JP7068142B2 - 光ファイバケーブル - Google Patents
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Description
例えば特許文献1の光ファイバケーブルでは、複数のテープ心線を積層し、その周囲にユニット被覆層を設けることで光ファイバユニットを形成している。当該光ファイバユニットの周囲に介在物を設けることで、光ファイバケーブルの形状を円形にしやすくしている。
また、特許文献2の光ファイバケーブルでは、光ファイバユニット同士の間に挟まれるように介在物を配置することで、光ファイバケーブル内における光ファイバユニットの移動を抑制している。
図1に示すように、光ファイバケーブル100は、複数の光ファイバユニット10を有するコア20と、コア20を内部に収容するシース55と、シース55に埋設された一対の抗張力体56(テンションメンバ)および一対の線条体57と、を備えている。コア20は、複数の光ファイバユニット10を包む押さえ巻き54を有している。
本実施形態では、光ファイバケーブル100の中心軸線をケーブル中心軸Oという。また、光ファイバケーブル100の長手方向(光ファイバユニット10の長手方向)を単に長手方向という。長手方向に直交する断面(ケーブル中心軸Oに直交する断面)を横断面という。横断面視(図1)において、ケーブル中心軸Oに交差する方向を径方向といい、ケーブル中心軸O周りに周回する方向を周方向という。
なお、横断面視において、光ファイバケーブル100が非円形である場合には、光ファイバケーブル100の図心にケーブル中心軸Oが位置する。
一対の線条体57は、コア20を径方向で挟むように配置されている。各線条体57は、コア20の外周面(押さえ巻き54の外周面)に接している。なお、シース55に埋設される線条体57の数は、1または3以上であってもよい。
一対の抗張力体56は、コア20を径方向で挟んで配置されている。また、一対の抗張力体56は、コア20から径方向に間隔をあけて配置されている。なお、シース55に埋設される抗張力体56の数は、1または3以上であってもよい。また、抗張力体56をシース55に埋設しなくてもよい。
なお、光ファイバユニット10の態様は間欠接着型テープ心線に限られず、適宜変更してもよい。例えば、光ファイバユニット10は、複数の光ファイバ1を単に結束材2で束ねたものであってもよい。
図1の例では、3つの内側ユニット10Bが、ケーブル中心軸Oを中心として、互いにSZ状または螺旋状に撚り合わされている。また、9つの外側ユニット10Aが、3つの内側ユニット10Bを囲むように、ケーブル中心軸Oを中心としてSZ状に撚り合わされている。なお、光ファイバユニット10の数は適宜変更可能である。
一方で、外側ユニット10AをSZ状に撚り合わせた場合には、外側ユニット10Aの撚り戻りを抑制することが課題となる。また、光ファイバケーブル100に圧縮力が作用した際に、外側ユニット10Aに作用する側圧を抑制することも求められている。
まず、介在物3a、3bを外側ユニット10A同士の間に配置することの効果を確認した結果を説明する。ここでは、表1に示す8つの光ファイバケーブル(実施例1~4、比較例1~4)を作成した。なお、実施例1~4および比較例1~4では、介在物3a~3dとして、吸水性のヤーンを用いている。
実施例1の光ファイバケーブルでは、1つの光ファイバユニット10に含まれる光ファイバ1の数は、144本とした。3本の内側ユニット10BをSZ状に撚り合わせ、その外周に9本の外側ユニット10AをSZ状に撚り合わせた。すなわち、光ファイバユニット10の数は合計で12であり、光ファイバ1の数は合計で1728である。介在物3aを8本設けたが、介在物3b~3dは設けなかった。介在物3aは、外側ユニット10A同士の間に、それぞれ1本ずつ配置した。
実施例2として、介在物3a~3dの数を実施例1から変更した光ファイバケーブルを作成した。介在物3aを5本設け、介在物3cを3本設けた。設定角度は±500°とした。その他の条件は実施例1と同様とした。
実施例3として、介在物3a~3dの数を実施例1から変更した光ファイバケーブルを作成した。図3に示すように、介在物3aを1本、介在物3cを3本、介在物3dを4本設けた。4本の介在物3dのうち、1本をケーブル中心軸Oと同軸上に配置し、その1本の周囲に、残りの3本を沿わせて配置した。設定角度は±600°とした。その他の条件は実施例1と同様とした。
実施例4として、介在物3a~3dの数を実施例1から変更した光ファイバケーブルを作成した。図4に示すように、介在物3aを1本、介在物3bを4本、介在物3cを3本設けた。介在物3dは設けなかった。設定角度は±500°とした。その他の条件は実施例1と同様とした。
比較例1として、介在物3a、3bを設けず、介在物3cを3本、介在物3dを5本設けた光ファイバケーブル100を作成した。設定角度は±600°とした。その他の条件は実施例1と同様とした。
比較例2として、介在物3c、3dの数を比較例1から変更した光ファイバケーブル100を作成した。その他の条件は比較例1と同様とした。
比較例3として、介在物3c、3dの数を比較例1から変更した光ファイバケーブル100を作成した。介在物3cを3本設け、介在物3dは設けなかった。その他の条件は比較例1と同様とした。
比較例4として、介在物3b~3dの数を比較例1から変更した光ファイバケーブル100を作成した。介在物3bを4本、介在物3cを3本、介在物3dを1本設けた。その他の条件は比較例1と同様とした。
また、実施例4と比較例4との対比から、少なくとも1本の介在物3aを設けることで、大きな撚り戻り抑止効果が得られることが確認された。
また、実施例3と実施例4との対比から、内側ユニット10B同士に挟まれている介在物3dよりも、外側ユニット10A同士に挟まれている介在物3bの方が、撚り戻り抑止効果が大きいことが確認された。
また、比較例1~4より、介在物3b~3dの数や配置の変更が、撚り戻り抑止効果に与える影響は少ないことが確認された。
ここでは、「外層介在密度D」のパラメータを用いる。外層介在密度Dとは、コアに含まれる複数の光ファイバユニット10のうち、外側ユニット10A同士の間に挟まれた介在物の密度である。
A=π×r2 2-π×r1 2 …(1)
また、外層介在密度Dを、以下の数式(2)により定義する。
D=S÷A …(2)
数式(2)において、Sは仮想円C1、C2の間の領域に配置される介在物3a、3bの断面積の合計値である。換言すると、Sは、介在物3a~3dのうち、ケーブル中心軸Oからの距離がr1以上r2以下の範囲にある部分の断面積の合計値である。
D=S÷(π×r2 2-π×r1 2) …(2)’
表2の「総合判定」は、導入角度および伝送損失の双方の結果が良好の場合に、良好(OK)とした。なお、導入角度の判定基準は、実施例1での説明と同様、±135°以上の場合に良好とした。
一方、D=0.00の場合には、伝送損失は良好であったが、導入角度が基準値(±135°)未満であったため、総合判定が不十分となった。これは、介在物3aが配置されておらず、撚り戻りを抑制できなかったためである。
また、D=0.25の場合は、導入角度は良好であったが、伝送損失が基準値(0.30dB/km)以上であったため、総合判定が不十分となった。これは、介在物3aを過剰に配置しすぎたことで、かえって外側ユニット10Aの光ファイバ1に作用する側圧が増大してしまったためである。
また、コア20に光ファイバユニットの層が複数含まれる場合、最外層以外の層に含まれる光ファイバユニット(図1の例では内側ユニット10B)同士の間には介在物が配置されていなくてもよい。
Claims (3)
- 複数の光ファイバをそれぞれ有する複数の光ファイバユニットと、
前記複数の光ファイバユニットを包む押さえ巻きと、
前記押さえ巻きの内側に配置された介在物と、
前記押さえ巻きを被覆するシースと、を備え、
前記複数の光ファイバユニットには、最外層に位置する複数の外側ユニットと、前記外側ユニットの径方向内側に位置する内側ユニットと、が含まれ、
前記外側ユニットは、ケーブル中心軸を中心としてSZ状に撚り合わされ、
前記外側ユニットの径方向内側の端部と前記ケーブル中心軸との間の距離をr1とし、
前記外側ユニットの径方向外側の端部と前記ケーブル中心軸との間の距離をr2とし、
前記介在物のうち、前記ケーブル中心軸からの距離がr1以上r2以下の範囲にある部分の断面積の合計値をSとするとき、
D=S÷(π×r2 2-π×r1 2)により表される外層介在密度Dが、0.05≦D<0.10の範囲内であり、
前記介在物の一部が前記押さえ巻きに接している、光ファイバケーブル。 - 前記介在物は、繊維状の材質により形成され、吸水性を有している、請求項1に記載の光ファイバケーブル。
- 前記介在物は、前記複数の外側ユニットとともに、前記ケーブル中心軸を中心としてSZ状に撚り合わされている、請求項1または2に記載の光ファイバケーブル。
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