定されないが、例えば、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂、或いは低密度ポリエチレンや軟質塩化ビニルなど、熱可塑性樹脂の硬化物を用いることができる。これらの中でも、紫外線硬化樹脂および電子線硬化樹脂が、被覆厚の高精度な制御が比較的容易であることなどの理由から好ましい。但し、被覆樹脂６として、紫外線硬化樹脂や電子線硬化樹脂を用いる場合、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０〜１０００ＭＰａであることが、プラスチック光ファイバユニット１０を小さく折り曲げた際の被覆樹脂の剥離や破損抑制等の理由から好ましく、２００〜９００ＭＰａであることがより好ましく、６００〜９００ＭＰａであることがさらに好ましい。
図１に示すプラスチック光ファイバユニット１０は断面形状が略円形状をなしているが、本発明のプラスチック光ファイバユニットの断面形状はこれに限定されない。例えば、束ねるＰＯＦの本数によっては、プラスチック光ファイバユニット１０の断面形状が略楕円形状であってもよい。例えば、束ねるＰＯＦが２本の場合、プラスチック光ファイバユニット１０の断面形状は略楕円形状となる。
次に、本発明のプラスチック光ファイバユニットの別の実施形態、および、プラスチック光ファイバユニットのプラスチック光ファイバケーブルへの適用について説明する。
図２は、本発明のプラスチック光ファイバユニットの別の一実施形態を示す断面図である。図２に示すプラスチック光ファイバユニット２０では、心線識別を可能にするため、ＰＯＦ４の外周を、顔料を配合した樹脂で被覆することで色つけを行っている（着色層５を形成している）。なお、図２に示す本発明のプラスチック光ファイバユニット２０は、後述する実施例で製造したものである。
図３は、本発明のプラスチック光ファイバユニットを使用したプラスチック光ファイバケーブルの一実施形態を示す断面図である。図３に示すプラスチック光ファイバケーブル１５には、図１に示したプラスチック光ファイバユニット１０が使用されている。
プラスチック光ファイバユニット１０の周囲に繊維抗張力体７を配置し、繊維抗張力体７の外周にチューブ状の被覆部８を施すことで、４芯ケーブルのプラスチック光ファイバケーブル１５が構成されている。
プラスチック光ファイバユニット１０の周囲に配置される繊維抗張力体７としては、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、炭素繊維、ガラス繊維等が使用できる。また、繊維抗張力体７の外周に被覆される被覆部８としては、例えば、ポリ塩化ビニルや難燃性ポリエチレン等が使用可能であり特に限定されない。
プラスチック光ファイバユニット１０の周囲に繊維抗張力体７を配置し、繊維抗張力体７の外周にチューブ状の被覆部８を施すことで、４芯ケーブルのプラスチック光ファイバケーブル１５が構成されている。
プラスチック光ファイバユニット１０の周囲に配置される繊維抗張力体７としては、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、炭素繊維、ガラス繊維等が使用できる。また、繊維抗張力体７の外周に被覆される被覆部８としては、例えば、ポリ塩化ビニルや難燃性ポリエチレン等が使用可能であり特に限定されない。
図４は、本発明のプラスチック光ファイバユニットを使用したプラスチック光ファイバケーブルの別の一実施形態を示す断面図である。図４に示すプラスチック光ファイバケーブル２５には、図２に示したプラスチック光ファイバユニット２０が使用されている。なお、図４に示す本発明のプラスチック光ファイバケーブル２５は、後述する実施例で製造したものである。
図５は、本発明のプラスチック光ファイバユニットを使用したプラスチック光ファイバケーブルのさらに別の一実施形態を示す断面図である。
図５に示すプラスチック光ファイバケーブル３５では、７本のＰＯＦ４を長手方向に束ねて一体化したＰＯＦ４の束全体、より具体的には、１本のＰＯＦ４を残りの６本のＰＯＦ４で囲むように、７本のＰＯＦ４を束ねて一体化したＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６を施したプラスチック光ファイバユニット３０が用いられている。
図５に示すプラスチック光ファイバケーブル３５では、７本のＰＯＦ４を長手方向に束ねて一体化したＰＯＦ４の束全体、より具体的には、１本のＰＯＦ４を残りの６本のＰＯＦ４で囲むように、７本のＰＯＦ４を束ねて一体化したＰＯＦ４の束全体を覆うように被覆樹脂６を施したプラスチック光ファイバユニット３０が用いられている。
以下、本発明の実施例及び比較例を具体的に説明する。
実施例１
以下の構成材料によって、図４に示すような構成の４心のプラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。図４に示すプラスチック光ファイバケーブル２５には、図２に示したプラスチック光ファイバユニット２０が使用されている。
ＰＯＦ４としては、屈折率分布型のフッ素樹脂系ＰＯＦ（旭硝子株式会社：商品名「ＦＯＮＴＥＸ」）を使用した。ここで、光ファイバ本体１はコア１ａが径８０μｍであり、クラッド１ｂが径９０μｍである。クラッド１ｂの外周をＰＯＦ４の外径が２８５μｍとなるようにポリカーボネート系樹脂で被覆することで補強層３が形成されている。光ファイバ本体１は開口数（ＮＡ）が０．２４５である。
心線識別が可能にするため、フッ素樹脂系ＰＯＦ４の外周に外径が３００μｍになるように、顔料が配合されている紫外線硬化樹脂で被覆し、色つけを行った（着色層５を形成している）。使用した色は、青、黄、緑、白である。
着色層５が形成されたフッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図２のように４本集束して、紫外線硬化性樹脂を用いて、外径が０．７７ｍｍになるように一括被覆することで、ＰＯＦ４の束全体に被覆樹脂６を施して、プラスチック光ファイバユニット２０を得た。
このとき、補強層３の厚さＤと、ＰＯＦ４の外周からプラスチック光ファイバユニット２０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．４２０である。また、使用した紫外線硬化性樹脂の硬化後の常温（２３℃）でのヤング率は８９０ＭＰａである。
次に、プラスチック光ファイバユニット２０の周囲に繊維抗張力体７として、アラミド繊維（１２７０ｄｔｅｘ、２本使用）を配置し、繊維抗張力体７の外周を軟質塩化ビニル樹脂で内径が１．０ｍｍ、外径が１．５ｍｍとなるように被覆して、チューブ状の被覆部８を形成して、４芯ケーブルのプラスチック光ファイバケーブル２５を作製した。
以下の構成材料によって、図４に示すような構成の４心のプラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。図４に示すプラスチック光ファイバケーブル２５には、図２に示したプラスチック光ファイバユニット２０が使用されている。
ＰＯＦ４としては、屈折率分布型のフッ素樹脂系ＰＯＦ（旭硝子株式会社：商品名「ＦＯＮＴＥＸ」）を使用した。ここで、光ファイバ本体１はコア１ａが径８０μｍであり、クラッド１ｂが径９０μｍである。クラッド１ｂの外周をＰＯＦ４の外径が２８５μｍとなるようにポリカーボネート系樹脂で被覆することで補強層３が形成されている。光ファイバ本体１は開口数（ＮＡ）が０．２４５である。
心線識別が可能にするため、フッ素樹脂系ＰＯＦ４の外周に外径が３００μｍになるように、顔料が配合されている紫外線硬化樹脂で被覆し、色つけを行った（着色層５を形成している）。使用した色は、青、黄、緑、白である。
着色層５が形成されたフッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図２のように４本集束して、紫外線硬化性樹脂を用いて、外径が０．７７ｍｍになるように一括被覆することで、ＰＯＦ４の束全体に被覆樹脂６を施して、プラスチック光ファイバユニット２０を得た。
このとき、補強層３の厚さＤと、ＰＯＦ４の外周からプラスチック光ファイバユニット２０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．４２０である。また、使用した紫外線硬化性樹脂の硬化後の常温（２３℃）でのヤング率は８９０ＭＰａである。
次に、プラスチック光ファイバユニット２０の周囲に繊維抗張力体７として、アラミド繊維（１２７０ｄｔｅｘ、２本使用）を配置し、繊維抗張力体７の外周を軟質塩化ビニル樹脂で内径が１．０ｍｍ、外径が１．５ｍｍとなるように被覆して、チューブ状の被覆部８を形成して、４芯ケーブルのプラスチック光ファイバケーブル２５を作製した。
実施例２
図４の構成において、フッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図２のように４本集束して、実施例１と同じ紫外線硬化性樹脂を用いて、外径が０．７３ｍｍになるように一括被覆を施した以外は、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
このとき、補強層３の厚さＤ、とＰＯＦ４外周からプラスチック光ファイバユニット２０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．２１５である。
図４の構成において、フッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図２のように４本集束して、実施例１と同じ紫外線硬化性樹脂を用いて、外径が０．７３ｍｍになるように一括被覆を施した以外は、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
このとき、補強層３の厚さＤ、とＰＯＦ４外周からプラスチック光ファイバユニット２０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．２１５である。
実施例３
図４の構成において、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０ＭＰａである紫外線硬化性樹脂を一括被覆に用いたこと以外、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
図４の構成において、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０ＭＰａである紫外線硬化性樹脂を一括被覆に用いたこと以外、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
実施例４
図４の構成において、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０ＭＰａである紫外線硬化性樹脂を一括被覆に用いたこと以外、実施例２と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
図４の構成において、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０ＭＰａである紫外線硬化性樹脂を一括被覆に用いたこと以外、実施例２と同様にしてプラスチック光ファイバユニット２０を製造し、プラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
比較例１
実施例１と同様の着色層５が形成されたフッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図６のように４本集束して、ＰＥＴテープ９（幅５ｍｍ）を巻きつけて集束させて、プラスチック光ファイバユニット４０を得た。ＰＥＴテープ９の外周に抗張力繊維体７を配置し、軟質塩化ビニルでチューブ状の被覆８を形成してプラスチック光ファイバケーブル４５を製造した。
実施例１と同様の着色層５が形成されたフッ素樹脂系ＰＯＦ４を、図６のように４本集束して、ＰＥＴテープ９（幅５ｍｍ）を巻きつけて集束させて、プラスチック光ファイバユニット４０を得た。ＰＥＴテープ９の外周に抗張力繊維体７を配置し、軟質塩化ビニルでチューブ状の被覆８を形成してプラスチック光ファイバケーブル４５を製造した。
比較例２
図４の構成において、外径が２３５μｍであるフッ素樹脂系ＰＯＦ４（コア１ａが径８０μｍ、クラッド１ｂが径９０μｍ）を用いて、外径が０．６５ｍｍになるように一括被覆を施したこと以外、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
このとき、補強層３の厚さＤと、ＰＯＦ４外周からプラスチック光ファイバユニット１０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．５６５である。
図４の構成において、外径が２３５μｍであるフッ素樹脂系ＰＯＦ４（コア１ａが径８０μｍ、クラッド１ｂが径９０μｍ）を用いて、外径が０．６５ｍｍになるように一括被覆を施したこと以外、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバケーブル２５を製造した。
このとき、補強層３の厚さＤと、ＰＯＦ４外周からプラスチック光ファイバユニット１０の外周までの最短距離Ｔと、の関係は、Ｔ／Ｄ＝０．５６５である。
試験例
実施例１〜４のプラスチック光ファイバユニット、比較例１〜２のプラスチック光ファイバユニットについて、側圧特性とマイクロベンド特性を以下の手順で評価した。
また、実施例１〜４のプラスチック光ファイバケーブル、比較例１〜２のプラスチック光ファイバケーブルについて、ファイバ素線からケーブル製造後までの損失変化量をＪＩＳ Ｃ−６８２３−２０１０に規定されるカットバック法により測定した。
側圧特性は、１００ｍｍの金属平板間にプラスチック光ファイバユニットを設置し、５０Ｎ／１００ｍｍの荷重をかけたときの損失変化量を測定した。
マイクロベンド特性は、上記側圧測定において、平板のプラスチック光ファイバユニットと接する側に＃３２０の紙やすりを貼り付け、５０Ｎ／１００ｍｍの荷重をかけたときの損失変化量を測定した。
これらの結果を表１に示す。
実施例１〜４のプラスチック光ファイバユニット、比較例１〜２のプラスチック光ファイバユニットについて、側圧特性とマイクロベンド特性を以下の手順で評価した。
また、実施例１〜４のプラスチック光ファイバケーブル、比較例１〜２のプラスチック光ファイバケーブルについて、ファイバ素線からケーブル製造後までの損失変化量をＪＩＳ Ｃ−６８２３−２０１０に規定されるカットバック法により測定した。
側圧特性は、１００ｍｍの金属平板間にプラスチック光ファイバユニットを設置し、５０Ｎ／１００ｍｍの荷重をかけたときの損失変化量を測定した。
マイクロベンド特性は、上記側圧測定において、平板のプラスチック光ファイバユニットと接する側に＃３２０の紙やすりを貼り付け、５０Ｎ／１００ｍｍの荷重をかけたときの損失変化量を測定した。
これらの結果を表１に示す。
表１の結果より、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０を満たす実施例１〜４のプラスチック光ファイバユニットは、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０を満たさない比較例１〜２のプラスチック光ファイバユニットに比べて側圧測定およびマイクロベンド特性が向上していることがわかる。そのため、実施例１〜４では、比較例１〜２に比較してケーブル製造後の損失増加量も低く抑制できている。
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１０年９月１３日出願の日本特許出願２０１０−２０４２４３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１０年９月１３日出願の日本特許出願２０１０−２０４２４３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１： 光ファイバ本体
１ａ： コア
１ｂ： クラッド
３： 補強層
４： ＰＯＦ
５： 着色層
６： 被覆樹脂
７： 繊維抗張力体
８： 被覆部
９： ＰＥＴテープ
１０，２０，３０，４０： プラスチック光ファイバユニット
１５，２５，３５，４５： プラスチック光ファイバケーブル
１ａ： コア
１ｂ： クラッド
３： 補強層
４： ＰＯＦ
５： 着色層
６： 被覆樹脂
７： 繊維抗張力体
８： 被覆部
９： ＰＥＴテープ
１０，２０，３０，４０： プラスチック光ファイバユニット
１５，２５，３５，４５： プラスチック光ファイバケーブル
Claims (6)
- 光ファイバ本体と、該光ファイバ本体の外周を被覆する補強層と、から各々なる複数のプラスチック光ファイバを長手方向に束ねて一体化し、該プラスチック光ファイバの束全体を覆うように被覆樹脂を施してなるプラスチック光ファイバユニットであって、
前記プラスチック光ファイバの補強層の厚さをＤとし、前記プラスチック光ファイバから前記プラスチック光ファイバユニット外周までの最短距離をＴとするときに、０．１５≦Ｔ／Ｄ≦０．５０の関係を満足する、プラスチック光ファイバユニット。 - 前記被覆樹脂が紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂であり、かつ、硬化後の常温（２３℃）でのヤング率が９０〜１０００ＭＰａである、請求項１に記載のプラスチック光ファイバユニット。
- 前記プラスチック光ファイバユニットの断面形状が略円形または略楕円形である、請求項１または２に記載のプラスチック光ファイバユニット。
- 前記光ファイバ本体が屈折率分布型のプラスチック光ファイバである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバユニット。
- 前記光ファイバ本体が屈折率分布型のプラスチック光ファイバであって、該プラスチック光ファイバは少なくとも２層以上のクラッド層を有し、外周のクラッド層の屈折率が内側のクラッド層の屈折率よりも低い、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバユニット。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラスチック光ファイバユニットを用いたプラスチック光ファイバケーブル。
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