CN102265198B - 光纤光缆 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种光纤光缆，其能够进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。本发明的光纤光缆(10)具有：光纤芯线(1)；张紧构件(2)，其与光纤芯线(1)并行地配置在光纤芯线(1)的一侧或者两侧；以及护套(3)，其一体地覆盖光纤芯线(1)和张紧构件(2)，护套(3)的至少一部分由屈服点时的应力为12MPa以上的高分子材料构成。

Description

光纤光缆

技术领域

本发明涉及光纤光缆。

背景技术

光纤芯线在通常由石英玻璃等构成的玻璃光纤的外周实施了双层构造的覆盖，该双层构造包括由紫外线固化性树脂或者热固性树脂等构成的软质层和硬质层。与玻璃光纤接触的软质层（下面称为一次覆盖层）由弹性模量比较低的软质树脂构成，该软质层作为缓冲层（应力缓和层）发挥作用。位于软质层的外周的硬质层（下面称为二次覆盖层）由弹性模量比较高的硬质树脂构成，该硬质层作为保护层发挥作用。另外，根据需要有时也在二次覆盖层的外周实施识别用的极薄的着色层。

通常，一次覆盖层采用覆盖后的弹性模量为3MPa以下的树脂，二次覆盖层采用弹性模量为500MPa以上的树脂。

目前制造并使用的各种光纤光缆形成有护套，该护套一体地覆盖该光纤芯线和在该光纤芯线的一侧或者两侧与光纤芯线并行设置的至少一条张紧构件。并且，在架空铺设这种光纤光缆的情况下，通常在光纤光缆的长度方向上添加覆盖有护套的支撑线。

可是，在架空铺设这些光纤光缆的情况下，有时随着时间而产生原因不明的特性劣化。近年来，查明其原因是由于在夏季产生的蝉、尤其是蚱蝉在光纤光缆上的产卵行为而造成的。

具体地讲，其原因是蚱蝉的下述行为，即：蝉将架空铺设的光纤光缆误认为树木的树干或树枝，将产卵管扎入该护套并在内部产卵。

这样，在产卵管刺入护套中时，内部的光纤被产卵管刺穿，使得光纤受损并断线。

因此，提出了防止因蝉的产卵行为等造成的光纤断线的各种方法等，例如，在专利文献1记载的方法中，在护套表面的夹着光纤芯线基本成对角的位置，设置末端到达光纤附近的槽隙状切口，在专利文献2记载的方法中，在护套表面形成低摩擦且高强度的树脂组成物层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－163337号公报

专利文献2：日本特开2007－101586号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，即使使用这些光纤光缆，也不能完全防止由于蝉的产卵行为而造成的光纤受损。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种光纤光缆，能够进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题并达到上述目的，本发明的光纤光缆具有：光纤芯线；张紧构件，其与所述光纤芯线并行地配置在该光纤芯线的一侧或者两侧；以及护套，其一体地覆盖所述光纤芯线和所述张紧构件，所述光纤光缆的特征在于，所述护套的至少一部分由屈服点时的应力为12MPa、且0.3％模数为50MPa以上、800MPa以下的高分子材料构成，所述0.3％模数是指在23℃下拉伸0.3％时的拉伸弹性率即弹性模量。

根据这样构成的本发明的光纤光缆，形成护套的高分子材料的屈服点时的应力大于蝉将产卵管抵在护套上的压力（应力），因而即使被蝉的产卵管按压时，也能够保持弹性区域，能够保持初期的耐磨性。由此，能够降低光纤由于蝉的产卵行为等而断线的可能性。

并且，本发明的光纤光缆的特征在于，在上述发明中，所述高分子树脂由热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂中的任意一种构成。

根据这样构成的本发明的光纤光缆，能够将蝉产卵时的光纤芯线的损失变动抑制得很小。

并且，本发明的光纤光缆的特征在于，在上述发明中，所述高分子材料的拉伸强度为5MPa以上20MPa以下。

根据这样构成的本发明的光纤光缆，由于拉伸强度为20MPa以下，所以不仅是在常温环境下，即使是在大约－20℃的低温环境下，也能够容易地从光纤光缆中取出光纤芯线，另外由于拉伸强度为5MPa以上，所以在铺设光纤光缆时不易产生护套损伤等问题。

并且，本发明的光纤光缆的特征在于，在上述发明中，所述高分子材料的肖氏D硬度为30以上62以下。

根据这样构成的本发明的光纤光缆，由于肖氏D硬度为62以下，所以不仅是在常温环境下，即使是在大约－20℃的低温环境下，在利用钳子等对光纤光缆进行切入时，不易产生裂纹传播。因此，能够在低温环境下进行良好的支撑线的分离作业。另外，由于肖氏D硬度为30以上，所以在铺设光纤光缆时不易产生护套损伤等问题。

并且，本发明的光纤光缆的特征在于，所述高分子材料的拉伸强度在5MPa以上20MPa以下，且肖氏D硬度为30以上62以下。

并且，本发明的光纤光缆的特征在于，所述高分子材料在屈服点时的应力为12MPa以上、20MPa以下。

发明的效果

根据本发明，发挥了能够实现如下光纤光缆的效果，该光纤光缆能够进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。

附图说明

图1是示出本发明的光纤光缆的一个实施方式示例的横截面图。

图2是示出本发明的光纤光缆的屈服点时的应力与因蝉的产卵行为而造成的产卵伤痕的深度的关系的图。

图3是示出用于确认本发明的光纤光缆在蝉产卵时的损失变动的方法的示意图。

图4是示出本发明的光纤光缆的0.3％模数与蝉产卵时的损失变动的关系的图。

图5是示出本发明的光纤光缆的另一个实施方式示例的横截面图。

图6是示出本发明的光纤光缆的另一个实施方式示例的横截面图。

图7是示出本发明的光纤光缆的另一个实施方式示例的横截面图。

图8是示出本发明的光纤光缆的另一个实施方式示例的横截面图。

具体实施方式

下面，使用附图来详细地说明本发明的光纤光缆。图1是示出本发明的光纤光缆10的一个实施方式示例的横截面图。

如图1所示，本发明的光纤光缆10在其中心部具有一条光纤芯线1。该光纤芯线1例如在玻璃光纤的外周具有：由紫外线固化性树脂或者热固性树脂等构成的一次覆盖层；和在该一次覆盖层上形成的二次覆盖层；以及必要时在二次覆盖层的外周形成的识别用的极薄着色层，该光纤芯线1的外径通常是250μm。关于光纤芯线的种类，例如可使用由ITU－T（International Telecommunication Union TelecommunicationStandard Sector：国际电信联盟—电信标准部）G.652规定的通常单模光纤（SMF）。

在光纤芯线1的两侧配置有一对张紧构件2、2，它们的中心与光纤芯线1的中心大致位于同一平面上。该张紧构件2的材质例如由芳香族聚酰胺纤维束、或者使用芳香族聚酰胺纤维作为强化纤维的纤维强化塑料（下面简称为FRP）构成。

以覆盖该光纤芯线1和一对张紧构件2、2的方式形成护套3。该护套3由高分子材料构成，例如，可使用聚烯烃、聚胺酯等热塑性树脂、不饱和聚酯树脂、硅酮树脂等热固性树脂、以丙烯酸氨酯（urethane acrylate）或聚酯-丙烯酸酯（polyester-acrylate）为主成分的紫外线固化性树脂等。

在该护套3的外表面上形成有末端朝向光纤芯线1的切口4，以使取出光纤芯线1时该护套3容易裂开。该切口4是沿着光缆长度方向连续形成的。

另外，以中心与光纤芯线1和一对张紧构件2、2大致位于同一平面上的方式来配置支撑线5，护套3一体地覆盖这些光纤芯线1、张紧构件2、2及支撑线5。

其中，支撑线5例如是由FRP线或镀锌钢线等构成的线，这样具有支撑线5的光纤光缆10被称为自支撑型光纤光缆。

另外，张紧构件2、2及支撑线5都在光缆长度方向全长上与光纤芯线1并行配置。

光纤光缆10通过连接部9并利用护套3使相对的、具有右侧光纤芯线1的光缆主体部和内置支撑线5的支撑线部成为一体，光缆主体部（图1中的连接部9右侧的部分）的外径例如是：长径×短径为约3.1mm×约2.0mm。

形成护套3的高分子材料的屈服点时的应力为12MPa以上。

在对护套3施加比屈服点时的应力大的应力时，将进入塑性区域（超过弹性区域，变形不会恢复原状而是保留下来的区域），耐磨性也比初始状态时差。因此，在蝉将产卵管抵在护套3上而施加屈服点时以上的应力的状态下，护套3由于产卵管的往复旋转运动而容易磨损。

另一方面，如果形成护套3的高分子材料采用屈服点时的应力较大的材料，则即使被蝉的产卵管抵着也能够保持弹性区域，能够保持初期时的耐磨性。由此，能够降低光纤由于蝉的产卵行为等而断线的可能性。

另外，此处所说的屈服点时的应力是指JIS K7113规定的23℃时的“拉伸屈服强度”。

使用图1所示的光纤光缆10，确认了屈服点时的应力与由于蝉的产卵行为而形成的伤痕（下面称为产卵伤痕）的深度的关系。

首先，准备被切断为13cm长的光纤光缆10，以两条作为1组，准备了总数40条20组。在一次实验中，将1组2条的光纤光缆和蚱蝉一起放置在宽200mm、深200mm、高300mm的容器内，在经过24小时后，确认遗留在光纤光缆上的产卵伤痕的平均深度。其结果如图2所示。

如图2所示，屈服点时的应力越大，产卵伤痕的平均深度越浅，如果采用屈服点时的应力为12MPa以上的高分子材料，则能够将产卵伤痕的平均深度抑制为0.3mm以下，如果采用屈服点时的应力为13MPa以上的高分子材料，则能够将产卵伤痕的平均深度抑制为0.25mm以下。

特别地，在屈服点时的应力小于12MPa的区域中，能够发现产卵伤痕也急剧变深的趋势，因此通过将屈服点时的应力设为12MPa以上，能够有效降低蝉的产卵管到达光纤芯线的频度。

另外，在采用热塑性树脂作为高分子材料的情况下，通过增大结晶聚烯烃的配合量，能够增大屈服点时的应力。

并且，从芯线取出作业性方面考虑，优选采用屈服点时的应力为20MPa以下的高分子材料。

并且，优选形成护套3的高分子材料的0.3％模数为50MPa以上。

在蝉产卵时，产卵管扎入时的力一直作用到内部的光纤芯线，使得光纤芯线弯曲，导致产生损失变动。

该损失变动使得在产卵时光纤芯线的传输损失一时地增加，在变动较大（超过1dB）时有可能导致光瞬时中断，并且也存在不能恢复到原来的传输损失的情况。另外，即便损失变动是一时的，在超过0.2dB时，有时也会产生通信故障等问题。

另外，此处所说的0.3％模数是指JIS K7113规定的模数，是指在23℃下拉伸0.3％时的拉伸弹性率。

使用图1所示的光纤光缆10，确认了0.3％模数与蝉产卵时的损失变动的关系。

如图3所示，将长3m的光纤光缆10铺在收容蝉的宽200mm、深200mm、高300mm的容器21内，在光纤光缆的两端分别连接波长1550nm的光源22和OE变换器23/数字示波器24，确认了在产卵时产生的损失变动。测定间隔为1msec。其结果如图4所示。

如图4所示，在高分子材料的0.3％模数较小时，损失变动增大。这是因为越是0.3％模数较小的高分子材料，光纤芯线越容易弯曲。通过将0.3％模数设为50MPa以上，能够将蝉产卵时的损失变动抑制为0.2dB以下，通过将0.3％模数设为90MPa以上，能够将蝉产卵时的损失变动抑制为0.1dB以下。

尤其是在0.3％模数小于50MPa的区域中，蝉产卵时的损失变动急剧增大，因此通过将0.3％模数设为50MPa以上，能够有效降低蝉产卵时的损失变动。

另外，在采用热塑性树脂作为高分子材料的情况下，例如，通过增加在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比、和作为阻燃材料而添加的氢氧化镁的添加量，能够增大0.3％模数。

并且，从已取下了支撑线的状态下的固定弯曲布线的易操作性方面考虑，优选采用0.3％模数为800MPa以下的高分子材料。

并且，优选形成护套3的高分子材料的拉伸强度为5MPa以上20MPa以下。

通过将拉伸强度设为20MPa以下，不仅是在常温环境下，即使是在大约－20℃的低温环境下，也可容易地从光纤光缆中取出光纤芯线，通过将拉伸强度设为5MPa以上，在铺设光纤光缆时，不容易产生护套损伤等问题。

另外，此处所说的拉伸强度是指JIS K7113规定的23℃时的“拉伸应力”。

在采用热塑性树脂作为高分子材料的情况下，例如，通过增加在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比、和作为阻燃材料而添加的氢氧化镁的添加量，能够调整拉伸强度。

并且，优选形成护套3的高分子材料的肖氏D硬度为30以上62以下。

通过将肖氏D硬度设为62以下，不仅是在常温环境下，即使是在大约－20℃的低温环境下，在利用钳子等在光纤光缆上形成切口时，也不易形成裂纹传播。因此，能够在低温环境下进行良好的支撑线的分离作业。另外，通过将肖氏D硬度设为30以上，在铺设光纤光缆时不易产生护套损伤等问题。

另外，此处所说的肖氏D硬度是指JIS K7215类型D所规定的23℃时的硬度。

另外，在采用热塑性树脂作为高分子材料的情况下，例如，通过改变在聚乙烯基材中配合的聚丙烯的配合比，能够调整肖氏D硬度。

[实施例]

使用热塑性树脂形成护套3，制造了与图1所示相同的光纤光缆10，该热塑性树脂通过调整作为基础的聚烯烃材料的种类（密度）和配合的树脂或阻燃材料的种类/配合量，能够改变屈服点时的应力、0.3％模数、拉伸强度、肖氏D。使用这些光纤光缆10，对产卵伤痕的平均深度、产卵时的损失变动、－20℃环境下的易取出性、常温下的易取出性、－20℃环境下的支撑线分离性能、常温下的支撑线分离性能进行了评价。

另外，关于产卵伤痕的平均深度、产卵时的损失变动的评价方法，与前面叙述的方法相同。并且，拉伸强度的测定是利用依据JIS K7113的方法，在23℃下使用2号哑铃试样进行的。

关于－20℃环境下的易取出性、常温下的易取出性，取走光纤光缆10的支撑线部，成为只有光缆主体部的状态，利用钳子从尾端形成10mm切口。然后，用手左右地撕开光纤光缆，〇表示没有问题地撕开的情况，△表示利用10mm切口时撕开非常困难而如果切口为100mm就能撕开的情况，×表示切口为100mm也不能撕开的情况。

关于－20℃环境下的支撑线分离性能、常温下的支撑线分离性能，利用钳子在光纤光缆10的连接部9形成切口，并将支撑线部分离，〇表示能够没有问题地将支撑线部分离的情况，△表示虽然产生裂缝但裂缝未波及到光缆主体部的情况，×表示裂缝波及到光缆主体部的情况。

其结果如表1所示。

[表1]

如表1所示，如果屈服点时的应力为12MPa以上，则产卵伤痕的平均深度为0.3mm以下，能够降低蝉的产卵管到达光纤芯线的频度。

并且，通过将0.3％模数设为50MPa以上，能够将由于蝉的产卵行为而造成的损失变动抑制为0.2dB以下。

另外，通过将拉伸强度设为20MPa以下，不仅是在常温环境下，即使是在大约－20℃的低温环境下，也可容易地从光纤光缆取出光纤芯线。

并且，通过将肖氏D硬度设为62以下，能够得到良好的支撑线部的分离性能。

图5是示出本发明的光纤光缆10的另一个实施方式示例的横截面图。图5所示的光纤光缆30与图1所示光纤光缆10不同，以覆盖光纤芯线1和一对张紧构件2、2的方式形成内层护套31，在内层护套31的外周形成有外层护套32。内层护套31由通常用于护套的阻燃聚烯烃等热塑性树脂构成，外层护套32由屈服点时的应力为12MPa以上的高分子材料构成。在这种光纤光缆30中，能够利用外层护套32进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。

图6是示出本发明的光纤光缆10的另一个实施方式示例的横截面图。图6所示的光纤光缆40与图1所示光纤光缆10不同，以覆盖光纤芯线1和一对张紧构件2、2的方式形成内层护套41，在内层护套41的外周形成有外层护套42。外层护套42由通常用于护套的阻燃聚烯烃等热塑性树脂构成，内层护套41由屈服点时的应力为12MPa以上的高分子材料构成。在这种光纤光缆40中，能够利用内层护套41进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。并且，由于外层护套42由通常使用的阻燃聚烯烃构成，因而能够与过去的光纤光缆同样地进行操作，容易进行铺设和布线。

图7是示出本发明的光纤光缆10的另一个实施方式示例的横截面图。图7所示的光纤光缆50与图1所示光纤光缆10不同，以只覆盖光纤芯线1的方式形成内层护套51，在内层护套51的外周形成有外层护套52。外层护套52由通常用于护套的阻燃聚烯烃等热塑性树脂构成，内层护套51由屈服点时的应力为12MPa以上的高分子材料构成。在这种光纤光缆50中，能够利用内层护套51进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。并且，由于外层护套52由通常所使用的阻燃聚烯烃构成，因而能够与过去的光纤光缆同样地进行操作，容易进行铺设和布线。

图8是示出本发明的光纤光缆10的另一个实施方式示例的横截面图。图8所示的光纤光缆60的特征在于，与图1所示的光纤光缆10不同，在与由光纤芯线1和张紧构件3形成的平面大致垂直的方向（图8中的上下方向）具有：截面呈长方形的内层护套61、61，它们与光纤芯线1相距预定间隔，并隔着光纤芯线1沿光缆长度方向并行配置；外层护套62，其覆盖光纤芯线1和一对张紧构件2、2和内层护套61、61。在这种光纤光缆60中，能够利用内层护套61进一步降低由于蝉的产卵行为等而产生的光纤断线的可能性。并且，由于外层护套62由通常所使用的阻燃聚烯烃构成，因而能够与过去的光纤光缆同样地进行操作，容易进行铺设和布线。

标号说明

1光纤芯线；2张紧构件；3护套；4切口；5支撑线；9连接部；10光纤光缆；31、41、51、61内层护套；32、42、52、62外层护套。

Claims (6)

1.一种光纤光缆，其具有：光纤芯线；张紧构件，其与所述光纤芯线平行地配置在该光纤芯线的一侧或者两侧；以及护套，其一体地覆盖所述光纤芯线和所述张紧构件，所述光纤光缆的特征在于，所述护套的至少一部分由屈服点时的应力为12MPa以上、且0.3％模数为50MPa以上、800MPa以下的高分子材料构成，所述0.3％模数是指在23℃下拉伸0.3％时的拉伸弹性率即弹性模量。

2.根据权利要求1所述的光纤光缆，其特征在于，所述高分子材料由热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化型树脂中的任意一种树脂构成。

3.根据权利要求1所述的光纤光缆，其特征在于，所述高分子材料的拉伸强度为5MPa以上20MPa以下。

4.根据权利要求1所述的光纤光缆，其特征在于，所述高分子材料的肖氏D硬度为30以上62以下。

5.根据权利要求1所述的光纤光缆，其特征在于，所述高分子材料的拉伸强度在5MPa以上20MPa以下，且肖氏D硬度为30以上62以下。

6.根据权利要求1所述的光纤光缆，其特征在于，所述高分子材料在屈服点时的应力为12MPa以上、20MPa以下。

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