JP2021157154A - 光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
ところが、間欠連結型の光ファイバテープ心線は、例えば光ファイバケーブルに搭載した場合、通常の光ファイバテープ心線に比べて光ファイバ心線が動きやすい。また、間欠連結型の光ファイバテープ心線は、テープ樹脂で連結されない非連結部では単心の光ファイバ心線の状態となるので曲げ剛性が低くなる。光ファイバケーブルは、低温下でケーブル外被が収縮する場合がある。このとき、単心の状態の光ファイバ心線は、ケーブル外被が収縮する力に抗することができず容易に小径に曲げられ、さらに座屈するなどのおそれもある。このため、伝搬する光の一部が外部に放出されてマクロベンド損失が発生したり、光ファイバ心線に側圧がかかりマイクロベンド損失が発生したりするおそれがあり、光ファイバ心線の伝送特性が悪化するおそれがある。
断面視で、複数の光ファイバ心線が、互いに連結された光ファイバ心線以外の光ファイバ心線とも接触するように配置された光ファイバテープ心線と、
断面視における前記複数の光ファイバ心線の位置を固定するユニット固定樹脂と、を有する。
前記光ファイバユニットと、
前記光ファイバユニットの周囲を覆うケーブル外被と、
を有し、
前記光ファイバ心線におけるガラスファイバが、前記光ファイバケーブルにおいて最もヤング率が高い素材である。
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ユニットは、
(1)断面視で、複数の光ファイバ心線が、互いに連結された光ファイバ心線以外の光ファイバ心線とも接触するように配置された光ファイバテープ心線と、
断面視における前記複数の光ファイバ心線の位置を固定するユニット固定樹脂と、を有する。
上記構成の光ファイバユニットによれば、互いに連結された光ファイバ心線以外の光ファイバ心線とも接触するように複数の光ファイバ心線が配置され、かつ、ユニット固定樹脂によって複数の光ファイバ心線の位置が固定されているので、光ファイバユニットの曲げ剛性を適度に高くすることができる。このため、光ファイバユニットを構成する各光ファイバ心線が容易に小径に曲げられにくくなり、座屈もしにくくなる。したがって、マクロベンド損失の発生やマイクロベンド損失の発生を抑制することができる。これにより、上記構成の光ファイバユニットは、伝送損失の増加を抑制でき、良好な伝送特性を得ることができる。
一部または全ての前記光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型光ファイバテープ心線であり、
前記間欠連結型光ファイバテープ心線が、断面視で前記非連結部が存在する前記光ファイバ心線間において折り返されていてもよい。
上記構成の光ファイバユニットは、光ファイバケーブルに対して高密度に光ファイバ心線を実装可能な、間欠連結型光ファイバテープ心線を有している。このような間欠連結型光ファイバテープ心線であっても、光ファイバユニットの曲げ剛性を適度に高くすることができる。
複数の光ファイバテープ心線ユニットを有し、
前記光ファイバテープ心線ユニットは、断面視で前記光ファイバテープ心線ユニット毎に並列に配置され、前記光ファイバテープ心線ユニット同士が連結されていてもよい。
上記構成の光ファイバユニットによれば、光ファイバテープ心線ユニットが、光ファイバテープ心線ユニット毎に並列に配置され、光ファイバテープ心線ユニット同士が連結されており、かつ、ユニット固定樹脂によって固定されているので、光ファイバユニットの曲げ剛性を適度に高くすることができる。
断面視において前記複数の光ファイバ心線が渦巻状に配置されていてもよい。
(5) 前記光ファイバテープ心線は、
断面視において前記複数の光ファイバ心線が折り畳まれた形状で配置されていてもよい。
上記(4)、(5)の構成の光ファイバユニットは、複数の光ファイバ心線で構成される光ファイバテープ心線を渦巻状、或いは折り畳まれた形状にすることにより容易に作製できる。
上記構成の光ファイバユニットは、外径が220μm以下である細径の光ファイバ心線が用いられているので、高密度化が可能である。また、細径の光ファイバ心線によって構成された光ファイバユニットであっても、光ファイバユニットが適度な曲げ剛性を有するため、マクロベンド損失の発生やマイクロベンド損失の発生を抑制することができる。
(7)上記(1)から(6)のいずれか一つに記載の光ファイバユニットと、
前記光ファイバユニットの周囲を覆うケーブル外被と、
を有し、
前記光ファイバ心線におけるガラスファイバが、前記光ファイバケーブルにおいて最もヤング率が高い素材である。
上記構成の光ファイバケーブルに収容された光ファイバユニットは、互いに連結された光ファイバ心線以外の光ファイバ心線とも接触するように複数の光ファイバ心線が配置され、かつ、ユニット固定樹脂によって複数の光ファイバ心線の位置が固定されているので、光ファイバユニットの曲げ剛性を適度に高くすることができる。このため、光ファイバユニットを構成する各光ファイバ心線が容易に小径に曲げられにくくなり、座屈もしにくくなる。したがって、マクロベンド損失の発生やマイクロベンド損失の発生を抑制することができる。これにより、上記構成の光ファイバケーブルは、伝送損失の増加を抑制でき、良好な伝送特性を得ることができる。
また、上記構成の光ファイバケーブルは、上記のように収容された光ファイバユニットの曲げ剛性が適度に高いので、ガラスファイバよりもヤング率が高い素材であるテンションメンバが無くても、光ファイバケーブルに必要な曲げ剛性を確保することができる。
本開示の実施形態に係る光ファイバユニット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および図2を参照して、第一実施形態に係る光ファイバユニット100Aについて説明する。
図1は、光ファイバユニット100Aの平面図と当該光ファイバユニット100Aの長さ方向に垂直なA−A,B−B,C−C断面図である。図1に示すように、光ファイバユニット100Aは、複数段に折り重ねられた状態の光ファイバテープ心線50と、当該光ファイバテープ心線50の周囲を覆うユニット固定樹脂60とを備えている。
図3〜図6を参照して、第二実施形態に係る光ファイバユニット100B,100Cについて説明する。なお、上記第一実施形態に係る光ファイバユニット100Aと同様の構成については同じ符号を付しその説明を省略する。
図7〜図21を参照して、第三実施形態に係る光ファイバユニット100D〜100Jについて説明する。なお、上記第一実施形態に係る光ファイバユニット100Aおよび第二実施形態に係る光ファイバユニット100Bと同様の構成については同じ符号を付しその説明を省略する。
また、光ファイバテープ心線53は、例えば、各光ファイバ心線1〜12の外径Rが150μm、心線ピッチPが150μmの場合、幅W1は1.8mmである。このとき、図7に示す集合体70Dの最大幅W2は0.6mmになる。
そして、例えば、各光ファイバ心線1〜12の外径Rが200μmで心線ピッチPが200μmの光ファイバテープ心線53における厚さ方向の曲げ剛性は1Kgf・mm2に満たない。これに対して、集合体70Dの状態にしてユニット固定樹脂62で固定された光ファイバユニット100Dのは100Kgf・mm2である。
また、光ファイバテープ心線54は、例えば、各光ファイバ心線1〜24の外径Rが150μm、心線ピッチPが150μmの場合、幅W1は3.6mmである。このとき、図10に示す集合体70Eの最大幅W2は0.9mmになる。
そして、例えば、各光ファイバ心線1〜24の外径Rが200μmで心線ピッチPが200μmの光ファイバテープ心線54における厚さ方向の曲げ剛性は2Kgf・mm2である。これに対して、集合体70Eの状態にしてユニット固定樹脂60で固定された光ファイバユニット100Eの曲げ剛性は700Kgf・mm2である。
また、連結テープ樹脂81に、例えば12心毎に長手方向にスリットを入れることで、接続作業性を良くすることができる。
また、光ファイバテープ心線55は、例えば、各光ファイバ心線1〜48の外径Rが150μm、心線ピッチPが150μmの場合、幅W1は7.2mmである。このとき、図12に示す集合体70Fの最大幅W2は1.2mmになる。
そして、例えば、各光ファイバ心線1〜48の外径Rが200μmで心線ピッチPが200μmの光ファイバテープ心線55における厚さ方向の曲げ剛性は4Kgf・mm2である。これに対して、集合体70Fの状態にしてユニット固定樹脂60で固定された光ファイバユニット100Fの曲げ剛性は2000Kgf・mm2である。
また、連結テープ樹脂81に、例えば12心毎に長手方向にスリットを入れることで、接続作業性を良くすることができる。
また、連結テープ樹脂81に長手方向にスリットを入れることで、接続作業性を良くすることができる。
まず、光ファイバテープ心線を製造する方法について、図22および図23を参照して説明する。図22は、テープ化工程の一例を示す図であり、図23は、テープ化工程の他の一例を示す図である。
図22に示すように、複数の心線供給ボビン111から送り出される単心の光ファイバ心線1〜12が並列に配置されて、テープ用ダイス112に供給される。テープ用ダイス112を通過することで、各光ファイバ心線1〜12が所定の間隔で配置され、配置された光ファイバ心線1〜12に樹脂供給部113からテープ樹脂が供給される。テープ樹脂(例えば、紫外線硬化性樹脂,熱硬化性樹脂,熱可塑性樹脂等)が塗布された光ファイバ心線1〜12が樹脂硬化部114(例えば、紫外線照射部,加熱部,冷却部等)を通過することで当該塗布されたテープ樹脂が硬化される。これにより光ファイバテープ心線の製造が完了し、製造された光ファイバテープ心線は巻取りボビン115に巻き取られる。
図23に示すように、心線供給ボビン111から供給された単心の光ファイバ心線1〜12が配列ローラ116で所定の間隔に配列される。配列された光ファイバ心線1〜12が荷重調整ローラ117を介してテープ供給ローラ118に送られる。テープ供給ローラ118には粘着性を有する粘着テープ等(テープ樹脂)が巻かれており、通過する光ファイバ心線1〜12の一方の並列面に当該テープ樹脂がその粘着力で貼着される。これにより光ファイバテープ心線の製造が完了し、製造された光ファイバテープ心線は巻取りボビン115に巻き取られる。
次に、光ファイバテープ心線をユニット化する方法について説明する。図24は、ユニット化工程の一例を示す図である。
図24に示すように、テープ供給ボビン121から送り出される一列に配列された状態の光ファイバテープ心線が集合ダイス122に供給される。集合ダイス122を通過することで、一列に配列された状態の光ファイバテープ心線は、例えば、上記第一実施形態から第三実施形態で説明したように、所定の形態で重ねられたり、折り畳まれたり、巻かれたりして、集合体70A〜70Jのような二次元状に配置される。集合体にされた光ファイバテープ心線は、ユニットダイス123に送られ、当該集合された状態を保持するためのユニット固定樹脂60,61,62が樹脂供給部124から供給される。ユニット固定樹脂60,61,62は、集合体の一部を連結させるようにまたは集合体の周囲を覆うように供給される。集合体に供給されたユニット固定樹脂60,61,62は、樹脂硬化部125を通過することで硬化される。これにより光ファイバユニットの製造が完了し、製造された光ファイバユニットは巻取りボビン126に巻き取られる。なお、上記製造方法では、光ファイバユニットをテープ化工程とユニット化工程の2工程に分けて製造する例を説明したが、テープ化およびユニット化を1つの工程で製造するようにしてもよい。
図25に示す光ファイバケーブル200は、複数の光ファイバユニット100D’と、複数の光ファイバユニット100D’の周囲を覆うケーブル外被201とを備えている。光ファイバユニット100D’は、第三実施形態に係る光ファイバユニット100Dのユニット固定樹脂62を、集合体70Dの周囲を覆うように設けられるユニット固定樹脂60に変えた光ファイバユニットである。
また、36本の光ファイバユニット100D’同士は、撚り返し有りの状態で撚り合わされている。ユニット固定樹脂60にはシリコンが含まれている。
また、光ファイバケーブル200は、テンションメンバが設けられておらず、光ファイバケーブル200において、光ファイバ心線のガラスファイバが最もヤング率が高い素材で構成されたものとなっている。光ファイバケーブル200は、432心の光ファイバ心線を有するケーブルである。光ファイバケーブル200の外径Lは8.5mmである。
50:光ファイバテープ心線
50a:連結部
50b:非連結部
51〜59:光ファイバテープ心線
51a〜51c:4心光ファイバテープ心線ユニット
52a〜52f:2心光ファイバテープ心線ユニット
60〜62:ユニット固定樹脂
70A〜70J:集合体
81:連結テープ樹脂
100A〜100J:光ファイバユニット
200:光ファイバケーブル
201:ケーブル外被
Claims (7)
- 断面視で、複数の光ファイバ心線が、互いに連結された光ファイバ心線以外の光ファイバ心線とも接触するように配置された光ファイバテープ心線と、
断面視における前記複数の光ファイバ心線の位置を固定するユニット固定樹脂と、を有する、
光ファイバユニット。 - 前記光ファイバテープ心線は、
一部または全ての前記光ファイバ心線間において、隣接する光ファイバ心線間が連結された連結部と、隣接する光ファイバ心線間が連結されていない非連結部とが長手方向に間欠的に設けられた間欠連結型光ファイバテープ心線であり、
前記間欠連結型光ファイバテープ心線が、断面視で前記非連結部が存在する前記光ファイバ心線間において折り返されている、
請求項1に記載の光ファイバユニット。 - 前記光ファイバテープ心線は、
複数の光ファイバテープ心線ユニットを有し、
前記光ファイバテープ心線ユニットは、断面視で前記光ファイバテープ心線ユニット毎に並列に配置され、前記光ファイバテープ心線ユニット同士が連結されている、
請求項1に記載の光ファイバユニット。 - 前記光ファイバテープ心線は、
断面視において前記複数の光ファイバ心線が渦巻状に配置されている、
請求項1に記載の光ファイバユニット。 - 前記光ファイバテープ心線は、
断面視において前記複数の光ファイバ心線が折り畳まれた形状で配置されている、
請求項1に記載の光ファイバユニット。 - 前記光ファイバ心線の外径が、220μm以下である、
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ユニット。 - 光ファイバケーブルであって、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光ファイバユニットと、
前記光ファイバユニットの周囲を覆うケーブル外被と、
を有し、
前記光ファイバ心線におけるガラスファイバが、前記光ファイバケーブルにおいて最もヤング率が高い素材である、
光ファイバケーブル。
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