JP2004354889A - 光ファイバテープ心線 - Google Patents
光ファイバテープ心線 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004354889A JP2004354889A JP2003154941A JP2003154941A JP2004354889A JP 2004354889 A JP2004354889 A JP 2004354889A JP 2003154941 A JP2003154941 A JP 2003154941A JP 2003154941 A JP2003154941 A JP 2003154941A JP 2004354889 A JP2004354889 A JP 2004354889A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber ribbon
- jacket
- optical
- optical fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 378
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 16
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 8
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- -1 ethylene oxide-modified bisphenol A diacrylate Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N (2s)-2-butoxybutan-1-ol Chemical compound CCCCO[C@@H](CC)CO BJZYYSAMLOBSDY-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】複数本の光ファイバを確実に一体化すると同時に、容易に分岐することのできる光ファイバテープ心線及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光ファイバ11を複数本並列し、これらの複数本の光ファイバ11の周囲を外被12により一体化する。この際に、外被12が光ファイバテープ心線10の全長にわたって設けられると共に、隣り合う光ファイバの共通接線S2とほぼ平行に、外被12の平坦部18が形成されている。光ファイバテープ心線の厚さの最大値を光ファイバの外径より40μm大きな値以下とする。これにより、一体化された光ファイバテープ心線10から光ファイバ11を容易に分岐することができることになる。
【選択図】 図1
【解決手段】光ファイバ11を複数本並列し、これらの複数本の光ファイバ11の周囲を外被12により一体化する。この際に、外被12が光ファイバテープ心線10の全長にわたって設けられると共に、隣り合う光ファイバの共通接線S2とほぼ平行に、外被12の平坦部18が形成されている。光ファイバテープ心線の厚さの最大値を光ファイバの外径より40μm大きな値以下とする。これにより、一体化された光ファイバテープ心線10から光ファイバ11を容易に分岐することができることになる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数本の光ファイバを外被により一体化した光ファイバテープ心線に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数本の光ファイバをテープ状に並べて一体化した光ファイバテープ心線としては、例えば以下に挙げるようなものがある(例えば、特許文献1、2参照。)。
特許文献では、図10に示すように、光ファイバ101のまわりに紫外線硬化性樹脂からなる被覆層102を有する光ファイバ素線103を、複数本平面状に並行に並べた光ファイバ集合体に、紫外線硬化性樹脂からなる保護層104を前記被覆層102に接着しない状態で一体的に設けてなるテープ型光ユニット105において、前記光ファイバ素線103の外径をX、前記光ファイバ集合体を形成する光ファイバ素線103の本数をn、前記テープ型光ユニット105の厚さをH、幅をLとしたとき、1.1≦T/X≦1.45、1.0<L/nX≦1.08であることを特徴とするものである。
【0003】
特許文献2では、図11に示すように、光ファイバ素線はその最外周に着色層が設けられ、かつ一括被覆層が光ファイバ素線の全周を覆って設けられた場合の光ファイバテープ心線の実施例であって、符号201は光ファイバ素線で、それは、中心に光ファイバ202を有し、その上の周囲に例えば紫外線硬化型樹脂からなる第1の被覆層203および第2の被覆層204とが順次施されており、さらにその上の周囲には紫外線硬化樹脂からなる着色インクを塗布した着色層205が設けられてなるものであって、その複数本、通常は4n(nは2、3・・・)本、この実施例では8本が1列に平行に配列されている。符号206は、それらの平行に配列された光ファイバ素線201の素線間を埋めて一体化し、かつ素線201の外周に厚さh=10μm以下に被覆された例えば紫外線硬化性樹脂からなる一括被覆層である。(a)は上記光ファイバテープ心線の平面図であって、そこに明瞭に示されているように、一括被覆層206は、長手方向に間欠的に剥ぎ取られて、光ファイバ素線201が露出された被覆層のない間欠部207が形成されて、被覆層206が残された部分の被覆部208と上記間欠部とが交互に配置されている。(b)は、上記被覆部208の部分における横断面図を示している。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−73112号公報
【特許文献2】
実開平4−75304号明細書全文
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバテープ心線では、複数本の各光ファイバを1本の光ファイバテープ心線として一体化すると同時に、この光ファイバテープ心線から、各光ファイバを分岐することがあり、分岐作業が容易におこなえることが望まれている。そして、すでに敷設してあってその一部の光ファイバが伝送路として使用されている光ファイバテープ心線の中間部分から伝送路として使用されていない光ファイバを分岐させること(以下、これを活線分岐という)の需要が高まってきている。
【0006】
本発明の目的は、複数本の光ファイバを確実に一体化して光ファイバテープ心線とすると同時に、光ファイバの分岐作業時には容易に分岐することができ、かつ、活線分岐時には光ファイバの伝送損失の増大を抑制することのできる光ファイバテープ心線を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバを複数本並列し、これらの複数本の光ファイバを外被で覆い、光ファイバと外被とを密着させて一体化した光ファイバテープ心線であって、外被が前記光ファイバテープ心線の全長にわたって形成していると共に、光ファイバテープ心線の厚さの最大値をT(μm)とし、光ファバの外径をd(μm)としたとき、T≦d+40(μm)である。
【0008】
このように構成された光ファイバテープ心線では、光ファイバと外被とが密着しているので光ファイバケーブルの製造時や配線作業時に外被と光ファイバがばらばらになることがない。また、光ファイバテープ心線の端部以外の場所から光ファイバを分岐する必要がある時は、外被が薄いので、外被に亀裂等を発生させ、外被を除去して光ファイバを容易に分岐できる。更に、すでに敷設されて一部の光ファイバは伝送路として使用されている光ファイバテープ心線の未使用の光ファイバを分岐するとき、いわゆる、活線分岐時には、光ファイバの伝送損失の増大を抑制することができる。
【0009】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、T≦d+25(μm)であることが望ましく、また、T≦d+20(μm)であれば更に望ましい。
【0010】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、T≧d+1(μm)であることが望ましい。
【0011】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、隣り合う光ファイバ間では、外被のヤング率をE1、隣り合う光ファイバの半円ずつで囲まれた外被の断面積をS1とし、光ファイバのヤング率をE2、隣り合う光ファイバの半円の断面積の和をS2としたとき、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.031、かつ、E1≧200MPaであることが望ましく、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.026、かつ、E1≧200MPaであればより望ましく、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.020であれば更に好ましい。
【0012】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、波長1.55(μm)におけるモードフィールド径が10(μm)以下であることが望ましく、また、モードフィールド径が8(μm)以下であれば更に望ましい。
【0013】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバと外被との心線あたりの密着力が0.025(gf)〜0.25(gf)の範囲内であることが望ましく、また、外被の降伏点応力が20(MPa)〜45(MPa)の範囲内であることが望ましい。
【0014】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバテープ心線の偏波モード分散が束状態で0.2(ps/km1/2)以下であることが望ましく、また、光ファイバテープ心線から光ファイバを活線状態で分岐するときの伝送損失の増加が1.0(dB)以下であることが望ましい。
【0015】
また、本発明にかかる光ファイバケーブルは、本発明にかかる光ファイバテープ心線を複数本集線したり、複数本積層して、光ファイバケーブルとすることができる。
【0016】
また、本発明にかかる光ファイバコードは、本発明に係る光ファイバテープ心線と、抗張力体とを用いて、光ファイバコードとすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバテープ心線及びその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
図1(A)は、本発明にかかる光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図であり、図1(B)は斜視図である。この光ファイバテープ心線10は、複数本(ここでは一例として4本用いている)の光ファイバ11を並列し、これら並列している光ファイバ11の外周の全体にわたり、かつ、光ファイバ11の全長にわたって外被12により一体化したものである。この外被12は光ファイバ11と密着している。
【0019】
図1には、光ファイバどうしが接触した光ファイバテープ心線を示したが、光ファイバ同士が接触せず離れているものであってもよい。ここで接触しているとは光ファイバテープ心線に含まれる少なくとも2本の光ファイバが接触していることを言い、接触していないとは光ファイバテープ心線に含まれる少なくとも2本の光ファイバが接触していないことを言う。光ファイバテープ心線に含まれる光ファイバどうしが接触している方が前記光ファイバテープ心線を分岐することが容易である。光ファイバ心線どうしが接触しない場合、光ファイバ心線の間隔が10μm以下であることが好ましい。外被を形成する樹脂が光ファイバの間に入る量が多くないので、分岐が容易である。光ファイバ11は、コア13aとクラッド13bからなるガラスファイバ13と、このガラスファイバ13の外周を保護被覆14で覆い、更に、保護被覆14の外周15を着色層により被覆した構成となっている。
【0020】
本発明に適用可能なガラスファイバ13としては、コアと複数層のクラッドからなるガラスファイバ等、いかなる屈折率分布を有するガラスファイバも適用可能である。また、光ファイバ11としては、ガラスファイバ13の外周に保護被覆14により覆われた光ファイバ素線であってもよい。
【0021】
この光ファイバテープ心線10では、並列した4本の光ファイバ11の外周に外被12として紫外線硬化樹脂を用いている。紫外線硬化型樹脂以外の外被12としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等も使用することができる。
【0022】
光ファイバ11を覆っている外被12は、光ファイバ11、11が並列したところでは、光ファイバ11、11どうしにより形成される共通接線S2とほぼ平行な平坦部18が形成されている。光ファイバテープ心線10の外被12の肉厚tが小さくなると、図9に示すようなダイス27を使用して光ファイバ11に外被12となる樹脂を塗布して外被12を形成しても、光ファイバ11の外形に合うように光ファイバテープ心線10の外被12に微妙な窪みが生じることがあるが、この場合も本発明でいう平坦部18として含める。光ファイバテープ心線10から光ファイバ11を分岐するときには、作業者による手作業、あるいは、分岐治具により、平坦部18の外被12を剥がして容易に分岐することができる。本発明に係る光ファイバテープ心線において、良好な分岐作業性及び活線分岐時の伝送損失の増大抑制の観点からみた場合、光ファイバテープ心線の外被の厚さが影響していることが確認できた。
表1は、光ファイバの外径d、光ファイバテープ心線の最大厚さT、外被の厚さtとの関係を示しており、光ファイバテープ心線の分岐性、束PMD、ケーブルPMDについて評価したものである。ここで外被の厚さtは光ファイバテープ心線の各光ファイバの共通接線S2よりも外側の外被の肉厚である。
【0023】
【表1】
【0024】
表1において、ファイバ径とは図1に示すように、光ファイバ11の外径dであり、テープ厚は光ファイバテープ心線10の最大厚さT、外被厚さは、光ファイバ11の共通接線S2と外被12の平坦部18の間の長さtである。表1の光ファイバテープ心線の光ファイバの外径は250μmである。
表1に示す分岐性とは、光ファイバテープ心線の中間部分を各光ファイバに分岐するときに、伝送損失の増加が1.0dB以下として分岐することの容易さを示している。○は2分を超え3分以内に分岐できることを示し、△は3分を超え5分以内に分岐できることを示す。分岐性の評価が〇や△であれば、分岐時の伝送損失の増加が1.0dB以下となり活線分岐できるということである。
【0025】
表1に示す光ファイバテープ心線は、T≦d+40(μm)であり、いずれも分岐性が△より良いものであり、分岐時の伝送損失の増加を1.0dB以下として5分間以内に中間分岐可能である。つまり、5分以内に活線分岐可能である。従来の光テープ心線は分岐時の伝送損失の増加分が1.0dBを超えるか、分岐できたとしても5分を超える所用時間を必要とするものであり、現実的に活線分岐できなかった。表1に示す光ファイバテープ心線では、テープ厚が280μm以下、すなわち、T≦d+30(μm)であれば、3分以内で活線分岐することができる。
【0026】
上述の活性分岐について、分岐方法の一例を説明する。図2(A)に示すように、光ファイバテープ心線10を、分岐工具60の上ベース61および下ベース62で挟み、これらの上下ベース61、62に立設した線材63を光ファイバテープ心線10の外被12の平坦部18に近づけていく。図2(B)はそのとき断面図を示している。さらに、分岐工具60を光ファイバテープ心線10に押し付けると、図2(C)に示すように、線材63は撓み、この撓んだ線材63の先端の角が光ファイバテープ心線10の外被12の平坦部18と強く接触する。
【0027】
分岐工具60を押し付けた状態で、分岐工具60を光ファイバテープ心線10の長手方向(図2(C)でみて左右方向)へ相対的に移動させ、つまり、分岐治具60で光ファイバテープ心線10をこすると、線材63の先端で平坦部18に傷を付けたり、外被の一部を剥いだりして光ファイバ11を分岐する。分岐工具60、光ファイバテープ心線10のいずれか、或いは、両方を移動させてもよい。線材63は、可撓性であるから、光ファイバテープ心線10の平坦部に押し当てたときに、線材63が反って、線材63の先端の角が平坦部18にあたる。この状態で、分岐工具60または光ファイバテープ心線10を動かすと線材63(可撓性部材)が平坦部18に傷を与えたり、あるいは、平坦部18を剥がしたりする。
【0028】
分岐工具60で光ファイバテープ心線10をこすることを繰り返していくと、光ファイバ11の着色層15と平坦部18の外被12との界面に剥離が発生する。更に繰り返すと、光ファイバ11の中心軸の上部あるいは下部の平坦部18が削れ、亀裂が発生し、その後、応力集中により平坦部18の亀裂が進展して、平坦部18が剥がれる。こうして光ファイバテープ心線10の外被12が破壊され、各光ファイバに分岐される。
可撓性部材63を光ファイバテープ心線に押し付ける力を調整すれば、分岐時の光信号の伝送損失変動量が1.0dBDb以下、分岐作業の仕方によっては0.5dB以下となり、活線を含む光ファイバテープ心線であっても、当該活線を瞬断させることなく分岐することができる。
【0029】
表1に示す光ファイバテープ心線の分岐性を検討してみると、外被厚さが薄いほど、分岐性が良好である。外被厚さtが20μmでは、分岐性の評価が△となっているが、外被厚さtが15μm以下では分岐性の評価が〇となっている。つまり、外被12の平坦部18の厚さが薄いほど、外被12を容易に剥離できる。
【0030】
同様に、束PMD及びケーブルPMDの評価について見てみる。束PMDとは、光ファイバテープ心線を環状に束ねた状態での偏波モード分散であり、ケーブルPMDとは光ファイバテープ心線をケーブル化したときの偏波モード分散である。束PMD及びケーブルPMDの評価において、〇印は0.05<PMD≦0.1(ps/km1/2)であり、△印は0.1<PMD≦0.2(ps/km1/2)である場合を示している。表1の束PMDやケーブルPMDの評価をみてみると、外被の厚さが20μm、15μmの場合は評価が△であるが、外被の厚さが10μm、5μmの場合は、評価が〇となっている。
【0031】
すなわち、テープ厚T≦d+20(μm)の場合は、束PMD、ケーブルPMDが良好であり、この外被厚みでは、分岐性も良好である。光ファイバテープ心線の外被の厚さが薄ければ、光ファイバがばらけることなく、光ファイバテープ心線が撓みやすかったり、曲がりやすくなる。よって、光ファイバテープ心線を束状に曲げることが容易となり、また、ケーブルのスロット溝の曲がりに沿って曲げることが容易となる。
また、外被を薄くすることにより、光ファイバを一体化する際の外被の硬化収縮応力が小さくできPMDが改善できるものと考えられる。
【0032】
なお、表1には示されていないが、テープ厚が290μmをこえるもの、すなわち、d+40(μm)を超えると、光ファイバテープ心線をケーブル化するときに光ファイバがばらけないこと等光ファイバテープ心線として一体性を保つことについては良好であるものの、分岐作業時に長い時間を要するため、光ファイバテープ心線の最大厚さとしては、d+40μm以下が望ましい。この場合、外被の厚さtが20μm以下であることが好ましい。これは図1において、光ファイバより上の外被の厚さtと下の外被tの厚さがほぼ等しいことが好ましいことを意味する。この場合、光ファイバ11のコア13aが光ファイバテープ心線10の厚さ方向のほぼ中央に位置するので、光ファイバテープ心線同士を接続する場合に両者のコアの位置がほぼ一致して、接続損失が小さい。
【0033】
【表2】
【0034】
表2は、外径125μmの光ファイバを用いた光ファイバテープ心線の光ファイバの外径d、光ファイバテープ心線の最大厚さT、外被の厚さtとの関係を示している。外被厚さ、光ファイバテープ心線の分岐性、束PMD、ケーブルPMDの説明、及び、評価の〇印、△印の説明は、表1と同様であり、ここでは省略する。
テープ厚が165μmの場合、T≦d+40μmで、分岐性の評価は△であり、時間をかければ活線分岐できることを示している。また、テープ厚が155μm以下のもの、すなわち、T≦d+30μmのものは、分岐性の評価が〇で、2〜3分で活線分岐が良好に行えた。
【0035】
表2には示されていないが、テープ厚が165μmを超えるもの、すなわち、ファイバ径d+40μm以上の光ファイバテープ心線は、光ファイバの損失を増加させないで分岐作業を行うのに要する時間が長くなる(例えば、5分以上かかってしまう)ため、テープ厚Tはファイバ径d+40μm以下であることが望ましい。表1の場合と同様に、外被の厚さtが15μm以下であることが好ましい。
【0036】
表2の束PMDやケーブルPMDをみると、外被の厚さが20μm、15μmでは、評価が△であるが、10μm、5μmでは評価が〇である。外被および外被の平坦部が薄ければ、光ファイバテープ心線が撓み易かったり、曲がり易くなるため、光ファイバがばらけないで、光ファイバテープ心線を束状に形成しやすく、また、ケーブルのスロットの溝の曲がりになじみ易くなる。また、外被を薄くする場合、光ファイバを一体化する際の外被の硬化収縮力応力が小さくできPMDが改善できるものと考えられる。光ファイバのPMDを考慮した場合、T≦d+20μmが望ましい。
【0037】
光ファイバテープ心線を製造したときに、図3に示すように、各光ファイバ11A、11B、11C、11Dが一平面上に揃わない場合がある。この図において、光ファイバ11A、11Dのところでは外被12が所望の厚さtとなっており、光ファイバ11B,11Cのところでは、光ファイバ11B、11Cがずれており、外被が所望の厚さとなっていない。光ファイバ11Bでの外被12は、上側の平坦部18Uでは、所望厚さより薄く、下側の平坦部18Lでは所望厚さより厚く、光ファイバ11Cでは上側の平坦部18Uでは厚く、下側の平坦部18Lでは薄くなっている。このような光ファイバテープ心線では、所望外被厚さとならなかった領域では、薄い側での外被厚さの最大値と最小値との比率、すなわち、最大値/最小値の値が3以下であることが望ましい。
【0038】
すなわち、図3に示したものでは、光ファイバ11Cの下側平坦部18Lの薄い外被厚さtLが最大値であり、光ファイバ11Bの上側平坦部18Uの薄い外被厚さtSが最小値となりtL/tS≦3となる。tL/tS≦3であれば、PMD悪化の原因となる外被のイレギュラリティ(応力の異方性)が抑制できる。図3に示した光ファイバテープ心線では、4本の光ファイバを用いているが、この本数に限定されない。すなわち、多数本の光ファイバを用いた光ファイバテープ心線であって、外被の厚さが所望厚さからずれていた場合、薄い側の外被厚さの最大値と最小値をそれぞれ求め、この比率が3以下であればよい。
【0039】
光ファイバテープ心線の製造時において、外被が硬化するときに硬化収縮を起こす。この硬化収縮による光ファイバに作用する応力は、外被のヤング率が大きいほど大きくなる傾向がある。また、光ファイバのガラスファイバに歪が発生すれば、PMDが増大する可能性が高く、そのPMD増大量は、ガラスファイバの被覆(着色層、保護層等)を通してガラスファイバまで到達する応力の大きさに依存している。そこで、外被および光ファイバのそれぞれのヤング率と断面積との積の比(ES積比という)を所望範囲あるいは所望値以下にすればPMDを低減できる。
【0040】
【表3】
【0041】
表3は、光ファイバの外径が250μm、125μmである光ファイバテープ心線に関するES積比と束PMDとの関係を示している。表3のガラス径は、ガラスファイバ部分の外径であり、外径は光ファイバの外径、テープ厚は光ファイバテープ心線の最大厚さである。ES積比とは、光ファイバのヤング率と断面積との積に対する光ファイバを覆う外被のヤング率と断面積との積の比である。
【0042】
すなわち、図4に示すように、光ファイバテープ心線10の隣り合う光ファイバ11b、11cの2つ半円部分覆う外被12U,12Lの断面積をS1、その外被のヤング率をE1とし、隣り合う光ファイバ11b、11cの半円部分の断面積の和をS2としたとき、ES積比=(E1×S1)/(E2×S2)で求められる。表3に示す例に用いた光ファイバは、コア・クラッドからなるガラスファイバに第1、第2保護被覆を施しさらにその外周に着色被覆を施したものである。この光ファイバのヤング率は、ガラスファイバが73000(MPa)、第1保護被覆が1(MPa)、第2保護被覆が700(MPa)、着色被覆が1500(MPa)である。
【0043】
表3の束PMDの評価において、◎は偏波モード分散(PMD)が0.05(ps/km1/2)以下であり、〇印は0.05≦PMD≦0.1(ps/km1/2)であり、△印は0.1≦PMD≦0.2(ps/km1/2)を示している。ES積比が0.031では束PMDの評価が△となっている。ES積比が0.026〜0.021までは評価が〇となり、0.020以下では評価が◎である。本発明に係る光ファイバテープ心線では、ES積比が0.026以下であれば、束PMDが0.1(ps/km1/2)以下と良好な結果となり、また、ES積比が0.020以下であれば、束PMDが0.05(ps/km1/2)以下と更に良好な結果である。光ファイバの外径が250μmの場合、T≦d+25μmであれば、ES積比が0.019以下となり、束PMDは極めて良好である。また、光ファイバの外径が125μmのときは、T≦d+25μm以下であれば、ES積比が0.021以下となり良好である。更に、外被のヤング率が200MPa以上のものを用いれば、光ファイバテープ心線が各ファイバにばらけないで、外被厚さを薄くすることができる。また、外被が薄くなれば外被の剥離が容易となり、簡単に活線分岐でき、また、曲がり易くなるので束PMDも良好となる。光ファイバテープ心線の外被が複数層(n層)の場合のE1×S1は、各層のES積比の和とすればよい。
【0044】
本発明に係る光ファイバテープ心線では、光ファイバの波長1.55μmにおけるPetermann−Iの定義によるモードフィールド径(MFD)は10μm以下であるのが好ましく、8μmであれば更に好ましい。このような小さいMFDであれば、光ファイバの曲げロスが抑制できる。また、光ファイバテープ心線の外被は、薄く、曲がり易く(撓み易く)なっており、光ファイバテープ心線が側圧を受けた際に、その側圧によるロス増を抑制することができる。
同時に、光ファイバのガラスファイバのケーブルカットオフ波長は1.26μm以下であるのが好ましい。ケーブルカットオフ波長は、22m長でのLP11モードのカットオフ波長であり、2mカットオフ波長より小さい値である。
【0045】
また、本発明に係る光ファイバテープ心線においては、光ファイバと外被との密着力は、活線分岐時の伝送損失の増大や分岐作業効率に影響を及ぼすときがある。光ファイバ11と外被12との密着力は、伝送損失の増大防止や分岐作業性を考慮すると、光ファイバ1本あたりの密着力が0.025(gf)〜0.25(gf)の範囲内であることが望ましい。前記密着力が前記範囲よりも小さいとケーブル化時に外被12が破壊されて光ファイバ11がばらばらになることがある。前記密着力が前記範囲より大きいと分岐性が悪くなる。
【0046】
光ファイバと外被との密着力は以下の方法で測定することができる。図5に示すように光ファイバテープ心線10の片側にカッターナイフの刃Cを当てて光ファイバと外被の界面まで切り込む。刃を長さ方向にテープ心線の端部へ移動させてテープ心線の片面の外被を剥ぎ取る。光ファイバテープ心線10の端部の反対面の外被12を手で剥いで折り返す。図6に示すように、外被12が剥がれた光ファイバ11を下チャック50Lで掴み、折り返した外被12の先端を上チャック50Uで掴む。上下チャック50L、50U間の距離は約40mmとする。上チャック50Uと下チャック50Lを相対的に180度をなす方向に200mm/分の速度で50mm移動させ、外被12を剥離させる。
【0047】
測定値の極大値、極小値と、最大値の次点の値、最小値の次点の値との、合計4点取り、その平均値を求め、さらに光ファイバテープ心線に含まれる光ファイバの心数で割った値を心線あたりの密着力とする。
【0048】
本発明に係る光ファイバテープ心線10では、光ファイバ11がばらけないで一体性を維持することを主たる目的とした場合は、外被12の厚みは0.5μm以上が好ましく、この場合の光ファイバテープ心線10の最大厚さTは、T≧光ファイバの外径d+1(μm)となる。
【0049】
光ファイバテープ心線10の外被12の物性によっても、活線分岐時の伝送損失の増大や分岐作業効率に影響を及ぼすときがある。外被の材料の特性として、降伏点応力が20MPa〜45MPaの範囲内が望ましく、容易に分岐作業を行うことができ、活線分岐時の伝送損失を抑制することができる。降伏点応力はJIS K7113に従い、2号試験片について引っ張り速度を50mm/分として測定する。降伏点応力が20MPa未満であると光ファイバテープ心線を集合してケーブル化する工程で加わる外力によって各光ファイバが分離してしまい、ケーブル化できないことがある。降伏点応力が45MPaを超えると、外被が破壊されにくく光ファイバテープ心線の中間分岐がしづらい。降伏点応力は、外被の材料を変えることで調整できる。紫外線硬化型樹脂を外被材料として用いる場合、オリゴマー濃度を上げ、ウレタン基濃度や二重結合濃度を高くすると、降伏点応力が上がる。また、N−ビニルピロリドンやN−ビニルカプロラクタムなどの極性基を含むモノマーを用いることもできる。
【0050】
ヤング率Eの測定は以下のようにして行う。まず、外被12、を形成する樹脂を用いてシートを作製し、JIS K7113に規定されるJIS2号ダンベルに成形された試験片を用いて、標線間距離25mm、引張速度1mm/minの条件で引っ張る。このとき2.5%伸び時における引っ張り強さから引張割線弾性率を算出する。
【0051】
実験によると、外被12のヤング率が1200MPaを越えると、外被12が硬すぎて、外被の厚みが大きい場合には、光ファイバ11の分岐性が悪くなる。一方、外被12のヤング率が200MPa以下になると、外被12が柔らかすぎて次工程のケーブル製造時に割れてしまい、一体化の状態を保持できなくなることが分かった。これより、外被12のヤング率は1200MPa以下とするが、200Mpa以上であることが望ましい。
【0052】
また、分岐性及び一体化は、外被12を形成する樹脂の破断伸びにも関係する。伸びが60%以下の場合には、光ファイバ11を容易に分岐することができるが、伸びが10%以下になると、次工程のケーブル製造時に割れてしまい、一体化の状態を保持できなくなる。このことから、破断伸びが60%以下10%以上であることが望ましい。
なお、引っ張り破断伸びの測定は、以下のようにして行う。まず、外被12を形成する樹脂を用いてシートを作製し、JIS K7113に規定されるJIS2号試験片を、引張速度50mm/minの条件で引張り破断させたときの伸び率(%)から求める。
【0053】
前述したようなヤング率を有する紫外線硬化型樹脂の配合を処方する際には、オリゴマーの分子量を小さくするか、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート等の2官能モノマーの添加量を増やすことで、ヤング率を大きくすることができる。
また、前述したような破断伸びを有するように樹脂の配合を行う際には、PTMG等のオリゴマー分子中のジオールの分子量を大きくするか、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート等の2官能モノマーの添加量を下げることにより、破断伸びを大きくすることができる。
【0054】
以上の条件を満たしても、光ファイバ11分岐時の伝送損失が大きいと製品として適さない。すなわち、分岐時の伝送損失の増加が1.0dBより大きくなると、通信が遮断されるおそれがある。これより、分岐時の伝送損失の増加が1.0dB以下である光ファイバテープ心線が活線分岐できる光ファイバテープ心線であり、好ましい。0.5dB以下であるとさらに好ましい。
なお、光ファイバ11の分岐時における伝送損失の測定は、例えば以下のようにして行う。光ファイバテープ心線10の一方の端面を光源に接続し、他方の端面を受光器に接続する。そして、光源から波長1.55μmの光を光ファイバ11に入射し、受光器により受光されたパワー(例えば、電圧に変換された波形)をモニターする。分岐により生じた外乱によって損失が生じると前記パワーが減衰するのでこの減衰量から伝送損失を算出する。
【0055】
また、光ファイバ11のガラスファイバ13は、波長1.55μmにおける曲げ直径15mmでの曲げ損失が0.1dB/ターン以下とする。曲げ損失は金属棒などに光ファイバを数十回巻き付ける前後の伝送損失差を巻き付けた回数で割って求める。
【0056】
以上説明したように、本発明の光ファイバテープ心線10は、束状態にしたときの偏波モード分散(PMD)が、0.2ps/km1 /2以下となる利点がある。また、前記光ファイバテープ心線を構成する光ファイバのPMDが、前記光ファイバテープ心線をケーブル化した後には、0.2ps/km1 /2以下となる利点がある。光ファイバ11、11Aを覆っている外被12、12Aが薄いため、光ファイバテープ心線が曲がり易い。従って、光ファイバテープ心線を束状態にしたときでも、無理な外力がかからす、PMDを小さくできる。PMDは長距離伝送に影響するのでPMDが小さい光ファイバテープ心線は長距離伝送が可能である。束状態にしたときの偏波モード分散(PMD)が、0.1ps/km1 /2以下であればより好ましい。
【0057】
一方、従来のテープ心線構造では、通常、外被厚さ25〜40μmの被覆で光ファイバがすべてコーティングされる。この被覆の硬化時に硬化収縮による応力等で発生する歪がファイバに残留し、偏波モード分散が大きくなると考えられる。
なお、ケーブル化後の偏波モード分散(PMD)の測定方法としては、基準試験法(RTM)と代替試験法(ATM)がある。RTMとしては、ジョーンズマトリックス(JME)法、ポアンカレ球(PS)法がある。また、ATMとしては、偏光状態(SOP)法、干渉法、固定アナライザ(FA)法等がある。束状態で、光ファイバテープ心線の光ファイバの偏波モード分散を上記方法で測定し、その最大値が0.2ps/km1/2以下であるのが好ましく、0.1ps/km1/2以下であればより好ましい。
【0058】
本発明にかかる光ファイバテープ心線を複数本集線して光ファイバケーブルを製造することができる。光ファイバケーブルの具体例には、スロットと呼ばれる溝付きの線条体の前記溝に複数本の光ファイバテープ心線を集積して収納しその周囲にシースを被覆したスロット型光ファイバケーブルや複数本の光ファイバテープ心線をシースとなる樹脂の管に入れ前記光ファイバテープ心線の周囲にジェリーを充填したルース型光ファイバケーブルを例示できる。
本発明に係る光ファイバテープ心線と、抗張力体とを用いれば、光ファイバコードを製造することができる。例えば、光ファイバテープ心線の周囲に抗張力体を添わし、その周囲にコード用シースを押し出して被覆した光ファイバコードがある。
前記の光ファイバケーブルや光ファイバコードは、屋内配線をするときは、それぞれのシースを剥いで本発明に係る光ファイバテープ心線を取り出して更に、光ファイバテープ心線から光ファイバを分岐して装置等に接続することができる。
【0059】
次に、本発明にかかる光ファイバテープ心線の製造方法について説明する。
図7は光ファイバテープ心線10の製造方法を示す説明図である。サプライ装置100内に、リール21a〜21d、ダンサローラ22a〜22d及びガイドローラ23が設けられている。リール21a、21b、21c、21dには光ファイバ11a、11b、11c、11dがそれぞれ巻かれている。この光ファイバは、図1の光ファイバテープ心線で説明した光ファイバ11に相当する。ここでは、4本の光ファイバを用いて光ファイバテープ心線を製造する例を説明するが、光ファイバの本数は4本に限定されない。
【0060】
光ファイバ11a、11b、11c、11dは、リール21a、21b、21c、21dからそれぞれ繰り出されて、ダンサローラ22a、22b、22c、22dによりそれぞれ数十gfの張力が与えられ、ガイドローラ23を通過するときに一つの配列面上に並べられる。更に、直上ガイドローラ24で更に集線されて、塗布装置26へ送られる。塗布装置26には、ニップル25と、ダイ27が装着されている。塗布装置26へ送通された光ファイバ11a〜11dは、ニップル25でガイドされる。
【0061】
図8に示すように、ニップル25は、長円形の出線穴25aを有している。出線穴25aの寸法は、光ファイバ11の本数をN本(ここでは4本)としたときに、幅Wn、厚さTnは、それぞれ以下の式で与えられるものが望ましい。
Wn=光ファイバ外径×N+0.03〜0.08mm
光ファイバ同士を接触させて配列させる場合は、Wn=光ファイバ外径×N+0.03〜0.05mmとするのが好ましい。
厚さTnは、Tn=光ファイバ外径+0.005〜0.01mmとするのが好ましい。
【0062】
この塗布装置26では、図9に示すようなダイス27が設けられている。このダイス27は、4本の各光ファイバ11a、11b、11c、11dが通過する長円形の孔27aが設けられている。
【0063】
ダイス27の孔27aの高さHは、Dd=光ファイバ外径+0.005〜0.05mmが好ましい。また、幅Wdは、Wd=H×Nとなっている。光ファイバ同士を接触させずに少し離して配列させる場合は、その間隔だけ広くする。なお、ダイス27は、もっぱらワイヤー放電加工で製作されるため、Ddは少なくともワイヤー径よりは大きくなる。最小でおよそ0.05〜0.08mmと大きくなる。あた、光ファイバ11が接触しても傷つかないように、ダイスの孔27aの縁部や角部には、例えばRのようななめらかな曲線形状となっている。ダイス27の孔27aの寸法は、光ファイバの外径および外被の厚さに応じて設計され、光ファイバテープ心線の最大厚さをTとすると、T≦d+40(μm)、T≦d+20(μm)等の光ファイバテープ心線を製造することができる。図9に示すダイス27で、孔27aが、円弧50aと直線50bとからなると、直線50bで樹脂の塗布が均一にでき、光ファイバテープ心線の厚さの変動や樹脂の塗布が途切れずに好ましい。本発明にかかる光ファイバテープ心線の外被は薄肉なので、光ファイバとダイスとの間隔が小さい。樹脂が途切れないようにするため、或いは、テープ厚さを一定にするためには、塗布温度での樹脂の粘度が1000Pa・sから20000Pa・sの範囲内であることが望ましい。
【0064】
4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dは、塗布装置26に達した時点では、接触して一平面上に並列配置されており、紫外線硬化型樹脂が周囲に塗布される。その紫外線硬化型樹脂は、加圧式の樹脂タンク28より供給される。そして、紫外線硬化型樹脂が塗布された4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dは、紫外線照射装置29において紫外線が照射されて、硬化される。硬化した紫外線硬化型樹脂は、外被12となって4心の光ファイバテープ心線10が形成される。光ファイバ同士を接触させずに少し離して配列する場合は、ガイドローラ23,24での光ファイバ間隔を調整し、ダイス内で光ファイバ同士が所定の間隔離れるようにする。
【0065】
紫外線照射装置29により紫外線を照射されて硬化した光ファイバテープ心線10は、さらに、ガイドローラ30、送り出しキャプスタン31及び巻き取り張力制御ダンサローラ32を経て、巻き取り装置33へ送られる。この巻き取り装置33において、光ファイバテープ心線10は、ガイド33aを経て、リール33bに巻取られる。このときの光ファイバテープ心線全体の巻き取り張力は数十gf〜数百gfに設定される。
【0066】
以上、前述した光ファイバテープ心線の製造方法によれば、4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dを接触した状態に並列し、その外側に外被12を設けて各光ファイバを一体化する。また、光ファイバどうしを接触させない光ファイバテープ心線を製造する場合は、光ファイバの間隔を保つようにする。この場合、光ファイバの間隔は10μm以下が望ましい。光ファイバテープ心線の厚さの最大値を光ファイバの径ないし光ファイバの径よりも40μm大きい値とするので各光ファイバ11を容易に分岐(活線分岐)させることができる。
【0067】
なお、本発明の光ファイバテープ心線及びその製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【0068】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバテープ心線をケーブル化するときにばらばらにならないように保持すると共に、各光ファイバを容易に分岐させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバテープ心線を示しており、(A)は断面図、(B)は斜視図である。
【図2】光ファイバテープ心線の分岐方法を示す模式図である。
【図3】光ファイバテープ心線の各光ファイバが揃っていない状態を示す断面図である。
【図4】光ファイバテープ心線の外被と光ファイバのヤング率と断面積を説明した説明図である。
【図5】光ファイバと外被との密着力を測定する方法を説明した説明図である。
【図6】光ファイバと外被との密着力を測定する方法を説明した説明図である。
【図7】光ファイバテープ心線の製造方法を示す説明図である。
【図8】ニップルの断面図である。
【図9】ダイの断面図である。
【図10】特許文献1に示される従来の光ファイバテープ心線を示す断面図である。
【図11】特許文献2に示される従来の光ファイバテープ心線を示す断面図である。
【符号の説明】
10 光ファイバテープ心線
11 光ファイバ
12 外被
13 ガラスファイバ
14 保護被覆
15 着色層
18 平坦部
S2 共通接線
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数本の光ファイバを外被により一体化した光ファイバテープ心線に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数本の光ファイバをテープ状に並べて一体化した光ファイバテープ心線としては、例えば以下に挙げるようなものがある(例えば、特許文献1、2参照。)。
特許文献では、図10に示すように、光ファイバ101のまわりに紫外線硬化性樹脂からなる被覆層102を有する光ファイバ素線103を、複数本平面状に並行に並べた光ファイバ集合体に、紫外線硬化性樹脂からなる保護層104を前記被覆層102に接着しない状態で一体的に設けてなるテープ型光ユニット105において、前記光ファイバ素線103の外径をX、前記光ファイバ集合体を形成する光ファイバ素線103の本数をn、前記テープ型光ユニット105の厚さをH、幅をLとしたとき、1.1≦T/X≦1.45、1.0<L/nX≦1.08であることを特徴とするものである。
【0003】
特許文献2では、図11に示すように、光ファイバ素線はその最外周に着色層が設けられ、かつ一括被覆層が光ファイバ素線の全周を覆って設けられた場合の光ファイバテープ心線の実施例であって、符号201は光ファイバ素線で、それは、中心に光ファイバ202を有し、その上の周囲に例えば紫外線硬化型樹脂からなる第1の被覆層203および第2の被覆層204とが順次施されており、さらにその上の周囲には紫外線硬化樹脂からなる着色インクを塗布した着色層205が設けられてなるものであって、その複数本、通常は4n(nは2、3・・・)本、この実施例では8本が1列に平行に配列されている。符号206は、それらの平行に配列された光ファイバ素線201の素線間を埋めて一体化し、かつ素線201の外周に厚さh=10μm以下に被覆された例えば紫外線硬化性樹脂からなる一括被覆層である。(a)は上記光ファイバテープ心線の平面図であって、そこに明瞭に示されているように、一括被覆層206は、長手方向に間欠的に剥ぎ取られて、光ファイバ素線201が露出された被覆層のない間欠部207が形成されて、被覆層206が残された部分の被覆部208と上記間欠部とが交互に配置されている。(b)は、上記被覆部208の部分における横断面図を示している。
【0004】
【特許文献1】
特開昭61−73112号公報
【特許文献2】
実開平4−75304号明細書全文
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバテープ心線では、複数本の各光ファイバを1本の光ファイバテープ心線として一体化すると同時に、この光ファイバテープ心線から、各光ファイバを分岐することがあり、分岐作業が容易におこなえることが望まれている。そして、すでに敷設してあってその一部の光ファイバが伝送路として使用されている光ファイバテープ心線の中間部分から伝送路として使用されていない光ファイバを分岐させること(以下、これを活線分岐という)の需要が高まってきている。
【0006】
本発明の目的は、複数本の光ファイバを確実に一体化して光ファイバテープ心線とすると同時に、光ファイバの分岐作業時には容易に分岐することができ、かつ、活線分岐時には光ファイバの伝送損失の増大を抑制することのできる光ファイバテープ心線を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバを複数本並列し、これらの複数本の光ファイバを外被で覆い、光ファイバと外被とを密着させて一体化した光ファイバテープ心線であって、外被が前記光ファイバテープ心線の全長にわたって形成していると共に、光ファイバテープ心線の厚さの最大値をT(μm)とし、光ファバの外径をd(μm)としたとき、T≦d+40(μm)である。
【0008】
このように構成された光ファイバテープ心線では、光ファイバと外被とが密着しているので光ファイバケーブルの製造時や配線作業時に外被と光ファイバがばらばらになることがない。また、光ファイバテープ心線の端部以外の場所から光ファイバを分岐する必要がある時は、外被が薄いので、外被に亀裂等を発生させ、外被を除去して光ファイバを容易に分岐できる。更に、すでに敷設されて一部の光ファイバは伝送路として使用されている光ファイバテープ心線の未使用の光ファイバを分岐するとき、いわゆる、活線分岐時には、光ファイバの伝送損失の増大を抑制することができる。
【0009】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、T≦d+25(μm)であることが望ましく、また、T≦d+20(μm)であれば更に望ましい。
【0010】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、T≧d+1(μm)であることが望ましい。
【0011】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、隣り合う光ファイバ間では、外被のヤング率をE1、隣り合う光ファイバの半円ずつで囲まれた外被の断面積をS1とし、光ファイバのヤング率をE2、隣り合う光ファイバの半円の断面積の和をS2としたとき、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.031、かつ、E1≧200MPaであることが望ましく、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.026、かつ、E1≧200MPaであればより望ましく、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.020であれば更に好ましい。
【0012】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、波長1.55(μm)におけるモードフィールド径が10(μm)以下であることが望ましく、また、モードフィールド径が8(μm)以下であれば更に望ましい。
【0013】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバと外被との心線あたりの密着力が0.025(gf)〜0.25(gf)の範囲内であることが望ましく、また、外被の降伏点応力が20(MPa)〜45(MPa)の範囲内であることが望ましい。
【0014】
また、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバテープ心線の偏波モード分散が束状態で0.2(ps/km1/2)以下であることが望ましく、また、光ファイバテープ心線から光ファイバを活線状態で分岐するときの伝送損失の増加が1.0(dB)以下であることが望ましい。
【0015】
また、本発明にかかる光ファイバケーブルは、本発明にかかる光ファイバテープ心線を複数本集線したり、複数本積層して、光ファイバケーブルとすることができる。
【0016】
また、本発明にかかる光ファイバコードは、本発明に係る光ファイバテープ心線と、抗張力体とを用いて、光ファイバコードとすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバテープ心線及びその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
図1(A)は、本発明にかかる光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図であり、図1(B)は斜視図である。この光ファイバテープ心線10は、複数本(ここでは一例として4本用いている)の光ファイバ11を並列し、これら並列している光ファイバ11の外周の全体にわたり、かつ、光ファイバ11の全長にわたって外被12により一体化したものである。この外被12は光ファイバ11と密着している。
【0019】
図1には、光ファイバどうしが接触した光ファイバテープ心線を示したが、光ファイバ同士が接触せず離れているものであってもよい。ここで接触しているとは光ファイバテープ心線に含まれる少なくとも2本の光ファイバが接触していることを言い、接触していないとは光ファイバテープ心線に含まれる少なくとも2本の光ファイバが接触していないことを言う。光ファイバテープ心線に含まれる光ファイバどうしが接触している方が前記光ファイバテープ心線を分岐することが容易である。光ファイバ心線どうしが接触しない場合、光ファイバ心線の間隔が10μm以下であることが好ましい。外被を形成する樹脂が光ファイバの間に入る量が多くないので、分岐が容易である。光ファイバ11は、コア13aとクラッド13bからなるガラスファイバ13と、このガラスファイバ13の外周を保護被覆14で覆い、更に、保護被覆14の外周15を着色層により被覆した構成となっている。
【0020】
本発明に適用可能なガラスファイバ13としては、コアと複数層のクラッドからなるガラスファイバ等、いかなる屈折率分布を有するガラスファイバも適用可能である。また、光ファイバ11としては、ガラスファイバ13の外周に保護被覆14により覆われた光ファイバ素線であってもよい。
【0021】
この光ファイバテープ心線10では、並列した4本の光ファイバ11の外周に外被12として紫外線硬化樹脂を用いている。紫外線硬化型樹脂以外の外被12としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等も使用することができる。
【0022】
光ファイバ11を覆っている外被12は、光ファイバ11、11が並列したところでは、光ファイバ11、11どうしにより形成される共通接線S2とほぼ平行な平坦部18が形成されている。光ファイバテープ心線10の外被12の肉厚tが小さくなると、図9に示すようなダイス27を使用して光ファイバ11に外被12となる樹脂を塗布して外被12を形成しても、光ファイバ11の外形に合うように光ファイバテープ心線10の外被12に微妙な窪みが生じることがあるが、この場合も本発明でいう平坦部18として含める。光ファイバテープ心線10から光ファイバ11を分岐するときには、作業者による手作業、あるいは、分岐治具により、平坦部18の外被12を剥がして容易に分岐することができる。本発明に係る光ファイバテープ心線において、良好な分岐作業性及び活線分岐時の伝送損失の増大抑制の観点からみた場合、光ファイバテープ心線の外被の厚さが影響していることが確認できた。
表1は、光ファイバの外径d、光ファイバテープ心線の最大厚さT、外被の厚さtとの関係を示しており、光ファイバテープ心線の分岐性、束PMD、ケーブルPMDについて評価したものである。ここで外被の厚さtは光ファイバテープ心線の各光ファイバの共通接線S2よりも外側の外被の肉厚である。
【0023】
【表1】
【0024】
表1において、ファイバ径とは図1に示すように、光ファイバ11の外径dであり、テープ厚は光ファイバテープ心線10の最大厚さT、外被厚さは、光ファイバ11の共通接線S2と外被12の平坦部18の間の長さtである。表1の光ファイバテープ心線の光ファイバの外径は250μmである。
表1に示す分岐性とは、光ファイバテープ心線の中間部分を各光ファイバに分岐するときに、伝送損失の増加が1.0dB以下として分岐することの容易さを示している。○は2分を超え3分以内に分岐できることを示し、△は3分を超え5分以内に分岐できることを示す。分岐性の評価が〇や△であれば、分岐時の伝送損失の増加が1.0dB以下となり活線分岐できるということである。
【0025】
表1に示す光ファイバテープ心線は、T≦d+40(μm)であり、いずれも分岐性が△より良いものであり、分岐時の伝送損失の増加を1.0dB以下として5分間以内に中間分岐可能である。つまり、5分以内に活線分岐可能である。従来の光テープ心線は分岐時の伝送損失の増加分が1.0dBを超えるか、分岐できたとしても5分を超える所用時間を必要とするものであり、現実的に活線分岐できなかった。表1に示す光ファイバテープ心線では、テープ厚が280μm以下、すなわち、T≦d+30(μm)であれば、3分以内で活線分岐することができる。
【0026】
上述の活性分岐について、分岐方法の一例を説明する。図2(A)に示すように、光ファイバテープ心線10を、分岐工具60の上ベース61および下ベース62で挟み、これらの上下ベース61、62に立設した線材63を光ファイバテープ心線10の外被12の平坦部18に近づけていく。図2(B)はそのとき断面図を示している。さらに、分岐工具60を光ファイバテープ心線10に押し付けると、図2(C)に示すように、線材63は撓み、この撓んだ線材63の先端の角が光ファイバテープ心線10の外被12の平坦部18と強く接触する。
【0027】
分岐工具60を押し付けた状態で、分岐工具60を光ファイバテープ心線10の長手方向(図2(C)でみて左右方向)へ相対的に移動させ、つまり、分岐治具60で光ファイバテープ心線10をこすると、線材63の先端で平坦部18に傷を付けたり、外被の一部を剥いだりして光ファイバ11を分岐する。分岐工具60、光ファイバテープ心線10のいずれか、或いは、両方を移動させてもよい。線材63は、可撓性であるから、光ファイバテープ心線10の平坦部に押し当てたときに、線材63が反って、線材63の先端の角が平坦部18にあたる。この状態で、分岐工具60または光ファイバテープ心線10を動かすと線材63(可撓性部材)が平坦部18に傷を与えたり、あるいは、平坦部18を剥がしたりする。
【0028】
分岐工具60で光ファイバテープ心線10をこすることを繰り返していくと、光ファイバ11の着色層15と平坦部18の外被12との界面に剥離が発生する。更に繰り返すと、光ファイバ11の中心軸の上部あるいは下部の平坦部18が削れ、亀裂が発生し、その後、応力集中により平坦部18の亀裂が進展して、平坦部18が剥がれる。こうして光ファイバテープ心線10の外被12が破壊され、各光ファイバに分岐される。
可撓性部材63を光ファイバテープ心線に押し付ける力を調整すれば、分岐時の光信号の伝送損失変動量が1.0dBDb以下、分岐作業の仕方によっては0.5dB以下となり、活線を含む光ファイバテープ心線であっても、当該活線を瞬断させることなく分岐することができる。
【0029】
表1に示す光ファイバテープ心線の分岐性を検討してみると、外被厚さが薄いほど、分岐性が良好である。外被厚さtが20μmでは、分岐性の評価が△となっているが、外被厚さtが15μm以下では分岐性の評価が〇となっている。つまり、外被12の平坦部18の厚さが薄いほど、外被12を容易に剥離できる。
【0030】
同様に、束PMD及びケーブルPMDの評価について見てみる。束PMDとは、光ファイバテープ心線を環状に束ねた状態での偏波モード分散であり、ケーブルPMDとは光ファイバテープ心線をケーブル化したときの偏波モード分散である。束PMD及びケーブルPMDの評価において、〇印は0.05<PMD≦0.1(ps/km1/2)であり、△印は0.1<PMD≦0.2(ps/km1/2)である場合を示している。表1の束PMDやケーブルPMDの評価をみてみると、外被の厚さが20μm、15μmの場合は評価が△であるが、外被の厚さが10μm、5μmの場合は、評価が〇となっている。
【0031】
すなわち、テープ厚T≦d+20(μm)の場合は、束PMD、ケーブルPMDが良好であり、この外被厚みでは、分岐性も良好である。光ファイバテープ心線の外被の厚さが薄ければ、光ファイバがばらけることなく、光ファイバテープ心線が撓みやすかったり、曲がりやすくなる。よって、光ファイバテープ心線を束状に曲げることが容易となり、また、ケーブルのスロット溝の曲がりに沿って曲げることが容易となる。
また、外被を薄くすることにより、光ファイバを一体化する際の外被の硬化収縮応力が小さくできPMDが改善できるものと考えられる。
【0032】
なお、表1には示されていないが、テープ厚が290μmをこえるもの、すなわち、d+40(μm)を超えると、光ファイバテープ心線をケーブル化するときに光ファイバがばらけないこと等光ファイバテープ心線として一体性を保つことについては良好であるものの、分岐作業時に長い時間を要するため、光ファイバテープ心線の最大厚さとしては、d+40μm以下が望ましい。この場合、外被の厚さtが20μm以下であることが好ましい。これは図1において、光ファイバより上の外被の厚さtと下の外被tの厚さがほぼ等しいことが好ましいことを意味する。この場合、光ファイバ11のコア13aが光ファイバテープ心線10の厚さ方向のほぼ中央に位置するので、光ファイバテープ心線同士を接続する場合に両者のコアの位置がほぼ一致して、接続損失が小さい。
【0033】
【表2】
【0034】
表2は、外径125μmの光ファイバを用いた光ファイバテープ心線の光ファイバの外径d、光ファイバテープ心線の最大厚さT、外被の厚さtとの関係を示している。外被厚さ、光ファイバテープ心線の分岐性、束PMD、ケーブルPMDの説明、及び、評価の〇印、△印の説明は、表1と同様であり、ここでは省略する。
テープ厚が165μmの場合、T≦d+40μmで、分岐性の評価は△であり、時間をかければ活線分岐できることを示している。また、テープ厚が155μm以下のもの、すなわち、T≦d+30μmのものは、分岐性の評価が〇で、2〜3分で活線分岐が良好に行えた。
【0035】
表2には示されていないが、テープ厚が165μmを超えるもの、すなわち、ファイバ径d+40μm以上の光ファイバテープ心線は、光ファイバの損失を増加させないで分岐作業を行うのに要する時間が長くなる(例えば、5分以上かかってしまう)ため、テープ厚Tはファイバ径d+40μm以下であることが望ましい。表1の場合と同様に、外被の厚さtが15μm以下であることが好ましい。
【0036】
表2の束PMDやケーブルPMDをみると、外被の厚さが20μm、15μmでは、評価が△であるが、10μm、5μmでは評価が〇である。外被および外被の平坦部が薄ければ、光ファイバテープ心線が撓み易かったり、曲がり易くなるため、光ファイバがばらけないで、光ファイバテープ心線を束状に形成しやすく、また、ケーブルのスロットの溝の曲がりになじみ易くなる。また、外被を薄くする場合、光ファイバを一体化する際の外被の硬化収縮力応力が小さくできPMDが改善できるものと考えられる。光ファイバのPMDを考慮した場合、T≦d+20μmが望ましい。
【0037】
光ファイバテープ心線を製造したときに、図3に示すように、各光ファイバ11A、11B、11C、11Dが一平面上に揃わない場合がある。この図において、光ファイバ11A、11Dのところでは外被12が所望の厚さtとなっており、光ファイバ11B,11Cのところでは、光ファイバ11B、11Cがずれており、外被が所望の厚さとなっていない。光ファイバ11Bでの外被12は、上側の平坦部18Uでは、所望厚さより薄く、下側の平坦部18Lでは所望厚さより厚く、光ファイバ11Cでは上側の平坦部18Uでは厚く、下側の平坦部18Lでは薄くなっている。このような光ファイバテープ心線では、所望外被厚さとならなかった領域では、薄い側での外被厚さの最大値と最小値との比率、すなわち、最大値/最小値の値が3以下であることが望ましい。
【0038】
すなわち、図3に示したものでは、光ファイバ11Cの下側平坦部18Lの薄い外被厚さtLが最大値であり、光ファイバ11Bの上側平坦部18Uの薄い外被厚さtSが最小値となりtL/tS≦3となる。tL/tS≦3であれば、PMD悪化の原因となる外被のイレギュラリティ(応力の異方性)が抑制できる。図3に示した光ファイバテープ心線では、4本の光ファイバを用いているが、この本数に限定されない。すなわち、多数本の光ファイバを用いた光ファイバテープ心線であって、外被の厚さが所望厚さからずれていた場合、薄い側の外被厚さの最大値と最小値をそれぞれ求め、この比率が3以下であればよい。
【0039】
光ファイバテープ心線の製造時において、外被が硬化するときに硬化収縮を起こす。この硬化収縮による光ファイバに作用する応力は、外被のヤング率が大きいほど大きくなる傾向がある。また、光ファイバのガラスファイバに歪が発生すれば、PMDが増大する可能性が高く、そのPMD増大量は、ガラスファイバの被覆(着色層、保護層等)を通してガラスファイバまで到達する応力の大きさに依存している。そこで、外被および光ファイバのそれぞれのヤング率と断面積との積の比(ES積比という)を所望範囲あるいは所望値以下にすればPMDを低減できる。
【0040】
【表3】
【0041】
表3は、光ファイバの外径が250μm、125μmである光ファイバテープ心線に関するES積比と束PMDとの関係を示している。表3のガラス径は、ガラスファイバ部分の外径であり、外径は光ファイバの外径、テープ厚は光ファイバテープ心線の最大厚さである。ES積比とは、光ファイバのヤング率と断面積との積に対する光ファイバを覆う外被のヤング率と断面積との積の比である。
【0042】
すなわち、図4に示すように、光ファイバテープ心線10の隣り合う光ファイバ11b、11cの2つ半円部分覆う外被12U,12Lの断面積をS1、その外被のヤング率をE1とし、隣り合う光ファイバ11b、11cの半円部分の断面積の和をS2としたとき、ES積比=(E1×S1)/(E2×S2)で求められる。表3に示す例に用いた光ファイバは、コア・クラッドからなるガラスファイバに第1、第2保護被覆を施しさらにその外周に着色被覆を施したものである。この光ファイバのヤング率は、ガラスファイバが73000(MPa)、第1保護被覆が1(MPa)、第2保護被覆が700(MPa)、着色被覆が1500(MPa)である。
【0043】
表3の束PMDの評価において、◎は偏波モード分散(PMD)が0.05(ps/km1/2)以下であり、〇印は0.05≦PMD≦0.1(ps/km1/2)であり、△印は0.1≦PMD≦0.2(ps/km1/2)を示している。ES積比が0.031では束PMDの評価が△となっている。ES積比が0.026〜0.021までは評価が〇となり、0.020以下では評価が◎である。本発明に係る光ファイバテープ心線では、ES積比が0.026以下であれば、束PMDが0.1(ps/km1/2)以下と良好な結果となり、また、ES積比が0.020以下であれば、束PMDが0.05(ps/km1/2)以下と更に良好な結果である。光ファイバの外径が250μmの場合、T≦d+25μmであれば、ES積比が0.019以下となり、束PMDは極めて良好である。また、光ファイバの外径が125μmのときは、T≦d+25μm以下であれば、ES積比が0.021以下となり良好である。更に、外被のヤング率が200MPa以上のものを用いれば、光ファイバテープ心線が各ファイバにばらけないで、外被厚さを薄くすることができる。また、外被が薄くなれば外被の剥離が容易となり、簡単に活線分岐でき、また、曲がり易くなるので束PMDも良好となる。光ファイバテープ心線の外被が複数層(n層)の場合のE1×S1は、各層のES積比の和とすればよい。
【0044】
本発明に係る光ファイバテープ心線では、光ファイバの波長1.55μmにおけるPetermann−Iの定義によるモードフィールド径(MFD)は10μm以下であるのが好ましく、8μmであれば更に好ましい。このような小さいMFDであれば、光ファイバの曲げロスが抑制できる。また、光ファイバテープ心線の外被は、薄く、曲がり易く(撓み易く)なっており、光ファイバテープ心線が側圧を受けた際に、その側圧によるロス増を抑制することができる。
同時に、光ファイバのガラスファイバのケーブルカットオフ波長は1.26μm以下であるのが好ましい。ケーブルカットオフ波長は、22m長でのLP11モードのカットオフ波長であり、2mカットオフ波長より小さい値である。
【0045】
また、本発明に係る光ファイバテープ心線においては、光ファイバと外被との密着力は、活線分岐時の伝送損失の増大や分岐作業効率に影響を及ぼすときがある。光ファイバ11と外被12との密着力は、伝送損失の増大防止や分岐作業性を考慮すると、光ファイバ1本あたりの密着力が0.025(gf)〜0.25(gf)の範囲内であることが望ましい。前記密着力が前記範囲よりも小さいとケーブル化時に外被12が破壊されて光ファイバ11がばらばらになることがある。前記密着力が前記範囲より大きいと分岐性が悪くなる。
【0046】
光ファイバと外被との密着力は以下の方法で測定することができる。図5に示すように光ファイバテープ心線10の片側にカッターナイフの刃Cを当てて光ファイバと外被の界面まで切り込む。刃を長さ方向にテープ心線の端部へ移動させてテープ心線の片面の外被を剥ぎ取る。光ファイバテープ心線10の端部の反対面の外被12を手で剥いで折り返す。図6に示すように、外被12が剥がれた光ファイバ11を下チャック50Lで掴み、折り返した外被12の先端を上チャック50Uで掴む。上下チャック50L、50U間の距離は約40mmとする。上チャック50Uと下チャック50Lを相対的に180度をなす方向に200mm/分の速度で50mm移動させ、外被12を剥離させる。
【0047】
測定値の極大値、極小値と、最大値の次点の値、最小値の次点の値との、合計4点取り、その平均値を求め、さらに光ファイバテープ心線に含まれる光ファイバの心数で割った値を心線あたりの密着力とする。
【0048】
本発明に係る光ファイバテープ心線10では、光ファイバ11がばらけないで一体性を維持することを主たる目的とした場合は、外被12の厚みは0.5μm以上が好ましく、この場合の光ファイバテープ心線10の最大厚さTは、T≧光ファイバの外径d+1(μm)となる。
【0049】
光ファイバテープ心線10の外被12の物性によっても、活線分岐時の伝送損失の増大や分岐作業効率に影響を及ぼすときがある。外被の材料の特性として、降伏点応力が20MPa〜45MPaの範囲内が望ましく、容易に分岐作業を行うことができ、活線分岐時の伝送損失を抑制することができる。降伏点応力はJIS K7113に従い、2号試験片について引っ張り速度を50mm/分として測定する。降伏点応力が20MPa未満であると光ファイバテープ心線を集合してケーブル化する工程で加わる外力によって各光ファイバが分離してしまい、ケーブル化できないことがある。降伏点応力が45MPaを超えると、外被が破壊されにくく光ファイバテープ心線の中間分岐がしづらい。降伏点応力は、外被の材料を変えることで調整できる。紫外線硬化型樹脂を外被材料として用いる場合、オリゴマー濃度を上げ、ウレタン基濃度や二重結合濃度を高くすると、降伏点応力が上がる。また、N−ビニルピロリドンやN−ビニルカプロラクタムなどの極性基を含むモノマーを用いることもできる。
【0050】
ヤング率Eの測定は以下のようにして行う。まず、外被12、を形成する樹脂を用いてシートを作製し、JIS K7113に規定されるJIS2号ダンベルに成形された試験片を用いて、標線間距離25mm、引張速度1mm/minの条件で引っ張る。このとき2.5%伸び時における引っ張り強さから引張割線弾性率を算出する。
【0051】
実験によると、外被12のヤング率が1200MPaを越えると、外被12が硬すぎて、外被の厚みが大きい場合には、光ファイバ11の分岐性が悪くなる。一方、外被12のヤング率が200MPa以下になると、外被12が柔らかすぎて次工程のケーブル製造時に割れてしまい、一体化の状態を保持できなくなることが分かった。これより、外被12のヤング率は1200MPa以下とするが、200Mpa以上であることが望ましい。
【0052】
また、分岐性及び一体化は、外被12を形成する樹脂の破断伸びにも関係する。伸びが60%以下の場合には、光ファイバ11を容易に分岐することができるが、伸びが10%以下になると、次工程のケーブル製造時に割れてしまい、一体化の状態を保持できなくなる。このことから、破断伸びが60%以下10%以上であることが望ましい。
なお、引っ張り破断伸びの測定は、以下のようにして行う。まず、外被12を形成する樹脂を用いてシートを作製し、JIS K7113に規定されるJIS2号試験片を、引張速度50mm/minの条件で引張り破断させたときの伸び率(%)から求める。
【0053】
前述したようなヤング率を有する紫外線硬化型樹脂の配合を処方する際には、オリゴマーの分子量を小さくするか、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート等の2官能モノマーの添加量を増やすことで、ヤング率を大きくすることができる。
また、前述したような破断伸びを有するように樹脂の配合を行う際には、PTMG等のオリゴマー分子中のジオールの分子量を大きくするか、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート等の2官能モノマーの添加量を下げることにより、破断伸びを大きくすることができる。
【0054】
以上の条件を満たしても、光ファイバ11分岐時の伝送損失が大きいと製品として適さない。すなわち、分岐時の伝送損失の増加が1.0dBより大きくなると、通信が遮断されるおそれがある。これより、分岐時の伝送損失の増加が1.0dB以下である光ファイバテープ心線が活線分岐できる光ファイバテープ心線であり、好ましい。0.5dB以下であるとさらに好ましい。
なお、光ファイバ11の分岐時における伝送損失の測定は、例えば以下のようにして行う。光ファイバテープ心線10の一方の端面を光源に接続し、他方の端面を受光器に接続する。そして、光源から波長1.55μmの光を光ファイバ11に入射し、受光器により受光されたパワー(例えば、電圧に変換された波形)をモニターする。分岐により生じた外乱によって損失が生じると前記パワーが減衰するのでこの減衰量から伝送損失を算出する。
【0055】
また、光ファイバ11のガラスファイバ13は、波長1.55μmにおける曲げ直径15mmでの曲げ損失が0.1dB/ターン以下とする。曲げ損失は金属棒などに光ファイバを数十回巻き付ける前後の伝送損失差を巻き付けた回数で割って求める。
【0056】
以上説明したように、本発明の光ファイバテープ心線10は、束状態にしたときの偏波モード分散(PMD)が、0.2ps/km1 /2以下となる利点がある。また、前記光ファイバテープ心線を構成する光ファイバのPMDが、前記光ファイバテープ心線をケーブル化した後には、0.2ps/km1 /2以下となる利点がある。光ファイバ11、11Aを覆っている外被12、12Aが薄いため、光ファイバテープ心線が曲がり易い。従って、光ファイバテープ心線を束状態にしたときでも、無理な外力がかからす、PMDを小さくできる。PMDは長距離伝送に影響するのでPMDが小さい光ファイバテープ心線は長距離伝送が可能である。束状態にしたときの偏波モード分散(PMD)が、0.1ps/km1 /2以下であればより好ましい。
【0057】
一方、従来のテープ心線構造では、通常、外被厚さ25〜40μmの被覆で光ファイバがすべてコーティングされる。この被覆の硬化時に硬化収縮による応力等で発生する歪がファイバに残留し、偏波モード分散が大きくなると考えられる。
なお、ケーブル化後の偏波モード分散(PMD)の測定方法としては、基準試験法(RTM)と代替試験法(ATM)がある。RTMとしては、ジョーンズマトリックス(JME)法、ポアンカレ球(PS)法がある。また、ATMとしては、偏光状態(SOP)法、干渉法、固定アナライザ(FA)法等がある。束状態で、光ファイバテープ心線の光ファイバの偏波モード分散を上記方法で測定し、その最大値が0.2ps/km1/2以下であるのが好ましく、0.1ps/km1/2以下であればより好ましい。
【0058】
本発明にかかる光ファイバテープ心線を複数本集線して光ファイバケーブルを製造することができる。光ファイバケーブルの具体例には、スロットと呼ばれる溝付きの線条体の前記溝に複数本の光ファイバテープ心線を集積して収納しその周囲にシースを被覆したスロット型光ファイバケーブルや複数本の光ファイバテープ心線をシースとなる樹脂の管に入れ前記光ファイバテープ心線の周囲にジェリーを充填したルース型光ファイバケーブルを例示できる。
本発明に係る光ファイバテープ心線と、抗張力体とを用いれば、光ファイバコードを製造することができる。例えば、光ファイバテープ心線の周囲に抗張力体を添わし、その周囲にコード用シースを押し出して被覆した光ファイバコードがある。
前記の光ファイバケーブルや光ファイバコードは、屋内配線をするときは、それぞれのシースを剥いで本発明に係る光ファイバテープ心線を取り出して更に、光ファイバテープ心線から光ファイバを分岐して装置等に接続することができる。
【0059】
次に、本発明にかかる光ファイバテープ心線の製造方法について説明する。
図7は光ファイバテープ心線10の製造方法を示す説明図である。サプライ装置100内に、リール21a〜21d、ダンサローラ22a〜22d及びガイドローラ23が設けられている。リール21a、21b、21c、21dには光ファイバ11a、11b、11c、11dがそれぞれ巻かれている。この光ファイバは、図1の光ファイバテープ心線で説明した光ファイバ11に相当する。ここでは、4本の光ファイバを用いて光ファイバテープ心線を製造する例を説明するが、光ファイバの本数は4本に限定されない。
【0060】
光ファイバ11a、11b、11c、11dは、リール21a、21b、21c、21dからそれぞれ繰り出されて、ダンサローラ22a、22b、22c、22dによりそれぞれ数十gfの張力が与えられ、ガイドローラ23を通過するときに一つの配列面上に並べられる。更に、直上ガイドローラ24で更に集線されて、塗布装置26へ送られる。塗布装置26には、ニップル25と、ダイ27が装着されている。塗布装置26へ送通された光ファイバ11a〜11dは、ニップル25でガイドされる。
【0061】
図8に示すように、ニップル25は、長円形の出線穴25aを有している。出線穴25aの寸法は、光ファイバ11の本数をN本(ここでは4本)としたときに、幅Wn、厚さTnは、それぞれ以下の式で与えられるものが望ましい。
Wn=光ファイバ外径×N+0.03〜0.08mm
光ファイバ同士を接触させて配列させる場合は、Wn=光ファイバ外径×N+0.03〜0.05mmとするのが好ましい。
厚さTnは、Tn=光ファイバ外径+0.005〜0.01mmとするのが好ましい。
【0062】
この塗布装置26では、図9に示すようなダイス27が設けられている。このダイス27は、4本の各光ファイバ11a、11b、11c、11dが通過する長円形の孔27aが設けられている。
【0063】
ダイス27の孔27aの高さHは、Dd=光ファイバ外径+0.005〜0.05mmが好ましい。また、幅Wdは、Wd=H×Nとなっている。光ファイバ同士を接触させずに少し離して配列させる場合は、その間隔だけ広くする。なお、ダイス27は、もっぱらワイヤー放電加工で製作されるため、Ddは少なくともワイヤー径よりは大きくなる。最小でおよそ0.05〜0.08mmと大きくなる。あた、光ファイバ11が接触しても傷つかないように、ダイスの孔27aの縁部や角部には、例えばRのようななめらかな曲線形状となっている。ダイス27の孔27aの寸法は、光ファイバの外径および外被の厚さに応じて設計され、光ファイバテープ心線の最大厚さをTとすると、T≦d+40(μm)、T≦d+20(μm)等の光ファイバテープ心線を製造することができる。図9に示すダイス27で、孔27aが、円弧50aと直線50bとからなると、直線50bで樹脂の塗布が均一にでき、光ファイバテープ心線の厚さの変動や樹脂の塗布が途切れずに好ましい。本発明にかかる光ファイバテープ心線の外被は薄肉なので、光ファイバとダイスとの間隔が小さい。樹脂が途切れないようにするため、或いは、テープ厚さを一定にするためには、塗布温度での樹脂の粘度が1000Pa・sから20000Pa・sの範囲内であることが望ましい。
【0064】
4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dは、塗布装置26に達した時点では、接触して一平面上に並列配置されており、紫外線硬化型樹脂が周囲に塗布される。その紫外線硬化型樹脂は、加圧式の樹脂タンク28より供給される。そして、紫外線硬化型樹脂が塗布された4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dは、紫外線照射装置29において紫外線が照射されて、硬化される。硬化した紫外線硬化型樹脂は、外被12となって4心の光ファイバテープ心線10が形成される。光ファイバ同士を接触させずに少し離して配列する場合は、ガイドローラ23,24での光ファイバ間隔を調整し、ダイス内で光ファイバ同士が所定の間隔離れるようにする。
【0065】
紫外線照射装置29により紫外線を照射されて硬化した光ファイバテープ心線10は、さらに、ガイドローラ30、送り出しキャプスタン31及び巻き取り張力制御ダンサローラ32を経て、巻き取り装置33へ送られる。この巻き取り装置33において、光ファイバテープ心線10は、ガイド33aを経て、リール33bに巻取られる。このときの光ファイバテープ心線全体の巻き取り張力は数十gf〜数百gfに設定される。
【0066】
以上、前述した光ファイバテープ心線の製造方法によれば、4本の光ファイバ11a、11b、11c、11dを接触した状態に並列し、その外側に外被12を設けて各光ファイバを一体化する。また、光ファイバどうしを接触させない光ファイバテープ心線を製造する場合は、光ファイバの間隔を保つようにする。この場合、光ファイバの間隔は10μm以下が望ましい。光ファイバテープ心線の厚さの最大値を光ファイバの径ないし光ファイバの径よりも40μm大きい値とするので各光ファイバ11を容易に分岐(活線分岐)させることができる。
【0067】
なお、本発明の光ファイバテープ心線及びその製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【0068】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光ファイバテープ心線は、光ファイバテープ心線をケーブル化するときにばらばらにならないように保持すると共に、各光ファイバを容易に分岐させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバテープ心線を示しており、(A)は断面図、(B)は斜視図である。
【図2】光ファイバテープ心線の分岐方法を示す模式図である。
【図3】光ファイバテープ心線の各光ファイバが揃っていない状態を示す断面図である。
【図4】光ファイバテープ心線の外被と光ファイバのヤング率と断面積を説明した説明図である。
【図5】光ファイバと外被との密着力を測定する方法を説明した説明図である。
【図6】光ファイバと外被との密着力を測定する方法を説明した説明図である。
【図7】光ファイバテープ心線の製造方法を示す説明図である。
【図8】ニップルの断面図である。
【図9】ダイの断面図である。
【図10】特許文献1に示される従来の光ファイバテープ心線を示す断面図である。
【図11】特許文献2に示される従来の光ファイバテープ心線を示す断面図である。
【符号の説明】
10 光ファイバテープ心線
11 光ファイバ
12 外被
13 ガラスファイバ
14 保護被覆
15 着色層
18 平坦部
S2 共通接線
Claims (15)
- 光ファイバを複数本並列し、これらの複数本の光ファイバを外被で覆い、前記光ファイバと前記外被とを密着させて一体化した光ファイバテープ心線であって、
前記外被が前記光ファイバテープ心線の全長にわたって形成していると共に、前記光ファイバテープ心線の厚さの最大値をT(μm)とし、前記光ファバの外径をd(μm)としたとき、T≦d+40(μm)である光ファイバテープ心線。 - 請求項1に記載の光ファイバテープ心線であって、T≦d+25(μm)である光ファイバテープ心線。
- 請求項1に記載の光ファイバテープ心線であって、T≦d+20(μm)である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、T≧d+1(μm)である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、隣り合う前記光ファイバ間では、前記外被のヤング率をE1、前記隣り合う光ファイバの半円ずつで囲まれた外被の断面積をS1とし、前記光ファイバのヤング率をE2、前記隣り合う光ファイバの半円の断面積の和をS2としたとき、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.031、かつ、E1≧200MPaである光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、隣り合う前記光ファイバ間では、前記外被のヤング率をE1、前記隣り合う光ファイバの半円ずつで囲まれた外被の断面積をS1とし、前記光ファイバのヤング率をE2、前記隣り合う光ファイバの半円の断面積の和をS2としたとき、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.026、かつ、E1≧200MPaである光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、隣り合う前記光ファイバ間では、前記外被のヤング率をE1、前記隣り合う光ファイバの半円ずつで囲まれた外被の断面積をS1とし、前記光ファイバのヤング率をE2、前記隣り合う光ファイバの半円の断面積の和をS2としたとき、(E1×S1)/(E2×S2)≦0.020、かつ、E1≧200MPaである光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、波長1.55(μm)におけるモードフィールド径が、10(μm)以下である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、波長1.55(μm)におけるモードフィールド径が、8(μm)以下である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、前記光ファイバと前記外被との心線あたりの密着力が0.025(gf)〜0.25(gf)の範囲内である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、前記外被の降伏点応力が20(MPa)〜45(MPa)の範囲内である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、前記光ファイバテープ心線の偏波モード分散が束状態で0.2(ps/km1/2)以下である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の光ファイバテープ心線であって、前記光ファイバテープ心線から前記光ファイバを活線状態で分岐するときの伝送損失の増加が1.0(dB)以下である光ファイバテープ心線。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載した光ファイバテープ心線を複数本集線した光ファイバケーブル。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載した光ファイバテープ心線と抗張力体とを備えている光ファイバコード。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003154941A JP2004354889A (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | 光ファイバテープ心線 |
EP03810622A EP1558957B1 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Optical fiber ribbon and optical fiber cable using the same |
US10/702,076 US7151879B2 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Optical fiber ribbon that is easily branched into individual optical fibers and optical fiber cable using the same |
PCT/JP2003/014141 WO2004042446A1 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Optical fiber ribbon and optical fiber cable using the same |
AU2003276713A AU2003276713A1 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Optical fiber ribbon and optical fiber cable using the same |
DE60332260T DE60332260D1 (de) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Faseroptisches band und faseroptisches kabel damit |
TW092131071A TWI286621B (en) | 2002-11-06 | 2003-11-06 | Optical fiber ribbon and optical fiber cable using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003154941A JP2004354889A (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | 光ファイバテープ心線 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005112883A Division JP2005222080A (ja) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | 光ファイバテープ心線及び光ファイバテープ心線の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004354889A true JP2004354889A (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=34049453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003154941A Pending JP2004354889A (ja) | 2002-11-06 | 2003-05-30 | 光ファイバテープ心線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004354889A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7555183B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-06-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber ribbon core and optical fiber cable |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6087307A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フラツト光ケ−ブル |
JPH04161910A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-05 | Fujikura Ltd | 多心光ファイバテープ心線 |
JPH04305605A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-28 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH0519150A (ja) * | 1991-07-11 | 1993-01-29 | Fujikura Ltd | 光フアイバテープ心線およびこれを用いた光ケーブル |
JPH0572448A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Fujikura Ltd | 光フアイバテープ心線製造用コーテイングダイス |
JPH06109955A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 超多心ケーブル用高密度テープ心線 |
JPH06273649A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Fujikura Ltd | 分割型光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH06313827A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線 |
JPH07330383A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH0894894A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-12 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線の製造装置 |
JPH08129122A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバテープ |
JPH08262292A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線およびこれを用いた光ケーブル |
JPH09197213A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光ファイバテープ及び光ファイバ単心線の分離方法 |
JP2000338377A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線用塗布装置および塗布方法 |
JP2002162544A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線およびテープスロット型光ケーブル |
-
2003
- 2003-05-30 JP JP2003154941A patent/JP2004354889A/ja active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6087307A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フラツト光ケ−ブル |
JPH04161910A (ja) * | 1990-10-25 | 1992-06-05 | Fujikura Ltd | 多心光ファイバテープ心線 |
JPH04305605A (ja) * | 1991-04-02 | 1992-10-28 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH0519150A (ja) * | 1991-07-11 | 1993-01-29 | Fujikura Ltd | 光フアイバテープ心線およびこれを用いた光ケーブル |
JPH0572448A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Fujikura Ltd | 光フアイバテープ心線製造用コーテイングダイス |
JPH06109955A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 超多心ケーブル用高密度テープ心線 |
JPH06273649A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-30 | Fujikura Ltd | 分割型光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH06313827A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線 |
JPH07330383A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線の製造方法 |
JPH0894894A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-12 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線の製造装置 |
JPH08129122A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバテープ |
JPH08262292A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-11 | Fujikura Ltd | 光ファイバテープ心線およびこれを用いた光ケーブル |
JPH09197213A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 光ファイバテープ及び光ファイバ単心線の分離方法 |
JP2000338377A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線用塗布装置および塗布方法 |
JP2002162544A (ja) * | 2000-11-27 | 2002-06-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線およびテープスロット型光ケーブル |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7555183B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-06-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber ribbon core and optical fiber cable |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4049154B2 (ja) | 光ファイバテープ心線 | |
TWI286621B (en) | Optical fiber ribbon and optical fiber cable using the same | |
JP4297372B2 (ja) | 光ファイバケーブル、光ファイバ取り出し方法及び光ファイバ取り出し工具 | |
JP4055000B2 (ja) | 光ファイバケーブル、光ファイバケーブルの製造方法及び光ファイバケーブルの製造装置 | |
JP3664254B2 (ja) | 光ファイバテープ心線及びその製造方法 | |
US20220155540A1 (en) | Flexible Optical-Fiber Ribbon | |
WO2005101080A1 (ja) | 光ファイバテープユニット及び光ファイバケーブル | |
US11415769B2 (en) | Intermittent connection-type optical fiber tape core wire, optical fiber cable, and method for manufacturing intermittent connection-type optical fiber tape core wire | |
JP4412040B2 (ja) | 光ファイバテープユニット及び光ファイバケーブル | |
JP2005165363A (ja) | 光ファイバテープ心線 | |
JP2005222080A (ja) | 光ファイバテープ心線及び光ファイバテープ心線の製造方法 | |
JP4106795B2 (ja) | 分割型光ファイバテープ心線 | |
JP2005043877A (ja) | 光ファイバケーブル | |
JP4850732B2 (ja) | 光ファイバテープおよび光ケーブル | |
JP2004354889A (ja) | 光ファイバテープ心線 | |
JP2005037936A (ja) | 光ファイバケーブル | |
JP4249202B2 (ja) | 光ファイバテープおよび光ケーブル | |
JP3951133B2 (ja) | 光ファイバケーブル | |
JP4442296B2 (ja) | 光ファイバテープユニット及び光ファイバケーブル | |
JPH06313827A (ja) | 光ファイバテープ心線 | |
JP2005070770A (ja) | 光ファイバケーブル | |
JP2001083381A (ja) | 被覆光ファイバ | |
US20230393350A1 (en) | Optical fiber ribbon and method for manufacturing optical fiber ribbon | |
EP4206774A1 (en) | Embedded strength member for optical fiber cables and manufacturing method thereof | |
JP2002116358A (ja) | 光ファイバテープ心線及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050209 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050622 |