KR20190128729A - 광섬유 케이블 - Google Patents

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KR20190128729A
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Abstract

광섬유 케이블은, 복수의 제1 광섬유 유닛을, 제1 방향에서 나선형으로 트위스팅 백 없이 트위스팅함으로써 구성된 제1 집합층을 구비한다. 복수의 제1 광섬유 유닛은 각각, 제2 방향에서 트위스팅된 복수의 광섬유를 가지고 있다. 제1 방향과 제2 방향은 서로 다르게 하고 있다.

Description

광섬유 케이블
본 발명은, 광섬유(optical fiber) 케이블에 관한 것이다
본원은, 2017년 12월 19일에, 일본에 출원된 특허출원 제2017-243186호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 광섬유 케이블이 알려져 있다. 이 광섬유 케이블은, 제1 케이블 코어, 제2 케이블 코어, 및 이들 케이블 코어를 수용하는 시스(sheath)를 구비하고 있다. 제1 케이블 코어는, 복수의 광섬유를 SZ 트위스팅(twisting)함으로써(꼬음으로써) 형성되어 있다. 제2 케이블 코어는, 제1 케이블 코어의 주위에 복수의 광섬유를 나선형으로 트위스팅(twisting together)함으로써 형성되어 있다.
일본공개특허 제2014-106380호 공보
이 종류의 광섬유 케이블에서는, 복수의 광섬유 유닛끼리의 트위스팅 백이나, 이들 광섬유 유닛에 포함되는 복수의 광섬유끼리의 트위스팅 백을 억지하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 복수의 광섬유 유닛끼리의 트위스팅 백이나, 이들 광섬유 유닛에 포함되는 복수의 광섬유끼리의 트위스팅 백을 억지한 광섬유 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양(態樣)에 관한 광섬유 케이블은, 복수의 제1 광섬유 유닛을, 제1 방향에서 나선형으로 트위스팅 백 없이 트위스팅함으로써 구성된 제1 집합층을 포함하고, 상기 복수의 제1 광섬유 유닛은 각각, 제2 방향에서 트위스팅된 복수의 광섬유를 가지고, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 서로 다르게 하고 있다.
본 발명의 상기 태양에 의하면, 복수의 광섬유 유닛끼리의 트위스팅 백이나, 이들 광섬유 유닛에 포함되는 복수의 광섬유끼리의 트위스팅 백을 억지한 광섬유 케이블을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 관한 광섬유 케이블의 구조를 나타낸 횡단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 II-II 단면(斷面)으로부터, 제1 집합층에 포함되는 1개의 제1 광섬유 유닛을 보았을 때의 설명도이다.
도 3의 (a)부는 도 2의 A-A 단면에서 본 도면, (b)부는 B-B 단면에서 본 도면, (c)부는 C-C 단면에서 본 도면, (d)부는 D-D 단면에서 본 도면이다.
도 4는 제2 실시형태에 관한 광섬유 케이블의 구조를 나타낸 횡단면도이다.
도 5는 제3 실시형태에 관한 광섬유 케이블의 구조를 나타낸 횡단면도이다.
(제1 실시형태)
이하, 제1 실시형태의 광섬유 케이블의 구성을, 도 1을 참조하면서 설명한다. 그리고, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 광섬유 케이블(1A)는, 복수 개의 광섬유(21)를 집합한 코어(2)와, 코어(2)를 내부에 수용하는 시스(4)와, 시스(4)에 매설된 한 쌍의 인열(引裂) 끈(6) 및 한 쌍의 항장력체(抗張力體)(7)(텐션 멤버)를 구비한다.
(방향 정의)
여기서 본 실시형태에서는, 시스(4)는, 중심축선 O을 가지는 통형(筒形)으로 형성되어 있고, 이 중심축선 O을 따라 광섬유(21)가 연장되어 있다.
본 실시형태에서는, 중심축선 O에 따른 방향을 길이 방향이라고 한다. 또한, 중심축선 O와 직교하는 단면을 횡단면이라고 한다. 또한, 횡단면에서 볼 때에 있어서, 중심축선 O에 교차하는 방향을 직경 방향이라고 하고, 중심축선 O 주위로 주회(周回)하는 방향을 주위 방향이라고 한다.
시스(4)의 재질로서는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합체(EEA), 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌 프로필렌 공중합체(EP) 등의 폴리올레핀(PO) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 등을 사용할 수 있다.
횡단면에서 볼 때, 시스(4)의 내주면(內周面) 및 외주면(外周面)은, 중심축선 O을 중심으로 한 동심원형(同心圓形)으로 형성되어 있다. 이로써, 시스(4)의 직경 방향에서의 두께는, 주위 방향으로 대략 균일하게 되어 있다.
한 쌍의 인열 끈(6)은, 코어(2)를 직경 방향으로 협지(sandwich)하여 설치되고, 코어(2)와 평행하게 길이 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 시스(4)에 매설되는 인열 끈(6)의 수는, 1 또는 3 이상이라도 된다.
인열 끈(6)의 재질로서는, 예를 들면, PP나 나일론제의 원기둥형 로드 등을 사용할 수 있다. 또한, PP나 폴리에스테르 등의 섬유를 트위스팅하여 실(연사)에 의해 인열 끈(6)을 형성하고, 인열 끈(6)에 흡수성을 가지게 해도 된다.
항장력체(7)는, 코어(2)를 직경 방향으로 협지하여 한 쌍 설치되고, 코어(2)와 평행하게 길이 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 시스(4)에 매설되는 항장력체(7)의 수는, 적절히 변경할 수 있다.
항장력체(7)의 재질로서는, 예를 들면, 금속선[강선(鋼線) 등], 항장력(抗張力) 섬유[아라미드(aramid) 섬유 등], 및 FRP 등을 사용할 수 있다.
(코어)
코어(2)는, 직경 방향의 중앙부에 위치하는 제1 집합층(L1)와, 제1 집합층(L1)의 직경 방향 외측에 위치하는 제2 집합층(L2)와, 제2 집합층(L2)의 직경 방향 외측에 위치하는 제3 집합층(L3)을 가지고 있다. 즉, 코어(2)는, 복수의 집합층(L1)∼(L3)을 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 제3 집합층(L3)가, 복수의 집합층(L1)∼(L3) 중, 가장 직경 방향 외측에 위치하는 최외 집합층이다.
복수의 집합층(L1)∼(L3)에는 각각, 복수의 광섬유 유닛(20)이 포함되어 있다. 이하, 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)을 각각, 제1 광섬유 유닛(20A), 제2 광섬유 유닛(20B), 제3 광섬유 유닛(20C)이라고 하는 경우가 있다.
코어(2)는, 제3 집합층(L3)을 에워싸는 가압 권취구(24)을 가지고 있다. 가압 권취구(24)는, 예를 들면, 흡수 테이프 등의 흡수성을 가지는 재질에 의해 형성되어 있어도 된다.
그리고, 본 실시형태에 있어서의 코어(2) 및 각각의 광섬유 유닛(20)의 단면 형상은 원형이지만, 이에 한정되지 않고, 타원형 등의 비원형이라도 된다. 또한, 코어(2)는 가압 권취구(24)을 구비하고 있지 않아도 된다.
(광섬유 유닛)
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 코어(2)에 포함되는 광섬유 유닛(20)은 각각, 복수의 광섬유(21)와, 복수의 광섬유(21)를 묶는 결속재(結束材)(22)를 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 제1 광섬유 유닛(20A), 제2 광섬유 유닛(20B), 및 제3 광섬유 유닛(20C)의 구성이 서로 마찬가지이다. 단, 이들 광섬유 유닛(20A)∼(20C)의 구성은 서로 상이하게 되어 있어도 된다.
광섬유(21)로서는, 광섬유 심선(心線)이나 광섬유 소선(素線) 등을 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는, 복수의 광섬유(21)로서, 이른바 간헐 고정 테이프 심선을 채용하고 있다. 간헐 고정 테이프 심선은, 복수의 광섬유(21)가 복수의 연결부에 의해 간헐적으로 연결된 구조로 되어 있다. 간헐 고정 테이프 심선은, 광섬유(21)의 연장 방향에 대하여 직교하는 방향으로 당기면, 망눈형(網目形; 거미집형)으로 넓어지도록, 광섬유(21)끼리가 서로 고정되어 있다.
그리고, 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)의 태양은 간헐 고정 테이프 심선에 한정되지 않고, 적절히 변경해도 된다. 또한, 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)의 개수는 적절히 변경할 수 있다.
(제1 집합층)
제1 집합층(L1)은, 3개의 제1 광섬유 유닛(20A)를, 후술하는 「트위스팅 백 없음(without strand-back)」이며, 제1 방향 S1으로 나선형으로 서로 트위스팅함으로써 구성되어 있다. 도 1의 예에서는, 제1 방향 S1은 시계 회전 방향이다. 제1 광섬유 유닛(20A)에 포함되는 복수의 광섬유(21)는, 제2 방향 S2에서 서로 트위스팅되어 있다. 도 1의 예에서는, 제2 방향 S2은 반시계 회전 방향이다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 제1 방향 S1과 제2 방향 S2이 서로 다르게 하고 있다.
다음에, 이른바 「트위스팅 백 없음」에서의 트위스팅한 상태에 대하여, 도 2 및 도 3의 (a)부∼(d)부를 참조하여 설명한다.
도 2는, 도 1의 II-II 단면으로부터 1개의 제1 광섬유 유닛(20A)을 보았을 때의 설명도이다. 도 3의 (a)부∼(d)부는 각각, 광섬유 유닛(20)의 단면도(斷面圖)이며, 대응하는 길이 방향의 위치가, 트위스팅 피치 P의 1/4씩 상이하게 되어 있다. 그리고, 도 2에서는, 1개의 제1 광섬유 유닛(20A) 이외의 구성 요소의 도시를 생략하고 있다. 도 3의 (a)부∼(d)부에서는, 각각의 집합층(L)의 하나의 광섬유 유닛(20) 이외의 구성 요소의 도시를 생략하고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 광섬유 유닛(20A)에 포함되는 복수의 광섬유(21)는, 서로 나선형으로 트위스팅되어 있다. 제1 광섬유 유닛(20A)는, 길이 방향을 따라 주위 방향의 위치를 변화시키면서[도 3의 (a)부∼(d)부 참조], 중심축선 O을 중심으로 하여 나선형으로 연장되어 있다. 제1 광섬유 유닛(20A)의 주위 방향에서의 위치가 360°변화될 때의, 길이 방향의 간격이, 제1 광섬유 유닛(20A)의 트위스팅 피치 P이다. 도 2에 나타낸 길이 방향의 치수 P는, 제1 광섬유 유닛(20A)의 트위스팅 피치 P를 나타내고 있다. 트위스팅 피치 P는, 예를 들면, 700㎜ 정도이다.
도 3에 있어서, 먼저 1개의 제1 광섬유 유닛(20A)에 주목하여 설명한다. 도 3의 (a)부∼(d)부에서는, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리를 트위스팅하여 전방의 상태를 기준으로 하여, 제1 광섬유 유닛(20A)의 직경 방향 외측의 부분을 검은 원으로 나타내고, 제1 광섬유 유닛(20A)의 직경 방향 내측의 부분을 흰원으로 나타내고 있다.
도 3의 (a)부와 (b)부를 비교하면, 제1 광섬유 유닛(20A)의 위치가 주위 방향으로 90°상이하게 되어 있지만, 검은 원의 위치는 직경 방향 외측으로 변함없이, 흰원의 위치는 직경 방향 내측에서 변함없다. 마찬가지로, 도 3의 (c)부, (d)부에 있어서도, 제1 광섬유 유닛(20A)의 주위 방향에서의 위치는 상이하게 되어 있지만, 검은 원 및 흰원의 직경 방향의 위치는 변화되어 있지 않다. 즉, 트위스팅 피치 P의 1주기(周期) 중에서, 제1 광섬유 유닛(20A)에 360°토션(비틀림)이 가해지고 있다. 이것은, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리를 트위스팅할 때, 제1 광섬유 유닛(20A)이 중심축선 O을 중심으로 하여 주회하는 피치(공전 주기)와, 제1 광섬유 유닛(20A) 자신이 그 중심축선을 중심으로 하여 토션 트위스팅되는 피치(자전 주기)가 대략 일치하고 있고, 또한 공전과 자전의 회전 방향이 일치하고 있는 것에 의한다. 또한, 도 3의 (a)부∼(d)부에 있어서, 제2 광섬유 유닛(20B), 및 제3 광섬유 유닛(20C)도, 제1 광섬유 유닛(20A)과 마찬가지로, 공전 주기와 자전 주기가 대략 일치하고 있고, 또한 공전과 자전의 회전 방향이 일치하고 있다.
이와 같이, 나선형으로 트위스팅된 복수의 광섬유 유닛(20)에 있어서, 공전 주기와 자전 주기가 대략 일치하고, 또한 공전과 자전의 회전 방향이 일치한 트위스팅 상태를 「트위스팅 백 없음」이라고 한다. 반대로, 공전 주기와 자전 주기가 일치하지 않는 트위스팅 상태를 「트위스팅 백 있음(with strand-back)」이라고 한다.
(제2 집합층)
도 1에 나타낸 바와 같이, 제2 집합층(L2)은, 제1 집합층(L1)을 위요(圍繞)하도록, 제1 방향 S1에서 나선형으로 트위스팅한 9개의 제2 광섬유 유닛(20B)에 의해 구성되어 있다. 제2 광섬유 유닛(20B)끼리는, 트위스팅 백 없이 트위스팅되어 있다.
그리고, 제2 집합층(L2)에 포함되는 제2 광섬유 유닛(20B)의 수는, 적절히 변경해도 된다. 제2 광섬유 유닛(20B)에 포함되는 복수의 광섬유(21)는, 제2 방향 S2에서 서로 트위스팅되어 있다.
(제3 집합층)
도 1에 나타낸 바와 같이, 제3 집합층(L3)은, 제2 집합층(L2)를 위요하도록, 제1 방향 S1에서 나선형으로 트위스팅한 12개의 제3 광섬유 유닛(20C)에 의해 구성되어 있다.
제3 광섬유 유닛(20C)끼리는, 트위스팅 백 없이 트위스팅되어 있다.
그리고, 제3 집합층(L3)에 포함되는 제3 광섬유 유닛(20C)의 수는, 적절히 변경해도 된다. 제3 광섬유 유닛(20C)에 포함되는 복수의 광섬유(21)는, 제2 방향 S2에서 서로 트위스팅되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 광섬유 케이블(1A)에서는, 제1 방향 S1(시계 회전 방향)에서 나선형으로 트위스팅 백 없이 트위스팅된 복수의 제1 광섬유 유닛(20A)을 가지고 있다. 그러므로, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리는, 반시계 방향으로 트위스팅 하려고 한다. 한편, 제1 광섬유 유닛(20A) 내에서는, 복수의 광섬유(21)가 제2 방향 S2(반시계 회전 방향)으로 나선형으로 트위스팅되어 있다. 그러므로, 제1 광섬유 유닛(20A) 내에서는, 광섬유(21)가 시계 방향으로 트위스팅 하려고 한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 광섬유 유닛(20A) 내에서 광섬유(21)가 트위스팅 하려고 하는 방향과, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리가 트위스팅 하려고 하는 방향이 반대로 된다. 따라서, 제1 집합층(L1) 내에서, 광섬유(21)끼리가 트위스팅 하려고 하는 힘과, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리가 트위스팅 하려고 하는 힘이 서로 서로 상쇄한다. 이로써, 제1 광섬유 유닛(20A)끼리의 트위스팅 백하거나, 또는 제1 광섬유 유닛(20A) 내의 광섬유(21)끼리의 트위스팅 백을 억지할 수 있다.
마찬가지로, 제2 집합층(L2) 및 제3 집합층(L3)에 있어서도, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향(twisting direction)과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 역이므로, 트위스팅 백을 억지할 수 있다.
또한, 제2 집합층(L2)에 포함되는 제2 광섬유 유닛(20B)의 트위스팅 백이 억지됨으로써, 제2 집합층(L2)이 제1 집합층(L1)을 덮은 상태를 유지하기 용이해진다. 이로써, 예를 들면, 제1 광섬유 유닛(20A)이 제2 집합층(L2)의 직경 방향 외측으로 노출되어 버려, 시스(4)를 형성할 때 또는 그 후, 제1 광섬유 유닛(20A)에 포함되는 광섬유(21)가 국소적으로 굽혀져 전송 손실이 증대하는 것이 억제된다.
또한, 광섬유 유닛(20) 내에서 광섬유(21)끼리가 트위스팅 하려고 하는 힘은, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅을 체결(tightening)하는 힘으로서 작용한다. 그러므로, 집합층(L1)∼(L3)의 전체에서, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅이 긴장된 구조로 된다. 따라서, 시스(4) 내에 광섬유(21)를 고밀도로 수용하는 것이 가능해져, 광섬유 케이블(1A)의 세경화(細徑化)를 도모할 수 있다.
또한, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 백이 쉽게 생기지 않으므로, 광섬유 케이블(1A)의 제조 시에, 가압 권취구(24)의 권취 상태를 엄밀하게 관리하지 않아도, 트위스팅 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 따라서, 광섬유 케이블(1A)의 제조 효율의 향상을 도모할 수 있다.
(제2 실시형태)
다음에, 본 발명에 관한 제2 실시형태에 대하여 설명하지만, 제1 실시형태와 기본적인 구성은 마찬가지이다. 그러므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 설명은 생략하고, 상위한 점에 대하여만 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 광섬유 케이블(1B)에서는, 코어(2)가, 2개의 집합층(L1), (L2)을 가지고 있다. 제2 집합층(L2)은, 가압 권취구(24)에 의해 에워싸여져 있다.
제1, 제2 집합층(L1), (L2)에 포함되는 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향은, 제1 방향 S1이다. 각각의 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향은 제2 방향 S2이다. 본 실시형태에서는, 제2 집합층(L2)가, 가장 직경 방향 외측에 위치하는 최외 집합층이다.
본 실시형태의 광섬유 케이블(1B)에서도, 제1 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(제3 실시형태)
다음에, 본 발명에 관한 제3 실시형태에 대하여 설명하지만, 제1 실시형태와 기본적인 구성은 마찬가지이다. 그러므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 설명은 생략하고, 상위한 점에 대하여만 설명한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 광섬유 케이블(1C)에서는, 코어(2)가, 1개의 집합층(L1)을 가지고 있다. 제1 집합층(L1)은, 가압 권취구(24)에 의해 에워싸여져 있다.
본 실시형태에서도, 복수의 제1 광섬유 유닛(20A)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2와, 제1 광섬유 유닛(20A) 내에서의 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향(제1 방향 S1이 상이하므로, 트위스팅 백을 억지할 수 있다.
[실시예]
다음에, 광섬유 유닛(20)의 트위스팅 상태가, 광의 전송 손실 등에 미치는 영향에 대하여 검토한 결과를 설명한다. 본 실시예에서는, 하기 표 1에 나타낸 샘플 A∼K의 광섬유 케이블을 작성하였다. 그리고, 이하에서 설명하는 실시예는 상기 실시형태의 일 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
Figure pct00001
표 1의 「트위스팅 방향」의 란에는, 각 집합층(L1)∼(L3)에서의 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향이 나타나 있다. 예를 들면, 샘플 A에서는, 제1 집합층(L1) 및 제2 집합층(L2)의 광섬유 유닛끼리가 제2 방향 S2으로 서로 트위스팅되어 있다.
표 1에서의 각 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)은 모두, 광섬유(21)끼리가, 제2 방향 S2에서 서로 트위스팅되어 있다.
표 1의 「트위스팅 백」의 란에는, 각 집합층(L1)∼(L3)에서의, 전제로 한 트위스팅 백의 유무가 나타나 있다. 「N」은 트위스팅 백 없음을 나타내고, 「Y」는 트위스팅 백 있음을 나타내고 있다.
표 1의 「트위스팅 피치」의 란에는, 각 집합층(L1)∼(L3)에서의 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 피치 P의 비율이 나타나 있다. 예를 들면, 샘플 D에서는, 각 집합층(L1)∼(L3)에서 트위스팅 피치 P가 동등이다. 한편, 샘플 H에서는, 제1 집합층(L1) 및 제2 집합층(L2)의 트위스팅 피치 P가 동등이지만, 제3 집합층(L3)의 트위스팅 피치 P가, 제1 집합층(L1)의 트위스팅 피치 P의 절반(0.5배)으로 되어 있다.
표 1의 「광섬유의 노출」의 란에는, 각 집합층(L1)∼(L3)을 형성했을 때, 최외 집합층의 외측에, 그 내측의 집합층의 광섬유 유닛이 노출되었는지의 여부를 나타내고 있다. 내측의 집합층이 노출되지 않았던 경우에는, 결과가 양호한 것으로서 「OK」를 기재하고, 내측의 집합층이 노출된 경우에는, 결과가 불량인 것으로 하여 「NG」를 기재하고 있다. 그리고, 샘플 A∼C의 경우에는, 제2 집합층(L2)이 최외 집합층이며, 제1 집합층(L1)이 제2 집합층(L2)의 외측에 노출되었는지의 여부를 판정하고 있다. 샘플 D∼K의 경우에는, 제3 집합층(L3)이 최외 집합층이며, 제2 집합층(L2)이 제3 집합층(L3)의 외측에 노출되었는지의 여부를 판정하고 있다.
표 1의 「전송 손실」의 란에는, 각 샘플 A∼K의 코어(2)를 시스(4)로 피복하여 광섬유 케이블을 작성하고, 광의 전송 손실을 측정한 결과를 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 파장 1550㎚에서의 전송 손실을 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)에 의해 측정하고, 전송 손실의 최대값이 0.25 dB/km 이하의 경우에 결과가 양호한 것으로서 「OK」를 기재하고, 최대값이 0.25 dB/km을 초과한 경우에 결과가 불량인 것으로 하여 「NG」를 기재하고 있다. 그리고, 광섬유 케이블의 광의 전송 손실의 최대값(1550㎚에서 0.25 dB/km 이하)은, Telcordia Technologies Generic Requirements GR-20-CORE의 규격에 기초하여 설정되어 있다.
<샘플 A∼샘플 C>
샘플 A∼샘플 C의 코어(2)는, 도 4에 나타낸 바와 같은 2개의 집합층(L1), (L2)를 가지고 있다. 제1 집합층(L1)에는 3개의 광섬유 유닛(20)이 포함되고, 제2 집합층(L2)에는 9개의 광섬유 유닛(20)이 포함되어 있다. 각각의 광섬유 유닛(20)은, 12개의 광섬유(21)를 가지는 간헐 고정 테이프 심선을 12개 가지고 있다. 즉, 각각의 광섬유 유닛(20)은, 144개의 광섬유(21)를 가지고 있다. 또한, 각 샘플 A∼샘플 C는, 12개의 광섬유 유닛(20)을 가지고 있으므로, 합계하여 1728개의 광섬유(21)를 가지고 있다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 샘플 A에 대해서는, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 결과가 불량으로 되어 있다. 이것은, 각 집합층(L1), (L2)에서의 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2)과, 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2)이 일치하고 있으므로, 트위스팅 백이 발생한 것인 것으로 생각된다. 즉, 제2 집합층(L2)에서 트위스팅 백이 발생함으로써, 제2 광섬유 유닛(20B)끼리의 사이에 큰 간극이 생긴다. 그리고, 제1 집합층(L1)에서 트위스팅 백이 발생함으로써, 느슨해진 제1 광섬유 유닛(20A)가, 제2 광섬유 유닛(20B)끼리의 간극으로부터 노출된다. 이 때, 제1 광섬유 유닛(20A)의 형상은, 부분적으로 부자연스럽게 휜 상태로 된다. 이 상태의 코어(2)를 시스(4)로 피복하면, 제1 광섬유 유닛(20A)에 포함되는 광섬유(21)가 굽혀져 버려, 광의 전송 손실이 증대한다.
한편, 샘플(B)에서는, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향(제1 방향 S1)와, 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2)가 서로 상이하게 되어 있다. 그러므로, 광섬유 유닛(20)끼리 및 광섬유(21)끼리의 트위스팅 하려고 하는 힘이 서로 지워, 트위스팅 백의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 샘플 A에서 설명한 바와 같은 현상의 발생도 억제되므로, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 양쪽에서 양호한 결과가 얻어진 것으로 생각된다.
샘플 C에 대해서는, 제1 집합층 L1과, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2)과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향(제2 방향 S2)이 일치하고 있다. 그러므로, 트위스팅 백의 발생을 억제하는 효과가 불충분하게 되어, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」로 양호한 결과가 얻어지지 않았다고 생각된다.
<　샘플 D∼K>
샘플 D∼K의 코어(2)는, 도 1에 나타낸 바와 같은 3개의 집합층(L1)∼(L3)을 가지고 있다.
제1 집합층(L1)에는 3개의 광섬유 유닛(20)이 포함되고, 제2 집합층(L2)에는 9개의 광섬유 유닛(20)이 포함되고, 제3 집합층(L3)에는 12개의 광섬유 유닛(20)이 포함되어 있다. 각각의 광섬유 유닛(20)은, 샘플 A∼C와 동일한 구성이며, 각각 144개의 광섬유(21)를 가지고 있다. 또한, 각 샘플 D∼K는 24개의 광섬유 유닛(20)을 가지고 있으므로, 합계하여 3456개의 광섬유(21)를 가지고 있다.
샘플 D에 대해서는, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 결과가 불량으로 되어 있다. 이것은, 샘플 A와 마찬가지로, 모든 집합층(L1)∼(L3)에서 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 일치하기 때문인 것으로 생각된다.
한편, 샘플 E에 대해서는, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 결과가 양호하게 되어 있다. 이것은, 샘플 B와 마찬가지로, 모든 집합층(L1)∼(L3)에서 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 상이하므로, 트위스팅 백의 발생이 억제된 것인 것으로 생각된다.
샘플 F, G에 대해서는, 일부의 집합층에서 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 일치하고 있다. 그러므로, 샘플 C와 마찬가지로, 트위스팅 백의 억제 효과가 불충분하게 되어, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 결과가 불량이었던 것으로 생각된다.
샘플 H에 대해서는, 모든 집합층(L1)∼(L3)에서 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 상이하게 되어 있고, 「광섬유의 노출」의 결과는 양호하게 되어 있다. 그러나, 「전송 손실」의 결과가 불량으로 되어 있다. 이것은, 제3 집합층(L3)의 트위스팅 피치 P가, 다른 집합층(L1), (L2)의 트위스팅 피치 P의 절반이며, 과도하게 작기 때문인 것으로 생각된다. 즉, 제3 광섬유 유닛(20C)끼리가 작은 트위스팅 피치 P로 트위스팅되어 있으므로, 제3 광섬유 유닛(20C)이 내측의 광섬유 유닛(20B), (20A)에 제공하는 측압이 커져, 광의 전송 손실의 증대로 이어진 것으로 생각된다.
샘플 I에 대해서는, 모든 집합층(L1)∼(L3)에서 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 상이하게 되어 있지만, 「광섬유의 노출」및 「전송 손실」의 양쪽의 결과가 불량으로 되어 있다. 이것은, 제3 집합층(L3)의 트위스팅 피치 P가, 다른 집합층(L1), (L2)의 트위스팅 피치 P의 2배이며, 과도하게 크기 때문인 것으로 생각된다.
즉, 제3 광섬유 유닛(20C)끼리가 큰 트위스팅 피치 P로 트위스팅되어 있으므로, 제3 광섬유 유닛(20C)이 제2 광섬유 유닛(20B)의 형상을 유지하는 효과가 작아져, 제2 광섬유 유닛(20B)이 노출되어 버린 것으로 생각된다. 또한, 제2 광섬유 유닛(20B)이 노출된 상태에서 시스(4)를 형성한 결과, 제2 광섬유 유닛(20B)에 포함되는 광섬유(21)가 부자연스럽게 굽혀져, 광의 전송 손실의 증대로 이어진 것으로 생각된다.
샘플 J, K에 대해서는, 모든 집합층(L1)∼(L3)에서, 광섬유 유닛(20)이 트위스팅 백 있음으로 트위스팅되어 있다. 트위스팅 백 있음으로 광섬유 유닛(20)을 틔위스팅한 경우, 각각의 광섬유 유닛(20)에 포함되는 광섬유(21)에 작용하는 측압이 증대됨으로써, 광의 전송 손실의 증대로 이어진다. 이 결과, 「전송 손실」의 결과가 불량인 것으로 생각된다.
이상의 결과를 정리한다.
샘플 A∼G의 결과로부터, 코어(2)에 포함되는 모든 집합층(L1)∼(L3)에 있어서, 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 방향과 광섬유(21)끼리의 트위스팅 방향이 상이하게 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 샘플 H, I의 결과로부터, 각 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)끼리의 트위스팅 피치 P는, 서로 동등한 것이 바람직하다.
또한, 샘플 J, K의 결과로부터, 광섬유 유닛(20)끼리는, 트위스팅 백 없이 트위스팅되어 있는 것이 바람직하다.
이상의 결과는, 코어(2)에 4개 이상의 집합층이 포함되는 경우에도 마찬가지인 것으로 생각된다.
다음에, 각 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 단면적(斷面績)의 비가, 광섬유의 노출에 미치는 영향에 대하여 검토한 결과를 설명한다. 본 실시예에서는, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 각 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 개수를 상이하게 한 샘플 L∼P를 작성하였다.
Figure pct00002
표 2에 나타낸 「단면적비(斷面績比) R」는, R=Ao÷Ai에 의해 산출된다. Ao는, 최외 집합층에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 단면적의 합계이다. Ai는, 최외 집합층 이외의 집합층에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 단면적의 합계이다. 여기서, 각 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)은, 서로 동일한 구성을 가지고 있고, 동등한 단면적을 가진다. 그러므로, 상기 「단면적비 R」는, 각 집합층이 가지는 광섬유 유닛(20)의 수에 의해 산출할 수 있다.
예를 들면, 샘플 L에서는, 최외 집합층[집합층(L3)]에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 수는 11이며, 최외 집합층 이외의 집합층[집합층(L1), (L2)]에 포함되는 복수의 광섬유 유닛(20)의 수는 13이다. 따라서, 단면적비 R은, 11÷13≒0.8로 산출할 수 있다.
마찬가지로, 샘플(M)의 단면적비 R은 12÷(3＋9)=1.0이며, 샘플 O의 단면적비 R은 14÷(3＋7)=1.4로 된다.
표 2에 나타낸 「광섬유의 노출」에 대해서는, 표 1과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 단면적비 R이 0.8인 샘플 L에 대해서는, 「광섬유의 노출」이 불량으로 되었다. 이것은, 최외 집합층(L3)을 구성하는 광섬유 유닛(20)의 단면적이 작아, 그 내측의 집합층(L1), (L2)을 충분히 덮을 수 없었기 때문이다.
단면적비 R이 1.7인 샘플 P에 대해서는, 「광섬유의 노출」이 불량으로 되었다. 이것은, 최외 집합층(L3)의 체적(단면적)이, 그 내측에 위치하는 집합층(L1), (L2)에 대하여 너무 커서, 코어(2) 상태가 언밸런스하게 된 것에 의한다. 보다 상세하게는, 최외 집합층(L3)을 구성하는 광섬유 유닛(20C)의 수가 과잉으로 많은 경우, 최외 집합층(L3)의 내경(內徑)이 너무 커져, 그 내측의 집합층(L1), (L2)와의 사이에 간극[공동(空洞)]이 생긴다. 이 결과, 최외 집합층(L3)에 의해 집합층(L1), (L2)의 트위스팅을 유지하는 것이 곤란해지므로, 집합층(L1), (L2)의 트위스팅이 풀려, 집합층(L1), (L2)에 포함되는 광섬유 유닛(20A), (20B)가 광섬유 유닛(20C)끼리의 간극으로부터 노출되기 쉬워진다.
한편, 단면적비 R이 1.0∼1.4인 샘플 M∼O에 대해서는, 「광섬유의 노출」의 결과가 양호하게 되어 있다. 이것은, 최외 집합층(L3)을 구성하는 광섬유 유닛(20)의 단면적이, 그 내측의 집합층(L1), (L2)을 덮기에 충분했기 때문이다.
이상의 결과로부터, 단면적비 R(Ao÷Ai의 값)는 1.0 이상 1.4 이하인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 각종 변경을 가할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 내지 제3실시형태에서는, 횡단면에서 볼 때, 제1 방향 S1이 시계 회전 방향이며, 제2 방향 S2이 반시계 회전 방향이었지만, 이 관계는 역이라도 된다. 즉, 제2 방향 S1이 반시계 회전 방향이며, 제2 방향 S2이 시계 회전 방향인 경우에도, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 집합층(L1)∼(L3)에 포함되는 광섬유 유닛(20)의 수는 적절히 변경해도 된다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 코어(2)가 3개의 집합층(L1)∼(L3)을 구비하고 있었지만, 코어(2)가 4개 이상의 집합층을 구비하고 있어도 된다.
그 외에, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 치환하는 것은 적절히 가능하며, 또한 상기한 실시형태나 변형예를 적절히 조합시켜도 된다.
1A, 1B, 1C: 광섬유 케이블, 2: 코어, 20A: 제1 광섬유 유닛, 20B: 제2 광섬유 유닛, 20C: 제3 광섬유 유닛, 21: 광섬유, L1: 제1 집합층, L2: 제2 집합층, L3: 제3 집합층, 4: 시스, S1: 제1 방향, S2: 제2 방향, P: 트위스팅 피치

Claims (4)

  1. 복수의 제1 광섬유(optical fiber) 유닛을, 제1 방향에서 나선형으로 트위스팅 백(twisted back) 없이 트위스팅함으로써 구성된 제1 집합층을 포함하고,
    상기 복수의 제1 광섬유 유닛은 각각, 제2 방향에서 트위스팅된 복수의 광섬유를 가지고,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 상이한,
    광섬유 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집합층을 위요(圍繞)하는 제2 집합층을 더 포함하고,
    상기 제2 집합층은, 상기 제1 방향에서 나선형으로 트위스팅 백 없이 트위스팅된 복수의 제2 광섬유 유닛에 의해 구성되고,
    상기 복수의 제2 광섬유 유닛은 각각, 상기 제2 방향에서 트위스팅된 복수의 광섬유를 가지고 있는, 광섬유 케이블.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 집합층을 위요하는 제2 집합층을 더 포함하고,
    상기 제2 집합층은, 상기 제1 방향에서 나선형으로 트위스팅 백 없이 트위스팅된 복수의 제2 광섬유 유닛에 의해 구성되고,
    상기 복수의 제1 광섬유 유닛끼리의 트위스팅 피치와, 상기 복수의 제2 광섬유 유닛끼리의 트위스팅 피치가 서로 동등한, 광섬유 케이블.
  4. 복수의 광섬유 유닛을 각각 포함하는 복수의 집합층을 포함하고,
    횡단면에서 볼 때, 상기 복수의 집합층 중 가장 직경 방향 외측에 위치하는 최외 집합층에 포함되는 복수의 광섬유 유닛의 단면적(斷面績)의 합계를 Ao로 하고, 상기 최외 집합층 이외의 집합층에 포함되는 복수의 광섬유 유닛의 단면적의 합계를 Ai라고 할 때, Ao÷Ai의 값이 1.0 이상 1.4 이하인,
    광섬유 케이블.
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