TWI802927B - 光纖帶心線及光纜 - Google Patents

Abstract

光纖帶心線3係將複數根單心之光纖4並排連結而構成。各自相鄰之光纖4彼此於光纖帶心線3之長度方向上隔開特定間隔間歇地藉由連結部19接著。又，於寬度方向上相鄰之連結部19彼此相對於光纖帶心線3之長度方向錯開配置。光纖帶心線3之相鄰之光纖4於長度方向上間歇地藉由連結部19連結，連結部19之樹脂量於光纖4之長度方向上不均一。又，構成連結部19之樹脂之連結部之樹脂的楊氏模數較佳為130 MPa以下，進而較佳為80 MPa以下。

Description

光纖帶心線及光纜

本發明係關於一種傳輸損耗較小之光纖帶心線等。

關於用以高速傳輸大容量資料之光纖，為了將其收納進纜線或使作業簡便化，目前使用的是將複數根光纖並排配置並接著而成之光纖帶心線。光纖帶心線除了使用於整個長度上將並排之光纖利用樹脂進行固定者以外，亦有於長度方向上間歇地將光纖彼此接著者(例如專利文獻1)。

又，關於製造此種光纖帶心線之方法，有從具有複數個塗佈孔之塗佈輥中擠出樹脂而於光纖間塗佈接著樹脂之方法(例如專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-8923號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-80849號公報

[發明所欲解決之問題]

專利文獻2中所記載之方法係使用塗佈輥。塗佈輥係內部為中空之輥，於塗佈輥之外周面形成複數個塗佈孔。塗佈孔例如構成為複數個小孔沿圓周方向排列成一行，而非連續之一個長孔。塗佈孔使塗佈輥之內部空間與外部連通。

將接著樹脂連續地供給至塗佈輥之內部。於塗佈輥之內部設置模嘴。藉由使塗佈輥旋轉，而將保持於塗佈輥內面之接著樹脂壓入模嘴與塗佈輥之內面的間隙，當塗佈孔位於模嘴之外周側時，藉由模嘴將接著樹脂從塗佈孔擠出至外部。

從塗佈孔擠出之接著樹脂塗佈於光纖彼此之間，該等光纖以與塗佈輥接觸之方式被傳送。此時，從光纖之上部塗佈之接著樹脂因重力或表面張力等之作用而向光纖之下部側流動。因此，接著樹脂會塗佈於光纖之正面及背面。如此，即便使光纖並排而從其一側塗佈接著樹脂，因接著樹脂於光纖之間隙內流動且亦會繞流至相反側，故亦可切實地將光纖彼此連結。

例如藉由對通過了塗佈輥之光纖照射紫外線，而使利用塗佈輥塗佈之接著樹脂硬化。藉由以上操作而製造光纖帶心線。

然而，於上述方法中，光纖之上下表面上之樹脂之塗佈量存在差異。接著樹脂於藉由紫外線硬化時，體積會略微收縮，因此當光纖帶心線之上下表面上的接著樹脂之塗佈量存在差時，樹脂之收縮量會產生差異。如此，當接著樹脂較多之面側之收縮量變大時，光纖帶心線上產生彎曲力。

又，當從具有塗佈孔之塗佈輥中擠出接著樹脂而將其塗佈於光纖間時，接著樹脂之塗佈量於連結部之長度方向上並不固定，塗佈量於長度方向上容易變得不均一。當接著樹脂之塗佈量如此變得不均一時，連結部之長度方向上之收縮量亦會變得不均一，因此容易導致產生彎曲力。

另一方面，先前之光纜係使用分類為ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，國際電信聯盟電信標準化組) G.657之光纖。該光纖因被彎曲時之損耗增加量較少，故幾乎不存在如上所述之彎曲力之影響，傳輸損耗之惡化較小。

與此相對，對成本相對較低之分類為ITU-T G.652之光纖、或能夠實現長距離傳輸且增大了纖芯直徑之分類為ITU-T G.654.E之光纖而言，與分類為ITU-T G.657之光纖相比，前者之彎曲時之傳輸損耗之增加量較大。因此，當使用該等光纖時，存在傳輸損耗因上述彎曲力而變高之問題。

本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種即便使用彎曲時之傳輸損耗之增加量相對較大之光纖，亦能夠抑制損耗增加的光纖帶心線等。 [解決問題之技術手段]

為了達成上述目的，第1發明係一種光纖帶心線，其特徵在於，其係將複數根光纖並排連結者，相鄰之光纖於長度方向上間歇地藉由連結部連結，上述連結部之樹脂量於上述光纖之長度方向上不均一，上述連結部之樹脂之楊氏模數為130 MPa以下。

進而理想的是，上述連結部之樹脂之楊氏模數為80 MPa以下。

亦可為，上述連結部自上述光纖帶心線之上下兩面藉由樹脂將相鄰之上述光纖連結。

亦可為，上述連結部形成為，上述光纖帶心線之上下表面之樹脂量不均一。

亦可為，於上述連結部中，樹脂量於上述光纖之長度方向上具有週期性但不均一。

亦可為，上述連結部包含複數個小接著部，上述複數個小接著部相連並連續。

根據第1發明，藉由特別使連結部之樹脂之楊氏模數變小，而能夠使光纖上之彎曲應力之影響變小，該彎曲應力起因於因部位不同所致之樹脂之收縮量之不均一。因此，亦能夠應用更為廉價之光纖。

第2發明係一種光纜，其特徵在於，其使用第1發明之光纖帶心線，上述光纜具備：纜心，其撚合有複數根上述光纖帶心線；以及外被，其以覆蓋上述纜心之方式設置。

於波長1550 nm下之最大傳輸損耗理想的是未達0.27 dB/km。

上述光纖亦可係分類為ITU-T G.654.E之光纖。

根據第2發明，能夠抑制損耗增加，該損耗增加起因於因部位不同所致的連結部之樹脂之收縮量之不均一。因此，亦可使用相對較為廉價之光纖、或能夠實現更加長距離傳輸之光纖。

尤其是即便使用彎曲時之傳輸損耗之增加量較大之分類為ITU-T G.654.E之光纖，亦可使波長1550 nm下之最大傳輸損耗未達0.27 dB/km。 [發明之效果]

根據本發明，可提供一種即便使用彎曲時之傳輸損耗之增加量相對較大之光纖，亦能夠抑制損耗增加的光纖帶心線等。

以下，參照圖式，對本發明之實施方式進行說明。圖1係光纜1之剖視圖。光纜1係不使用槽之無槽型纜線，包含拉力構件9、外被13、纜心15等。

纜心15係撚合有複數個光纖單元5而形成。又，光纖單元5係撚合有複數根光纖帶心線3而形成。再者，光纖帶心線3係於長度方向間歇地接著之間歇接著型光纖帶心線。關於光纖帶心線3之詳細內容於下文敍述。

於複數根光纖帶心線3之外周設置壓捲帶7。壓捲帶7係帶狀構件或不織布等，例如配置為藉由縱向配設而一起覆蓋複數根光纖帶心線3之外周。即，以壓捲帶7之長度方向與光纜1之軸方向大致一致，壓捲帶7之寬度方向成為光纜1之圓周方向之方式，縱向配設於複數根光纖帶心線3之外周。再者，包含捲繞於複數根光纖帶心線3周圍之壓捲帶7在內而製成纜心15。

於與光纜1之長度方向垂直之剖視圖中，於纜心15之兩側方設置有拉力構件9。即，一對拉力構件9設置於隔著纜心15而對向之位置，又，於與拉力構件9之對向方向大致正交之方向上，以隔著纜心15而對向之方式設置撕裂繩11。

於纜心15之外周設置有外被13。拉力構件9及撕裂繩11埋設於外被13。即，以覆蓋纜心15及拉力構件9等之方式設置外被13。外被13之外形為大致圓形。外被13例如為聚烯烴系樹脂。

圖2A係表示間歇接著型光纖帶心線3之立體圖，圖2B係俯視圖。光纖帶心線3係由複數根單心之光纖4以並排之狀態連結而構成。於光纖帶心線3中，例如，如日本專利特開2016-80849號中所記載，於塗佈輥形成塗佈孔，將接著樹脂從塗佈輥之內部擠出，藉此自並排之光纖4之上表面以特定間隔接著於光纖4彼此之間。再者，構成光纖帶心線3之光纖之根數不限於圖示之例。

各自相鄰之光纖4彼此於光纖帶心線3之長度方向上隔開特定間隔而間歇地藉由連結部19接著。又，理想的是，於寬度方向上相鄰之連結部19彼此相對於光纖帶心線3之長度方向錯開配置。例如，理想的是，彼此相鄰之連結部19於光纖帶心線3之長度方向上錯開一半間距而形成。再者，連結部19之長度及間距不限於圖示之例。

圖3A係連結部19附近之放大圖。連結部19由複數個小接著部17構成。小接著部17構成為例如呈點狀且以特定間距於光纖帶心線3之長度方向上斷續地形成，並具有週期性。

再者，光纖帶心線3之長度方向上之各個小接著部17之接著長度小於連結部19內之小接著部17的間距。因此，小接著部17彼此於光纖4之長度方向上分離，於小接著部17彼此之間形成非接著部。即，於光纖帶心線3中，相鄰之光纖4於長度方向上間歇地藉由連結部19連結，且連結部19之樹脂量於光纖4之長度方向上不均一。即，於連結部19中，樹脂量於光纖4之長度方向上具有週期性但不均一。

圖3B係圖2B之A-A線剖視圖。於連結部19中，自光纖帶心線3之上下兩表面，藉由樹脂連結相鄰之光纖4。此時，於連結部19中，樹脂之塗佈量於光纖帶心線3之上表面側與下表面側有所不同。即，連結部19之樹脂量不僅於光纖4之長度方向上視部位不同而不均一，而且於光纖帶心線3之上下表面上亦不均一。

再者，構成連結部19之樹脂例如為紫外線硬化樹脂。又，構成連結部19之樹脂連結部之樹脂之楊氏模數理想的是130 MPa以下，進而理想的是80 MPa以下。當樹脂之楊氏模數過高時，連結部19之剛性變大，因此樹脂收縮時光纖4上之應力變大。

另一方面，若構成連結部19之樹脂之楊氏模數較低，則連結部19本身之變形較容易，因此可將光纖4上之應力抑制得較低。然而，當構成連結部19之樹脂之楊氏模數過低時，存在連結部19(小接著部17)之開裂等之虞。因此，對構成連結部19之樹脂而言，理想的是楊氏模數為40 MPa以上。

如以上之說明，根據本實施方式，因構成連結部19之樹脂之楊氏模數為特定值以下，故即便於如視連結部19之長度方向之部位、或正面及背面之不同而導致樹脂之收縮量產生差異之情形時，亦可降低對於光纖4之影響。因此，即便使用價格低廉之光纖4，亦可抑制傳輸損耗之增加。

再者，於上述實施方式中，示出了於連結部19之長度方向斷續地配置小接著部17之例，但不限於此。例如，亦可如圖4A所示之光纖帶心線3a般，於連結部19中，複數個小接著部17相連而連續。即，於此情形時，如圖4B詳細所示，於連結部19中，光纖4之長度方向上之樹脂量有所不同，並不均一，但樹脂量較多之部分與較少之部分具有週期性。此種連結部19可藉由如下方式獲得，例如，以如複數個小接著部17相連而連續之形態塗佈接著劑；或者，控制條件，即，控制接著劑之黏度、小接著部17之塗佈間隔、及從塗佈至硬化為止之時間，從而使得小接著部17因流動而相連，且於完全以均一寬度流動之前開始硬化。即便為此種光纖帶心線3，連結部19之樹脂量亦於光纖4之長度方向上不均一，但是，若構成連結部19之樹脂之楊氏模數較低，則連結部19本身之變形較為容易，因此可將光纖4上之應力抑制得較低。

再者，此種光纖帶心線3a能夠以與上述光纖帶心線3相同之方法製造。例如，可變更塗佈輥上形成之塗佈孔之形態，亦可使用具有複數個小孔之塗佈輥，增加樹脂之塗佈量，藉此使相鄰之小接著部17彼此相連。

又，於連結部19中，亦可不必以複數個小接著部17相互分離或連續之方式塗佈樹脂。例如，亦可如圖5所示之光纖帶心線3b般，不由複數個小接著部17構成連結部19，而是以大致固定之寬度構成連結部19。於此情形時，於連結部19之前後端，連結部19之寬度變窄，連結部19之樹脂量於光纖4之長度方向上不均一，但是，若構成連結部19之樹脂之楊氏模數較低，則連結部19本身之變形較為容易，因此可將光纖4上之應力抑制得較低。

再者，通常，光纖4係使用心線直徑為約250 μm者，但亦可為心線直徑為200 μm者。相對於心線直徑為約250 μm之光纖，此種外徑200 μm之光纖4多數情況下係使被覆層變薄而使外徑為200 μm。當如此使被覆層變薄時，會容易彎曲為較心線直徑250 μm之光纖小之直徑。然而，若構成連結部19之樹脂之楊氏模數較低，則連結部19本身之變形較為容易，因此可將光纖4上之應力抑制得較低。

又，3456心、6912心及光纖越高密度化，則連結部19對於光纖4上之應力之影響越有可能變大。此時，若構成連結部19之樹脂之楊氏模數較低，則連結部19本身之變形較為容易，因此可將光纖4上之應力抑制得較低。 [實施例]

製作複數根間歇接著型光纖帶心線，對最大傳輸損耗及連結部之開裂進行評價。構成光纖帶心線之光纖使用2種類型。

與應力相對應之傳輸損耗之增加量較少之光纖係使用分類為ITU-T G.657之光纖。關於分類為ITU-T G.657之光纖，其模場直徑為8.6 μm，其係將245 μm直徑之光纖素線加以著色之直徑255 μm之著色心線。

與此相對，使用分類為ITU-T G.654.E之光纖(OFS公司製造之Terawave ULL光纖)。關於分類為ITU-T G.654.E之光纖，其模場直徑為12.4 μm，其係將245 μm直徑之光纖素線加以著色之直徑255 μm之著色心線。

將8根著色心線間歇地加以接著，製作8心之間歇接著型光纖帶心線。再者，光纖帶心線係如上述日本專利特開2016-80849號公報中所記載，藉由使用塗佈輥塗佈接著樹脂之方法製作。

再者，塗佈輥上之擠出孔之直徑設為0.3 mm，孔間距設為0.4 mm。又，藉由調整樹脂量，而製作從塗佈有連結樹脂之帶之上表面觀察時小接著部相互分離者(參照圖2B)、及小接著部彼此連續者(圖4A)。

再者，於小接著部彼此分離之情形時，所塗佈之樹脂之最大寬度(圖3A之W)為約0.15 mm。另一方面，於沿長度方向相鄰之小接著部彼此連續之情形時，所塗佈之樹脂之最大寬度(圖4B之W1)為約0.2 mm，相鄰地塗佈之樹脂所連接之部位之寬度(圖4B之W2)為約0.12 mm。

使用改變了楊氏模數之大小者作為用以將光纖彼此接著之接著樹脂，而分別製作8心之光纖帶心線。接著樹脂之楊氏模數以如下方式進行測定。

首先，將10 cm見方之玻璃基板設置於旋轉塗佈機，於其上展開原材料，以成為大致5～10 μm之方式控制旋轉速度而進行塗佈。將該玻璃基板放入沖洗箱，產生氮氣氛圍，使用紫外線燈以照度1000 mW/cm² 、照射量1000 mJ/cm² 照射紫外線光，製作成片材。片材在25℃、50%RH氛圍下經狀態調整並保持12小時後，將樣品沖裁為長75 mm、寬10 mm之直啞鈴(straight dumbbell)狀。將製得之樣品於標線25 mm處以拉伸速度1 mm/min拉伸，根據2.5%應變下之拉伸力計算楊氏模數。

將10根製得之光纖帶心線加以撚合，構成捲繞有2 mm寬度之塑膠帶之80心之光纖單元。又，供應25根80心之光纖單元且加以撚合後，縱向配設吸水性不織布，藉由成形治具使其捲曲，並且捲繞尼龍製紮線，而製作成2000心之纜心。

將如此製作之纜心、使用了

1.8 mm之鋼線之拉力構件、及切開外被之開裂繩藉由外被材包覆成圓筒狀，而製作成光纜。外被材料為低密度聚乙烯(LLDPE)。再者，外被厚度設為3.0 mm。

將製造上述光纖單元時之光纖帶心線所通過之旁路中之轉輪(turn sheave)、及製造纜心時光纖單元所通過之旁路中之轉輪的最小直徑設為

100 mm。再者，該轉輪之最小直徑越小，則製造步驟中之光纖帶心線產生越大之彎曲力，連結部越容易發生開裂。

針對所獲得之各個光纜，測定波長1550 nm下之傳輸損耗。又，從光纜內取出光纖帶心線，確認光纖帶心線10 m中之連結部有無開裂。將長度方向上同一排之連結部連續2個以上開裂者視為不合格。將結果示於表1、表2中。

[表1]

	實施例1	實施例2	實施例3	實施例4	實施例5	實施例6	實施例7
光纖	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.654.E
小接著部之形態	連續	連續	連續	分離	分離	分離	連續
接著樹脂楊氏模數 (MPa)	41	77	128	41	77	128	55
最大傳輸損耗0.27 dB/km以上之發生	無	無	無	無	無	無	無
最大傳輸損耗0.23 dB/km以上之發生	無	無	有	無	無	有	無
連續2個連結部開裂	無	無	無	無	無	無	無

[表2]

	比較例1	比較例2	比較例3	比較例4	比較例5	比較例6
光纖	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.654.E	G.657	G.657
小接著部之形態	連續	分離	連續	分離	連續	分離
接著樹脂楊氏模數 (MPa)	30	30	155	155	155	155
最大傳輸損耗0.27 dB/km以上之發生	無	無	有	有	無	無
最大傳輸損耗0.23 dB/km以上之發生	無	無	有	有	無	無
連續2個連結部開裂	有	有	無	無	無	無

實施例1～實施例7均未發生接著樹脂之連續2個開裂，即便使用彎曲時之傳輸損耗之增加量較大之分類為ITU-T G.654.E之光纖，亦未見發生0.27 dB/km以上之最大傳輸損耗。尤其是接著樹脂之楊氏模數為80 MPa以下(41 MPa、55 MPa、77 MPa)之實施例1、2、4、5、7中亦未見發生0.23 dB/km以上之最大傳輸損耗。

另一方面，接著樹脂之楊氏模數未達40 MPa之比較例1、2中發生了接著樹脂之連續2個開裂。又，比較例3、4中雖未發生接著樹脂之連續2個開裂，但接著樹脂之楊氏模數超過了130 MPa，因此最大傳輸損耗變為0.27 dB/km以上。再者，於分類為ITU-T G.657之光纖中，雖然接著樹脂之楊氏模數超過了130 MPa，但最大傳輸損耗未達0.23 dB/km。

以上，參照隨附之圖，對本發明之實施方式進行了說明，但本發明之技術範圍並不受上述實施方式限制。可知，業者能夠於申請專利範圍中記載之技術思想之範疇內想到各種變更例或修正例，且其等顯然屬於本發明之技術範圍。

1:光纜 3,3a,3b:光纖帶心線 4:光纖 5:光纖單元 7:壓捲帶 9:拉力構件 11:撕裂繩 13:外被 15:纜心 17:小接著部 19:連結部

圖1係光纜1之剖視圖。 圖2A係表示光纖帶心線3之立體圖。 圖2B係表示光纖帶心線3之俯視圖。 圖3A係連結部19之放大圖。 圖3B係圖2B之A-A線剖視圖。 圖4A係表示光纖帶心線3a之俯視圖。 圖4B係連結部19之放大圖。 圖5係表示光纖帶心線3b之俯視圖。

3:光纖帶心線

4:光纖

17:小接著部

19:連結部

Claims (8)

1. 一種光纖帶心線，其特徵在於，其係將複數根光纖並排連結者，相鄰之光纖於長度方向上間歇地藉由連結部連結，上述連結部之樹脂量於上述光纖之長度方向上不均一，上述連結部之樹脂之楊氏模數為130MPa以下；且上述連結部包含複數個小接著部，且上述複數個小接著部相連並連續。
2. 如請求項1之光纖帶心線，其中上述連結部之樹脂之楊氏模數為80MPa以下。
3. 如請求項1之光纖帶心線，其中上述連結部自上述光纖帶心線之上下兩面藉由樹脂將相鄰之上述光纖連結。
4. 如請求項3之光纖帶心線，其中上述連結部形成為，上述光纖帶心線之上下表面之樹脂量不均一。
5. 如請求項1之光纖帶心線，其中於上述連結部中，樹脂量於上述光纖之長度方向上具有週期性但不均一。
6. 一種光纜，其特徵在於，其使用如請求項1至5中任一項之光纖帶心線， 上述光纜具備：纜心，其撚合有複數根上述光纖帶心線；以及外被，其以覆蓋上述纜心之方式設置。
7. 如請求項6之光纜，其於波長1550nm下之最大傳輸損耗未達0.27dB/km。
8. 如請求項6之光纜，其中上述光纖係分類為ITU-T G.654.E之光纖。

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