JPH01154107A - 光ファイバ入り金属管の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は金属製被覆管内に光ファイバが挿通された光
ファイバ入り金属管（すなわち、光フアイバ心線、光フ
アイバコードまたは光フアイバケーブル）の接続方法に
関する。

この発明における光ファイバとは、コアとクラッド層か
らなるファイバ素線、このファイバ素線に合成樹脂、金
属、セラミックなどでコーティングしたもの、ならびに
これらの単心のもの、多心のもの、およびより線のもの
をいう・。また、被覆管とは鋼、銅、鉛、アルミニウム
その他の金属管をいう。

（従来の技術） 架空、海底、地下などに延線される光ファイバは、過度
の張力を防止し、あるいは耐環境性を持たせるために金
属管などで被覆して用いられることかある。たとえば、
近年広く用いられるようになった光通信ケーブルは、光
ファイバか強度的に弱いことから、金属製被覆管に挿通
された光ファイバか要求されるようになってきている。

また、海底光ケーブルのように長距離間に延線されるも
のては、光ファイバ入り金、工管どぅしか接続される。

このような接続では、接続部において、被覆管どうしの
間に接続管あるいは接続筒を介して被覆管を接続する。

光ファイバ入り金属管どうしの接続として、たとえば実
開昭５９−３３０１５号公報で開示された光ファイバの
接続部かある。

実開昭５９−：１３０１５号公報で開示された接続部は
、光フアイバケーブルの接続部分が接続筒を介して被覆
され接続筒と光フアイバケーブルのシースとの接続部を
溶着または溶接により一体化された接続部を形成する際
、光ファイバを接続筒及び光フアイバケーブルのシース
のそれぞれにまたがる保護パイプ内に挿通している。

（発明が解決しようとする問題点） しかし従来の光ファイバ入り金属管の接続方法には次の
ような問題点があった。

即ち、光ファイバの挿通された金属製被覆管の内径が十
分に大きく、光ファイバと被覆管内壁との間に十分な距
離かとれる場合には接続部下の光ファイバに保護管をか
ふせることにより、接続部の溶接の際に光ファイバを溶
接時の熱から絶縁することは容易であった。ところが金
属製被覆管の内径か細くなった場合、或は被覆管の肉厚
が厚くなり溶接時に多量の熱か必要とされる場合、固体
の保護−管によっては光ファイバの熱的劣化を避けるこ
とか出来なかった。

そこで本発明は簡便かつ効果的に溶接時の熱から光ファ
イバを絶縁する方法を提供し、その溶接に適した熱源及
びその熱源による溶接方法をあわせて提供し、もって光
ファイバ入り金属管の接続方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明による光ファイバ入り金属管の接続方法は次のよ
うに構成する。まず、被覆管端から光ファイバを露出さ
せ、前記被覆管どうしを接続するための全屈製接続管を
保護管の外側にはめあわせ、接続管を被覆管端部より後
退せしめ、前記光ファイバを被覆管内壁に接触しないよ
うに支持し、前記溶接部近傍において光ファイバと被覆
管の間に、前記光ファイバの長手方向に１１以上、５０
ｍｍ以下の長さにわたり、０　、０５ｍｍから５．０ｍ
ｍの厚みを有する気体層を形成せしめた状態で、光フア
イバ同士を接続する。ついで接続する被覆管の間に接続
管を位置させ、エネルギー密度が＋０５ＷＡＴＴ／ｃ＋
＊２以Ｌ、１０”　ＷＡＴＴ／ｃｍ２以下である高エネ
ルギー密度の熱源を用い、短時間のスポット状溶接を繰
り返す事により接続管端部を気密性を確保して溶接する
。

接続管は光ファイバが挿通された被覆管と同材質の金属
て作ることが望ましい。光ファイバを被覆管内壁に接触
しないように支持するために例えば支持管を用いること
が出来、支持管は光ファイバを損傷しないように合成樹
脂、例えばテフロンで作ることが望ましい。また支持管
は砕砂、アルミナ、ジルコンサンド、マグネシアなどの
金属酸化物を主成分とする混合物で作ることもできる。

気体層に充満させる気体には空気を利用することか出来
る。またＡｒ、　Ｉｌｅなどの不活性ガス及びこれらの
混合物を充満した密閉容器中て溶接することにより、気
体層の気体を不活性ガス及びこれらの混合物で置換する
こともできる。

高密度熱源にはレーザビーム、電子ビームか適している
。また短時間のスポット状溶接の際に、スポット状溶接
の間隔を短かくするためにレーザビームを熱源に用いる
場合には、被覆管と接続管の溶接部に不活性気体を吹き
付けたり、レーザビーム或は電子ビームを熱源に用いる
場合には銅、アルミニウムを被覆管及び接続管の外周に
当てかうことか有効である。銅、アルミニウムを水など
により冷却してもよい。

（作用） 気体の熱伝導率は非常に悪いので光ファイバを入れた被
覆管と、被覆管どうしを接続するための接続管とを溶接
する際、溶接部下に形成された光ファイバと被覆管との
間の気体層は、前記溶接の際の熱から光ファイバを効果
的に絶縁することがてきる。この方法は第１図に示され
たように溶接部の溶融金属層か被覆管の肉厚を貫通しな
い溶接を行う場合、溶融金属が溶は落ちることにより光
ファイバか溶融金属の熱で損傷される心配がないのて特
に効果的である。このとき長さか１ｍ１ＩＩ未満である
気体層は、溶接の際の熱から光ファイバを絶縁するのに
有効てはな（、５０ｕ＋＋＋以下の長さの気体層で有効
である。

また厚みか０．０５１ｍ未満である気体層は、溶接の際
の熱から光ファイバを絶縁するのに有効ではなく、５．
０ｍｍを越える厚みの気体層が形成できる場合は、気体
以外の熱的絶縁体の使用が有効となり、本発明の適用か
必要とならない。

また溶接に高エネルギー密度の熱源を使用することは、
被覆管に加える熱を低く抑えることが出来、また溶接を
スポット状に行うことは溶接の際に一度に被覆管に加え
られる熱を低く抑えることができるので、溶接の際に光
ファイバに伝わる熱量を小さくするのに効果的である。

（実施例） 第１図はこの発明の方法により接続された光ファイバ入
り金属管の接続部ｌＯの一例を拡大して示している。

光ファイバ１は石英ガラス素線（径１２５μｌ１１）に
シリコン樹脂を一次コーティングし、ウレタン樹脂を二
次コーティングしたしのて、直径は０．４ｍｍである。

左右の光ファイバ１は接合部２て加熱融着されている。

光ファイバｌが挿通された被覆管３は、外径１．５ａ＋
ｍ　、内径１．１ｍｍのステンレス鋼管（ＳＵＳ　：１
０４）よりなる。接続管４も外径２．０ｍ＋ｏ内径１．
６ｍ＋ｉの鋼’ｆｆ（ＳＯ３：１０４）よりなり長さは
４０ｍｍである。被覆管３と接続管４は接続管４の端部
において溶接されており、溶接部５か形成されている。

被覆管３のなかにはファイバの支持管６か挿通されてお
り、溶接部５の内側には０．３５ｍｍ厚の気体層１１か
形成されている。支持管６は外径０．９２ｍｍ、内径０
．４６ｍｍのテフロンチューブからなり、長さは８ＩＩ
Ｉ１１である。

ここて光ファイバ入り金属管の接続方法について説明す
る。

第２図は第１図に示す接続部１０を形成する手順を示し
ている。光ファイバｌを接続に必要な長さだけ被覆ｖ３
より露出させる。ついで、接続管４を被覆管３の片方に
重ね、露出箇所を覆わないように接続管４を後退させて
被覆管３にはめ込む。

またファイバの支持管６にファイバ１を挿通し。

被覆管３内にはめ込み、溶接箇所５の両側に配置する。

以上のようにして接続準備が鰐わったならば、光ファイ
バｌの接合部２を加熱し、光ファイバ１を接続する。つ
いで接続管４を引き寄せ、接続管４の端部と被覆管３と
を溶接する。この実施例では、第３図に示すようにレー
ザトーチ７から溶接部５の周囲にシールドガス８を供給
しながら、レーザビーム９により溶接を行った。溶接は
溶接部５の一点に短時間レーザビーム９を照射し、接続
管４の端部にスポット状の溶融金属を形成せしめ、この
溶融金属が凝固、冷却するのを待って次のレーザビーム
照射を行うというように断続的に行った。隣合わせのレ
ーザビーム照射位置は溶融金属か互いに重なり合うよう
に選定されており、接続部５の気密性を確保している。

溶接条件は次の通りである。

レーザビームの波長：　１．０６μｍ レーザビームのパワー：　１２５１＃ＡＴＴレーザビー
ムのエネルギー密度 ：約１０’　ＷＡＴＴ／ｃｍ” レーザビームのモード：連続波 レーザビームの照射時間：　０．２　ｓｅｃレーザビー
ムの照射回数：３０回／−周−度レーザビームを照射し
てから次の照射を行うまでの冷却時間：　１５　ｓｅｃ シールドガス：　Ａｒ　２０　ｆＬ／＋ｉｉｎ次に他の
実施例について説明する。

上記実施例の支持管は第４図（イ）に示すものてあった
が、これ以外に次のような支持管を用いることかできる
。第４図（ロ）に示す支持管６Ａは、２つの支持管６ａ
か光ファイバを挿通できる内径を持ったより細いバイブ
ロｂにより接続されている。

支持管６ａの長さを、光フアイバケーブルの接続管と被
覆管の重ね合わされた長さの２倍に合わせて製作してお
く。こうしておけば支持管６Ａを被覆管３に挿通する際
、支持管６Ａの端部を被覆管３の端部に合わせることに
より、溶接部５の下に容易に気体層を形成することかで
きる。

（発明の効果） 木発明の光ファイバ入り金属管の接続方法は、被覆管と
金属製接続管との溶接の際、被覆管及び接続管の加熱を
できるたけ抑え、また被覆管内の光ファイバの熱的劣化
を少なくすることがてきる。この結果、光ファイバの素
線か熱に弱い材質て作られていても、また光ファイバの
素線が熱に弱い材ヱ１のものでコーティングされていて
も、それらを溶接の際の熱により劣化させることなく確
実に光ファイバ入り金属管を接続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は木発明の実施例てあり、光ファイバ入り金属管
の接続方法の拡大図、第２図は光ファイバ入り金属管の
接続方法を説明する工程図、第３図は溶接の際のレーザ
ヒーム照射位置を示す模式図、第４図（イ）は光フアイ
バ支持管の第一の例を示す斜視図、第４図（ロ）は光フ
アイバ支持管の第二の例を示す斜視図である。 １・・・光ファイバ、３・・・被覆管、４・・・接り′
ｄ管、５・・・溶接部、６・・・ファイバ支持管、７・
・・レーザ１−−チ、８・・・シールドガス、９・・・
レーザビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ファイバが隙間をもって金属製被覆管内に挿入され
   た光フファイバ入り金属管どうしを金属製接続管を介し
   て溶接により接続する方法において、前記光ファイバを
   被覆管内壁に接触しないように支持し、前記溶接部近傍
   において光ファイバと被覆管の間に、前記光ファイバの
   長手方向に１ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の長さにわたり、
   ０．０５ｍｍから５．０ｍｍの厚みを有する気体層を形
   成せしめ、前記被覆管と接続管の溶接においてはエネル
   ギー密度が１０＾５ＷＡＴＴ／ｃｍ＾２以上、１０＾１
   ＾０ＷＡＴＴ／ｃｍ＾２以下である高エネルギー密度の
   熱源を用い、短時間のスポット状溶接を繰り返す事によ
   って気密性を確保した溶接部を得ることにより、光ファ
   イバ入り金属管どうしを金属製接続管を介して接続する
   ことを特徴とする光ファイバ入り金属管の接続方法。