JP3006493B2 - Metal tube type light unit - Google Patents
Metal tube type light unitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属管内に光ファ
イバを収納した、金属管型光ユニットに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal tube type optical unit in which an optical fiber is housed in a metal tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバは強度的に弱いことから、光
通信ケーブルとして使用するために、金属管に収納した
構造のものが、従来より、特開平６−１４８４７５号公
報等で知られている。2. Description of the Related Art Since an optical fiber is weak in strength, a structure in which the optical fiber is housed in a metal tube for use as an optical communication cable is conventionally known in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-148475. .
【０００３】図８は、従来の一般的な金属管型光ユニッ
トの断面構造図である。図中、１は光ファイバ、２は金
属管である。光ファイバ１が緩く、間隙を有する状態で
金属管２の内部空間に収納されている。内部空間は、低
湿度の気体が充填されているか、真空引き出しされてい
る。ここで、金属管型光ユニットを架線した後の伝送特
性及び信頼性を保証するために、金属管２内の光ファイ
バ１に適度な余長を付与しておくことが重要となってい
る。FIG. 8 is a sectional structural view of a conventional general metal tube type optical unit. In the figure, 1 is an optical fiber, and 2 is a metal tube. The optical fiber 1 is accommodated in the inner space of the metal tube 2 in a state of being loose and having a gap. The internal space is filled with a low humidity gas or is evacuated. Here, it is important to provide the optical fiber 1 in the metal tube 2 with an appropriate extra length in order to guarantee the transmission characteristics and reliability after the metal tube type optical unit is wired.
【０００４】従来の金属管型光ユニットでは、製造当初
は全長にわたって光ファイバ１の余長が均一に付与され
ている。しかし、光ファイバ１が金属管２内に緩く隙間
をもって収納されているために、様々な外力や熱履歴に
よって光ファイバ１が長手方向に移動しやすい。その結
果、余長の偏差が発生するため、局部的に光ファイバ１
のたるみが生じる。特に、金属管２に収納した場合、プ
ラスチックの被覆に比べて摩擦係数が小さいため、光フ
ァイバ１の移動による余長の偏在が生じやすい。その結
果、光ファイバ１の曲がりによる曲げロス増を引き起こ
すという問題がある。[0004] In the conventional metal tube type optical unit, the surplus length of the optical fiber 1 is provided uniformly over the entire length at the beginning of manufacture. However, since the optical fiber 1 is loosely housed in the metal tube 2 with a gap, the optical fiber 1 easily moves in the longitudinal direction due to various external forces and heat histories. As a result, a deviation of the extra length occurs, so that the optical fiber 1
Sag occurs. In particular, when the optical fiber 1 is housed in the metal tube 2, the friction coefficient is smaller than that of the plastic coating, so that the extra length is likely to be unevenly distributed by the movement of the optical fiber 1. As a result, there is a problem that the bending loss increases due to the bending of the optical fiber 1.
【０００５】さらに、従来の金属管型光ユニットを架空
ケーブルに用いた場合、風による振動を受けるが、この
とき光ファイバ１は金属管２内で半径方向に容易に動き
得る。したがって、金属管２の内壁と衝突を繰り返し、
その結果、金属管２から側圧を受けてロス増を生じる。
特に、金属管２は、プラスチック管に比べ、ヤング率が
高くて固いため、より大きなロス増を発生することにな
る。さらに、金属管２内に複数本の光ファイバ１が収納
されている場合は、他の光ファイバ１と衝突を繰り返
し、他の光ファイバからも側圧を受けてロス増を生じ
る。Further, when a conventional metal tube type optical unit is used for an overhead cable, the optical fiber 1 can easily move in the radial direction within the metal tube 2 under the vibration caused by wind. Therefore, the collision with the inner wall of the metal tube 2 is repeated,
As a result, the lateral pressure is applied from the metal tube 2 to increase the loss.
In particular, since the metal pipe 2 has a higher Young's modulus and is harder than the plastic pipe, a greater increase in loss occurs. Further, when a plurality of optical fibers 1 are accommodated in the metal tube 2, collision with another optical fiber 1 is repeated, and a side pressure is applied from the other optical fiber to increase the loss.
【０００６】こうした事態が起こると、光ファイバ１の
伝送特性や寿命に悪影響を及ぼすため、従来の金属管型
光ユニットには、架線後の信頼性の保証という面で問題
があった。When such a situation occurs, the transmission characteristics and the life of the optical fiber 1 are adversely affected. Therefore, the conventional metal tube type optical unit has a problem in terms of guaranteeing reliability after the overhead line.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、光ファイバが、金属管内で
受ける側圧を低減するととともに、金属管内を移動する
ことを抑止し、光ファイバの伝送特性や寿命に対する悪
影響を防止することができる金属管型光ユニットを提供
することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to reduce the lateral pressure of an optical fiber in a metal tube and to suppress the optical fiber from moving in the metal tube. It is an object of the present invention to provide a metal tube type optical unit capable of preventing an adverse effect on transmission characteristics and life of the optical unit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、金属管型光ユニットにおいて、複数本の光フ
ァイバが緩衝材上に縦添えあるいは螺旋巻きされ、周囲
を複数本の紐で粗巻きされているとともに、前記複数本
の紐のうち少なくとも２本が逆方向に巻かれてなる光フ
ァイバユニットが、金属管内に１本あるいは複数本収納
されていることを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, in a metal tube type optical unit, a plurality of optical fibers are vertically attached or spirally wound on a buffer material, and the periphery is surrounded by a plurality of strings. One or a plurality of optical fiber units which are roughly wound and in which at least two of the plurality of strings are wound in the opposite direction are housed in a metal tube. .
【０００９】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の金属管型光ユニットにおいて、前記緩衝材の
空隙占有率は、３０〜７０％であることを特徴とするも
のである。According to a second aspect of the present invention, in the metal tube type optical unit according to the first aspect, the occupation ratio of the gap of the cushioning material is 30 to 70%.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【作用】請求項１に記載の発明によれば、複数本の光フ
ァイバが緩衝材上に縦添えあるいは螺旋巻きされて複数
本の紐で粗巻きされた光ファイバユニットが金属管内に
収納されている。さらに、前記複数本の紐のうち少なく
とも２本が逆方向に巻かれている。このため、光ファイ
バは、緩衝材上に位置され、側圧を低減でき、また、緩
衝材の緩衝性のために光ファイバ，光ファイババンドル
と金属管の内壁との間の側圧も低減できる。さらに、金
属管内壁と緩衝材の間，緩衝材と光ファイバや光ファイ
ババンドルの間に適度な抵抗が生じるため、外力が加わ
っても、光ファイバが金属管内で移動しにくいから、製
造当時の均一な余長分布を保つことができる。According to the first aspect of the present invention, an optical fiber unit in which a plurality of optical fibers are vertically wound or spirally wound on a buffer material and roughly wound with a plurality of strings is housed in a metal tube. I have. Further, at least two of the plurality of strings are wound in the opposite direction. For this reason, the optical fiber is located on the cushioning material, so that the lateral pressure can be reduced, and the lateral pressure between the optical fiber, the optical fiber bundle and the inner wall of the metal tube can be reduced due to the cushioning property of the cushioning material. Furthermore, since an appropriate resistance is generated between the inner wall of the metal tube and the cushioning material and between the cushioning material and the optical fiber or the optical fiber bundle, the optical fiber hardly moves in the metal tube even when an external force is applied. A uniform extra length distribution can be maintained.
【００１３】さらに、請求項１に記載の発明によれば、
周囲に紐で粗巻きされてなる光ファイバユニットである
から、上述した効果を最大限に引き出せる。例えば、紐
で粗巻きする代わりに、プラスチック被覆を施す方法、
抑え巻きテープを巻いて被覆する方法もある。しかし、
いずれも、被覆を施す際に、光ファイバユニットの全長
にわたって中心方向に押さえ力が働き、その結果、中心
の緩衝材が締め付けられて縮径してしまう。その結果、
金属管型ユニットの製造後には緩衝材が十分なクッショ
ン作用を維持できないおそれがある。特に、比較的太い
緩衝材を用いる場合には、光ファイバユニットが曲げら
れた際、曲げの外側になる光ファイバには大きな伸び歪
み、曲げの内側になる光ファイバには大きな圧縮歪みが
加わる。このとき、プラスチック被覆や抑え巻きテープ
の如く、完全に周囲を被覆でタイトに覆った構造では、
光ファイバが容易には移動できないため、光ファイバに
加わる伸び歪み、圧縮歪みを緩和できない。Further, according to the first aspect of the present invention,
Since the optical fiber unit is roughly wound around with a cord, the above-described effects can be obtained to the maximum. For example, instead of roughly winding with a string, a method of applying a plastic coating,
There is also a method in which a winding tape is wound and coated. But,
In any case, when the coating is applied, a pressing force acts toward the center over the entire length of the optical fiber unit, and as a result, the center cushioning material is tightened and the diameter thereof is reduced. as a result,
After the manufacture of the metal tube unit, the cushioning material may not be able to maintain a sufficient cushioning effect. In particular, when a relatively thick cushioning material is used, when the optical fiber unit is bent, a large extension strain is applied to the optical fiber outside the bend, and a large compression strain is applied to the optical fiber inside the bend. At this time, with a structure that completely covers the periphery tightly with a coating, such as a plastic coating or holding tape,
Since the optical fiber cannot be easily moved, extension strain and compression strain applied to the optical fiber cannot be reduced.
【００１４】これらに対し、紐で粗巻きする場合は、紐
と光ファイバとが接触する箇所に押しつけ力が作用する
だけであり、緩衝材のクッション作用を維持でき、ま
た、光ファイバユニットが曲げられた際にも光ファイバ
が容易に移動できる。On the other hand, when roughly wound with a string, only a pressing force is applied to a place where the string and the optical fiber are in contact with each other, the cushioning function of the cushioning material can be maintained, and the optical fiber unit is bent. The optical fiber can be easily moved when it is moved.
【００１５】なお、光ファイバを緩衝材上に螺旋巻きす
る場合には、光ファイバユニットが伸ばされたとき緩衝
材が縮径することにより、光ファイバの伸びを緩和する
ことができる。In the case where the optical fiber is spirally wound on the cushioning material, the elongation of the optical fiber can be reduced by reducing the diameter of the cushioning material when the optical fiber unit is extended.
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【００１８】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の金属管型光ユニットにおいて、緩衝材の空隙占
有率が３０〜７０％であるから、側圧の低減作用、金属
管内での光ファイバの移動抑止作用を大きく引き出すこ
とができる。According to the invention described in claim 2, according to claim 1
In the metal tube type optical unit described in (1), since the void occupancy of the cushioning material is 30 to 70%, the effect of reducing the side pressure and the effect of suppressing the movement of the optical fiber in the metal tube can be brought out greatly.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例の
断面構造図である。図中、図８と同様な部分には同じ符
号を用いて説明を省略する。３は緩衝材、４は紐であ
る。１本の緩衝材３を介在体として、この周りに光ファ
イバ１の単心線が複数本、縦添えあるいは螺旋巻きして
配され、さらにその周囲を紐４で粗巻きされて光ファイ
バユニットが形成されている。この光ファイバユニット
が１または複数本、金属管２の内部に余長を持って収納
されている。緩衝材３は、光ファイバユニットを識別す
るために着色されていることが望ましい。紐４について
も、着色を施してもよい。FIG. 1 is a sectional structural view of a first embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 is a cushioning material, and 4 is a string. With a single cushioning material 3 as an intervening body, a plurality of single-core fibers of the optical fiber 1 are arranged around this around in a longitudinally attached or spirally wound manner, and the periphery thereof is roughly wound with a cord 4 to form an optical fiber unit. Is formed. One or a plurality of the optical fiber units are housed inside the metal tube 2 with an extra length. It is desirable that the cushioning material 3 is colored to identify the optical fiber unit. The string 4 may also be colored.
【００２０】光ファイバユニットは、複数本の紐４で粗
巻きされるが、少なくとも２本が逆方向に巻かれるよう
にし、紐４が光ファイバを締め付ける力を抑制し伝送損
失の増加を防ぐことができると同時に、端末部分で紐４
が緩んでバラケた場合に、１本の紐が緩んでほどけて
も、他の１本が緩まないようにすることができ、緩衝材
３の着色による光ファイバユニットの識別性の低下を防
ぐこともできる。The optical fiber unit is roughly wound around a plurality of cords 4. At least two of the cords are wound in opposite directions to suppress the force by which the cords 4 tighten the optical fiber, thereby preventing an increase in transmission loss. At the same time as the string 4
If one string is loosened and loosened, even if one string is loosened and unwound, the other one can be prevented from being loosened, and the discrimination of the optical fiber unit due to the coloring of the buffer material 3 is prevented. Can also.
【００２１】光ファイバ１を緩衝材３上に螺旋巻きする
場合には、外部応力により光ファイバユニットが伸ばさ
れたとき、緩衝材３が縮径することにより、光ファイバ
１の撚り半径が小さくなり光ファイバ１の伸びを緩和す
ることができる。また、光ファイバ１が螺旋巻きにより
撚られているため、曲げ特性が改善される。When the optical fiber 1 is spirally wound on the buffer material 3, when the optical fiber unit is stretched by external stress, the diameter of the buffer material 3 is reduced, so that the twist radius of the optical fiber 1 is reduced. The elongation of the optical fiber 1 can be reduced. Further, since the optical fiber 1 is twisted by helical winding, the bending characteristics are improved.
【００２２】光ファイバ１としては、例えば、外径１２
５μｍの光ファイバガラスの上に、紫外線硬化型樹脂の
一次被覆層を被覆した外径０．２５ｍｍの光ファイバ、
または、シリコーン樹脂の一次被覆層を被覆した外径
０．４ｍｍの光ファイバを用いることができ、紐４とし
ては、コットン繊維束、ケブラー（登録商標）繊維束等
を用いることができる。金属管２としては、ステンレス
（ＳＵＳ）管またはアルミニウム管を用いることができ
る。As the optical fiber 1, for example, an outer diameter 12
An optical fiber having an outer diameter of 0.25 mm, on which a primary coating layer of an ultraviolet curable resin is coated on a 5 μm optical fiber glass;
Alternatively, an optical fiber having an outer diameter of 0.4 mm coated with a primary coating layer of a silicone resin can be used. As the cord 4, a cotton fiber bundle, a Kevlar (registered trademark) fiber bundle, or the like can be used. As the metal tube 2, a stainless steel (SUS) tube or an aluminum tube can be used.
【００２３】図２は、本発明の第２の実施例の断面構造
図である。図中、図８，図１と同様な部分には同じ符号
を用いて説明を省略する。５は紐である。この実施例で
は、複数本の光ファイバ１が、紐４と同様な紐５により
束ねられて光ファイババンドルを形成し、この光ファイ
ババンドルが、緩衝材３を介在体として、この周りに複
数本縦添えあるいは螺旋巻きしてして配されている。そ
して、さらにその周囲を紐４で粗巻きされて光ファイバ
ユニットが形成されている。この光ファイバユニットが
１本または複数本分、金属管２の内部に収納されてい
る。FIG. 2 is a sectional structural view of a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 8 and FIG. 5 is a string. In this embodiment, a plurality of optical fibers 1 are bundled by a string 5 similar to the string 4 to form an optical fiber bundle, and this optical fiber bundle is It is arranged vertically or spirally wound. Further, the periphery thereof is roughly wound around the string 4 to form an optical fiber unit. One or more optical fiber units are housed inside the metal tube 2.
【００２４】図３は、光ファイバ複合架空地線の断面構
造図である。図中、１１は金属管型光ユニット、１２は
鋼線、１３はアルミ線である。この図は、本発明の金属
管型光ユニットの具体的な使用例として、光ファイバ複
合架空地線（ＯＰＧＷ）を説明するものである。金属管
型光ユニット１１は、図１，図２を参照して説明したも
のであり、その周囲に導体素線として、６本の鋼線１２
の層と、さらにその周囲に１２本のアルミ線１３の層と
からなる２層撚りが施されたものである。金属管型光ユ
ニット１１は、鋼線１２およびアルミ線１３と同径のも
のである。図示のものに代えて、金属管型光ユニット１
１の周囲にアルミ被覆鋼線の２層撚りを施してもよい。
導体素線の本数および配置は、図示のものに限られな
い。また、導体撚線層中の導体素線の１本と金属管型光
ユニット１１とを置き換えて配置してもよい。さらに、
複数本の金属管型光ユニット１１を配置してもよい。FIG. 3 is a sectional structural view of the optical fiber composite overhead ground wire. In the figure, 11 is a metal tube type optical unit, 12 is a steel wire, and 13 is an aluminum wire. This figure explains an optical fiber composite overhead ground wire (OPGW) as a specific example of use of the metal tube type optical unit of the present invention. The metal tube type optical unit 11 has been described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, and six steel wires 12
And a layer of 12 aluminum wires 13 around the layer. The metal tube type optical unit 11 has the same diameter as the steel wire 12 and the aluminum wire 13. Instead of the one shown, metal tube type light unit 1
A two-layer twist of an aluminum-coated steel wire may be applied around 1.
The number and arrangement of the conductor strands are not limited to those shown. Further, one of the conductor strands in the conductor stranded layer and the metal tube type optical unit 11 may be replaced and arranged. further,
A plurality of metal tube type optical units 11 may be arranged.
【００２５】なお、金属管型光ユニットは、そのまま、
あるいは、金属管２の周囲に外装シースを施して光ケー
ブルとしたり、中心抗張体の周囲に複数の金属管型光ユ
ニットを配置し、その上にシースを施して光ケーブルと
することもできる。The metal tube type optical unit is used as it is.
Alternatively, an optical cable may be formed by providing an outer sheath around the metal tube 2, or a plurality of metal tube type optical units may be arranged around the central tensile member, and a sheath may be provided thereon to form an optical cable.
【００２６】次に、本発明の具体例および試験結果につ
いて説明する。図１を参照して説明した金属管型光ユニ
ットの第１の実施例において、金属管２には、外径が
３．２ｍｍφで内径が２．８ｍｍφのステンレス（ＳＵ
Ｓ）管を用いた。緩衝材３には、発泡プラスチック紐を
用い、これに光ファイバを６本縦添えした後、その周囲
を２２５ｄのコットン糸で粗巻きした。このとき、緩衝
材３の空隙占有率ｆは６０％となる。この金属管型光ユ
ニットを用い、図３を参照して説明した光ファイバ複合
架空地線を試作して、振動試験を実施した。Next, specific examples of the present invention and test results will be described. In the first embodiment of the metal tube type optical unit described with reference to FIG. 1, the metal tube 2 has a stainless steel (SU) having an outer diameter of 3.2 mm and an inner diameter of 2.8 mm.
S) A tube was used. As the cushioning material 3, a foamed plastic string was used. Six optical fibers were vertically attached to the string, and the periphery thereof was roughly wound with a 225d cotton thread. At this time, the space occupation ratio f of the cushioning material 3 is 60%. Using this metal tube type optical unit, an optical fiber composite overhead ground wire described with reference to FIG. 3 was prototyped, and a vibration test was performed.
【００２７】図４は、比較サンプル用の金属管型光ユニ
ットの断面構造図である。図中、ず１７，図１と同様な
部分には同じ符号を用いて説明を省略する。図１を参照
して説明した金属管型光ユニットと比較すると、緩衝材
３がなく、複数本の光ファイバ１の単心線の周囲を紐４
で粗巻きされて光ファイバユニットが形成されている。
比較サンプルは、図４の金属管型光ユニットを用い、そ
の他は全く同一の条件で試作したものであり、これにつ
いても併せて試験した。光の波長は１．５５μｍ、初期
受光レベルは−５６．６２ｄＢｍとした。試験長は３０
ｍとし、振動周波数は３０Ｈｚ、振動の全振幅は１０ｍ
ｍ、振動回数は１０7 回以上とした。FIG. 4 is a sectional structural view of a metal tube type optical unit for a comparative sample. In the drawing, the same parts as those in FIG. 1 and FIG. Compared with the metal tube type optical unit described with reference to FIG. 1, there is no cushioning material 3 and a string 4
To form an optical fiber unit.
The comparative sample was a prototype produced using the metal tube type optical unit shown in FIG. 4 under the same conditions except for the above, and this was also tested. The light wavelength was 1.55 μm, and the initial light receiving level was −56.62 dBm. Test length is 30
m, vibration frequency is 30 Hz, and total vibration amplitude is 10 m
m and the number of vibrations were 10 7 times or more.
【００２８】図５は、振動試験の結果を説明する耐振動
特性図である。横軸は加振回数、縦軸は伝送損失であ
る。光の波長は１．５５μｍ、初期受光レベルは−５
６．６２ｄＢｍとした。本発明の金属管型光ユニットを
用いた光ファイバ複合架空地線の伝送損失変動は、図
中、黒丸で示されるように、測定精度内の０．０１ｄＢ
／Ｌｅｎｇｔｈと良好であったのに対し、緩衝材３なし
の光ユニットを使用した比較例では、図中、白丸で示さ
れるように、最大で０．２ｄＢ／Ｌｅｎｇｔｈのロス増
加をしている。FIG. 5 is a vibration resistance characteristic chart for explaining the results of the vibration test. The horizontal axis is the number of times of vibration, and the vertical axis is the transmission loss. The light wavelength is 1.55 μm and the initial light receiving level is -5.
It was set to 6.62 dBm. The transmission loss fluctuation of the optical fiber composite overhead ground wire using the metal tube type optical unit of the present invention is within 0.01 dB within the measurement accuracy as shown by a black circle in the figure.
In contrast, in the comparative example using the optical unit without the buffer material 3, the loss increased by 0.2 dB / Length at the maximum as shown by the white circle in the figure.
【００２９】この実験結果は、緩衝材３によって、金属
管２の内壁と光ファイバ１、あるいは、光ファイバ１同
士の衝突による側圧が低減されることの効果、および、
緩衝材３と金属管２の内壁との間の抵抗力により光ファ
イバ１の移動を抑止する効果が現れていることを良く示
している。The results of this experiment show that the buffer 3 reduces the side pressure due to the collision between the inner wall of the metal tube 2 and the optical fiber 1 or between the optical fibers 1 and
This clearly shows that the effect of suppressing the movement of the optical fiber 1 due to the resistance between the cushioning material 3 and the inner wall of the metal tube 2 has appeared.
【００３０】しかし、緩衝材３による上述した２つの効
果を引き出すには、空隙占有率ｆの範囲を規定すること
が望ましい。この点を実験的に確認するために、緩衝材
３の空隙占有率ｆを、０％から、２５％，５０％，７０
％，９０％，９５％と、６水準変化させて光ファイバ複
合架空地線の試作を行なった。However, in order to bring out the above-mentioned two effects of the cushioning material 3, it is desirable to define the range of the void occupancy f. In order to confirm this point experimentally, the void occupancy f of the cushioning material 3 was increased from 0% to 25%, 50%, 70%.
%, 90%, and 95%, and prototypes of optical fiber composite overhead ground wires were performed with six levels changed.
【００３１】図６は、空隙占有率を変化させたときの初
期伝送損失特性と耐振動特性の特性図である。横軸は緩
衝材３の空隙占有率ｆ、縦軸は初期伝送損失特性および
伝送損失増加の最大値である。伝送損失増加の最大値が
耐振動特性を表わす。初期伝送特性は、図中、黒丸で示
されるように、緩衝材３の空隙占有率ｆが７０％以上に
なるとロスが増加するのに対し、伝送損失増加の最大値
は、図中、白丸で示されるように、空隙占有率ｆが３０
％以下になると増加する。なお、緩衝材３の無い光ユニ
ットを用いた比較例は、空隙占有率ｆ＝０％に相当す
る。FIG. 6 is a characteristic diagram of the initial transmission loss characteristic and the vibration resistance characteristic when the gap occupancy is changed. The horizontal axis represents the air gap occupation ratio f of the buffer material 3, and the vertical axis represents the initial transmission loss characteristics and the maximum value of the transmission loss increase. The maximum value of the transmission loss increase indicates the vibration resistance. As shown by the black circles in the figure, the initial transmission characteristics show that the loss increases when the void occupation ratio f of the buffer material 3 becomes 70% or more, whereas the maximum value of the transmission loss increase is shown by the white circles in the figure. As shown, the void occupancy f is 30
%, It increases. Note that the comparative example using the optical unit without the cushioning material 3 corresponds to the void occupancy f = 0%.
【００３２】この事実は、緩衝材３を詰め過ぎると、金
属管２内に光ファイバ１が緩衝材３によって押しつけら
れた状態となり、光ファイバ１が、金属管２の内壁から
常時側圧を受け、また、緩衝材３上で移動しずらくなる
問題の生じることを意味する。The fact is that if the cushioning material 3 is overfilled, the optical fiber 1 is pressed into the metal tube 2 by the cushioning material 3, and the optical fiber 1 is constantly subjected to lateral pressure from the inner wall of the metal tube 2, In addition, it means that there is a problem that it is difficult to move on the cushioning material 3.
【００３３】逆に、緩衝材３の空隙占有率ｆが小さい
と、光ファイバユニットと金属管２の内壁との間の抵抗
力が小さくなり、光ファイバユニットの自由度が大きく
なる。したがって、何らかの外力が金属管型光ユニット
に加わった際に、光ファイバユニットが金属管２内で移
動してしまい、光ファイバユニットの余長の長手方向に
対する不均一が発生し、これにより曲げロス増が生じ
る。また、振動が金属管型光ユニットに加わった際に、
光ファイバユニットと金属管の内壁と間の衝突力が大き
くなるために、側圧を緩衝材が吸収できず、ロスが増加
する。Conversely, when the gap occupation ratio f of the cushioning member 3 is small, the resistance between the optical fiber unit and the inner wall of the metal tube 2 is reduced, and the degree of freedom of the optical fiber unit is increased. Therefore, when some external force is applied to the metal tube type optical unit, the optical fiber unit moves in the metal tube 2 and the extra length of the optical fiber unit becomes non-uniform in the longitudinal direction. Increase occurs. Also, when vibration is applied to the metal tube type optical unit,
Since the collision force between the optical fiber unit and the inner wall of the metal tube becomes large, the lateral pressure cannot be absorbed by the cushioning material, and the loss increases.
【００３４】上述した検討結果から、緩衝材３の空隙占
有率ｆを３０〜７０％に規定すると、本発明の作用効果
を大きく引き出すことが可能となる。From the above examination results, when the void occupation ratio f of the cushioning material 3 is specified to be 30 to 70%, it is possible to bring out the function and effect of the present invention significantly.
【００３５】また、上述した試作品の緩衝材３に、吸水
性を有するアクリロニトリルグラフト重合体の加水分解
物を塗布した緩衝材３を試作し、水頭長１．０ｍの走水
試験を行なった。１日後、３日後、１０日後の走水長を
測定したところ、３日で３ｍに達した後は、１０日後も
変化せず、十分な止水性を有することが実証できた。Further, a buffer material 3 in which a hydrolyzate of an acrylonitrile graft polymer having a water absorbing property was applied to the buffer material 3 of the above-mentioned prototype was produced as a trial, and a water running test with a water head length of 1.0 m was performed. The water running length after 1 day, 3 days, and 10 days was measured. After reaching 3 m in 3 days, the water running length did not change even after 10 days, demonstrating that it had sufficient water stopping properties.
【００３６】ここで、緩衝材３の空隙占有率ｆについて
補足しておく。空隙占有率ｆは、金属管２内の断面上に
おいて、金属管２の内部の断面積から光ファイバ１の占
有断面積を除いた面積に対する緩衝材３の占める面積で
表わされる。式で表わすと、空隙占有率ｆ＝緩衝材の断
面積／（金属管内部の断面積−光ファイバの占有断面
積）×１００［％］となる。Here, a supplementary description will be given of the void occupation ratio f of the cushioning material 3. The void occupancy f is expressed by an area occupied by the cushioning material 3 with respect to an area obtained by subtracting an occupied cross-sectional area of the optical fiber 1 from a cross-sectional area inside the metal pipe 2 on a cross-section inside the metal pipe 2. When expressed by the equation, the space occupancy ratio f = cross-sectional area of buffer material / (cross-sectional area inside metal tube−cross-sectional area occupied by optical fiber) × 100 [%].
【００３７】図７は、試作品の他の具体例の金属管型光
ユニットの断面構造図である。この具体例を用いて、上
述した式の説明をする。図中、図８，図１，図２と同様
な部分には同じ符号を用いて説明を省略する。金属管２
には、外径が３．２ｍｍφで内径が２．８ｍｍφのステ
ンレス（ＳＵＳ）管を用いた。緩衝材３には、断面の直
径が１．６ｍｍの発泡プラスチック紐を用いた。光ファ
イバ１としては、紫外線硬化型樹脂を被覆した外径０．
２５ｍｍの光ファイバを用いた。６本の光ファイバ１の
周囲を２２５ｄのコットン糸の紐５により束ねて光ファ
イババンドルを形成し、この光ファイババンドルを、緩
衝材３の周りに４本縦添えしてして配し、さらにその周
囲を２２５ｄのコットン糸の紐４で粗巻きして光ファイ
バユニットが形成されている。この光ファイバユニット
を１本、金属管２の内部に収納している。FIG. 7 is a sectional structural view of a metal tube type optical unit of another specific example of the prototype. The above equation will be described using this specific example. In the figure, the same parts as those in FIG. 8, FIG. 1 and FIG. Metal tube 2
A stainless steel (SUS) tube having an outer diameter of 3.2 mmφ and an inner diameter of 2.8 mmφ was used. As the cushioning material 3, a foamed plastic string having a cross-sectional diameter of 1.6 mm was used. The optical fiber 1 has an outer diameter of 0.
An optical fiber of 25 mm was used. The six optical fibers 1 are bundled around a 225d cotton thread string 5 to form an optical fiber bundle, and four of the optical fiber bundles are vertically arranged around the cushioning material 3 and arranged. The periphery of the optical fiber unit is roughly wound around a 225d cotton thread string 4 to form an optical fiber unit. One optical fiber unit is housed inside the metal tube 2.
【００３８】この具体例に上述した式を当てはめると、
空隙占有率ｆ＝（π×１．６×１．６／４）／（π×
（２．８×２．８／４−０．２５×０．２５／４×２
４））×１００［％］＝４０．４［％］となる。この具
体例では光ファイバユニットが１本であるが、図１に示
したように光ファイバユニットが２本の場合には、上述
した式において、緩衝材の断面積および光ファイバの占
有断面積は、それぞれ、光ファイバユニットが１本の場
合の２倍になる。By applying the above equation to this specific example,
Void occupancy f = (π × 1.6 × 1.6 / 4) / (π ×
(2.8 × 2.8 / 4−0.25 × 0.25 / 4 × 2
4)) × 100 [%] = 40.4 [%] In this specific example, the number of optical fiber units is one. However, in the case where the number of optical fiber units is two as shown in FIG. , Respectively, is twice as large as the case of one optical fiber unit.
【００３９】なお、緩衝材３の断面積の値は、金属管２
に収納する前において、まだ光ファイバを巻き付けてお
らず、かつ、長手方向に張力をかけていない状態で測定
した断面の直径から求めた。図７に示したような金属管
２に収納された状態では、光ファイバ１の締め付け力に
より緩衝材３の断面積が径方向に収縮する。しかし、い
ずれの断面積であっても数値的には大差がないので、測
定の容易さの点から、上述した測定によって断面積の値
を求めた。The value of the cross-sectional area of the cushioning material 3 is
Before being housed in the optical fiber, the optical fiber was not wound yet, and was obtained from the diameter of the cross section measured in a state where tension was not applied in the longitudinal direction. When housed in the metal tube 2 as shown in FIG. 7, the cross-sectional area of the cushioning material 3 contracts in the radial direction due to the tightening force of the optical fiber 1. However, since there is no significant difference in numerical values regardless of the cross-sectional area, the value of the cross-sectional area was determined by the above-described measurement from the viewpoint of ease of measurement.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、金属管内で光ファイバが受ける側圧、例え
ば、金属管内壁や他の光ファイバとの間で生じる側圧を
低減できるとともに、光ファイバの金属管内での移動を
抑止できるという効果がある。したがって、過酷な状況
下において、信頼性の要求される、光ファイバ複合架空
送電線，光ファイバ複合架空地線等の光ファイバ複合架
空線の光ファイバ収納部に利用すると非常に効果的であ
る。As is apparent from the above description, according to the present invention, the side pressure applied to the optical fiber in the metal tube, for example, the side pressure generated between the inner wall of the metal tube and another optical fiber can be reduced, and the light pressure can be reduced. There is an effect that movement of the fiber in the metal tube can be suppressed. Therefore, it is very effective when used in an optical fiber housing section of an optical fiber composite overhead line such as an optical fiber composite overhead transmission line and an optical fiber composite overhead ground wire, which require reliability under severe conditions.
【図１】本発明の第１の実施例の断面構造図である。FIG. 1 is a sectional structural view of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例の断面構造図である。FIG. 2 is a sectional structural view of a second embodiment of the present invention.
【図３】光ファイバ複合架空地線の断面構造図である。FIG. 3 is a sectional structural view of an optical fiber composite overhead ground wire.
【図４】比較サンプル用の金属管型光ユニットの断面構
造図である。FIG. 4 is a sectional structural view of a metal tube type optical unit for a comparative sample.
【図５】振動試験の結果を説明する耐振動特性図であ
る。FIG. 5 is a vibration resistance characteristic diagram illustrating the results of a vibration test.
【図６】空隙占有率を変化させたときの初期伝送損失特
性と耐振動特性の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of initial transmission loss characteristics and vibration resistance characteristics when the air gap occupancy is changed.
【図７】試作品の他の具体例の金属管型光ユニットの断
面構造図である。FIG. 7 is a sectional structural view of a metal tube type optical unit of another specific example of a prototype.
【図８】従来の一般的な金属管型光ユニットの断面構造
図である。FIG. 8 is a sectional structural view of a conventional general metal tube type optical unit.
【符号の説明】 １…光ファイバ、２…金属管、３…緩衝材、４，５…
紐、１１…金属管型光ユニット、１２…鋼線、１３…ア
ルミ線。[Description of Signs] 1 ... optical fiber, 2 ... metal tube, 3 ... buffer, 4,5 ...
String, 11: metal tube type light unit, 12: steel wire, 13: aluminum wire.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−333432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−194209（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−160679（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−181906（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/44 H01B 11/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-333432 (JP, A) JP-A-62-194209 (JP, A) JP-A-6-160679 (JP, A) 181906 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/44 H01B 11/22
Claims (2)
あるいは螺旋巻きされ、周囲を複数本の紐で粗巻きされ
ているとともに、前記複数本の紐のうち少なくとも２本
が逆方向に巻かれてなる光ファイバユニットが、金属管
内に１本あるいは複数本収納されていることを特徴とす
る金属管型光ユニット。1. A plurality of optical fibers are vertically wrapped or spirally wound on a cushioning material, and a plurality of optical fibers are roughly wound around a plurality of strings, and at least two of the plurality of strings are oppositely wound. A metal tube type optical unit, wherein one or a plurality of wound optical fiber units are housed in a metal tube.
％であることを特徴とする請求項１に記載の金属管型光
ユニット。2. The void occupancy of the cushioning material is 30 to 70.
%. The metal tube type optical unit according to claim 1, wherein
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Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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| JP7-168795 | 1995-07-04 | ||
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1996
- 1996-06-05 JP JP8142785A patent/JP3006493B2/en not_active Expired - Fee Related
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