TWI840038B - 光纖集合體及光纜 - Google Patents

Abstract

在構成光纖集合體，且將複數個光纖帶積層而成之光纖單元中，具有在光纖集合體的某個剖面中，位於中立線上之第一纖維單元、與位於最遠離中立線之第二纖維單元。有關於連結光纖集合體的中心與光纖帶之重心之徑方向直線、與連結光纖帶的兩端之帶寬度方向直線所形成之角度的正弦值，將同一個光纖單元的複數個光纖帶的正弦值的平均值設為平均正弦值，且在某個剖面中，第二纖維單元中的平均正弦值比至少1個第一纖維單元中的平均正弦值更大。

Description

光纖集合體及光纜

本發明是有關於一種光纖集合體及光纜。 本案是基於已於2021年12月27日於日本提申之特願2021-212173號而主張優先權，並在此援引其內容。

專利文獻1中揭示有一種光纖電纜(光纜)，前述光纖電纜具有構成光纖單元(帶芯線單元)且使複數個該光纖單元集合而成之電纜芯材(光纖集合體)，前述光纖單元是將複數個光纖帶積層並捆束而構成。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2007-233252號公報

發明欲解決之課題

在缺乏對策地製造出具有上述之光纖集合體的光纜的情況下，若於該光纜產生彎曲、或是在低溫環境下於光纜的外被產生收縮，常常有應力(主要是彎曲應力)會集中在特定的光纖單元的光纖之情形。若應力集中在特定的光纖，會有該光纖的傳輸損耗會增大之問題。 又，近年來，所要求的是具有更多的光纖之光纖電纜。因此，所要求的是在光纖集合體的有限的內部空間中配置更多的光纖單元。亦即，所要求的是由光纖單元所形成之光纖集合體的內部空間的利用效率之提升。

本發明是有鑒於上述之情形而作成的發明，目的在於提供一種可以抑制光纖的傳輸損耗之增大，並且可謀求供複數個光纖單元配置之內部空間的利用效率之提升的光纖集合體及具備此光纖集合體之光纜。 用以解決課題之手段

本發明的第1態樣之光纖集合體是將複數個光纖單元捆束而構成，且前述光纖單元是將複數個光纖帶積層而成，前述光纖集合體為： 前述光纖單元中的複數個前述光纖帶的積層狀態崩解，使得在光纖集合體的長度方向的至少某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，構成前述光纖單元之至少1個前述光纖帶的帶面彎曲， 在複數個前述光纖單元中，具有第一纖維單元與第二纖維單元，前述第一纖維單元在正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，位於光纖集合體的彎曲的中立線上，前述第二纖維單元位於最遠離前述中立線的位置， 有關於連結光纖集合體的中心與前述光纖帶的重心之徑方向直線、與連結前述光纖帶的兩端之帶寬度方向直線所形成之角度α的正弦值sinα，將同一個前述光纖單元中的複數個前述光纖帶的前述正弦值sinα的平均値設為平均正弦值sinα _ave， 至少在前述長度方向上的某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，前述第二纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave比至少1個前述第一纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave更大。

本發明的第2態樣之光纜具備：前述第1態樣之光纖集合體；及賦與構件，對光纜賦與容易朝以前述中立線為中心之方向彎曲之彎曲各向異性。 發明效果

根據本發明，可以抑制光纖的傳輸損耗之增大，且可以謀求供複數個光纖單元配置之內部空間的利用效率之提升。

用以實施發明之形態

以下，針對本發明的一實施形態，參照圖1~9來說明。 如圖1所示，本實施形態之光纖集合體2是構成光纜1的一部分。本實施形態之光纜1是不具有形成有容置光纖之溝(槽(slot))的所謂的無槽型的光纜。光纜1具有光纖集合體2與外被3。

光纖集合體2是將複數個光纖單元11捆束而構成。光纖單元11是捆束有複數條光纖13之構造體。關於光纖單元11的具體的構造，容後敘述。本實施形態之光纖集合體2構成光纜1之芯材。 本實施形態之光纜1的芯材更具有包覆複數個光纖單元11之捲壓膠帶5。捲壓膠帶5亦可用例如吸水膠帶來構成。在本實施形態中，捲壓膠帶5會構成配置複數個光纖單元11之光纖集合體2的內部空間。 上述之捲壓膠帶5亦可例如不具有。在該情況下，後述之外被3的內表面會形成光纖集合體2的內部空間。

外被3是形成為筒狀。光纖集合體2是容置於外被3的內側。複數個光纖單元11亦可例如以朝單一方向或呈SZ狀地撚轉之狀態來容置於外被3的內側。在外被3的內側，亦可除了複數個光纖單元11之外，還容置中介物(未圖示)。中介物亦可為例如吸水材。中介物亦可配置在捲壓膠帶5的內側、外側或內外側雙方。 上述之中介物亦可例如不具有。

在正交於光纜1的長度方向(與圖1中的上下方向以及左右方向的任一方向皆正交之方向，光纜1的延伸方向)之剖面中的光纖集合體2的外形雖然可為任意的形狀，但在本實施形態中是大致圓形。在本說明書中，大致圓形不僅包含完全的圓形，也包含橢圓形或長圓形等。再者，上述之剖面中的光纖集合體2的外形亦可為例如矩形狀等。

外被3是被覆光纖集合體2之構件。外被3的內表面形成有容置光纖集合體2的空間。在本實施形態中，外被3的內表面在正交於光纜1的長度方向之剖面中，是形成為和光纖集合體2對應之大致圓形。再者，外被3的內表面的剖面形狀亦可為例如矩形狀等。在本實施形態中，外被3的內側容置有將複數個光纖單元11包住之捲壓膠帶5。 在外被3中配置有抗拉構件(tension member)7。可將全部的抗拉構件7皆配置在外被3內，亦可將抗拉構件7的一部分配置在外被3內，且讓抗拉構件7的其他部分從外被3露出。在外被3中，亦可配置有例如撕裂繩等其他的構件。

在正交於光纜1的長度方向之剖面中，抗拉構件7是以夾著光纖集合體2的方式配置有複數個。在前述剖面中，複數個抗拉構件7是在正交於前述長度方向之第1方向上以夾著光纖集合體2而相互相向的方式配置。在本實施形態中，雖然在前述剖面中，在和前述長度方向以及前述第1方向的任一方向皆正交之第2方向上未配置有以夾著光纖集合體2而相互相向的方式來配置之其他的抗拉構件，但是並不受限於此，亦可在前述第2方向上以夾著光纖集合體2而相互相向的方式來配置其他的抗拉構件。各抗拉構件7是在光纜1的長度方向上延伸。各抗拉構件7可配置成平行於光纖集合體2的長度方向，亦可配置成以光纖集合體2為中心之螺旋狀。又，各抗拉構件7亦可包含在例如光纖集合體2的內部。 在圖1中，雖然將2條抗拉構件7當作一組，且將一對之組分別配置在光纖集合體2的兩側，但是並不受限於此。亦可例如，將3條以上的抗拉構件7當作一組，且將一對之組分別配置在光纖集合體2的兩側。又，亦可將抗拉構件7一條一條地配置在光纖集合體2的兩側。又，在圖1中，雖然成組之複數條抗拉構件7隔有距離，但是亦可例如為相接觸。又，亦可讓成組之複數條抗拉構件7被撚轉。再者，有時會將配置1條抗拉構件7或成組之複數條抗拉構件7之區域稱為抗拉構件配置區域。

在圖1中，以符號NL表示之線是顯示將一對抗拉構件7(或抗拉構件配置區域)的中心彼此連結之光纜1(光纖集合體2)的彎曲的中立線NL。中立線NL是顯示在已將光纜1彎曲的情況下，光纜1的往長度方向的伸縮較小之光纜1的位置。例如在圖1中，在已將光纜1彎曲成光纜1朝中立線NL的上側成為凸起的情況下，位於中立線NL的上側之光纜1的部位會在光纜1的長度方向上延伸，位於中立線NL的下側之光纜1的部位會在光纜1的長度方向上收縮。 藉由抗拉構件7(或抗拉構件配置區域)位於中立線NL上，光纜1容易朝以中立線NL為中心之方向彎曲，且朝其他方向會難以彎曲。亦即，抗拉構件7是作為對光纜賦與容易朝以中立線NL為中心之方向彎曲之彎曲各向異性之賦與構件而發揮功能。

在本實施形態中，雖然是藉由抗拉構件7的配置來對光纜1賦與彎曲各向異性，但並非受限於此。例如，在光纜1的剖面形狀(例如外被3的外形之剖面形狀)為橢圓形或矩形的情況下，在光纜1的剖面中，彎曲的中立線NL是通過橢圓形或矩形的短軸之中心，且平行於橢圓形或矩形的長軸。又，即使光纜1的剖面形狀為圓形，在容置光纖集合體2之外被3的空間(容置空間)已從光纜1的中心偏離、或在容置空間具有各向異性的情況下，會在光纜1顯現彎曲各向異性。彎曲的中立線NL可以從光纜1的剖面中的各構件的空間配置與彈性模數(楊氏模數)等來推定。在藉由外被3來形成對光纜1賦與彎曲各向異性之光纜1的剖面形狀的情況下，外被3會作為對光纜賦與容易朝以中立線NL為中心之方向彎曲之彎曲各向異性之賦與構件而發揮功能。

如圖2所示，本實施形態之光纖單元11是藉由線條體20(捆綁材)而捆束有複數條光纖13之構造。線條體20是藉由捲附在複數條光纖13的外周，而形成為複數條光纖13不會相互分離。再者，光纖單元11亦可例如不使用線條體20，而是藉由將複數條光纖13扭合而做成捆束之構造。 本實施形態之光纖單元11是捆束複數個具有複數條光纖13之光纖帶12而構成。再者，在光纖單元11中，光纖帶12與未被帶化之光纖13亦可混合存在。 光纖13具有包含芯材以及包覆材之玻璃體、與包覆玻璃體之被覆層。於被覆層亦可包含用於識別光纖13之著色層。玻璃體的直徑可為例如125μm，被覆層的直徑(亦即光纖13的直徑)可為例如200~250μm。不過，玻璃體的直徑可變更，亦可為例如小於125μm之60μm、80μm、100μm等。被覆層的直徑亦可變更，且亦可為例如200μm以下之160μm、180μm、200μm等。

如圖3所示，光纖帶12是使複數條光纖13並列且將相鄰之光纖13彼此連接來構成。在以下的說明中，在光纖帶12中，有時會將光纖13所延伸之方向稱為光纖帶12的長度方向，並將複數條光纖13的配置排列方向稱為光纖帶12的寬度方向。又，有時會將正交於光纖帶12的長度方向以及寬度方向之方向當作光纖帶12的厚度方向，並將朝向該厚度方向之面稱為帶面。

本實施形態之光纖帶12是使複數條(在圖3中為12條)光纖13並列且間歇(部分)地連結而成之間歇連結型的光纖帶。相鄰的2條光纖13是藉由連結部14A而連結。在相鄰的2條光纖13間，複數個連結部14A是在光纖帶12的長度方向上隔著間隔而配置。又，連結預定之光纖13與於該光纖13的一側相鄰的光纖13之連結部14A、及連結預定之光纖13與於該光纖13的另一側相鄰的光纖13之連結部14A，是位於在長度方向上錯開之位置。亦即，複數個連結部14A是在光纖帶12的長度方向以及寬度方向上以二維的方式間歇地配置。相鄰的2條光纖13當中未被連結部14A連結之區域為非連結部14B。在非連結部14B中，相鄰的2條光纖13彼此未受到拘束。

間歇連結型的光纖帶12不受限於圖3所例示之光纖帶。例如，間歇地配置之連結部14A的配置型樣亦可不是固定的型樣。又，間歇連結型的光纖帶12亦可例如將複數條(例如2條)光纖13設為一組，並使複數組並列且將相鄰之組的光纖13彼此以連結部14A來間歇地連結。又，在光纖帶12中相鄰之光纖13可隔有距離，亦可相接觸。又，雖然一般而言，光纖帶12中的光纖13的條數是4的倍數(4芯、8芯、12芯、16芯)，但是並不受限於此。光纖帶12中的光纖13的條數亦可為例如奇數條。

光纖帶12在其寬度方向上為可柔軟地變形。例如，光纖帶12可變形為其一邊的帶面彎曲為形成凸起。又，例如，光纖帶12可變形為使其帶面在寬度方向上形成凹凸(在寬度方向上蛇行)。尤其是，因為間歇連結型的光纖帶12的寬度方向之柔軟性顯著，所以即使高密度地組裝，光纖13的特性也難以惡化。

如圖2所示，將複數個光纖帶12(光纖13)捆束之線條體20為具有柔軟性之絲狀、繩狀或帶狀的構件。線條體20是捲附在複數個光纖帶12之成束的外周上。複數個光纖帶12亦可藉由例如1條或3條以上之線條體20來捆束。在圖2所例示之光纖單元11中，複數個光纖帶12是被2條線條體20所捆束。複數個光纖帶12不受限於藉由捲附線條體20之作法來捆束，亦可藉由例如插入柔軟的管件、或捲附柔軟的薄膜之作法來捆束。

2條線條體20亦可對光纖帶12之成束例如呈螺旋狀地捲附。在本實施形態中，2條線條體20是對光纖帶12之成束分別呈SZ狀地捲附。亦即，各線條體20的捲附方向反轉，而各捲附光纖帶12之成束的外周的半周量。而且，2條線條體20在其捲附方向反轉之位置上相互地被接合。圖2中的符號21是表示2條線條體20的接合部分。2條線條體20的接合亦可藉由例如熱熔接或接著等來實施。 線條體20是安裝成順應於光纖帶12之成束的外形。因此，可以保持光纖帶12之成束的外形。其結果，即使是使積層狀態崩解後之狀態(後述)，仍然可以保持複數個光纖帶12。

如圖4所示，光纖單元11是藉由在積層有複數個光纖帶12之狀態下以線條體20來捆束而構成。在本實施形態之光纖單元11中，在正交於光纖集合體2的長度方向之剖面中，經捆束之複數個光纖帶12的積層狀態已崩解。「複數個光纖帶12的積層狀態已崩解」是和複數個光纖帶12在其寬度方向上未被彎曲而以帶面為平坦的狀態被積層之狀態不同的狀態，且意指構成光纖單元11之至少1個光纖帶12的帶面在寬度方向上呈已彎曲之狀態。又，光纖帶12的帶面呈已彎曲之狀態意指：在正交於光纖帶12的長度方向之剖面中，光纖帶12的寬度方向的兩端的光纖13的中點與光纖帶12的重心(亦即幾何中心)位於錯開的位置之情形。 在圖4所例示之光纖單元11中，積層狀態已崩解之複數個光纖帶12皆在寬度方向上呈彎曲或蛇行。

在本實施形態中，構成同一個光纖單元11之複數個光纖帶12被線條體20所捆束，因此此等複數個光纖帶12的積層狀態崩解。與圖1所例示之光纖單元11的外形不同，圖4所示之光纖單元11的外形是隨著複數個光纖帶12的積層狀態的崩解而呈不勻整。 雖然複數個光纖帶12的積層狀態已崩解之狀態可在例如光纖單元11(光纖集合體2)的長度方向的任意的位置(或所有的位置)上成立，但是只要在光纖單元11(光纖集合體2)的長度方向的至少某個位置上成立即可。

在圖5、6中，是將積層狀態已崩解之光纖單元11存在之區域以橢圓形來示意地顯示。各橢圓形的長軸的方向和光纖帶12的寬度方向大致對應。各橢圓形的短軸的方向和複數個光纖帶12的積層方向大致對應。

如圖5、6所示，在光纖集合體2中，複數個光纖單元11(11-1~11-12)是在光纖集合體2的徑方向(在圖5、6中，和通過光纖集合體2的中心(幾何中心)之中心線正交之方向)上以層狀的方式積層，藉此構成在光纖集合體2的徑方向上排列之複數個纖維單元層10。圖5、6中的纖維單元層10的數量為例如2個。在以下的說明中，在2個纖維單元層10當中位於光纖集合體2的徑方向內側之纖維單元層10是內層10A，位於徑方向外側之纖維單元層10是外層10B(或最外周之層10B)。 在圖5、6所例示之構成中，位於內層10A之光纖單元11(內層纖維單元)的數量為3個。又，位於外層10B之光纖單元11(外層纖維單元)的數量為9個。

又，在複數個光纖單元11中，有第一纖維單元11A與第二纖維單元11B。第一纖維單元11A是在正交於長度方向之剖面中，位於光纖集合體2(光纜1)的彎曲的中立線NL上之光纖單元11。第一纖維單元11A位於中立線NL上之情形意指：第一纖維單元11A當中至少1個光纖帶12位於光纖集合體2的彎曲的中立線NL上。

第二纖維單元11B是在正交於長度方向之剖面中，位於最遠離中立線NL上的位置之光纖單元11。在複數個光纖單元11之中，第二纖維單元11B具有位於最遠離中立線NL的位置之光纖帶12。在正交於長度方向之剖面中，第二纖維單元11B在中立線NL的兩側各存在至少1個。亦即，第二纖維單元11B是在藉由中立線NL劃分正交於長度方向之剖面而得到的2個區域的各個區域中，位於最遠離中立線NL的位置之光纖單元11。再者，第二纖維單元11B的數量並不受限為2個，亦可為例如3個以上。在本實施形態中，在正交於長度方向之光纖集合體2的圓形的剖面中，第二纖維單元11B位於通過光纖集合體2的中心且正交於中立線NL之正交線OL上或正交線OL的附近，且包含在前述之外層10B中。

其次，針對正交於長度方向之光纖集合體2的剖面中的第一纖維單元11A以及第二纖維單元11B的配置(方向)來說明。 首先，在光纖集合體2的剖面中，針對表示各光纖單元11的方向之指標，參照圖7來說明。如圖7所示，在正交於長度方向之光纖集合體2的剖面中，將連結光纖集合體2的中心C與預定的光纖單元11當中預定的光纖帶12的重心G之直線設為徑方向直線R1。又，將連結預定的光纖單元11的預定的光纖帶12的兩端(位於光纖帶12的寬度方向的兩端之光纖13)之直線設為帶寬度方向直線W1。

然後，在正交於長度方向之剖面中，將包含於預定的光纖單元11之預定的光纖帶12的方向，藉由此等徑方向直線R1與帶寬度方向直線W1所形成之角度α的正弦值sinα來表示。在表示光纖帶12的方向之正弦值sinα較大(接近於1)的情況下，光纖帶12是配置成：其寬度方向(或帶面)沿著光纖集合體2(外被3)的圓周方向(在圖5、6中為繞著光纖集合體2的中心之方向)。另一方面，在表示光纖帶12的方向之正弦值sinα較小(接近於0)的情況下，光纖帶12是配置成：其寬度方向(或帶面)沿著光纖集合體2的徑方向。

在正交於長度方向之剖面中，光纖單元11的方向是藉由在同一個光纖單元11中的複數個光纖帶12的正弦值sinα的平均值(平均正弦值sinα _ave)來表示。亦即，平均正弦值sinα _ave是表示構成同一個光纖單元11之複數個光纖帶12所朝向之方向的平均值。表示光纖單元11的方向之平均正弦值sinα _ave較大(接近於1)，意指該光纖單元11中的複數個光纖帶12的積層方向是朝向光纖集合體2的徑方向(或接近於徑方向)。另一方面，表示光纖單元11的方向之平均正弦值sinα _ave較小(接近於0)，則意指該光纖單元11中的複數個光纖帶12的積層方向是朝向光纖集合體2的圓周方向(或接近於圓周方向)。

在本實施形態之光纖集合體2中，在正交於其長度方向之剖面中，圖5所示之第二纖維單元11B中的平均正弦值sinα _ave會比至少1個第一纖維單元11A中的平均正弦值sinα _ave更大。

上述的事項意指：相較於構成第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向，構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向相對於光纖集合體2的圓周方向之角度會較小。亦即，構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向會比構成第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向更沿著光纖集合體2的圓周方向。 換言之，上述之事項意指：和構成第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向相比較，構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向相對於中立線NL之角度會較小。亦即，構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向會比構成第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向更沿著中立線NL。

又，上述之事項意指：和構成第二纖維單元11B之光纖帶12之寬度方向相比較，構成至少1個第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向相對於光纖集合體2的圓周方向之角度會較大。亦即，構成至少1個第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向會比構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向更沿著光纖集合體2的徑方向。

再者，第二纖維單元11B中的平均正弦值sinα _ave變得比至少1個第一纖維單元11A中的平均正弦值sinα _ave更大之情形，亦可不在光纖集合體2的長度方向的所有的位置上都成立，只要至少在長度方向的某個位置上成立即可。第二纖維單元11B中的平均正弦值sinα _ave比至少1個第一纖維單元11A中的平均正弦值sinα _ave更大之情形，可在例如長度方向上的各撚轉間距(1個間距)的範圍內的某個位置上在正交於長度方向之光纖集合體2的剖面(某個剖面)中成立。亦即，在撚轉間距的範圍內和上述之某個剖面不同的剖面中，上述亦可不成立。再者，上述之2項內容亦可在例如涵蓋整個光纖集合體2的長度方向上都成立。

在複數個光纖單元11已朝單一方向被撚轉的情況下，上述之撚轉間距(1個間距)是用於使已呈螺旋狀地配置之光纖單元11在圓周方向上繞行1圈之長度方向的長度。又，在複數個光纖單元11已呈SZ狀地撚轉的情況下，撚轉間距(1個間距)是從撚轉方向反轉之位置起到下一個朝相同方向反轉之位置為止的之間的長度方向的長度(間隔)。亦即，撚轉間距(1個間距)是將S方向的1個區間與Z方向的1個區間相加後之長度。

又，雖然未圖示，但在正交於長度方向之剖面中，宜為平均正弦值sinα _ave比第二纖維單元11B更小之至少1個第一纖維單元11A位於光纖集合體2的徑方向內側的內層10A。

其次，針對本實施形態之光纜1的製造方法之一例來說明。 在製造本實施形態之光纜1時，首先，準備複數個光纖單元11，前述光纖單元11如圖4所例示，已使複數個光纖帶12捆束成使複數個光纖帶12的積層狀態崩解。為了在準備光纖單元11時使複數個光纖帶12的積層狀態崩解，只要藉由例如將經積層之複數個光纖帶12在其寬度方向上縮窄，使光纖帶12相對於其寬度方向變形即可。接著，實施將此等複數個光纖單元11捆束複數個來構成光纖集合體2之集合體構成步驟。

在集合體構成步驟中，只要將第一纖維單元11A以及第二纖維單元11B以如下方式配置即可：至少在光纖集合體2的長度方向的某個位置上，於正交於該長度方向之剖面(某個剖面)中，使第二纖維單元11B(參照圖5)中的平均正弦值sinα _ave變得比至少1個第一纖維單元11A(參照圖5)中的平均正弦值sinα _ave更大。像這樣，為了配置第一纖維單元11A、第二纖維單元11B，可列舉例如以下作法：在複數個光纖單元11到達集合地點(光纖集合體2的構成已完成時之光纖單元11的位置)以前之期間，調整第一纖維單元11A、第二纖維單元11B的方向。第一纖維單元11A是在正交於長度方向之剖面中，位於光纖集合體2的彎曲的中立線NL上之光纖單元11。又，第二纖維單元11B是在正交於長度方向之剖面中，位於最遠離中立線NL的位置之光纖單元11。

又，在集合體構成步驟中將複數個光纖單元11朝單一方向或呈SZ狀地撚轉的情況下，在該步驟中，只要將第一纖維單元11A以及第二纖維單元11B以如下方式配置即可：在撚轉間距(1個間距)的範圍內的某個剖面中，第二纖維單元11B中的平均正弦值sinα _ave變得比至少1個第一纖維單元11A中的平均正弦值sinα _ave更大。

又，在集合體構成步驟中，宜在長度方向的某個剖面中，將第一纖維單元11A以及第二纖維單元11B以如下方式配置：平均正弦值sinα _ave比前述第二纖維單元11B更小之至少1個第一纖維單元11A位於光纖集合體2的內層10A。

上述之集合體構成步驟可在例如將複數個光纖單元11容置於外被3(參照圖1)的內側時進行，亦可在例如將光纖集合體2容置於外被3的內側之前進行。 藉由將光纖集合體2(經捆束之複數個光纖單元11)容置於外被3的內側，光纜1的製造即完成。在將光纖集合體2容置於外被3的內側時，可以藉由例如從抗拉構件7的配置或外被3的形狀等配合彎曲的中立線NL來調整光纖集合體2的圓周方向的角度，而製造上述之構成的光纜1。

如以上所說明，在本實施形態之光纖集合體2及具備此光纖集合體2之光纜1中，位於遠離中立線NL的位置之第二纖維單元11B的平均正弦值sinα _ave會比位於中立線NL上之至少1個第一纖維單元11A的平均正弦值sinα _ave更大。由此可知，構成第二纖維單元11B之光纖帶12的寬度方向相對於光纖集合體2的圓周方向(或者中立線NL)之角度會比構成1個第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向更小。亦即，第二纖維單元11B是配置成：構成其之光纖帶12的寬度方向會比構成第一纖維單元11A之光纖帶12的寬度方向更沿著光纖集合體2的圓周方向(中立線NL)。 因此，藉由以中立線NL為中心而在光纜1(光纖集合體2)產生彎曲、或在低溫環境下在光纜1的外被3產生收縮，即使在光纖單元11產生彎曲應力，仍然可以抑制應力集中於構成位於遠離中立線NL的位置之第二纖維單元11B之光纖帶12的光纖13之情形。從而，可以抑制第二纖維單元11B中的光纖13的傳輸損耗之增大。 以下，針對此點來說明。

考慮例如將構成光纖單元11之光纖帶12的寬度方向配置成沿著光纜1的徑方向(大致正交於中立線NL)之情況(亦即平均正弦值sinα _ave較小之情況)。在像這樣的構成中，構成同一個光纖單元11之複數條光纖13會在大致正交於中立線NL之方向上排列。在此構成中，若以中立線NL為中心來將光纜1彎曲，會對上述光纖帶12當中位於最遠離中立線NL的位置之光纖13，作用有相較於上述光纖帶12的其他的光纖13伴隨較大的伸縮應變之較大的應力(彎曲應力)。

上述之彎曲應力是光纖單元11愈是位於遠離中立線NL的位置就變得愈大。因此，若將位於最遠離中立線NL的位置之第二纖維單元11B如上述地配置，光纖帶12的寬度方向的兩端的光纖13的伸縮應變之差會變大，作用於第二纖維單元11B之彎曲應力也會變大。從而，會導致該第二纖維單元11B中的光纖13的傳輸損耗增大。

其次，考慮將構成光纖單元11之光纖帶12的寬度方向配置成沿著光纖集合體2的圓周方向(大致沿著中立線NL)之情況(亦即平均正弦值sinα _ave較大之情況)。在像這樣的構成中，構成同一個光纖單元11之複數條光纖13會大致沿著中立線NL排列。在此構成中，在以中立線NL為中心而已將光纜1彎曲的情況下，在同一個光纖帶12的複數條光纖13上所產生之伸縮應變之差會較小。因此，即使將位於遠離中立線NL的位置之第二纖維單元11B如上述地配置，作用於該第二纖維單元11B之彎曲應力仍會變小。從而，可以抑制該第二纖維單元11B中的光纖13的傳輸損耗之增大。

再者，即使將位於中立線NL的附近或中立線NL上之第一纖維單元11A配置成其光纖帶12的寬度方向大致正交於中立線NL(亦即，即使平均正弦值sinα _ave較小)，在該第一纖維單元11A的光纖13產生之伸縮應變也會被抑制得較小。因此，作用於該第一纖維單元11A之彎曲應力會被抑制得較小，作為其結果，也可以抑制第一纖維單元11A中的光纖13的傳輸損耗之增大。

又，可以藉由讓預定的第一纖維單元11A中的平均正弦值sinα _ave比第二纖維單元11B中的平均正弦值sinα _ave更小，而將預定的第一纖維單元11A以和第二纖維單元11B不同的方向來配置。藉此，變得易於在光纖集合體2的內部空間中無間隙地配置複數個光纖單元11。從而，可以謀求配置複數個光纖單元11之光纖集合體2的內部空間的利用效率之提升。

又，可以藉由光纖單元11中的複數個光纖帶12的積層狀態會崩解，而在複數個光纖單元11之間使光纖單元11的剖面形狀不同。藉此，變得易於在光纖集合體2的內部空間中無間隙地配置複數個光纖單元11。從而，可以謀求配置複數個光纖單元11之光纖集合體2的內部空間的利用效率之提升。

其次，針對上述之本實施形態的效果，使用圖5、8所示之實施例、以及圖6、9所示之比較例來說明。 圖5所示之實施例的光纖集合體2具有12個光纖單元11(11-1~11-12)。12個光纖單元11是構成在光纖集合體2的徑方向上排列之2個纖維單元層10。3個光纖單元11(1號~3號之光纖單元11-1~11-3)是在2個纖維單元層10當中構成內層10A。其餘9個光纖單元11(4號~12號之光纖單元11-4~11-12)是在2個纖維單元層10當中構成外層10B(最外周之層10B)，且在光纖集合體2的圓周方向上依序排列。又，在圖5的實施例中，1號、7號、12號之光纖單元11-1、11-7、11-12是位於中立線NL上之3個第一纖維單元11A，4號、5號、9號、10號之光纖單元11-4、11-5、11-9、11-10是位於最遠離中立線NL的位置之4個第二纖維單元11B。

圖6所示之比較例的光纖集合體2和圖5的實施例同樣，具有12個光纖單元11(11-1~11-12)。12個光纖單元11是構成在光纖集合體2的徑方向上排列之2個纖維單元層10。3個光纖單元11(5號、8號、9號之光纖單元11-5、11-8、11-9)是在2個纖維單元層10當中構成內層10A。其餘9個光纖單元11(1號~4號、6號、7號、10號~12號之光纖單元11-1~11-4、11-6、11-7、11-10~11-12)是在2個纖維單元層10當中構成外層10B(最外周之層10B)，且在光纖集合體2的圓周方向上排列。 又，在圖6的比較例中，5號、8號、10號、12號之光纖單元11-5、11-8、11-10、11-12是位於中立線NL上之3個第一纖維單元11A，2號~4號、6號、7號之光纖單元11-2~11-4、11-6、11-7是位於最遠離中立線NL之位置的4個第二纖維單元11B。

圖8所示之表是顯示圖5的實施例中的複數個光纖單元11的平均正弦值sinα _ave與光纖13的傳輸損耗的增加量之關係。圖8中的「單元編號」分別對應於圖5中的1號~12號之光纖單元11-1~11-12。又，圖8中的「帶編號」分別對應於各光纖單元11所具有之6個光纖帶12。

圖9所示之表是顯示圖6的比較例中的複數個光纖單元11之平均正弦值sinα _ave與光纖13的傳輸損耗的增加量之關係。圖9中的「單元編號」分別對應於圖6中的1號~12號之光纖單元11-1~11-12。又，圖9中的「帶編號」分別對應於各光纖單元11所具有之6個光纖帶12。

在圖8、9中，是將構成光纖集合體2之所有(72個)的光纖帶12的正弦值sinα與光纖單元11建立對應來顯示。例如，在圖8所示之實施例中，1號光纖單元11-1當中第1個光纖帶12的正弦值sinα為0.93。各光纖帶12的正弦值sinα是以在光纖集合體2的長度方向上的撚轉間距內的任意5處之剖面中所測定出之各光纖帶12的角度α(參照圖7)為依據。

圖8、9中的「sinα平均值」是構成同一個光纖單元11之6個光纖帶12的正弦值sinα的平均值(亦即，平均正弦值sinα _ave)。 圖8、9中的「損耗增加量」是表示藉由以下之測定方法所測定出之光纖13的最大傳輸損耗增加量(以下，簡稱為損耗增加量)。在測定光纖13的傳輸的損耗增加量之測定方法中，首先要準備直徑為光纜1的直徑的20倍之心軸(mandrel)。接著，以已將光纜1放置成直線狀之狀態作為基準的彎曲角度(0°)，並進行下述之彎曲步驟：將光纜1壓抵於該心軸之外周並彎曲90°(+90°)後，朝和該已彎曲之方向為相反的方向將光纜1壓抵於心軸之外周並彎曲90°(-90°)。以波長1.55μm之光來測定將該彎曲步驟反覆進行25次時之3個彎曲角度0°、+90°、-90°上的光纜1的光纖13的傳輸損耗增加量(遵循GR-20-CORE Issue4, 6.5.8規範)。

並且，在圖8、9中的「判定」中，將損耗增加量為0.15dB/km以下之光纖帶12當作合格(「○」或「◎」)」，將損耗增加量為0.15dB/km以上之光纖帶12當作不合格「×」。又，將損耗增加量為0.05dB/km以下之光纖帶12當作優良「◎」(遵循GR-20-CORE Issue4, 6.5.2 光學驗收準則(Optical Acceptance Criteria)之規範)。

如圖9所示，在圖6的比較例中，作為第二纖維單元11B之2號、3號、6號、7號之光纖單元11-2、11-3、11-6、11-7的平均正弦值sinα _ave皆比作為第一纖維單元11A的1個之5號的光纖單元11-5的平均正弦值sinα _ave(=0.52)更大。亦即，作為第二纖維單元11B之2號、3號、6號、7號之光纖單元11-2、11-3、11-6、11-7是配置成其光纖帶12的寬度方向大致沿著光纖集合體2的圓周方向。這些2號、3號、6號、7號之光纖單元11-2、11-3、11-6、11-7中的損耗增加量皆被抑制在0.15dB/km以下。亦即，可得知以下情形：在2號、3號、6號、7號之光纖單元11-2、11-3、11-6、11-7中已經做到抑制光纖13的傳輸損耗之增大。

然而，作為第二纖維單元11B的另1個之4號的光纖單元11-4的平均正弦值sinα _ave比作為第一纖維單元11A之5號、8號、10號、12號之光纖單元11-5、11-8、11-10、11-12的任一個的平均正弦值sinα _ave更小。亦即，4號之光纖單元11-4是配置成其光纖帶12的寬度方向大致沿著光纖集合體2的徑方向。此4號之光纖單元11-4中的傳輸的損耗增加量全都高於0.15dB/km。亦即，可得知以下情形：在4號光纖單元11-4中未能做到抑制光纖13的傳輸損耗之增大。

相對於此，如圖8所示，在圖5的實施例中，作為第二纖維單元11B之4號、5號、9號、10號之光纖單元11-4、11-5、11-9、11-10的平均正弦值sinα _ave皆比作為第一纖維單元11A之7號、12號之光纖單元11-7、11-12的平均正弦值sinα _ave更大。亦即，形成第二纖維單元11B之所有(4號、5號、9號、10號)的光纖單元11-4、11-5、11-9、11-10，是配置成其光纖帶12的寬度方向大致沿著光纖集合體2的圓周方向。形成這些第二纖維單元11B之所有的光纖單元11-4、11-5、11-9、11-10中的傳輸的損耗增加量皆被抑制在0.15dB/km以下。亦即，可得知以下情形：在形成第二纖維單元11B之所有的光纖單元11-4、11-5、11-9、11-10中已經做到抑制光纖13的傳輸損耗之增大。

又，在本實施形態之光纖集合體2及光纜1中，在平均正弦值sinα _ave比第二纖維單元11B更小(亦即光纖帶12的寬度方向大致沿著中立線NL)之至少1個第一纖維單元11A位於光纖集合體2的內層10A之情況下，和該第一纖維單元11A位於光纖集合體2的外層10B之情況相比較，在該第一纖維單元11A的光纖13所產生之伸縮應變會被抑制得較小。因此，作用於該第一纖維單元11A之彎曲應力會被抑制得較小，其結果，也可以抑制第一纖維單元11A中的光纖13的傳輸損耗之增大。

又，在本實施形態之光纖集合體2及光纜1中，構成光纖單元11之光纖帶12在其寬度方向上呈蛇行。在此情況下，相較於光纖帶12在寬度方向上未蛇行之情況，構成同一個光纖帶12之複數個光纖13的相對的移動之自由度會變大。因此，在光纖集合體2被彎曲等的情況下，在同一個光纖帶12中相鄰之光纖13彼此可以移動，以緩和作用於光纖單元11之彎曲應力。從而，可以抑制光纖13的傳輸損耗之增大。

又，在本實施形態之光纖集合體2及光纜1中，光纖單元11是藉由在積層有複數個光纖帶12的狀態下以線條體20來捆束而構成。因此，相較於以管件來捆束複數個光纖帶12之情況，可以抑制或防止光纖單元11(複數個光纖帶12)的整個外周被覆蓋之情形。因此，相較於以管件來捆束光纖帶12之情況，在光纖集合體2被彎曲等的情況下，經捆束之複數個光纖帶12或構成其之光纖13可自由地挪動。藉此，在光纖集合體2被彎曲等的情況下，構成同一個光纖單元11之光纖帶12、光纖13可以相互地移動，以緩和作用於光纖單元11之彎曲應力。從而，可以抑制光纖13的傳輸損耗之增大。

以上，針對本發明之詳細內容進行了說明，惟本發明並非限定於上述之實施形態，且可在不脫離本發明的主旨之範圍內加上各種變更。

本發明不受限於適用於無槽型的光纜之情形，亦可適用於例如具有槽桿之溝槽型的光纜。

1:光纜 2:光纖集合體 3:外被 5:捲壓膠帶 7:抗拉構件(賦與構件) 10:纖維單元層 10A:內層 10B:外層(最外周之層) 11,11-1~11-12:光纖單元 11A:第一纖維單元 11B:第二纖維單元 12:光纖帶 13:光纖 14A:連結部 14B:非連結部 20:線條體 21:接合部分 C:光纖集合體2的中心 G:光纖帶12的重心 NL:中立線 R1:徑方向直線 OL:正交線 W1:帶寬度方向直線 α:角度

圖1是包含本實施形態之光纖集合體之光纜的剖面示意圖。 圖2是概略地顯示圖1之光纖集合體所具備之光纖單元的立體圖。 圖3是概略地顯示圖2之光纖單元所具備之光纖帶的立體圖。 圖4是顯示圖2之光纖單元的剖面形狀之一例的圖。 圖5是概略地顯示本實施形態之光纖集合體中的複數個光纖單元的配置之實施例的剖面圖。 圖6是概略地顯示光纖集合體中的複數個光纖單元的配置之比較例的剖面圖。 圖7是顯示連結光纖集合體的中心C與光纖帶的重心G之徑方向直線R1、與連結光纖帶的兩端之帶寬度方向直線W1所形成之角度α的圖。 圖8是顯示圖5的實施例中的複數個光纖單元的平均正弦值sinα _ave與光纖的傳輸損耗增加量之關係的表。 圖9是顯示圖6的比較例中的複數個光纖單元的平均正弦值sinα _ave與光纖的傳輸損耗增加量之關係的表。

2:光纖集合體

7:抗拉構件(賦與構件)

10:纖維單元層

10A:內層

10B:外層(最外周之層)

11-1~11-12:光纖單元

11A:第一纖維單元

11B:第二纖維單元

NL:中立線

OL:正交線

Claims (5)

1. 一種光纖集合體，將複數個光纖單元捆束而構成，且前述光纖單元是將複數個光纖帶積層而成，前述光纖集合體為： 前述光纖單元中的複數個前述光纖帶的積層狀態崩解成：在光纖集合體的長度方向的至少某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，構成前述光纖單元之至少1個前述光纖帶的帶面彎曲， 在複數個前述光纖單元中，具有第一纖維單元與第二纖維單元，前述第一纖維單元在正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，位於光纖集合體的彎曲的中立線上，前述第二纖維單元位於最遠離前述中立線的位置， 有關於連結光纖集合體的中心與前述光纖帶的重心之徑方向直線、與連結前述光纖帶的兩端之帶寬度方向直線所形成之角度α的正弦值sinα，將同一個前述光纖單元中的複數個前述光纖帶的前述正弦值sinα的平均値設為平均正弦值sinα _ave， 至少在前述長度方向上的某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，前述第二纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave比至少1個前述第一纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave更大。
2. 如請求項1之光纖集合體，其中至少在前述長度方向的某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，前述平均正弦值sinα _ave比前述第二纖維單元更小之至少1個前述第一纖維單元，位於光纖集合體的徑方向內側的內層。
3. 如請求項1或2之光纖集合體，其中複數個前述光纖單元是朝單一方向或呈SZ狀地撚轉， 在撚轉間距的範圍內的某個位置上於正交於前述長度方向之光纖集合體的剖面中，前述第二纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave比至少1個前述第一纖維單元中的前述平均正弦值sinα _ave更大。
4. 如請求項1至3中任一項之光纖集合體，其中前述光纖單元是以積層有複數個前述光纖帶的狀態被線條體所捆束之構造。
5. 一種光纜，具備： 如請求項1至4中任一項之光纖集合體；及 賦與構件，對光纜賦與容易朝以前述中立線為中心之方向彎曲之彎曲各向異性。

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