JP2020194065A - 光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線11A〜11Lと、複数の光ファイバ心線11A〜11Lを連結する連結樹脂21と、を有する光ファイバテープ心線1であって、隣接する光ファイバ心線11A〜11L間に連結樹脂21で形成されたブリッジ部21aを有し、光ファイバ心線11A〜11Lの外径は、220μm以下であり、隣り合う光ファイバ心線11A〜11Lの中心間距離は、250μm±30μmであり、連結樹脂21は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である。【選択図】図1
Description
本開示は、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルに関する。
特許文献1には、互いに接触しないように離れて配置された複数の単心被覆光ファイバに対して、隣接する単心被覆光ファイバ間に樹脂により形成された連結部を設けた構成の光ファイバテープ心線が記載されている。
特許文献2には、外径寸法が約200μmの光ファイバ心線を複数本並列させて、隣接する光ファイバ心線の中心同士のピッチが例えば約250μmになるようにして樹脂で一括被覆を行うことが記載されている。さらに、同文献には、上記樹脂に間欠的に切り込みを入れる間欠加工を施して、間欠連結型の光ファイバテープ心線を製造する方法が記載されている。
特許文献3には、光ファイバ心線の外径寸法を220μm以下とし、且つ隣り合う光ファイバ心線の中心間距離を250±30μmとした間欠連結型の光ファイバテープ心線が記載されている。
特許文献2には、外径寸法が約200μmの光ファイバ心線を複数本並列させて、隣接する光ファイバ心線の中心同士のピッチが例えば約250μmになるようにして樹脂で一括被覆を行うことが記載されている。さらに、同文献には、上記樹脂に間欠的に切り込みを入れる間欠加工を施して、間欠連結型の光ファイバテープ心線を製造する方法が記載されている。
特許文献3には、光ファイバ心線の外径寸法を220μm以下とし、且つ隣り合う光ファイバ心線の中心間距離を250±30μmとした間欠連結型の光ファイバテープ心線が記載されている。
光ファイバテープ心線において220μm以下の細径の光ファイバ心線を用いて隙間なく光ファイバ心線を並べた場合、隣り合う光ファイバ心線の中心間距離が短くなり、既存の融着機のV溝に光ファイバ心線が載り難い。
特許文献2、3には、隣り合う220μm以下の細径の光ファイバ心線間に隙間を空けて、光ファイバ心線の中心間距離を約250μmとする間欠連結型の光ファイバテープ心線が記載されている。ところが、上記のような細径の光ファイバ心線を用いた間欠連結型の光ファイバテープ心線は、光ファイバ心線間の隙間を一定にして、長手方向に高速かつ精度良く間欠加工を施して製造することが難しい場合がある。
一方、間欠連結型ではない光ファイバテープ心線は、例えば特許文献1に記載された光ファイバテープ心線のように、光ファイバ心線を互いに接触しないように離れて配置させて、光ファイバ心線間に樹脂で連結部を設けた構成にすれば、光ファイバ心線間の隙間を一定にして連結させることができる。ところが、特許文献1のような構成では、220μm以下の細径の光ファイバ心線を用いた場合、光ファイバテープ心線の剛性が低くなるおそれがあり、温度収縮によって長手方向で光ファイバテープ心線が座屈し易くなる場合がある。このため、低温の環境下において伝送損失が増加してしまうことが考えられる。
本開示は、細径の光ファイバ心線を用いた光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルを生産性良く製造し、且つ低温の環境下における伝送損失の増加を抑制することを目的とする。
本開示の一態様に係る光ファイバテープ心線は、
互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線を連結する連結樹脂と、を有する光ファイバテープ心線であって、
隣接する光ファイバ心線間に前記連結樹脂で形成されたブリッジ部を有し、
前記光ファイバ心線の外径は、220μm以下であり、
隣り合う前記光ファイバ心線の中心間距離は、250μm±30μmであり、
前記連結樹脂は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である。
互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線を連結する連結樹脂と、を有する光ファイバテープ心線であって、
隣接する光ファイバ心線間に前記連結樹脂で形成されたブリッジ部を有し、
前記光ファイバ心線の外径は、220μm以下であり、
隣り合う前記光ファイバ心線の中心間距離は、250μm±30μmであり、
前記連結樹脂は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
スロット溝が設けられたスロットロッドと、上記の光ファイバテープ心線と、を有するスロット型の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線が前記スロット溝内に実装されており、
前記スロット溝内の前記光ファイバテープ心線の断面積とスロット溝の断面積とから算出される実装密度が25%以上65%以下である。
スロット溝が設けられたスロットロッドと、上記の光ファイバテープ心線と、を有するスロット型の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線が前記スロット溝内に実装されており、
前記スロット溝内の前記光ファイバテープ心線の断面積とスロット溝の断面積とから算出される実装密度が25%以上65%以下である。
本開示によれば、細径の光ファイバ心線を用いた光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルを生産性良く製造し、且つ低温の環境下における伝送損失の増加を抑制することができる。
(本開示の実施形態の説明)
最初に、本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係る光ファイバテープ心線は、
(1)互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線を連結する連結樹脂と、を有する光ファイバテープ心線であって、
隣接する光ファイバ心線間に前記連結樹脂で形成されたブリッジ部を有し、
前記光ファイバ心線の外径は、220μm以下であり、
隣り合う前記光ファイバ心線の中心間距離は、250μm±30μmであり、
前記連結樹脂は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である。
上記光ファイバテープ心線は、外径が220μm以下の複数の光ファイバ心線を用いて、隣接する光ファイバ心線間に連結樹脂で形成されたブリッジ部を設け、隣り合う光ファイバ心線の中心間距離を250μm±30μmとする構成である。当該構成の光ファイバテープ心線において、上記連結樹脂のヤング率を0.5MPa以上200MPa以下の範囲とすることで、光ファイバテープ心線の剛性が適度な範囲となる。これにより、上記光ファイバテープ心線は、剛性が適度に大きいため温度収縮による長手方向での座屈がしにくく、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
最初に、本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の一態様に係る光ファイバテープ心線は、
(1)互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線を連結する連結樹脂と、を有する光ファイバテープ心線であって、
隣接する光ファイバ心線間に前記連結樹脂で形成されたブリッジ部を有し、
前記光ファイバ心線の外径は、220μm以下であり、
隣り合う前記光ファイバ心線の中心間距離は、250μm±30μmであり、
前記連結樹脂は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である。
上記光ファイバテープ心線は、外径が220μm以下の複数の光ファイバ心線を用いて、隣接する光ファイバ心線間に連結樹脂で形成されたブリッジ部を設け、隣り合う光ファイバ心線の中心間距離を250μm±30μmとする構成である。当該構成の光ファイバテープ心線において、上記連結樹脂のヤング率を0.5MPa以上200MPa以下の範囲とすることで、光ファイバテープ心線の剛性が適度な範囲となる。これにより、上記光ファイバテープ心線は、剛性が適度に大きいため温度収縮による長手方向での座屈がしにくく、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
(2)前記光ファイバ心線を含む前記光ファイバテープ心線の最大厚Dが、235μm以下であり、
前記ブリッジ部の幅をW、前記ブリッジ部の厚みをt、前記連結樹脂の常温ヤング率をEとすると、P=D×E×t2/Wで示される変形パラメータPが0.035以上14.2以下であってもよい。
上記光ファイバテープ心線は、変形パラメータPが0.035以上14.2以下であるので、適度な剛性が得られる。上記光ファイバテープ心線は、剛性が適度に大きいため温度収縮による長手方向での座屈がしにくい。また、上記光ファイバテープ心線は、剛性が大き過ぎないため光ファイバテープ心線が収容された光ファイバケーブルが曲げられた際に、光ファイバテープ心線が適度に幅方向に交差する方向に変形するので伝送損失の増加を抑制できる。したがって、上記光ファイバテープ心線は、低温の環境下における伝送損失の増加をさらに抑制できる。
前記ブリッジ部の幅をW、前記ブリッジ部の厚みをt、前記連結樹脂の常温ヤング率をEとすると、P=D×E×t2/Wで示される変形パラメータPが0.035以上14.2以下であってもよい。
上記光ファイバテープ心線は、変形パラメータPが0.035以上14.2以下であるので、適度な剛性が得られる。上記光ファイバテープ心線は、剛性が適度に大きいため温度収縮による長手方向での座屈がしにくい。また、上記光ファイバテープ心線は、剛性が大き過ぎないため光ファイバテープ心線が収容された光ファイバケーブルが曲げられた際に、光ファイバテープ心線が適度に幅方向に交差する方向に変形するので伝送損失の増加を抑制できる。したがって、上記光ファイバテープ心線は、低温の環境下における伝送損失の増加をさらに抑制できる。
(3)前記光ファイバテープ心線は、前記光ファイバ心線数が12心以上であってもよい。
光ファイバ心線数が12心以上の多心の光ファイバテープ心線において、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
光ファイバ心線数が12心以上の多心の光ファイバテープ心線において、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
(4)前記連結樹脂は、シリコンを含む樹脂であってもよい。
上記の連結樹脂は、シリコンを含む樹脂であるので、摩擦係数を小さくすることができる。連結樹脂の摩擦係数が小さいので、複数の上記光ファイバテープ心線を光ファイバケーブルに収容し、温度を下げた際に、各光ファイバテープ心線が長手方向で移動し易い。したがって、複数の上記光ファイバテープ心線を収容した光ファイバケーブルは、低温の環境下における伝送損失の増加をさらに抑制できる。
上記の連結樹脂は、シリコンを含む樹脂であるので、摩擦係数を小さくすることができる。連結樹脂の摩擦係数が小さいので、複数の上記光ファイバテープ心線を光ファイバケーブルに収容し、温度を下げた際に、各光ファイバテープ心線が長手方向で移動し易い。したがって、複数の上記光ファイバテープ心線を収容した光ファイバケーブルは、低温の環境下における伝送損失の増加をさらに抑制できる。
(5)前記光ファイバ心線は、ガラスファイバと、当該ガラスファイバの外周を覆う被覆とを有し、
前記被覆は、二層の被覆層を含み、
前記二層の被覆層のうちの外側の被覆層は、
ウレタンアクリレートオリゴマーまたはウレタンメタアクリレートオリゴマー、フェノキシ基を有するモノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有するベース樹脂と、
疎水性の無機酸化物粒子と、を含む樹脂組成物の硬化物であり、
前記樹脂組成物における前記無機酸化物粒子の含有量が、前記樹脂組成物の総量を基準として1質量%以上45質量%以下であってもよい。
光ファイバ心線における被覆を構成する外側の被覆層として、上記の樹脂組成物の硬化物を用いることにより、光ファイバ心線の耐側圧性が強くなる。このような光ファイバ心線を用いて、光ファイバテープ心線を構成すれば、光ファイバケーブルに収容したときの伝送損失の増加を抑えることができるので、光ファイバケーブルに光ファイバテープ心線を高密度に収容することが可能となる。
前記被覆は、二層の被覆層を含み、
前記二層の被覆層のうちの外側の被覆層は、
ウレタンアクリレートオリゴマーまたはウレタンメタアクリレートオリゴマー、フェノキシ基を有するモノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有するベース樹脂と、
疎水性の無機酸化物粒子と、を含む樹脂組成物の硬化物であり、
前記樹脂組成物における前記無機酸化物粒子の含有量が、前記樹脂組成物の総量を基準として1質量%以上45質量%以下であってもよい。
光ファイバ心線における被覆を構成する外側の被覆層として、上記の樹脂組成物の硬化物を用いることにより、光ファイバ心線の耐側圧性が強くなる。このような光ファイバ心線を用いて、光ファイバテープ心線を構成すれば、光ファイバケーブルに収容したときの伝送損失の増加を抑えることができるので、光ファイバケーブルに光ファイバテープ心線を高密度に収容することが可能となる。
また、本開示の一態様に係る光ファイバケーブルは、
(6)スロット溝が設けられたスロットロッドと、上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の光ファイバテープ心線と、を有するスロット型の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線が前記スロット溝内に実装されており、
前記スロット溝内の前記光ファイバテープ心線の断面積とスロット溝の断面積とから算出される実装密度が25%以上65%以下である。
光ファイバテープ心線の実装密度が25%以上65%以下の高密度な光ファイバケーブルにおいて、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
(6)スロット溝が設けられたスロットロッドと、上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の光ファイバテープ心線と、を有するスロット型の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線が前記スロット溝内に実装されており、
前記スロット溝内の前記光ファイバテープ心線の断面積とスロット溝の断面積とから算出される実装密度が25%以上65%以下である。
光ファイバテープ心線の実装密度が25%以上65%以下の高密度な光ファイバケーブルにおいて、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制できる。
(本開示の実施形態の詳細)
本開示の実施形態に係る光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本開示の実施形態に係る光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、実施形態に係る光ファイバテープ心線の一例を示す断面図である。
図1に示すように、本例の光ファイバテープ心線1は、複数(本例では12心)の光ファイバ心線11(本例では11A〜11L)が並列に配置されている。12心の光ファイバ心線11A〜11Lは、隣接する光ファイバ心線同士が互いに一定の距離を置いた状態で配置されるとともに、全体が一括して連結樹脂21により連結されている。
図1に示すように、本例の光ファイバテープ心線1は、複数(本例では12心)の光ファイバ心線11(本例では11A〜11L)が並列に配置されている。12心の光ファイバ心線11A〜11Lは、隣接する光ファイバ心線同士が互いに一定の距離を置いた状態で配置されるとともに、全体が一括して連結樹脂21により連結されている。
光ファイバ心線11は、例えばコアとクラッドとからなるガラスファイバ12と、ガラスファイバ12の周囲を覆う二層の被覆層13,14と、を有する。二層の被覆層のうちの内側の被覆層13はプライマリ樹脂の硬化物で形成されている。また、二層の被覆層のうちの外側の被覆層14はセカンダリ樹脂の硬化物で形成されている。
ガラスファイバ12と接触する内側の被覆層13を構成するプライマリ樹脂の硬化物には、バッファ層として比較的ヤング率が低い軟質の樹脂が用いられている。また、外側の被覆層14を構成するセカンダリ樹脂の硬化物には、保護層として比較的ヤング率が高い硬質の樹脂が用いられている。当該セカンダリ樹脂の硬化物は、例えば23℃におけるヤング率が900MPa以上であり、好ましくは1000MPa以上、さらに好ましくは1500MPa以上である。
被覆層14を構成することになるセカンダリ樹脂は、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはウレタンメタアクリレートオリゴマー、フェノキシ基を有するモノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有するベース樹脂と、疎水性の無機酸化物粒子と、を含む樹脂組成物であってもよい。樹脂組成物における無機酸化物粒子の含有量は、例えば、樹脂組成物の総量を基準として1質量%以上45質量%以下である。
以下、アクリレート又はそれに対応するメタアクリレートのことを、(メタ)アクリレートと称する。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有(メタ)アクリレート化合物を反応させて得られるオリゴマーを用いることができる。このオリゴマーは、例えば、分子量4000のポリプロピレングリコール、イソホロンジイソシアネート、ヒドロキシエチルアクリレート及びメタノールを反応させることなどによって得られる。
フェノキシ基を有するモノマーとしては、フェノキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物を用いることができる。例えば、フェノキシ基を有するモノマーは、ノニルフェノールEO変性アクリレート(東亞合成株式会社の商品名「アロニックスM−113」)などである。
光重合開始剤としては、公知のラジカル光重合開始剤の中から適宜選択して使用することができ、例えば、光重合開始剤は、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどである。
シランカップリング剤としては、樹脂組成物の硬化の妨げにならなければ、特に限定されない。例えば、シランカップリング剤は、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどである。
疎水性の無機酸化物粒子は、無機酸化物粒子の表面に疎水性の基が導入されている。無機酸化物粒子は、例えばシリカ粒子である。疎水性の基は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の反応性基、又は、炭化水素基(例えば、アルキル基)、アリール基(例えば、フェニル基)等の非反応性基であってもよい。
被覆層14を構成するセカンダリ樹脂に無機酸化物粒子を配合することで、光ファイバ心線11の側圧特性が改善される。被覆層13を構成するプライマリ樹脂および上記セカンダリ樹脂は、例えば紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等で形成されている。光ファイバ心線11は、曲げ半径R=15mmのとき、曲げ損失が0.25dB/10ターン以下である。
連結樹脂21は、隣接する光ファイバ心線の隙間を充填するように2心の光ファイバ心線間に設けられるとともに、光ファイバ心線11を覆うように光ファイバ心線11の周囲に設けられている。上記光ファイバ心線間に設けられている連結樹脂21は、隣接する光ファイバ心線11を橋渡しするブリッジ部21aを構成している。また、上記光ファイバ心線間以外の光ファイバ心線11の周囲に設けられている連結樹脂21は、光ファイバ心線11の外周を覆う外周被覆部21bを構成している。光ファイバテープ心線1は、隣接する光ファイバ心線間にブリッジ状の連結部を有するブリッジ型の光ファイバテープ心線である。
連結樹脂21(ブリッジ部21aおよび外周被覆部21b)のヤング率Eは、常温(例えば、23℃)において0.5MPa以上200MPa以下である。また、連結樹脂21は、周囲に配置される他部材との摩擦を抑制するためにシリコンを含む樹脂で形成されていてもよい。
図1に示す本例では、ブリッジ部21aの厚みt(光ファイバ心線の並列方向に直交する方向の厚み)は、光ファイバ心線11の外径Rと、外周被覆部21bの厚みsと、を足し合わせた厚みよりも薄い。このため、隣り合う2心の光ファイバ心線11間には、ブリッジ部21aによって形成される凹部22が設けられている。凹部22は、光ファイバテープ心線1の両面(図1における上側面と下側面)に設けられている。
光ファイバ心線11A〜11Lにおける隣り合う光ファイバ心線同士の中心間距離Fは、光ファイバ心線11の外径Rと、ブリッジ部21aの幅W(光ファイバ心線の並列方向と同方向の幅)と、を足し合わせた長さである。
このように構成される光ファイバテープ心線1において、光ファイバ心線11(11A〜11L)の外径Rは、220μm以下である。光ファイバ心線11同士の中心間距離Fは、250±30μmである。
図1に示すように、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、本例では、光ファイバ心線11の外径Rに、光ファイバ心線11の上下の外周被覆部21bの厚みsを加えた厚さである。ブリッジ幅Wは、ブリッジ部21aの幅Wであり、隣り合う光ファイバ心線11の外周間の距離となっている。
本発明者らは、光ファイバテープ心線の変形しやすさを示す指標として、変形パラメータPを考えた。変形パラメータPは、光ファイバテープ心線1の最大厚D、ブリッジ部21aの幅W、ブリッジ部21aの厚みt、および連結樹脂21のヤング率Eによって、下記の式(1)によって表される。
P=D×E×t2/W 式(1)
上記の変形パラメータPは、値が大きくなるほど光ファイバテープ心線1が変形しにくくなり、値が小さくなるほど光ファイバテープ心線1が変形しやすくなる指標である。光ファイバテープ心線1における、上記Pの値は、例えば0.035以上14.2以下である。
P=D×E×t2/W 式(1)
上記の変形パラメータPは、値が大きくなるほど光ファイバテープ心線1が変形しにくくなり、値が小さくなるほど光ファイバテープ心線1が変形しやすくなる指標である。光ファイバテープ心線1における、上記Pの値は、例えば0.035以上14.2以下である。
なお、図1に示す例では光ファイバテープ心線における光ファイバ心線数を12心としているが、これに限定されない。光ファイバ心線数は12心以上であればよい。
また、連結樹脂21は、少なくとも隣接する光ファイバ心線間に設けられていればよい。すなわち、少なくともブリッジ部21aが設けられていればよく、外周被覆部21bを設けない構成であってもよい。また、光ファイバテープ心線1の片面のみ(図1における上側面或いは下側面)に、外周被覆部21bを設ける構成であってもよい。
外周被覆部21bを設けない構成の場合は、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、光ファイバ心線11の外径Rと等しくなる。外周被覆部21bが光ファイバテープ心線1の片面のみに設けられた構成の場合は、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、光ファイバ心線11の外径Rに、光ファイバ心線11の上側面或いは下側面の外周被覆部21bの厚みsのみを加えた厚さとなる。
また、連結樹脂21は、少なくとも隣接する光ファイバ心線間に設けられていればよい。すなわち、少なくともブリッジ部21aが設けられていればよく、外周被覆部21bを設けない構成であってもよい。また、光ファイバテープ心線1の片面のみ(図1における上側面或いは下側面)に、外周被覆部21bを設ける構成であってもよい。
外周被覆部21bを設けない構成の場合は、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、光ファイバ心線11の外径Rと等しくなる。外周被覆部21bが光ファイバテープ心線1の片面のみに設けられた構成の場合は、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、光ファイバ心線11の外径Rに、光ファイバ心線11の上側面或いは下側面の外周被覆部21bの厚みsのみを加えた厚さとなる。
ところで、光ファイバテープ心線において220μm以下の細径の光ファイバ心線を隙間なく並列させた場合、隣り合う光ファイバ心線の中心間距離が短くなり、既存の融着機のV溝に光ファイバ心線が載り難い。そこで、例えば光ファイバ心線同士を互いに接触しないように離れて配置させて、光ファイバ心線間に樹脂で連結部を設けた構成、すなわちブリッジ型の光ファイバテープ心線にすれば、隣り合う光ファイバ心線の中心間距離を所定の距離にして連結させることができる。しかしながら、光ファイバ心線間に樹脂により形成された連結部を設ける構成では、光ファイバテープ心線の剛性が低くなり、低温環境下においた場合、温度収縮によって光ファイバテープ心線の長手方向に座屈しやすい。このため、低温環境下において伝送損失が増加しやすい。
これに対して上記実施形態に係る光ファイバテープ心線1は、連結樹脂21のヤング率が0.5MPa以上200MPa以下の範囲とされているので、光ファイバテープ心線1の剛性が適度な範囲となっている。光ファイバテープ心線1は、外径Rが220μm以下の光ファイバ心線を用いて、隣接する光ファイバ心線11間に連結樹脂21で形成されたブリッジ部21aを設け、光ファイバ心線11の中心間距離Fを250±30μmとする構成であっても、剛性が適度に大きいため温度収縮による長手方向での座屈を起こしにくい。これにより、光ファイバテープ心線1は、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制することができる。
また、光ファイバテープ心線1は、変形パラメータPが0.035以上14.2以下であれば、さらに適度な剛性が得られる。光ファイバテープ心線1は、剛性が大き過ぎないので光ファイバテープ心線1が収容された光ファイバケーブルが曲げられた際に、光ファイバテープ心線1が適度に幅方向に変形するため伝送損失の増加が抑制される。したがって、光ファイバテープ心線1は、低温の環境下における伝送損失の増加をさらに抑制することができる。
また、光ファイバテープ心線1の連結樹脂21にシリコンが含まれていれば、連結樹脂21の摩擦係数は、シリコンを含まない樹脂と比較して小さい。このため、例えば、複数の光ファイバテープ心線1を光ファイバケーブルに収容し、温度を下げた際に、各光ファイバテープ心線1は周囲に配置される他部材との摩擦力が小さいので長手方向で移動し易い。したがって、光ファイバテープ心線1は、光ファイバケーブルに収容された際に、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制することができる。
また、光ファイバ心線11における被覆を構成する外側の被覆層14として、上記の樹脂組成物(無機酸化物粒子を含む樹脂)の硬化物を用いれば、光ファイバ心線11の耐側圧性を強くすることができる。このような光ファイバ心線11を用いて、光ファイバテープ心線1を構成すれば、光ファイバケーブルに収容したときの伝送損失の増加を抑えることができる。これにより、光ファイバテープ心線1は、光ファイバケーブルに高密度に収容することができる。
次に、図2を参照して、本実施形態に係る光ファイバケーブルについて説明する。図2は、本実施形態に係る光ファイバテープ心線1を使用したスロット型の光ファイバケーブルの一例を示す図である。
図2に示すスロット型の光ファイバケーブル30は、複数(本例では6つ)のスロット溝31を有するスロットロッド32と、スロット溝31内に収容された複数の光ファイバテープ心線1と、を備えている。図2では、スロット溝31の内部を説明するため、便宜上、1つのスロット溝31を拡大してその内部構成を図示している。なお、各スロット溝31の内部構成は同様の構成であるため、他の5つのスロット溝31については、ハッチングを施して内部構成の図示を省略した。
スロットロッド32は、中央にテンションメンバ33を有し、放射状に複数(本例では6つ)のスロット溝31が設けられた構造になっている。各光ファイバテープ心線1は、積層されてスロット溝31内に実装されている。なお、図2の例では、各光ファイバテープ心線1は、向きを揃えて積層されているが、向きを揃えずに積層されていてもよい。スロットロッド32の周囲には押さえ巻きテープ34が巻かれ、押さえ巻きテープ34の周囲には外被35が形成されている。
光ファイバケーブル30において、各スロット溝31における光ファイバテープ心線1の実装密度は、25%以上65%以下である。光ファイバテープ心線1の実装密度とは、各スロット溝31の断面積に対する各スロット溝31内に実装される光ファイバテープ心線1の断面積の割合を意味する。例えば、図2に示すスロット型の光ファイバケーブル30は、各スロット溝31に48枚の光ファイバテープ心線1が実装される3456心のケーブルであり、光ファイバケーブル30の外径を34mmとして作製した場合、光ファイバテープ心線1を実装密度50%で収容することができる。
上記光ファイバケーブル30は、上述したような構成を有する光ファイバテープ心線1が実装されている。しかしながら、上述したような構成の光ファイバテープ心線1であっても、光ファイバテープ心線1の実装密度が65%を超えると、伝送損失が増加する光ファイバテープ心線1の割合が多くなる。一方、光ファイバテープ心線1の実装密度が25%未満であると、高密度化が難しい。これに対して、光ファイバケーブル30によれば、光ファイバテープ心線1の実装密度が25%以上65%以下となるように構成されているため、高密度化を実現しつつ、低温の環境下における伝送損失の増加を抑制することができる。
(実施例)
本実施形態に係る光ファイバテープ心線1において、光ファイバテープ心線の最大厚D、ブリッジ厚t、およびヤング率Eを変えることで、変形パラメータPが異なるように設定したサンプルNo.1〜27を用意した。サンプルNo.1〜27の光ファイバ心線11の外径Rは、220μm以下である。また、サンプルNo.1〜27の連結樹脂にはシリコンが含まれている。また、本実施例では、ブリッジ幅Wは、各サンプルにおいて光ファイバテープ心線1の最大厚Dとブリッジ幅Wとを足し合わせた値が270μmとなるように設定した。なお、上記サンプルNo.1〜27は、光ファイバ心線11のセカンダリ樹脂に無機酸化物粒子が配合されていないものである。
本実施例では、各サンプルに対して、低温(−40℃)環境下における伝送損失の評価を行った。以下の表1に、サンプルNo.1〜27に対する、伝送損失の評価結果を示す。
本実施形態に係る光ファイバテープ心線1において、光ファイバテープ心線の最大厚D、ブリッジ厚t、およびヤング率Eを変えることで、変形パラメータPが異なるように設定したサンプルNo.1〜27を用意した。サンプルNo.1〜27の光ファイバ心線11の外径Rは、220μm以下である。また、サンプルNo.1〜27の連結樹脂にはシリコンが含まれている。また、本実施例では、ブリッジ幅Wは、各サンプルにおいて光ファイバテープ心線1の最大厚Dとブリッジ幅Wとを足し合わせた値が270μmとなるように設定した。なお、上記サンプルNo.1〜27は、光ファイバ心線11のセカンダリ樹脂に無機酸化物粒子が配合されていないものである。
本実施例では、各サンプルに対して、低温(−40℃)環境下における伝送損失の評価を行った。以下の表1に、サンプルNo.1〜27に対する、伝送損失の評価結果を示す。
各サンプルに対する評価は、図2に示す光ファイバケーブル30に上記サンプルの光ファイバテープ心線を実装密度50%となるように収容し、当該光ファイバケーブルを低温(−40℃)環境下においたとき、信号光の波長が1.55μmで伝送損失が0.5dB/km以下を満たすか否かで判断した。伝送損失が0.5dB/km以下であれば伝送損失が良好であると判断し、伝送損失が0.3dB/kmよりも大きく0.5dB/km以下のものを評価B、伝送損失が0.3dB/km以下のものを評価Aとした。また、伝送損失が0.5dB/kmを超えるものを伝送損失が劣ると判断し評価Cとした。すなわち、評価Aまたは評価Bのサンプルが、伝送損失の特性が良好な光ファイバテープ心線である。
表1に示される各サンプルの変形パラメータPと−40℃の環境下の伝送損失との関係を、図3に低温環境下における伝送損失特性のグラフとして示す。図3において、破線L1よりも下側の領域が伝送損失の評価がAの領域であり、破線L1と破線L2の間の領域が伝送損失の評価がBの領域である。また、破線L2よりも上側の領域が伝送損失の評価がCの領域である。
表1の評価結果によれば、伝送損失が良好なサンプル(評価Aまたは評価Bのサンプル)は、No.1〜27であった。そして、その中で特に伝送損失が良好なサンプル(評価Aのサンプル)は、No.4〜9、No.12〜18、No.21〜26であった。これにより、光ファイバテープ心線1において、変形パラメータPが0.035以上14.2以下である場合に、伝送損失が特に良好であることが分かった。
また、変形パラメータPが小さすぎる(0.035未満になる)と、光ファイバテープ心線1の剛性が小さくなり、光ファイバケーブルが低温環境下で収縮した際に光ファイバテープ心線に座屈が生じて伝送損失が増加することが分かった。一方、変形パラメータPが大きすぎる(14.2を超える)と、光ファイバテープ心線1の剛性が大きくなり、例えば、光ファイバケーブルをドラム巻きして曲げた際に、光ファイバテープ心線1がその幅方向に交差する方向に変形しにくいために伝送損失が増加することが分かった。
なお、光ファイバケーブルに実装される光ファイバテープ心線の心密度を高めようとする場合、光ファイバテープ心線1の最大厚Dは、235μm以下であることが望ましい。
また、さらに伝送損失を向上させるために、光ファイバ心線11のセカンダリ樹脂について検討した。そのために、サンプルNo.1と同じ構成で、光ファイバ心線11をセカンダリ樹脂に無機酸化物粒子を配合したものに変更したサンプルを別途用意して、サンプルNo.1〜27と同様に低温(−40℃)環境下における伝送損失の評価を行った。その結果、表1の−40℃環境下の伝送損失における、0.5dB/kmの伝送損失(サンプルNo.1)を0.3dB/kmまで下げることができた。
サンプルNo.1の伝送損失は、No.1〜27のうちで、一番大きいので、セカンダリ樹脂に無機酸化物粒子を配合した場合、No.1〜27の全てのサンプルで伝送損失が0.3dB/km以下となる。
サンプルNo.1の伝送損失は、No.1〜27のうちで、一番大きいので、セカンダリ樹脂に無機酸化物粒子を配合した場合、No.1〜27の全てのサンプルで伝送損失が0.3dB/km以下となる。
また、光ファイバテープ心線1の連結樹脂21にシリコンが含まれていれば、連結樹脂21の摩擦係数は、シリコンを含まない樹脂と比較して小さくなる。このため、低温の環境下において、各光ファイバテープ心線1は周囲に配置される他部材との摩擦力が小さいので長手方向で移動し易くなる。
連結樹脂にシリコンを含むことにより、低温環境下における伝送損失特性が改善することを検証するために、連結樹脂21をシリコンが添加されていない連結樹脂に変更したサンプルを別途用意して、サンプルNo.1〜27と同様に低温(−40℃)環境下における伝送損失の評価を行った。評価により、シリコンが添加されていない連結樹脂に変更したサンプルは、シリコンが添加されているサンプルNo.1〜27よりも、低温環境下における伝送損失が1.5倍程度増加した。すなわち、連結樹脂にシリコンを添加した場合は、シリコンを添加していない場合と比較して、低温環境下における伝送損失特性が改善され、伝送損失を2/3程度まで抑制できることが分かった。
連結樹脂にシリコンを含むことにより、低温環境下における伝送損失特性が改善することを検証するために、連結樹脂21をシリコンが添加されていない連結樹脂に変更したサンプルを別途用意して、サンプルNo.1〜27と同様に低温(−40℃)環境下における伝送損失の評価を行った。評価により、シリコンが添加されていない連結樹脂に変更したサンプルは、シリコンが添加されているサンプルNo.1〜27よりも、低温環境下における伝送損失が1.5倍程度増加した。すなわち、連結樹脂にシリコンを添加した場合は、シリコンを添加していない場合と比較して、低温環境下における伝送損失特性が改善され、伝送損失を2/3程度まで抑制できることが分かった。
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
1:光ファイバテープ心線
11(11A〜11L):光ファイバ心線
12:ガラスファイバ
13:内側の被覆層
14:外側の被覆層
21:連結樹脂
21a:ブリッジ部
21b:外周被覆部
22:凹部
30:光ファイバケーブル
31:スロット溝
32:スロットロッド
11(11A〜11L):光ファイバ心線
12:ガラスファイバ
13:内側の被覆層
14:外側の被覆層
21:連結樹脂
21a:ブリッジ部
21b:外周被覆部
22:凹部
30:光ファイバケーブル
31:スロット溝
32:スロットロッド
Claims (6)
- 互いに離れた状態で並列に配置された複数の光ファイバ心線と、前記複数の光ファイバ心線を連結する連結樹脂と、を有する光ファイバテープ心線であって、
隣接する光ファイバ心線間に前記連結樹脂で形成されたブリッジ部を有し、
前記光ファイバ心線の外径は、220μm以下であり、
隣り合う前記光ファイバ心線の中心間距離は、250μm±30μmであり、
前記連結樹脂は、常温でのヤング率が0.5MPa以上200MPa以下である、
光ファイバテープ心線。 - 前記光ファイバ心線を含む前記光ファイバテープ心線の最大厚Dが、235μm以下であり、
前記ブリッジ部の幅をW、前記ブリッジ部の厚みをt、前記連結樹脂の常温ヤング率をEとすると、P=D×E×t2/Wで示される変形パラメータPが0.035以上14.2以下である、
請求項1に記載の光ファイバテープ心線。 - 前記光ファイバテープ心線は、前記光ファイバ心線数が12心以上である、
請求項1または請求項2に記載の光ファイバテープ心線。 - 前記連結樹脂は、シリコンを含む樹脂である、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光ファイバテープ心線。 - 前記光ファイバ心線は、ガラスファイバと、当該ガラスファイバの外周を覆う被覆とを有し、
前記被覆は、二層の被覆層を含み、
前記二層の被覆層のうちの外側の被覆層は、
ウレタンアクリレートオリゴマーまたはウレタンメタアクリレートオリゴマー、フェノキシ基を有するモノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含有するベース樹脂と、
疎水性の無機酸化物粒子と、を含む樹脂組成物の硬化物であり、
前記樹脂組成物における前記無機酸化物粒子の含有量が、前記樹脂組成物の総量を基準として1質量%以上45質量%以下である、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光ファイバテープ心線。 - スロット溝が設けられたスロットロッドと、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光ファイバテープ心線と、を有するスロット型の光ファイバケーブルであって、
前記光ファイバテープ心線が前記スロット溝内に実装されており、
前記スロット溝内の前記光ファイバテープ心線の断面積とスロット溝の断面積とから算出される実装密度が25%以上65%以下である、
光ファイバケーブル。
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