JP2007101924A - プラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたコード、ケーブル及びシート - Google Patents

Abstract

【課題】 コード化、ケーブル化又はシート化のための加熱被覆時の熱によるプラスチック光ファイバの損失増加を低減できるプラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたコード、ケーブル及びシートの提供。
【解決手段】 複数のプラスチック光ファイバを平行に並べそれらの外周に被覆層を設けて一括被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線であって、被覆層の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラスチック光ファイバの外周に被覆層を設けたプラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートに関する。

プラスチック光ファイバを複数本実装する手段として、テープ心線構造がある。テープ心線は、石英ガラス製の光ファイバでは一般的に用いられている被覆構造であり、複数本の光ファイバを平行に並べ、合成樹脂製の被覆層でテープ状に一括被覆することにより形成されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。

テープ心線構造では、一括被覆形成用のダイスと実装する本数分の送り出し装置さえあれば、理論上無限の本数の光ファイバ素線を並べることができることから、単純な並列構造の場合には、光ファイバシートよりも有効とされている。

このテープ心線は、単体で用いられることもあるが、温度の場合、さらに外層に被覆を施す。例えば、機器間配線に用いられる光ファイバテープコードや、ＦＴＴＨ（Fiber to the home）のアクセス系に用いられる光ファイバリボンケーブルなどが挙げられ、その場合、被覆はポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられ、場合によっては熱硬化性樹脂を使用することもある。
特開２００４−２０６０４８号公報 特開２００３−２４１０４２号公報 特開２００５−１０３１０号公報 特開２００４−３５４８８９号公報 特開２００４−２４００１４号公報

前述した石英ガラス製の光ファイバを対象としたテープ心線のコード化技術を、プラスチック光ファイバテープ心線のコード化に適用する場合、次のような問題がある。

例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるコアとそれを囲むフッ素樹脂からなる薄いクラッドとからなる一般的なプラスチック光ファイバを複数本平行に並べ、紫外線硬化型樹脂などの被覆材でテープ状に被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線を用い、さらにその外側に熱可塑性樹脂を加熱被覆してコード化する場合、その加熱被覆時の温度は、プラスチック光ファイバのガラス転移温度である８５℃を超える。それによって、光ファイバコード内のプラスチック光ファイバが熱劣化し、その伝送損失特性は劣化する。また、その伝送損失の劣化度合いは、熱が均一に加わったような場合でも、場所によっては一様でなくなる。例えば、１製造ロット中にある部分では、損失が１ｄＢ／ｍ劣化するが、ある場所では０．２ｄＢ／ｍ劣化する、ということが生じてしまう。そのため、製造後の製品の特性にも大きなばらつきが見られるようになる。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、コード化、ケーブル化又はシート化のための加熱被覆時の熱によるプラスチック光ファイバの損失増加を低減できるプラスチック光ファイバテープ心線、プラスチック光ファイバ単心線、それを用いたコード、ケーブル及びシートの提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、複数のプラスチック光ファイバを平行に並べそれらの外周に被覆層を設けて一括被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線であって、被覆層の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線を提供する。

また本発明は、プラスチック光ファイバの外周に被覆層を設けてなるプラスチック光ファイバ単心線であって、被覆層の厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバ単心線を提供する。

また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバコードを提供する。

また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバケーブルを提供する。

また本発明は、前記本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線又はプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバシートを提供する。

本発明のプラスチック光ファイバテープ心線及びプラスチック光ファイバ単心線は、被覆層の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となる構成としたので、このテープ心線又は単心線に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このテープ心線又は単心線に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバへの熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を０．１ｄＢ／ｍ以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、ケーブル及びシートを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のプラスチック光ファイバテープ心線の一実施形態を示す図である。本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線１０は、複数の（図１の例示では４本）プラスチック光ファイバ１１を平行に並べ、それらの外周に被覆層１２を設けて一括被覆した構造になっている。このプラスチック光ファイバテープ心線１０は、被覆層１２の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバ１１の外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されている。

本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線１０において用いられるプラスチック光ファイバ１１としては、特に限定されることなく、従来より公知の各種プラスチック光ファイバを適宜選択して使用することができ、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなるコアとそれを囲むフッ素樹脂からなる薄いクラッドとからなる一般的なプラスチック光ファイバを用いることが望ましい。このプラスチック光ファイバ１１の外径も制限なく、各種外径のプラスチック光ファイバ１１を用いることが可能である。

本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線１０において用いられる被覆層１２の材料としては、プラスチック光ファイバ等の被覆材として用いられている従来公知の被覆材料、例えば、紫外線硬化型樹脂などを用いることができる。

本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線１０において、プラスチック光ファイバ１１の外径半径ｒに対する被覆層１２の最小厚さｄの割合であるｄ／ｒの値が、０．２５未満であると、被覆層１２が薄くなりすぎ、このプラスチック光ファイバテープ心線１０に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル又はシートを作製する際、プラスチック光ファイバ１１に加わる熱による損失増加を低減する効果が十分に得られず、コード化、ケーブル化又はシート化後のプラスチック光ファイバ１１の損失が増加してしまう。また、前記ｄ／ｒの値が０．６０を超えると、被覆層１２が厚くなるため、テープ形状に形成するのが困難になる。

本実施形態のプラスチック光ファイバテープ心線１０は、被覆層１２の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成したことで、このプラスチック光ファイバテープ心線１０に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このプラスチック光ファイバテープ心線１０に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバ１１への熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を０．１ｄＢ／ｍ以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートを提供することができる。

図２は、本発明のプラスチック光ファイバ単心線の一実施形態を示す図である。本実施形態のプラスチック光ファイバ単心線２０は、単心のプラスチック光ファイバ２１の周囲に被覆層２２が設けられた構造になっており、被覆層２２の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバ２１の外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されている。

このプラスチック光ファイバ単心線２０を構成しているプラスチック光ファイバ２１及び被覆層２２は、前述したプラスチック光ファイバテープ心線１０を構成しているプラスチック光ファイバ１１及び被覆層１２と同様に構成することができる。

このプラスチック光ファイバ単心線２０は、被覆層２２の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバ２１の外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成したことで、このプラスチック光ファイバ単心線２０に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆を設けてコード、ケーブル及びシートを作製する際、このプラスチック光ファイバ単心線２０に熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を加熱被覆しても、プラスチック光ファイバ２１への熱の影響を軽減でき、伝送損失の上昇を０．１ｄＢ／ｍ以下に抑えることができるので、低損失のプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートを提供することができる。

また本発明に係るプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートは、前記プラスチック光ファイバテープ心線１０又は前記プラスチック光ファイバ単心線２０を熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆層により被覆し、コード、ケーブル又はシート形状とした構成になっている。

この熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被覆層としては、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、ベークライト等のフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ、これらの中でもポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンが好ましい。

このプラスチック光ファイバコード、プラスチック光ファイバケーブル及びプラスチック光ファイバシートは、本発明に係るプラスチック光ファイバテープ心線１０又はプラスチック光ファイバ単心線２０を用いたものなので、被覆形成時に内部のプラスチック光ファイバの損失増加が少なくなり、低損失のプラスチック光ファイバを備えたものとなる。

表１は、図１に示すプラスチック光ファイバテープ心線の構成において、プラスチック光ファイバの外径半径ｒと被覆層の厚さｄを変化させ、テープ化後のプラスチック光ファイバの伝送損失と、このテープ心線にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を加熱加圧被覆して被覆を設けてプラスチック光ファイバコードを作製し、そのコード化後の伝送損失との差（表１中、「最大ロス変動」と記している）を測定した結果を示すものである。なお、使用したプラスチック光ファイバは、ｒ＝１２５μｍ又は２５０μｍのコアがＰＭＭＡ、クラッドがフッ素含有の樹脂（例えばテフロン（登録商標））製のプラスチック光ファイバを用い、被覆層は紫外線硬化型樹脂で形成した。また、コード化の際の加熱加圧条件は温度１６０℃、圧力１ｋｇ／ｃｍ^２、加熱加圧時間２０秒とした。

表１の結果より、被覆層の厚みｄが大きいほどコード化後の伝送損失の劣化は小さくなる。これは、前述したように被覆層が厚いほどコード化時の加熱被覆時にプラスチック光ファイバに加わる熱が軽減できることを示している。なお、テープ化は紫外線硬化樹脂を用いて行うので、熱劣化はほとんどないが、紫外線硬化樹脂は熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に比べて単価が高く耐候性も弱いため、これを用いてのコード化は難しい。

表１の結果より、ｄ／ｒを０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲とした場合、テープ化後の加熱被覆による伝送損失の増加は０，１ｄＢ／ｍ以下に抑えることが可能であると考えられる。

この構造は、テープ心線構造のみならず、単心の場合にも応用ができて、プラスチック光ファイバ単心線に熱硬化性樹脂・熱可塑性樹脂からなる被覆を施すときにも同様の作用が得られた。

この構造は、コードやケーブルなどにおける加熱被覆を施す場合のみならず、テープ心線をＰＥＴやアクリル板など硬質プラスチックで加熱加圧接着を施すような場合にも適応できる。例えば、図１に示す構造を持ったテープ心線を、ＰＥＴで加熱加圧接着を施してシート状のコードを作製したところ、伝送損失の増加は０．１ｄＢ／ｍと小さかった。

本発明のプラスチック光ファイバテープ心線の一実施形態を示す断面図である。 本発明のプラスチック光ファイバ単心線の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１０…プラスチック光ファイバテープ心線、１１，２１…プラスチック光ファイバ、１２，２２…被覆層、２０…プラスチック光ファイバ単心線。

Claims (5)

1. 複数のプラスチック光ファイバを平行に並べそれらの外周に被覆層を設けて一括被覆してなるプラスチック光ファイバテープ心線であって、
   被覆層の最小厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバテープ心線。
2. プラスチック光ファイバの外周に被覆層を設けてなるプラスチック光ファイバ単心線であって、
   被覆層の厚さをｄ、プラスチック光ファイバの外径半径をｒとしたとき、０．６≧ｄ／ｒ≧０．２５の範囲となるように構成されたことを特徴とするプラスチック光ファイバ単心線。
3. 請求項１に記載のプラスチック光ファイバテープ心線又は請求項２に記載のプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバコード。
4. 請求項１に記載のプラスチック光ファイバテープ心線又は請求項２に記載のプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバケーブル。
5. 請求項１に記載のプラスチック光ファイバテープ心線又は請求項２に記載のプラスチック光ファイバ単心線が熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂により被覆されてなることを特徴とするプラスチック光ファイバシート。
   

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