JPH11248985A - 光ファイバケーブル - Google Patents
光ファイバケーブルInfo
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- JPH11248985A JPH11248985A JP10364399A JP36439998A JPH11248985A JP H11248985 A JPH11248985 A JP H11248985A JP 10364399 A JP10364399 A JP 10364399A JP 36439998 A JP36439998 A JP 36439998A JP H11248985 A JPH11248985 A JP H11248985A
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Abstract
粗雑に取り扱われたりした時、光ファイバが光学損失を
被っていることを早期に認識できる機構を提供する。 【解決手段】 本発明の光ファイバケーブルは、コア1
0とコアの周囲に同軸状に配置されたクラッド層12か
らなる光ファイバと、前記光ファイバの周囲に同軸状に
配置され応力がかかったときに変色する多相材料製の応
力表示手段20とを有することを特徴とする。
Description
が誤って用いられた時または損傷を受けた時を決定する
手段に関する。
要求が増すにつれて、光ファイバ技術は通信サービスプ
ロバイダーが広バンド幅の信号を搬送するネットワーク
を設計するにつれてますます注目を集めている。光ファ
イバ技術は、膨大なバンド幅の光を伝送できる機能があ
るために非常に魅力的である。可視および近可視のスペ
クトラムの光は、数百GHzを越える周波数を有するこ
とにより従来のより対技術によっては得られなかったよ
うな伝送レートで情報を伝送できる。
銅をベースにした伝送媒体よりもいくつかの優れた利点
を提供している。光ファイバ媒体は、金属媒体に比較す
ると特に優れた低損失を示す。光ファイバは、本質的に
電磁干渉には耐性を有し、他の機器と干渉するような電
磁界を生成しない。光ファイバケーブルは、非導電性で
あるために、電気機器に電力を与えることはできない
が、光ファイバケーブルは光学アイソレータとして機能
する。さらにまた光ファイバケーブルは小型で、従来の
より対銅製ワイヤが適合しないような場所にも設置する
ことができる。このような優れた利点があるにもかかわ
らず、光ファイバは従来のツイストペアケーブルと価格
的にも競争できるものである。
た欠点もある。第1の欠点としては、電気領域と光学領
域との間で信号を光ファイバに送りまた光ファイバから
信号を受けるために、信号を変換するために複雑で高価
なインタフェース装置が必要とされる点である。しか
し、技術が進歩するにつれて光学インタフェース装置の
コストおよび複雑さの不利な点は、大きなものではなく
なりつつある。
ブルは、導波路の損傷を回避するために取扱い中および
取り付け中において、注意して取り扱わなければならな
い点である。光ファイバはガラス製であるために非常に
もろいと考えられていた。しかし、この考えは誤りであ
る。現在の光ファイバは、その引っ張り強度は、600
000〜800000(ppsi:pounds per square i
nch)即ち、56.24kg/cm2の範囲である。
られたときには、損傷に対し非常に敏感である。実際に
も従来の銅製のワイヤを取り扱っていた作業者は、光フ
ァイバを取り扱う際に守らなければならない「光ファイ
バを曲げてはならない」という厳しい要件を見過ごした
り、忘れたりしてしまうことがある。例えば、コーナー
の周りでワイヤを引くことは銅製のケーブルに対しては
許されるが、光ファイバでは重大な損傷を及ぼすことが
ある。
により引き起こされる損傷は、目視検査では検出できな
いものである。このような損傷が検出できるのは、光フ
ァイバを設置した後あるいはテスト装置でテストした後
である。使用する前に光ファイバケーブルまたはジャン
パーケーブルを全てテストすることは、装置の必要性お
よび作業者の両方の観点から高価なことである。
ァイバケーブルが曲げられたり、あるいは粗雑に取り扱
われたりした時を目で確認できるような余りコストのか
からないメカニズムが求められており、これにより光フ
ァイバが光学損失を被っていることを早期に認識できる
機構を提供することである。
は、光ファイバケーブルが曲げられたり、応力が掛けら
れたり、あるいは粗雑に取り扱われたりし、その結果光
ファイバケーブルがサービス場所に配置されたときに光
学損失を引き起こしているか否かを決定する有効な方法
を提供する。本発明の光ファイバケーブルは、請求項1
に記載した特徴を有し、その結果応力表示手段の色を検
査することにより作業者は光ファイバケーブルを設置す
る前にそのケーブルが曲げられたりあるいは不都合に取
り扱われたりしたかを目で見ることができる。
手段は請求項4、5、6に記載された特徴を有する。さ
らに本発明は請求項15に記載した特徴を有する。
られる現象により光を伝搬する媒体として機能する。図
1に示すように光ファイバは、ガラス製またはプラスチ
ック製のコア10を有し、このコア10は外側に同軸状
に形成されたクラッド層12により包囲されている。ク
ラッド層12は通常ガラス製であり、コア10の屈折率
よりも低い屈折率を有する。
入射角(φc )が臨界角(クラッド層の面に対し特定し
た)以上の角度でクラッド層12に当たる光は入射角の
補角(90−φc )に等しい反射角でもってコア10内
に反射して戻される。入射角(φc)が臨界角以上であ
る限り、光は光ファイバの長さ方向に沿ってじぐざぐに
伝播する。しかし、臨界角以下の角度でクラッド層12
にあたった光は、クラッド層12を透過して光ファイバ
から漏れ出す。
影響を示す。同図に示された例においては、光束は通常
クラッド層12に臨界角以上の入射角であたるが、光フ
ァイバが曲げられたことにより、光束は臨界角以下の角
度αでクラッド層12にあたり、これにより光束は透過
しファイバから洩れてしまう。この種の問題を解決する
ためには、光ファイバを真っ直ぐに延ばした状態で使用
するのがよいが、このことは常に可能では訳ではない。
光ファイバが曲げられた場合には、コア10とクラッド
層12の界面に座屈部分が導入される。
臨界角以下の場合には光束は光ファイバから洩れてしま
う。前述したように、この問題はテスト装置を光ファイ
バにあてるか、あるいはケーブルが設置されて伝送機能
が目に見えて劣化しない限り、実際には検出不可能であ
る。したがって本発明は、作業者または顧客が光ファイ
バを実際の通信ネットワークにおいて曲げられたり、乱
雑に扱われたりし、そのためテストされたかどうかを確
かめることができるような応力表示手段を提供するもの
である。
れる、即ちきっちりと干渉材が巻かれたケーブルとルー
ズなチューブ内に配置されたケーブルである。本発明を
実施する代表的なきっちりとバッファ層が巻かれた光フ
ァイバケーブルを図3に示す。このケーブルは、重ね合
わせるようして巻かれる同軸状の数層からなる。ケーブ
ルの中心には、コア10とクラッド層12からなる光フ
ァイバが配置される。
外形の形を用いて特定されるさまざまな種類に分けられ
る。シングルモードファイバ(即ち、光束が伝播するの
は1本のパスのみを含むファイバ)の通常のサイズは、
9/125μmであるが、マルチモードファイバは、一
般的に50/125μm、62.5/125μm、10
0/140μmのサイズがある。
は一般的に紫外線照射で硬化するアクリル材料で被覆さ
れ、ガラス製のファイバを塵や傷が付くのを保護してい
る。クラッド層12の周囲には熱可塑性バッファ層14
が配置され、通常、「バッファ付きファイバ」と称され
る保護層を提供している。熱可塑性バッファ層14の外
形は、通常900μmであり、この寸法は多くのコネク
タおよびスプライシング工具に対して標準的なものであ
る。
なる補強材料層16と塩化ポリビニル(polyvinyl chlo
ride−PVC)製の外側ジャケット18により包囲され
ている。このアラミド製の補強材料16は、通常KEV
LARより糸を含み、これにより破壊耐性を与え、ケー
ブルにかかる引っ張り力に耐えるようにしている。外側
ジャケット18は、剥離、油、溶剤あるいは他の汚染物
のような環境の障害物に対し保護する機能を有する。さ
らにジャケットは、ケーブルの責務と難燃性の格付けを
規定している。充電用のケーブルは、通信用または家電
用のケーブルよりも厚くかつ頑丈なジャケットを有す
る。
ーブルは、熱可塑性バッファ層14と補強材料層16の
間に応力表示材料層20を有する。広義の意味におい
て、応力表示材料層20は多相材料から形成される。即
ち物理的に別個の領域(即ち、状態)で存在することの
できる同質材料でその透明度(opacity) が、領域(即
ち、状態)間で異なるものである。
ようなものである。ポリオレフィン(例、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタン)、押し出し後適宜冷
却(即ち、クエンチまたはアニール)したナイロン材
料、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレ
ン−アクリドニトリルポリマー(例、アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレンポリマー)。
または曲げたりした場合には、相がある領域から他の領
域に変化し、その結果透明度が変化しそのため色が変化
するような特性を示す。ナイロンを用いた場合には、あ
る種のアプリケーションにおいては、クエンチング(急
速冷却)により材料を冷却し別のアプリケーションにお
いてはアニーリング(緩慢冷却)により冷却するのが好
ましい。
ン(例、色、耐性、剛性等)に好ましい質を強化するも
のである。好ましくは多相材料は、応力がかかったとき
には、可逆性のない相変化を示すようなものである。応
力が取り除かれた後、材料が元の色に戻る場合には、損
傷を受けた製品を識別するような目視可能なインディケ
ータを与える目的は達成できない。
材料層20が熱可塑性バッファ層14の上に共に押し出
される。前述したようにバッファ付きの光ファイバは、
標準の外形900μmを有し、これにより通常のスプラ
イス装置、コネクタ装置に適合できる。このため応力表
示材料層20は、非常に薄く好ましくは、1〜4μmの
範囲内であり、これによりバッファ付き光ファイバは、
前記のスプライス装置、コネクタ装置により許容される
許容度に適合可能である。
えば伝送用および受信用との機能を識別するために、色
の符号が記されている。そのため応力表示材料層20
は、応力がかからないときに、このような色の符号の約
束ごとに適合するような適切な色を透かして見えるある
いは示すことが望ましい。別法として、熱可塑性バッフ
ァ層14そのものを応力表示材料で製造して応力表示材
料層20を特に取り付けないようにすることも可能であ
る。この場合には、多相材料は応力がかかったときに変
色することに加えて、包囲された光ファイバの物理的保
護を与えるような耐久性を有さなければならない。
ーブルを設置あるいは操作するときには、熱可塑性バッ
ファ層14は通常除去され、バッファ付きファイバがス
プライスあるいは接続工程の間、最も粗雑な取扱いを受
けることになる。このため本発明において、最も一般的
なアプリケーションは、バッファ付き光ファイバに応力
表示機能を与えることであり、これは例えばバッファ層
そのものに対して応力表示材料を用いるか、あるいはバ
ッファ層の外側に薄い応力表示材料層を押し出すかのい
ずれかにより行われる。
は光ファイバケーブルのさまざまな実施例に適用可能で
ある。図4は、図3に示されたのと同一のきっちりとバ
ッファ層が巻かれたケーブルを示すが、同図においては
応力表示材料層20は外側ジャケット18の外側に押し
出されて形成されたものである。外側ジャケット18が
通常PVCから形成され、周囲環境に対し保護を与える
よう設計されている場合には、応力表示材料層20用に
選択された多相材料の耐性は考慮に入れる必要はない。
の両方を満たすために外側ジャケット18が取り外され
て、応力表示材料層20を直接補強材料層16の上に押
し出して形成してもよい。このような構成においては、
非常に高い耐性を有する多相材料層が包囲されたケーブ
ルに十分な保護を与えるために用いられる。
ることもでき、この場合応力表示層がバッファ付きファ
イバとケーブルの両方に全体として具備され、外側層が
取り除かれた後、ケーブルまたはバッファ層の誤処理を
検出できるようになる。
図5に示す。このタイプのケーブルは、屋外あるいは劣
悪な環境に通常配置される。一方、前に議論したきっち
りとバッファ層が巻かれたケーブルは、屋内で内部接続
を行うために用いられる。このルーズチューブ型のケー
ブルは、モジュール設計を採用し、コア10とクラッド
層12を有する数本の光ファイバがバッファチューブ2
2内に配置されている(1本のチューブあたり1本のフ
ァイバが示されている)。
めにゲルが充填されている。本発明によればバッファチ
ューブは、応力表示材料から形成され、中の光ファイバ
に応力がかかったり、曲げられたりした場合、そのこと
が目で見えるようにしている。このバッファ付きチュー
ブは、光ファイバの集合体を単に閉じ込めているだけで
厳密な厚さあるいは寸法の要件を示しているものではな
い。
ューブ内にまとめて配置される複数本の光ファイバを保
持できるような大きさでケーブルの残りの要素と共に必
要によっては色の符号の取り決めに適合することもでき
る。別法として、応力表示材料層(図示せず)は、同一
物品を構成するために熱可塑材料製のバッファチューブ
上に押し出して形成することもできる。
環境に耐えるように強化されている。バッファチューブ
22は中心部材24の周囲に巻回され、この中心部材2
4は通常補強材として機能する鉄製のワイヤ製あるいは
誘電体材料製である。バッファチューブ22と中心部材
24の組み合わせ体が、バインダ26により一体に保持
される。このバインダ26は、隙間充填材28で充填さ
れ、バッファチューブ22の間の空隙を埋めている。引
っ張り強度用に補強材料層16がバインダ26の周囲に
配置されている。内側ジャケット30と外側ジャケット
32の両方ともPVC製であり、鉄製テープ層34で分
離されて外部要素に対し頑強な保護を与えている。
に押し出して形成するか、あるいは外側ジャケット32
を応力表示材料から製造するのが好ましい。その理由
は、ルーズチューブ型のケーブルの大きさ、強度、剛性
が必要なためであり、曲げは外側層が除去され個々のバ
ッファチューブ22が個別のコネクタに光ファイバを分
配する(即ちファンアウトする)よう取り扱われるまで
は問題とはならないからである。そのためバッファチュ
ーブ22とバインダ26とは、ルーズチューブ型のケー
ブルにおいて、応力表示材料の使用に対する最も有力な
候補である。
た光ファイバケーブルおよびルーズチューブ型のファイ
バケーブルを例に説明したが、本発明により応力表示層
を組み込んだケーブルは、ケーブルが曲げられ誤処理さ
れ、その結果光ファイバケーブルが依然として使用可能
であるかを決定するためのテストを行う必要がある場合
を評価するためのコスト的に安い解決方法を提供する。
も適用できるものである。例えば応力表示材料層を他の
細長いケーブル、コード、ジャンパー、ワイヤ等の上あ
るいは一部の上に引き出して形成することもできる。あ
る種のアプリケーションにおいては、応力の表示手段と
して選択された多相材料の種類はいくつかのエンジニア
リングパラメータに基づく。
ある。1)寸法の制限があるか?、2)色符号あるいは
透明性の要件があるか?、3)材料が応力表示機能と共
に保護機能を与える必要があるか?、4)応力表示材料
の価格はいくらか?、5)押し出しの余分な工程を実行
するのにかかる費用はいくらか?等である。これらのフ
ァクタは、ケーブルまたはコードの既存の層を応力表示
材料層で置き換えるために、製造すべきかあるいはその
上に応力表示材料層をさらに付加して形成すべきかを決
定する際に考慮されるべきことである。
状態を表す図
た応力表示手段を内蔵したタイトバッファ付き光ケーブ
ルの斜視図
た応力表示手段を内蔵したタイトバッファ付き光ケーブ
ルの斜視図
チューブの光ケーブルの断面展開図
Claims (26)
- 【請求項1】 コア(10)とコアの周囲に同軸状に配
置されたクラッド層(12)からなる光ファイバと、 前記光ファイバの周囲に同軸状に配置され応力がかかっ
たときに変色する多相材料製の応力表示手段(20)と
を有することを特徴とする光ファイバケーブル。 - 【請求項2】 前記応力表示手段(20)とクラッド層
(12)との間に配置された保護層(14)をさらに有
することを特徴とする請求項1記載のケーブル。 - 【請求項3】 前記応力表示手段の周囲に同軸状に配置
された保護層(16)をさらに有することを特徴とする
請求項1記載のケーブル。 - 【請求項4】 前記多相材料は、ポリオレフィン(poly
olefin)であることを特徴とする請求項1記載のケーブ
ル。 - 【請求項5】 前記多相材料は、クエンチドナイロン
(quenched nylon)であることを特徴とする請求項1記
載のケーブル。 - 【請求項6】 前記多相材料は、アニールドナイロン
(annealed nylon)であることを特徴とする請求項1記
載のケーブル。 - 【請求項7】 前記多相材料は、ポリメチルメタクリレ
ート(polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(poly
styrene)、スチレンアクリロニトリルポリマー(styre
ne-acrylonitrile polymers)からなるグループから選
択されるポリマーであることを特徴とする請求項1記載
のケーブル。 - 【請求項8】 コア(10)と、 前記コアの周囲に同軸状に配置され、放射光により硬化
するアクリル材料で被覆されたクラッド層(12)と、 前記光ファイバの周囲に同軸状に配置され応力がかかっ
たときに変色する多相材料製の応力表示手段(20)
と、 前記応力表示手段の周囲に同軸状に配置された補強層
(16)と、 前記補強層の周囲に同軸状に配置されたジャケット(1
8)とからなることを特徴とする光ファイバケーブル。 - 【請求項9】 前記応力表示手段と、クラッド層との間
に配置されたバッファ層(14)をさらに有することを
特徴とする請求項8記載のケーブル。 - 【請求項10】 前記バッファ層は、熱可塑性材料層で
あり、 前記補強層は、アラミドより糸層であり、 前記ジャケットは、PVC層であることを特徴とする請
求項9記載のケーブル。 - 【請求項11】 前記多相材料は、ポリオレフィン(po
lyolefin)であることを特徴とする請求項10記載のケ
ーブル。 - 【請求項12】 前記多相材料は、クエンチドナイロン
(quenched nylon)であることを特徴とする請求項10
記載のケーブル。 - 【請求項13】 前記多相材料は、アニールドナイロン
(annealed nylon)であることを特徴とする請求項10
記載のケーブル。 - 【請求項14】 前記多相材料は、ポリメチルメタクリ
レート(polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(po
lystyrene)、スチレンアクリロニトリルポリマー(sty
rene-acrylonitrile polymers)からなるグループから
選択されるポリマーであることを特徴とする請求項10
記載のケーブル。 - 【請求項15】 ケーブルを被覆するジャケットの周囲
に同軸状に配置された多相材料層を含む応力表示装置に
おいて、 前記多相材料は、応力がかかったときに変色することを
特徴とするジャケットで被覆されたケーブルに使用され
る応力表示装置。 - 【請求項16】 前記多相材料は、ポリオレフィン(po
lyolefin)であることを特徴とする請求項15記載の装
置。 - 【請求項17】 前記多相材料は、クエンチドナイロン
(quenched nylon)であることを特徴とする請求項15
記載の装置。 - 【請求項18】 前記多相材料は、アニールドナイロン
(annealed nylon)であることを特徴とする請求項15
記載の装置。 - 【請求項19】 前記多相材料は、ポリメチルメタクリ
レート(polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(po
lystyrene)、スチレンアクリロニトリルポリマー(sty
rene-acrylonitrile polymer)からなるグループから選
択されるポリマーであることを特徴とする請求項15記
載の装置。 - 【請求項20】 光ファイバケーブルの製造方法におい
て、 (A)コアとコアの周囲に同軸状に配置されたクラッド
層からなる光ファイバを用意するステップと、 (B)前記光ファイバの周囲に配置され応力がかかった
ときに変色する多相材料層を前記クラッド層の周囲に押
し出し成形するステップとからなることを特徴とする光
ファイバケーブルの製造方法。 - 【請求項21】 前記多相材料は、ポリオレフィン(po
lyolefin)であることを特徴とする請求項20記載の方
法。 - 【請求項22】 前記多相材料は、クエンチド・ナイロ
ン(quenched nylon)であることを特徴とする請求項2
0記載の方法。 - 【請求項23】 前記多相材料は、アニールド・ナイロ
ン(annealed nylon) であることを特徴とする請求項
20記載の方法。 - 【請求項24】 前記多相材料は、ポリメチルメタクリ
レート(polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(po
lystyrene)、スチレンアクリロニトリルポリマー(sty
rene-acrylonitrile polymer)からなるグループから選
択されるポリマーであることを特徴とする請求項20記
載の方法。 - 【請求項25】 (C)前記多相材料層の間に保護層を
押し出し成形するステップとからなることを特徴とする
請求項20記載の方法。 - 【請求項26】 (D)前記多相材料層の周囲に保護層
を押し出し成形するステップとからなることを特徴とす
る請求項20記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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JP10364399A Pending JPH11248985A (ja) | 1997-12-22 | 1998-12-22 | 光ファイバケーブル |
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