KR20240011802A

KR20240011802A - 광케이블 및 광케이블 제조 방법

Info

Publication number: KR20240011802A
Application number: KR1020237044564A
Authority: KR
Inventors: 쇼고 시미즈; 소이치로 카네코; 아키라 나마즈에; 켄 오사토
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2024-01-26
Also published as: WO2023007881A1; CN117642664A; TWI818525B; TW202305432A; JPWO2023007881A1; CA3224254A1; EP4379439A1; AU2022320172A1

Abstract

[해결수단] 본 개시에 따른 광케이블은, 복수의 광섬유로 구성된 광섬유 다발을 갖는 광섬유 유닛을 복수개 구비한다. 복수의 상기 광섬유 유닛은, 꼬임 방향을 반전시킴으로써 SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있다. 상기 꼬임 방향의 반전부에서 다음의 상기 반전부까지 사이에 상기 광섬유 유닛이 둘레 방향으로 꼬여지는 꼬임 각도는, 540도 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

광케이블 및 광케이블 제조 방법

본 발명은 광케이블 및 광케이블 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2021년 7월 29일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 2021-124564호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

광케이블을 구부렸을 때의 광섬유 선 길이 차이를 억제하기 위해서, 복수의 광섬유를 묶은 복수의 광섬유 유닛을 서로 합쳐서 꼬아, 광케이블을 구성하는 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 복수의 광섬유 유닛을 SZ상으로(또는 한 방향으로) 합쳐서 꼬는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2019-159078호 공보

광케이블의 허용 굽힘 반경을 작게 하기 위해서는, 짧은 피치로 광섬유 유닛을 꼬는 것이 바람직하다. 한편, 짧은 피치로 광섬유 유닛을 SZ상으로 꼬면, 꼬임 방향의 반전부에서 꼬임이 쉽게 풀리고(꼬임이 되돌아가기 쉬워지고), 그 결과, 반전부 부근에서, 광섬유가 광케이블의 길이 방향에 따른 상태가 될 우려가 있다. 길이 방향에 따른 광섬유의 부위(스트레이트부)의 비율이 많아지면, 광케이블을 구부렸을 때에 전송 손실이 증가할 우려가 있다.

본 발명은 광케이블의 전송 손실을 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은, 복수의 광섬유로 구성된 섬유 다발을 갖는 광섬유 유닛을 복수개 구비하고, 복수의 상기 광섬유 유닛은, 꼬임 방향을 반전시킴으로써 SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있고, 상기 꼬임 방향의 반전부에서 다음의 상기 반전부까지 사이에 상기 광섬유 유닛이 둘레 방향으로 꼬여지는 꼬임 각도는, 540도 이상인 것을 특징으로 하는 광케이블이다.

본 발명의 다른 특징에 대해서는, 후술하는 명세서 및 도면의 기재에 의해 명확히 한다.

본 발명에 따르면, 광케이블의 전송 손실을 억제할 수 있다.

도 1의 도 1A는 광케이블(1)의 설명도이다. 도 1B는 광섬유 유닛(10)의 설명도이다.
도 2는 다른 광케이블의 설명도이다.
도 3은 광케이블(1)의 제조 시스템(40)의 설명도이다.
도 4의 도 4A 내지 도 4C는, 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼼 방법의 설명도이다.
도 5는 제1 실시예의 비교표이다.
도 6은 제2 실시예의 비교표이다.
도 7은 제3 실시예의 비교표이다.

후술하는 명세서 및 도면의 기재로부터, 적어도 이하의 양태가 명확해진다.

양태 1은, 복수의 광섬유로 구성된 섬유 다발을 갖는 광섬유 유닛을 복수개 구비하고, 복수의 상기 광섬유 유닛은, 꼬임 방향을 반전시킴으로써 SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있고, 상기 꼬임 방향의 반전부에서 다음의 상기 반전부까지 사이에 상기 광섬유 유닛이 둘레 방향으로 꼬여지는 꼬임 각도는, 540도 이상인 것을 특징으로 하는 광케이블이다. 이러한 광케이블에 의하면, 전송 손실을 억제할 수 있다.

양태 2는, 양태 1의 광케이블이며, 상기 꼬임 각도는, 1800도 이하인 것을 특징으로 하는 광케이블이다.

또한, 양태 3은, 양태 2의 광케이블이며, 상기 꼬임 각도는, 1440도 이하인 것을 특징으로 하는 광케이블이다. 이에 따라, 전송 손실을 억제할 수 있다.

양태 4는, 양태 1 내지 3 중 어느 광케이블이며, 상기 광섬유 유닛은, 상기 복수의 광섬유를 묶는 번들재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블이다. 이에 따라, 번들재로 광섬유를 묶을 수 있다.

양태 5는, 양태 4의 광케이블이며, 상기 광섬유 유닛은, 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광케이블이다. 이에 따라, 광섬유 유닛을 구성하는 복수의 광섬유를 묶기 쉬워진다.

양태 6은, 양태 1 내지 5 중 어느 광케이블이며, S방향의 꼬임 각도와 Z방향의 꼬임 각도가 대략 동일한 것을 특징으로 하는 광케이블이다.

=== 실시 형태===

<광케이블(1)의 구성>

도 1A는, 광케이블(1)의 설명도이다. 도 1B는, 광섬유 유닛(10)의 설명도이다.

광케이블(1)은, 광섬유(11)를 수용한 케이블이다. 본 실시 형태의 광케이블(1)은, 슬롯(광섬유(11)를 수용하는 홈)이 형성된 슬롯 로드를 갖지 않는 광케이블이며, 이른바 슬롯레스형의 광케이블이다. 광케이블(1)은, 복수의 광섬유 유닛(10)과, 외피(20)를 갖는다.

광섬유 유닛(10)은, 복수의 광섬유(11)를 묶은 구조체이다. 도면 중에 나타내는 광섬유 유닛(10)은, 섬유 다발과, 번들재(12)를 갖는다.

섬유 다발은, 복수의 광섬유(11)의 다발이다. 본 실시 형태에서는, 섬유 다발은, 복수매의 간헐 연결형의 광섬유 테이프를 묶어서 구성되어 있다. 간헐 연결형의 광섬유 테이프는, 복수의 광섬유(11)가 간헐적으로 연결부에 의해 연결되어 있고, 연결부 이외의 부위(분리부)에서는 광섬유(11)끼리가 구속되어 있지 않다. 이 때문에, 간헐 연결형의 광섬유 테이프를 사용하여 광섬유 유닛(10)을 구성함으로써, 복수의 광섬유(11)를 묶기 쉬워진다. 단, 섬유 다발은, 복수매의 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되어 있지 않아도 되고, 예를 들어 1매의 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되어도 되고, 복수의 단심 광섬유로 구성되어도 된다. 광섬유 유닛(10)을 구성하는 복수의 광섬유(11)는, 합쳐서 꼬여져 있어도 되고, 꼬여 있지 않아도 된다.

번들재(12)는, 섬유 다발을 구성하는 복수의 광섬유(11)를 묶는 부재이다. 번들재(12)는, 예를 들어 끈 모양의 부재이다. 번들재(12)는, 섬유 다발의 외주 상에 감겨져 있다. 도면 중의 광섬유 유닛(10)은 한 쌍의 번들재(12)를 가지고 있고, 각각의 번들재(12)는 접합점에서 감김 방향이 반대가 되도록, SZ상으로 섬유 다발의 외주에 감겨져 있다. 단, 번들재(12)는, SZ상으로 감는 것으로 한정되지 않고, 섬유 다발의 외주에 한 방향으로 나선상으로 감겨도 된다. 또한, 번들재(12)의 수는 2개로 한정되는 것은 아니다. 또한, 광섬유 유닛(10)은, 번들재(12)를 구비하지 않아도 된다. 예를 들어 광섬유 유닛(10)이 1매의 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되는 것과 같은 경우, 광섬유(11)의 다발이 흩어지지 않기 때문에, 광섬유 유닛(10)은 번들재(12)를 구비하지 않아도 된다. 또한, 튜브나 필름과 같은 번들재가 섬유 다발을 덮음으로써, 섬유 유닛(12)이 구성되어도 된다.

본 실시 형태에서는, 광케이블(1)은 복수의 광섬유 유닛(10)을 갖는다. 도 1A 및 도 1B에서는, 광섬유 유닛(10)이 길이 방향으로 직선상으로 연재되어 그려져 있는데, 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이, 복수의 광섬유 유닛(10)은, SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있다. 이 때문에, 각각의 광섬유 유닛(10)은, 광케이블(1)의 길이 방향에 따른 축의 축둘레에 소정의 꼬임 각도로 꼬여져 있다. 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼼 방법에 대해서는 후술한다.

도 1A에 나타내는 바와 같이, 복수의 광섬유 유닛(10)은, 압권 테이프(15)가 싸여진 상태에서 외피(20)에 수용되어 있다. 단, 광케이블(1)은, 압권 테이프(15)를 구비하지 않아도 좋다.

외피(20)는, 복수의 광섬유 유닛(10)(및 압권 테이프(15))을 피복하는 부재이다. 외피(20)의 외형은, 여기에서는 단면이 대략 원형상이지만, 외피(20)의 외형 형상은 원형상으로 한정되는 것은 아니다. 외피(20)에는, 텐션 멤버(21)가 매설되어 있다. 또한, 외피(20)에는, 텐션 멤버(21)뿐만 아니라, 다른 부재(예를 들어 립 코드(22))가 매설되어도 된다. 또한, 외피(20)의 내측에, 복수의 광섬유 유닛(10)이나 압권 테이프(15)와는 다른 부재가 수용되어도 된다.

또한, 광케이블의 형상은, 도 1에 나타내는 광케이블로 한정되는 것은 아니다. 도 2는, 다른 광케이블(1)의 설명도이다.

도 2에 나타내는 광케이블(1)은, 단면이 대략 직사각형상의 평형 광케이블(각형 광케이블)이다. 이 광케이블(1)도, 복수의 광섬유 유닛(10)과, 외피(20)를 갖는다. 각각의 광섬유 유닛(10)은, 예를 들어 1매의 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되어 있다. 또한, 광섬유 유닛(10)이 1매의 광섬유 테이프로 구성되기 때문에, 도 2에 나타내는 광케이블(1)의 광섬유 유닛(10)은, 번들재(12)를 구비하고 있지 않다. 복수(예를 들어 6개)의 광섬유 유닛(10)은, SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있고, 압권 테이프(15)가 싸여진 상태로 외피(20)에 수용되어 있다. 또한, 압권 테이프(15)의 내측에는, 공간을 메우기 위한 개재물(17)이 수용되어 있다. 단, 광케이블(1)은, 압권 테이프(15)나 개재물(17)을 구비하지 않아도 된다. 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼼 방법에 대해서는 후술한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 외피(20)에는, 노치(20A)가 마련되어 있다. 노치(20A)는, 길이 방향에 따른 홈이다. 분할 공구로 외피(20)의 노치(20A)에 절입을 넣음으로써, 외피(20)를 분할하여 광섬유 유닛(10)을 꺼낼 수 있다. 단, 광케이블(1)에 노치(20A)가 마련되어 있지 않아도 된다.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외피(20)에는, 한 쌍의 텐션 멤버가 매설되어 있음과 함께 세퍼레이터(23)가 매설되어 있다. 세퍼레이터(23)는, 시트상의 부재이며, 노치(20A)의 바로 아래에 배치되어 있다. 복수의 광섬유 유닛(10)은, 한 쌍의 세퍼레이터(23)에 끼워진 상태에서 외피(20)에 수용되어 있다. 세퍼레이터(23)는, 분할 공구의 날로부터 광섬유(11)를 보호하는 기능이나, 외피(20)의 내측으로부터 광섬유(11)를 꺼내는 작업을 용이하게 하는 기능을 갖는다. 단, 광케이블(1)이 세퍼레이터(23)를 가지고 있지 않아도 된다.

광케이블의 형상이나 구성은, 도 1이나 도 2에 나타내는 것으로 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태의 광케이블은, SZ상으로 합쳐서 꼬여진 복수의 광섬유 유닛(10)을 구비하고 있으면 된다.

<광케이블(1)의 제조 방법>

도 3은, 광케이블(1)의 제조 시스템(40)의 설명도이다. 도면 중의 제조 시스템(40)은, 도 1에 나타내는 광케이블(1)을 제조하는 시스템이다. 단, 제조 시스템은, 도 2에 나타내는 광케이블(1)을 제조해도 되고, 다른 형상·구성의 광케이블을 제조해도 된다. 제조 시스템(40)은, 공급부(42)와, 틈막이판(44)을 갖는 꼬임부(도시하지 않음)와, 압출 성형부(46)와, 제어부(48)를 갖는다.

공급부(42)는, 광섬유 유닛(10)을 공급하는 장치(공급원)이다. 공급부(42)는, 예를 들어 복수의 광섬유 테이프를 공급하는 보빈과, 복수의 광섬유 테이프로 구성된 섬유 다발의 외주에 번들재(12)를 둘러 감는 번들 장치에 의해 구성된다. 단, 공급부(42)는, 광섬유 테이프를 공급하는 보빈 대신에, 광섬유 테이프를 제조하는 테이프 제조 장치나, 광섬유(11)를 제조하는 섬유 제조 장치를 구비하고 있어도 된다. 또한, 공급부(42)는, 섬유 다발에 번들재(12)를 둘러 감는 번들 장치를 구비하지 않아도 된다. 공급부(42)는, 틈막이판(44)에 광섬유 유닛(10)을 공급한다. 공급부(42)가 광섬유 유닛(10)을 공급하는 속도는, 제어부(48)에 의해 조정 가능하다.

꼬임부는, 복수의 광섬유 유닛(10)을 합쳐서 꼬는 장치이며, 틈막이판(44)과, 틈막이판(44)을 회전(요동)시키는 구동부를 갖는다. 틈막이판(44)은, 복수의 광섬유 유닛(10)을 합쳐서 꼬기 위한 부재이며, 복수의 삽통 구멍을 갖는 판상의 부재이다. 틈막이판(44)의 각각의 삽통 구멍에는, 광섬유 유닛(10)이 삽통되어 있다. 틈막이판(44)이 중앙의 회전축을 중심으로 하여 요동됨으로써, 복수의 광섬유 유닛(10)이 SZ상으로 합쳐서 꼬여진다. 틈막이판(44)을 통과한 복수의 광섬유 유닛(10)은, SZ상으로 합쳐서 꼬여진 상태에서 압출 성형부(46)에 공급된다. 틈막이판(44)의 회전 속도나 요동의 반전 타이밍은, 제어부(48)에 의해 조정 가능하다. 또한, 틈막이판(44)의 회전 각도와 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도(광섬유 유닛이 둘레 방향으로 꼬여지는 각도; 후술)는 일치하지 않기 때문에(광섬유 유닛(10)의 꼬임이 느슨해지기 때문에), 틈막이판(44)의 회전 각도는, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도보다도 크게 설정되게 된다. 예를 들어 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도를 540도로 하기 위해서는, 틈막이판(44)은 540도보다도 큰 회전 각도로 요동되게 된다. 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도에 대응하는 틈막이판(44)의 회전 각도(요동 각도)는 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼬임의 풀림을 방지하기 위한 부재(풀림 방지 부재)를 실시할 때까지의 시간이나 거리 등 다른 제조 조건을 고려하여 적절히 결정된다. 풀림 방지 부재는, 본 실시 형태에서는 외피(20)이다. 단, 풀림 방지 부재는, 외피(20)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 외피(20)를 압출 성형하기 전에, 끈 모양이나 테이프 모양의 풀림 방지 부재를 복수의 광섬유 유닛(10)에 둘러 감음으로써, 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼬임의 풀림이 방지되어도 된다.

압출 성형부(46)는, 외피(20)를 형성하는 장치이다. 압출 성형부(46)는, 복수의 광섬유 유닛(10)의 외주에 외피(20)가 되는 수지를 압출 성형함으로써, 광케이블(1)을 제조한다. 압출 성형부(46)에는, SZ상으로 합쳐서 꼬여진 복수의 광섬유 유닛(10)뿐만 아니라, 압권 테이프(15)나 텐션 멤버(21) 등도 공급된다. 압출 성형부(46)에 의해 제조된 광케이블(1)은, 냉각 장치에 의해 냉각된 후, 권취부 (예를 들어 드럼)에 권취되게 된다.

제어부(48)는, 제조 시스템(40)의 제어를 담당하는 장치이다. 제어부(48)는, 예를 들어 컴퓨터로 구성되어 있고, 공급부(42), 틈막이판(44) 및 압출 성형부(46)의 동작을 제어한다. 여기에서는, 제어부(48)는, 공급부(42)를 제어하여 광섬유 유닛(10)의 공급 속도를 제어하거나, 틈막이판(44)의 구동부(도시하지 않음)를 제어하여 틈막이판(44)의 회전 동작(회전 속도나 요동의 반전 타이밍 등)을 제어하거나 한다.

<광섬유 유닛(10)의 꼬임에 대해서>

도 4A 내지 도 4C는, 복수의 광섬유 유닛(10)의 꼼 방법의 설명도이다. 도면 중에는, 복수의 광섬유 유닛(10)을 합쳐서 꼰 집합체(코어)가 그려져 있다. 복수의 광섬유 유닛(10)을 합쳐서 꼰 코어는, 광케이블(1)의 외피(20)의 내측에 수용되어 있다. 또한, 본 도면에서는, 광섬유 유닛(10)을 구성하는 광섬유(11)를 각각에 그리는 것은 생략되어 있고, 광섬유 유닛(10)의 외형만이 개념적으로 그려져 있다.

도면 중에는, SZ상으로 합쳐서 꼬여진 복수의 광섬유 유닛(10)이 도시되어 있다. 도면 중의 반전부는, 복수의 광섬유 유닛(10)이 꼬여지는 방향(꼬임 방향)이 반전되는 위치를 나타내고 있다. 반전부에서는, S방향(또는 Z방향)으로 꼬여져 있는 복수의 광섬유 유닛(10)이 Z방향(또는 S방향)으로 꼬여지도록, 꼬임 방향이 반전되어 있다. 또한, 도면 중의 피치 P는, 반전부의 간격을 나타내고 있다. 피치 P는, 어느 반전부와, 그 옆의 반전부의 간격이다. 상세하게는, 피치 P는, S방향(또는 Z방향)으로 꼬여져 있는 복수의 광섬유 유닛(10)이 Z방향(또는 S방향)으로 반전되는 반전부와, Z방향(또는 S방향)으로 꼬여져 있는 복수의 광섬유 유닛(10)이 S방향(또는 Z방향)으로 반전되는 반전부의 간격이 된다. 여기에서는, S방향의 꼬임 각도와 Z방향의 꼬임 각도가 대략 동일해지도록, 복수의 광섬유 유닛(10)이 SZ상으로 서로 꼬여 있다. 또한, 꼬임 각도는, 광케이블(1)의 내부에 있어서 반전부에서 다음 반전부까지의 사이에 광섬유 유닛(10)이 둘레 방향(광케이블(1)의 축둘레의 방향; S방향 또는 Z방향)으로 꼬여진 각도이다. 광섬유 유닛(10)의 S방향의 꼬임 각도와 Z방향의 꼬임 각도가 달라도 되지만, S방향의 꼬임 각도와 Z방향의 꼬임 각도가 대략 동일함으로써, 광케이블(1)의 비틀림을 억제할 수 있다.

광섬유 유닛(10)이 SZ상으로 꼬여졌을 경우, 꼬임 방향의 반전부에 있어서 꼬임이 풀림으로써(되풀림이 일어남으로써), 반전부 부근의 광섬유(11)가 광케이블(1)의 길이 방향에 따른 상태가 될 우려가 있다. 도면 중에는, 반전부에 있어서의 되풀림에 의해 광섬유(11)가 길이 방향에 따른 상태가 될 수 있는 부위(영역)를 "스트레이트부"로서 나타내고 있다.

도 4A에 나타내는 바와 같이, 복수의 광섬유 유닛(10)이 나선상으로 합쳐서 꼬여짐으로써, 광케이블(1)을 구부렸을 때의 광섬유(11)의 선 길이 차이를 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 한 방향으로 나선상으로 복수의 광섬유 유닛(10)을 합쳐서 꼬면, 제조 시스템(40)이 복잡한 구성이 되거나, 광케이블(1)의 중간 분기 시에 광섬유 유닛(10)의 취출 작업이 곤란해지거나 할 우려가 있다. 이 때문에, 도 4A에 나타내는 바와 같이, 꼬임 방향을 도중에 반전시킴으로써, 복수의 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 합쳐서 꼬는 것이 이루어지고 있다.

도 4B는, 도 4A보다도, 짧은 피치로 광섬유 유닛(10)을 꼬았을 경우의 설명도이다. 광케이블(1)의 허용 굽힘 반경을 작게 하기 위해서는, 피치 P를 단축화하는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 광케이블(1)의 허용 굽힘 반경을 작게 하기 위해서는, 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)을 크게 하는 것이 바람직하다. 즉, 광케이블(1)의 허용 굽힘 반경을 작게 하기 위해서는, 도 4A에 나타내는 꼼 방법보다도, 도 4B에 나타내는 꼼 방법이 바람직하다.

한편, 꼬임 각도 N을 변경하지 않고 피치 P를 단축화했을 경우, 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당 꼬임 각도(=N/P)가 커진다. 이 때문에, 짧은 피치로 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼬면, 꼬임 방향의 반전부에 있어서 꼬임이 쉽게 풀린다(꼬임이 되돌아가기 쉬워진다). 이 결과, 반전부 부근에 있어서, 광섬유(11)가 광케이블(1)의 길이 방향에 따른 상태가 될 가능성이 높아져, 반전부 부근에 스트레이트부가 형성될 가능성이 높아진다. 길이 방향에 따른 광섬유의 부위(스트레이트부)의 비율이 많아지면, 광케이블(1)을 구부렸을 때에, 전송 손실이 증가할 우려가 있다. 또한, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 짧은 피치로 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼬면, 꼬임 방향의 반전부에 있어서 꼬임이 쉽게 풀리고(꼬임이 되돌아가기 쉬워지고), 이 결과, 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼰 상태를 유지할 수 없을 우려도 있다.

도 4C는, 도 4B보다도, 꼬임 각도를 크게 설정했을 경우의 설명도이다. 여기에서는 설명을 위하여, 도 4C에 나타내는 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)는 도 4B에 나타내는 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당 꼬임 각도와 같게 하고 있다.

도 4C에 나타내는 꼼 방법에 있어서도, 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당 꼬임 각도(=N/P)가 도 4B에 나타내는 꼼 방법과 같기 때문에, 꼬임 방향의 반전부에 있어서 꼬임이 쉽게 풀리고(꼬임이 되돌아가기 쉬워지고), 이 결과, 반전부 부근에 스트레이트부가 형성될 가능성이 높아진다. 단, 도 4C에 나타내는 꼼 방법에서는, 도 4B보다도 꼬임 각도가 크게 설정되어 있고, 이 결과, 도 4C에 나타내는 반전 피치 P는, 도 4B에 나타내는 반전 피치보다도 길어진다. 이에 따라, 도 4C에 나타내는 꼼 방법에서는, 도 4B에 나타내는 꼼 방법과 비교하여, 광케이블(1)의 길이 방향 전체의 길이에 대한 반전부의 수를 절감할 수 있고, 스트레이트부가 될 수 있는 부분의 비율을 억제할 수 있다. 이 때문에, 도 4C에 나타내는 꼼 방법에서는, 도 4B에 나타내는 꼼 방법과 비교하여, 광케이블(1)을 구부렸을 때의 전송 손실을 억제할 수 있다(후술하는 굽힘 특성을 향상시킬 수 있음).

그래서, 통상적으로는 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도가 270도 정도(N=270)인데 반해, 본 실시 형태에서는, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도를 540도 이상으로 하고 있다.

·제1 실시예

도 5는, 제1 실시예의 비교표이다. 또한, 상술한 도 4A, 도 4B 및 도 4C에 나타내는 꼼 방법은, 각각, 표 중의 비교예 1A, 비교예 1B 및 실시예 1A의 꼼 방법의 관계에 대응한다.

제1 실시예로서, 도 1A에 나타내는 구조의 광케이블(1)을 작성하였다. 여기에서는, 1개의 광섬유 유닛(10)을 6장의 간헐 연결형의 12심 광섬유 테이프로 구성하고, 6개의 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼼으로써, 간헐 연결형의 광섬유 테이프를 36장 구비한 432심 광케이블을 작성하였다. 광케이블(1)의 외경을 약 11mm로 하고, 외피(20) 내의 수용 면적을 약 60mm²로 하여 꼬임 각도 N 및 피치 P가 다른 광케이블(1)을 복수 종류 작성하였다. 또한, 표 중의 꼬임 각도 N은, 광케이블(1)의 내부에 있어서 반전부에서 다음 반전부까지의 사이에 광섬유 유닛(10)이 둘레 방향(광케이블(1)의 축둘레의 방향)으로 꼬여진 각도를 나타내고 있다(표 중의 꼬임 각도 N은, 광케이블(1)을 제조할 때의 틈막이판(44)의 회전 각도는 아니다).

작성한 복수 종류의 광케이블(1)에 대해서, 각각 리본 상태, 꼬임 상태, 심선 인발력, 전송 손실, 굽힘 특성을 평가하였다.

리본 상태의 평가를 위하여, 간헐 연결형의 광섬유 테이프의 연결부(인접하는 2개의 광섬유(11)를 간헐적으로 연결하는 부위)의 파괴 유무를 확인하였다. 연결부가 파괴되어 있지 않은 경우에는 "◎(우수)"라고 평가하고, 연결부가 파괴되어 있었을 경우에는 "×(불합격)"라고 평가하였다.

꼬임 상태의 평가를 위하여, 광섬유 유닛(10)이 소정의 꼬임 각도로 꼬여져 있는지 여부를 확인하였다. 광섬유 유닛(10)이 소정의 꼬임 각도로 꼬여져 있었을 경우에는 "◎(우수)"라고 평가하고, 광섬유 유닛(10)이 소정의 꼬임 각도로 꼬여져 있지 않을 경우에는 "×(불합격)"라고 평가하였다.

심선 인발력의 평가를 위하여, 10m로 절단한 광섬유 케이블의 광섬유(11)(광섬유 심선)을 인발했을 때에 광섬유(11)가 인장단 역측에서 이동을 개시했을 때의 장력(심선 인발력)을 측정하였다. 이 심선 인발력이 25N/10m 이상인 경우에는 "◎(우수)"라고 평가하고, 25N/10m 미만이며 15N/10m 이상인 경우에는 "○(양호)"라고 평가하고, 15N/10m 이상 미만인 경우에는 "×(불합격)"라고 평가하였다.

전송 손실의 평가를 위하여, 드럼 감김된 광케이블(1)에 대하여 OTDR법으로 파장 1550nm으로 전송 손실을 측정하였다. 전송 손실이 0.25dB/km 이하인 경우에는 "◎(우수)"라고 하고, 전송 손실이 0.30dB/km 이하(동시에 0.25dB/km보다 큰)인 경우에는 "○(양호)"라고 하고, 전송 손실이 0.30dB/km보다 큰 경우에는 "×(불합격)"라고 하였다.

굽힘 특성의 평가를 위하여, IEC60794-1-21E11A/IEC60794-3-10에 기초한 감김 시험을 행하여 광케이블(1)의 전송 손실을 측정하였다. 감김 시험에서는, 맨드렐 직경을 케이블 외경의 20배로 하고, 감기 회수를 4턴으로 하고, 사이클수(같은 시험을 반복하는 회수)를 3사이클로 하였다. 감김 시험의 시험 후의 전송 손실 증가가 광섬유 1개당 0.05dB 이하이며, 또한, 시험 중의 전송 손실의 증가도 광섬유 1개당 0.05dB 이하이면 "◎(우수)"라고 하고, 감김 시험 후의 전송 손실의 증가가 광섬유 1개당 0.05dB 이하이면 "○(양호)"라고 하고, 감김 시험 후의 전송 손실의 증가가 광섬유 1개당 0.05dB보다 크면 "×(불합격)"라고 평가하였다.

또한, 종합 판정으로서, 모든 평가 항목이 "◎(우수)"인 경우에는 "◎(우수)"라고 하고, 모든 평가 항목에 "×(불합격)"가 포함되어 있지 않을 경우에는 "○(양호)"라고 하고, 모든 평가 항목에 "×(불합격)"가 포함되어 있을 경우에는 "×(불량)"라고 하였다.

비교예 1A 및 비교예 1B에서는, 꼬임 각도 N을 동일하게 설정하면서, 비교예 1B는, 비교예 1A와 비교하여, 피치 P를 절반으로 단축하여 설정하였다. 단, 비교예 1B에서는, 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 크기 때문에, 반전부에 있어서 꼬임이 풀려 버리고, 이 결과, 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼰 상태를 유지할 수 없었다(이 때문에, 비교예 1B에서는, 인발력, 전송 손실 및 굽힘 특성을 평가할 수 없었다).

한편, 실시예 1A에서는, 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 비교예 1B와 동일하게 설정되어 있다. 단, 실시예 1A에서는, 비교예 1B와 비교하여, 피치 P가 길게 설정되어 있기 때문에, 반전부 부근에 스트레이트부가 형성되기는 하지만, 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼰 상태를 유지하는 것이 가능하다. 이와 같이, 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 큰 경우이어도(꼬임 각도 N이 360도일 때에 꼬임 상태가 ×(불합격)가 될 만큼 N/P가 큰 값이어도), 꼬임 각도 N을 크게 설정하고, 피치 P를 길게 설정함으로써, 꼬임 상태가 개선되는 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1B에 있어서도, 실시예 1A와 마찬가지로, 비교예 1B와 비교하여 꼬임 각도 N이 크게 설정되어 있고, 피치 P가 길게 설정되어 있고, 꼬임 상태가 개선되는 것이 확인되었다.

또한, 실시예 1A에서는, 비교예 1A와 비교하여 굽힘 특성이 향상되었다. 이것은, 실시예 1A에서는, 비교예 1A와 비교하여 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당 꼬임 각도(=N/P)가 크기 때문에, 광케이블(1)을 구부렸을 때의 전송 손실이 억제되었다고 생각된다. 또한, 실시예 1B에 있어서도, 실시예 1A와 마찬가지로, 비교예 1A와 비교하여 굽힘 특성이 향상되었다. 이 이유도, 실시예 1B에서는, 비교예 1A와 비교하여 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 크기 때문에, 광케이블(1)을 구부렸을 때의 전송 손실이 억제되었기 때문이라고 생각된다.

실시예 1C에서는, 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 비교예 1A와 동일하게 설정되어 있다. 한편, 실시예 1C에서는, 비교예 1A와 비교하여 꼬임 각도가 크게 설정되어 있고, 피치 P가 길게 설정되어 있다. 이러한 비교예 1A와 실시예 1C의 관계는, 상술한 도 4B의 꼼 방법과 도 4C에 나타내는 꼼 방법의 관계에 대응한다. 이 때문에, 실시예 1C에서는, 비교예 1A와 비교하여 광케이블(1)의 길이 방향 전체의 길이에 대한 스트레이트부의 비율을 억제할 수 있다. 따라서, 실시예 1C가, 비교예 1A와 비교하여 심선 인발력 및 굽힘 특성이 약간 향상된 이유는, 광케이블(1)의 길이 방향 전체의 길이에 대한 스트레이트부의 비율이 억제되었기 때문이라고 생각된다. 이와 같이, 비교예 1B와 실시예 1A의 비교뿐만 아니라, 비교예 1A와 실시예 1C의 비교로부터도, 꼬임 각도 N을 크게 설정하고, 피치 P를 길게 설정하는 것이 유효하다는 것이 확인되었다.

·제2 실시예

도 6은, 제2 실시예의 비교표이다. 또한, 상술한 도 5 비교예 1A, 실시예 1A 및 실시예 1B는, 도 6의 비교예 2, 실시예 2F 및 실시예 2G에 대응한다.

제2 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 도 1A에 나타내는 구조의 광케이블(1)을 작성하였다. 구체적으로는, 1개의 광섬유 유닛(10)을 6장의 간헐 연결형의 12심 광섬유 테이프로 구성하고, 6개의 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼼으로써 간헐 연결형의 광섬유 테이프를 36매 구비한 432심 광케이블을 작성하였다. 광케이블(1)의 외경을 약 11mm로 하고, 외피(20) 내의 수용 면적을 약 60mm²으로 하고, 피치 P를 800mm으로 하고, 꼬임 각도 N을 360 내지 720도의 범위에서 다른 광케이블(1)을 복수 종류 작성하였다. 또한, 표 중의 꼬임 각도 N은, 광케이블(1)의 내부에 있어서 반전부에서 다음 반전부까지의 사이에 광섬유 유닛(10)이 둘레 방향(광케이블(1)의 축둘레의 방향)으로 꼬여진 각도를 나타내고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 540도 이상인 경우에는, 비교예 2와 비교하여 굽힘 특성이 향상되었다. 이것은, 실시예 2A 내지 2J에서는, 비교예 2와 비교하여 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 크기 때문에, 광케이블(1)을 구부렸을 때의 전송 손실이 억제되었다고 생각된다. 이 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상인 것이 바람직하다.

또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 2160도인 경우에는, 간헐 연결형의 광섬유 테이프의 연결부에 파괴가 확인되는 경우가 있었다. 연결부가 파괴된 이유는, 광섬유 테이프가 강하게 비틀어졌기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 2160도 미만인 것이 바람직하다. 즉, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상, 1800도 이하인 것이 바람직하다.

또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 1800도 이상인 경우에는, 전송 손실이 악화되었다. 이 이유는, 광섬유 테이프가 강하게 비틀어졌기 때문에, 국소적으로 광섬유(11)의 실장 밀도가 상승하여 마이크로벤드 손실이 증가했기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 1800도 미만인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상, 1440도 이하인 것이 더욱 바람직하다.

·제3 실시예

도 7은, 제3 실시예의 비교표이다.

제3 실시예로서, 도 2에 나타내는 광케이블을 작성하였다. 여기에서는, 1개의 광섬유 유닛(10)을 1매의 간헐 연결형의 4심 광섬유 테이프로 구성하고, 6개의 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼼으로써 간헐 연결형의 광섬유 테이프를 6장 구비한 24심 광케이블을 작성하였다. 짧은 직경을 3.5mm로 하고, 긴 직경을 5.5mm로 하는 평형의 광케이블로 하고, 외피(20) 내의 수용 면적을 2.5mm²로 하여, 꼬임 각도 N 및 피치 P가 다른 광케이블을 복수 종류 작성하였다. 또한, 표 중의 꼬임 각도 N은, 광케이블의 내부에 있어서 반전부에서 다음 반전부까지의 사이에 광섬유 유닛(10)이 둘레 방향(광케이블의 축둘레의 방향)으로 꼬여진 각도를 나타내고 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 540도 이상인 경우에는, 비교예 3과 비교하고 굽힘 특성이 향상되었다. 이것은, 실시예 3A 내지 3F에서는, 비교예 3과 비교하여 광섬유 유닛(10)의 단위 길이당의 꼬임 각도(=N/P)가 크기 때문에, 광케이블을 구부렸을 때의 전송 손실이 억제되었다고 생각된다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상인 것이 바람직하다.

또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 2160도인 경우에는, 간헐 연결형의 광섬유 테이프의 연결부에 파괴가 확인되는 경우가 있었다. 연결부가 파괴된 이유는, 광섬유 테이프가 강하게 비틀어졌기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 제3 실시예에 있어서도, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 2160도 미만인 것이 바람직하다. 즉, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상, 1800도 이하인 것이 바람직하다.

또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 꼬임 각도 N이 1800도 이상인 경우에는, 전송 손실이 악화되었다. 이 이유는, 광섬유 테이프가 강하게 비틀어졌기 때문에, 국소적으로 광섬유(11)의 실장 밀도가 상승하여 마이크로벤드 손실이 증가했기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 1800도 미만인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상, 1440도 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 외피(20) 내의 수용 면적을 1.8mm², 2.0mm²로 하고, 마찬가지로 꼬임 각도 N 및 피치 P를 다르게 한 평형의 광케이블을 복수 종류 작성하였다. 외피(20) 내의 수용 면적을 1.8mm²로 하는 평형의 광케이블에서는, 어느 조건에 있어서도, 복수의 광섬유 유닛(10)에 SZ상의 꼬임을 넣을 수 없었다. 한편, 외피(20) 내의 수용 면적을 2.0mm²로 하는 평형의 광케이블에서는, 도 7과 마찬가지의 결과가 얻어졌다. 이 때문에, 복수의 광섬유 유닛(10)을 SZ상으로 꼬는 것이 가능한 조건 하에서는, 광섬유 유닛(10)의 꼬임 각도 N은, 540도 이상이라는 것이 확인되었다.

=== 그 밖의 실시 형태===

상술한 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경·개량될 수 있음과 함께 본 발명에는, 그 등가물이 포함된다는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 상술한 각 실시 형태가 적절히 조합되어도 된다.

1: 광케이블
10: 광섬유 유닛
11: 광섬유
12: 번들재
15: 압권 테이프
17: 개재물
20: 외피
20A: 노치
21: 텐션 멤버
22: 립 코드
23: 세퍼레이터
40: 제조 시스템
42: 공급부
44: 틈막이판
46: 압출 성형부
48: 제어부

Claims

복수의 광섬유로 구성된 섬유 다발을 갖는 광섬유 유닛을 복수개 구비하고,
복수의 상기 광섬유 유닛은, 꼬임 방향을 반전시킴으로써 SZ상으로 합쳐서 꼬여져 있고,
상기 꼬임 방향의 반전부에서 다음의 상기 반전부까지 사이에 상기 광섬유 유닛이 둘레 방향으로 꼬여지는 꼬임 각도는, 540도 이상인 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항에 있어서,
상기 꼬임 각도는, 1800도 이하인 것을 특징으로 하는 광케이블.
제2항에 있어서,
상기 꼬임 각도는, 1440도 이하인 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광섬유 유닛은, 상기 복수의 광섬유를 묶는 번들재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광케이블.
제4항에 있어서,
상기 광섬유 유닛은, 간헐 연결형의 광섬유 테이프로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광케이블.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
S방향의 꼬임 각도와 Z방향의 꼬임 각도가 대략 동일한 것을 특징으로 하는 광케이블.