JP2007108424A - Optical cable - Google Patents
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Abstract
【課題】各種の要因によって光ファイバ心線に生じるPMDが確実に抑えられた光ケーブルを提供する。
【解決手段】周囲に一方向撚り螺旋型の溝部24を施してなるスペーサ22の溝部24内に、2本の光ファイバ心線26を一体化した2心の光ファイバテープ心線25を収納し、光ファイバテープ心線25を、長手方向に捻回方向を周期的に変えて捻回させる。捻回方向が反転する位置で、かつ溝部24の螺旋のピッチ以上の間隔で、光ファイバテープ心線25をスペーサ22に固定する。
【選択図】図9An optical cable in which PMD generated in an optical fiber core wire due to various factors is reliably suppressed is provided.
A two-core optical fiber ribbon 25 in which two optical fiber cores 26 are integrated is housed in a groove 24 of a spacer 22 having a unidirectionally twisted spiral groove 24 around it. The optical fiber ribbon 25 is twisted by periodically changing the twist direction in the longitudinal direction. The optical fiber ribbon 25 is fixed to the spacer 22 at a position where the twisting direction is reversed and at an interval equal to or larger than the spiral pitch of the groove 24.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は、外周に一方向撚り螺旋状の溝部を施してなるスペーサの溝部内に光ファイバ心線を収納した光ケーブルに関するものである。 The present invention relates to an optical cable in which an optical fiber core wire is housed in a groove portion of a spacer formed by forming a one-way twisted spiral groove portion on the outer periphery.
従来、光ファイバ心線は、複数本まとめて光ケーブルとして敷設されることが行われている。そのような光ケーブルとしては、スペーサの周囲に形成された螺旋状の溝内に、複数の光ファイバ心線を収納させたケーブルコアを備えたものが知られている。 Conventionally, a plurality of optical fiber core wires are collectively laid as an optical cable. As such an optical cable, one having a cable core in which a plurality of optical fiber core wires are housed in a spiral groove formed around a spacer is known.
光ファイバで高速・長距離伝送を行う際の信号劣化の要因の一つとして、偏波モード分散(PMD:Polarization Mode Dispersion)がある。このPMDは、光ファイバ中を伝搬する光信号の2つの直交する偏波モードの群遅延差によって引き起こされるもので、2つの直交する偏波間の信号の伝送速度の差として、psec/km1/2の単位で評価される。 One of the causes of signal degradation when performing high-speed and long-distance transmission with an optical fiber is polarization mode dispersion (PMD). This PMD is caused by a group delay difference between two orthogonal polarization modes of an optical signal propagating in an optical fiber. The difference in signal transmission speed between two orthogonal polarizations is psec / km 1 / It is evaluated in units of 2 .
このPMDの原因となる光ファイバの異方性は、光ファイバのコアの楕円化、もしくは、各種の応力による複屈折によって生じるが、具体的には、光ファイバの母材となるガラス母材の熱履歴によって生じる歪み、ガラス母材から光ファイバを線引きする際の周方向における加熱温度、冷却温度のばらつき、あるいは光ケーブルとした状態における光ファイバの軸とコアの中心とのずれやコアの断面形状が楕円等であることによって生じる。 The anisotropy of the optical fiber that causes PMD is caused by the elliptical shape of the core of the optical fiber or birefringence due to various stresses. Specifically, the anisotropy of the glass base material that is the base material of the optical fiber. Distortion caused by thermal history, variation in heating temperature and cooling temperature in the circumferential direction when drawing an optical fiber from a glass base material, deviation between the axis of the optical fiber and the center of the core in the state of an optical cable, and the cross-sectional shape of the core Is caused by an ellipse or the like.
このため、複数本の光ファイバ心線をスペーサの螺旋状の溝内に収納した光ケーブルにおいて、光ファイバ心線のPMDを低減させるために、光ファイバ心線の撚りピッチを短くすることにより、部分的に捻率(単位長さ当りの捻回量)を大きくし、元々有している光ファイバの直交する偏波モード分散の平均化を図り、PMDを低減することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, in an optical cable in which a plurality of optical fiber cores are housed in the spiral groove of the spacer, in order to reduce PMD of the optical fiber core wire, In particular, it is known to increase the twist rate (twist amount per unit length), to average the orthogonal polarization mode dispersion of the optical fiber originally possessed, and to reduce PMD (for example, , See Patent Document 1).
しかしながら、光ファイバは、その捻率を単純に増加させればPMDが低下するわけではなく、ある捻率以上になると、PMDは再び増加し始める。これは、捻回による偏光方向の旋光によって、右回り円偏光と左回り円偏光に群遅延差が生じるためである。このため、低PMDの光ケーブルを作製する為には、この現象によるPMDの増加も抑える必要がある。 However, the PMD of the optical fiber does not decrease if the twist rate is simply increased, and when the twist rate exceeds a certain twist rate, the PMD starts increasing again. This is because a group delay difference occurs between right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light by optical rotation in the polarization direction caused by twisting. For this reason, in order to produce a low PMD optical cable, it is necessary to suppress an increase in PMD due to this phenomenon.
本発明は、各種の要因によって光ファイバに生じるPMDが確実に抑えられた光ケーブルを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an optical cable in which PMD generated in an optical fiber due to various factors is reliably suppressed.
上記課題を解決することのできる本発明に係る光ケーブルは、外周に一方向撚り螺旋型の溝部を施してなるスペーサの前記溝部内に光ファイバ心線が収納されたケーブルコアを備えた光ケーブルであって、前記光ファイバ心線は、長手方向に捻回方向を周期的に変えて捻回された状態で前記溝部内に収納されていることを特徴とする。 An optical cable according to the present invention that can solve the above-described problems is an optical cable including a cable core in which an optical fiber core wire is accommodated in the groove portion of a spacer having a one-way twisted spiral groove portion on the outer periphery. The optical fiber core is housed in the groove in a twisted state in which the twisting direction is periodically changed in the longitudinal direction.
本発明に係る光ケーブルにおいて、前記光ファイバ心線は、その長手方向における捻回角度の積分値がゼロになる部分が、長手方向に周期的に存在することが好ましい。 In the optical cable according to the present invention, it is preferable that the optical fiber core wire periodically has a portion where the integral value of the twist angle in the longitudinal direction becomes zero in the longitudinal direction.
また、本発明に係る光ケーブルにおいて、前記光ファイバ心線が前記溝部内に収納される前の状態での偏波モード分散が1.0ps/km1/2以下であって、該光ファイバ心線の捻回角度の振幅が40゜以上であって、該捻回角度の振幅αと、捻回方向の反転ピッチΛが、次式の関係を満たすことが好ましい。
Λ≦1.3×(α−24)1/2
In the optical cable according to the present invention, the polarization mode dispersion in a state before the optical fiber core is housed in the groove is 1.0 ps / km 1/2 or less, and the optical fiber core Preferably, the twist angle amplitude α is 40 ° or more, and the twist angle amplitude α and the inversion pitch Λ in the twist direction satisfy the following relationship.
Λ ≦ 1.3 × (α−24) 1/2
また、本発明に係る光ケーブルにおいて、前記光ファイバ心線が前記溝部内に収納される前の状態での偏波モード分散が0.5ps/km1/2以下であって、該光ファイバ心線の捻回角度の振幅が50゜以上であって、該捻回角度の振幅αと、捻回方向の反転ピッチΛが、次式の関係を満たすことが好ましい。
Λ≦2.0×(α−24)1/2
Further, in the optical cable according to the present invention, the polarization mode dispersion in a state before the optical fiber core is housed in the groove is 0.5 ps / km 1/2 or less, and the optical fiber core Preferably, the twist angle amplitude α is 50 ° or more, and the twist angle amplitude α and the inversion pitch Λ in the twist direction satisfy the following relationship.
Λ ≦ 2.0 × (α−24) 1/2
また、本発明に係る光ケーブルにおいて、前記光ファイバ心線の捻回方向の反転ピッチが、前記溝部の螺旋ピッチ以上であることが好ましい。さらには、前記光ファイバ心線は、その捻回方向が反転する位置で、前記スペーサに固定されていることが好ましい。 Moreover, the optical cable which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the inversion pitch of the twist direction of the said optical fiber core wire is more than the helical pitch of the said groove part. Furthermore, it is preferable that the optical fiber core wire is fixed to the spacer at a position where the twisting direction is reversed.
本発明の光ケーブルによれば、光ファイバ心線を捻回させることにより、光ファイバ心線が元々有している直交する偏波モード間の速度差の平均化を図るとともに、光ファイバ心線の捻回方向を長手方向で周期的に変えることにより、円偏光の群遅延差を長手方向で補償して捻回による偏波モード分散の低減も図ることができる。つまり、各種原因によって光ファイバ心線に生じる偏波モード分散を確実に抑えることができる。 According to the optical cable of the present invention, by twisting the optical fiber core, the speed difference between the orthogonal polarization modes originally possessed by the optical fiber core is averaged, and the optical fiber core By periodically changing the twist direction in the longitudinal direction, it is possible to compensate for the group delay difference of the circularly polarized light in the longitudinal direction and to reduce the polarization mode dispersion due to the twist. That is, it is possible to reliably suppress polarization mode dispersion that occurs in the optical fiber core due to various causes.
以下、本発明に係る光ケーブルの実施形態の例について図面を参照して説明する。
(捻回によるPMDの低減効果の原理)
図1は、光ファイバ心線を捻回させた際に生じるPMDを示すグラフである。
図1に示すように、光ファイバ心線を捻回させると、この光ファイバ心線には、PMDの変化に関する2つの現象が発生する。これらの現象の内の1つは捻回によるファイバ異方性方向の回転によって、直交する偏波モードの平均化により両モード間の速度差が平均化されPMDが低下する現象A(図1に示す曲線A)であり、もう1つは捻回によって偏光方向の旋光が起き、右回り円偏光と左回り円偏光に群遅延差が生じ、PMDが負に増加する現象B(図1に示す曲線B)である。
Hereinafter, an example of an embodiment of an optical cable according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Principle of PMD reduction effect by twisting)
FIG. 1 is a graph showing PMD generated when an optical fiber core wire is twisted.
As shown in FIG. 1, when the optical fiber core is twisted, two phenomena related to changes in PMD occur in the optical fiber core. One of these phenomena is phenomenon A in which the PMD is lowered by averaging the speed difference between the two modes by averaging the orthogonal polarization modes due to the rotation of the fiber anisotropic direction by twisting (FIG. 1). Curve B), and the other is a phenomenon B (shown in FIG. 1) in which the optical rotation in the polarization direction is caused by twisting, a group delay difference is generated between clockwise circularly polarized light and counterclockwise circularly polarized light, and PMD is negatively increased. Curve B).
一般に、PMDは、波長分散のように正と負の値は持たないため、分散マネージメント伝送をさせることは困難である。これは、外力やわずかな捻回によって、直交する偏波モード間で結合が起き、偏波状態がランダム化してしまうためである。
しかし、捻回歪みによる円偏波モード間の分散は、モード結合が無く、捻回方向に対し、正と負の値を持つ。そこで、現象Aの効果を充分に得るような捻率を光ファイバ心線に与えている収納状態では、捻回方向を交互に振ることによって、偏波モード分散のマネージメント伝送が可能となる。
In general, PMD does not have positive and negative values like chromatic dispersion, so that it is difficult to perform dispersion management transmission. This is because coupling between orthogonal polarization modes occurs due to an external force or slight twist, and the polarization state is randomized.
However, dispersion between circularly polarized modes due to twisting distortion has no mode coupling and has positive and negative values with respect to the twisting direction. Therefore, in the housed state in which the twist rate that gives the effect of phenomenon A sufficiently is given to the optical fiber core wire, management transmission of polarization mode dispersion is possible by alternately swinging the twist direction.
図2(a)に、光ケーブルの長手方向における光ファイバ心線の捻回角度変化を示し、図2(b)に、その光ファイバ心線の捻回角度変化に伴う長手方向のPMDの変化を示す。現象Aの効果が十分に得られる捻回角度の振幅で、図2に示すように、光ファイバ心線の捻回角度(捻回量)を長手方向で正負に周期的に変化させることによって、すなわち、その長手方向における捻回角度の積分値がゼロになる部分(図2のL1,L2)が長手方向に周期的に存在するように捻回方向を周期的に交互に反転させることによって、図2(b)に示すように、PMDを補償しながら伝送することが可能となる。そして、現象AによるPMD低減効果が長手方向にわたって継続的に発揮される。 FIG. 2A shows the change in the twist angle of the optical fiber in the longitudinal direction of the optical cable, and FIG. 2B shows the change in the PMD in the longitudinal direction accompanying the change in the twist angle of the optical fiber. Show. By changing the twisting angle (twisting amount) of the optical fiber core wire in the longitudinal direction positively and negatively with the amplitude of the twisting angle at which the effect of phenomenon A is sufficiently obtained, as shown in FIG. That is, by periodically reversing the twisting direction so that there are portions where the integral value of the twisting angle in the longitudinal direction becomes zero (L1, L2 in FIG. 2) periodically in the longitudinal direction, As shown in FIG. 2B, transmission can be performed while compensating for PMD. And the PMD reduction effect by the phenomenon A is continuously exhibited over a longitudinal direction.
ここで、複数の光ファイバ心線を樹脂によって一体化したテープ心線を、図3に示すように、捻回角度の振幅α、捻回の反転ピッチΛにて捻回させる。このときのテープ心線の捻回の振幅及びピッチに対するPMDの計算結果を、等高線のグラフとして図4及び図5に示す。なお、図4の計算に用いた心線のPMD実力値(光ケーブルのスペーサの溝部内に収納される前の状態でのPMD、すなわち捻回を受けていない状態でのPMD)は、1.0ps/km1/2であり、図5の計算に用いた心線のPMD実力値は、0.5ps/km1/2である。
図4及び図5に示すように、双方向にテープ心線を捻回することによって、PMDが低下することがわかる。また、テープ心線を双方向に捻回するときの捻回角度の振幅αを大きく反転ピッチΛを小さくすることによって、すなわち捻率を大きくすることによって、よりPMDを低下させることが可能であることがわかる。
Here, a tape core wire in which a plurality of optical fiber core wires are integrated with resin is twisted with a twist angle amplitude α and a twist reversal pitch Λ, as shown in FIG. The calculation results of PMD with respect to the twisting amplitude and pitch of the tape core wire at this time are shown as contour graphs in FIGS. Note that the PMD ability value (PMD before being stored in the groove of the optical cable spacer, that is, PMD without being twisted) used for the calculation of FIG. 4 is 1.0 ps. / Km 1/2 , and the PMD ability value of the core wire used in the calculation of FIG. 5 is 0.5 ps / km 1/2 .
As shown in FIGS. 4 and 5, it can be seen that PMD is lowered by twisting the tape core in both directions. Further, it is possible to further reduce PMD by increasing the amplitude α of the twist angle when the tape core wire is twisted in both directions and decreasing the inversion pitch Λ, that is, increasing the twist rate. I understand that.
また、光ファイバ心線の元のPMD実力値は、ばらつきが存在する。また、テープ心線内でも光ファイバ心線にかかる外力にはばらつきが存在する。したがって、ケーブル化後でのPMDを保証するには、光ファイバ心線の実力値のばらつきの分布において、最大値について保証できるように設計するべきであると考えられる。 In addition, the original PMD ability value of the optical fiber core wire varies. In addition, there is variation in the external force applied to the optical fiber core wire even within the tape core wire. Therefore, in order to guarantee PMD after cable formation, it is considered that the design should be such that the maximum value can be guaranteed in the distribution of variations in the actual value of the optical fiber core wire.
光ファイバ心線のPMD実力値の最大値が1.0ps/km1/2である場合、IEC(International Organization for Standardization)の推奨基準値PMDq<0.5ps/km1/2を保証するには、図4中に示した実線Cよりも下の範囲になるようにケーブルを構成すればよい。即ち、α≧40゜であって、かつ、Λ≦1.3×(α−24)1/2を満足すればよい。但し、Λは捻回方向の反転ピッチ、αは捻回角度振幅である。
なお、PMDqとは、光ケーブルを複数接続して測定した実効的なPMD値を示すものであり、通常は対象となる光ケーブルのPMD値の分布から統計的に推算される。
If the maximum value of the PMD actual value of the optical fiber is 1.0 ps / miles 1/2, to ensure the suggested reference value PMDq <0.5ps / km 1/2 in IEC (International Organization for Standardization) is The cable may be configured to be in a range below the solid line C shown in FIG. That is, α ≧ 40 ° and Λ ≦ 1.3 × (α−24) 1/2 may be satisfied. Here, Λ is the reverse pitch in the twist direction, and α is the twist angle amplitude.
The PMDq indicates an effective PMD value measured by connecting a plurality of optical cables, and is normally statistically estimated from the distribution of PMD values of the target optical cable.
また、より低いPMDとして、IECの推奨基準値PMDq<0.2ps/km1/2を保証するには、PMD実力値の最大値が0.5ps/km1/2である光ファイバ心線を用いて、図5中に示した実線Dよりも下の範囲になるようにケーブルを構成すればよい。即ち、α≧50゜であって、かつ、Λ≦2.0×(α−24)1/2を満足すればよい。 Further, as the lower PMD, to ensure the recommended reference value PMDq <0.2ps / km 1/2 of the IEC, the maximum value of the PMD ability value is an optical fiber is 0.5 ps / miles 1/2 The cable may be configured so as to be in a range below the solid line D shown in FIG. That is, α ≧ 50 ° and Λ ≦ 2.0 × (α−24) 1/2 may be satisfied.
(実施形態)
次に、本発明に係る光ケーブルの実施形態の例について、図を参照しながら具体的に説明する。
図6は本実施形態の光ケーブルの構造を示す光ケーブルの断面図であり、図7は光ケーブルのスペーサのみを示す側面図である。
(Embodiment)
Next, an example of an embodiment of an optical cable according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical cable showing the structure of the optical cable of the present embodiment, and FIG. 7 is a side view showing only the spacer of the optical cable.
図6に示すように、この光ケーブル20は、ケーブルコア21を有している。このケーブルコア21は、鋼線等からなるテンションメンバ23が中心に設けられたスペーサ22を有している。このスペーサ22は、図7に示すように、その外周面に、1方向の螺旋状に形成された複数の溝部24を備えており、これら溝部24には、複数の光ファイバテープ心線25が収納されている。この光ファイバテープ心線25は、例として2心のテープ心線からなるものを示しており、2本の光ファイバ心線26を並列に配設し、樹脂によって一体化したものである。
スペーサ22は、その外周に、押さえ巻き27が巻き付けられ、その外周が外被28によって覆われている。
As shown in FIG. 6, the
The
次に、上記構造の光ケーブル20における光ファイバ心線26の収納の形態について、上記のように2本の光ファイバ心線26を一体化した光ファイバテープ心線25を収納した場合を一例として説明する。
前述したように、光ケーブル20のケーブルコア21を構成するスペーサ22には、その溝部24が螺旋状に形成され、この螺旋の向きが左撚りの一方向とされている。
そして、この一方向(HL)撚りスペーサ22の溝部24に、2心の光ファイバテープ心線25が収納されており、この光ファイバテープ心線25は、長手方向に捻回方向が周期的に変えられて捻回されている。
Next, with respect to the form of housing the
As described above, the
Two
光ファイバテープ心線25は、PMD実力値の最大値を1.0ps/km1/2とし、捻回角度の振幅α≧40゜であって、かつ、捻回方向の反転ピッチΛ≦1.3×(α−24)1/2を満足している。
また、光ファイバ心線26のPMD実力値の最大値を0.5ps/km1/2とし、捻回角度の振幅α≧50゜であって、かつ、捻回方向の反転ピッチΛ≦2.0×(α−24)1/2を満足しているとさらに好ましい。
また、この光ファイバテープ心線25は、その捻回方向が反転する位置同士の間隔(反転ピッチ)が、スペーサ22の溝部24の螺旋のピッチ以上とされ、その反転位置で、光ファイバテープ心線25がスペーサ22に固定されている。
The
Further, the maximum value of the PMD ability value of the
In addition, the optical fiber
ここで、図8は、光ファイバテープ心線25の捻回角度及びスペーサ22の溝部24の撚りを示したものである。図8に示すものでは、光ファイバテープ心線25のスペーサ22への固定ピッチを溝部24の螺旋のピッチと略等しくし、光ファイバテープ心線25の反転位置で、接着剤等の樹脂30によって光ファイバテープ心線25をスペーサ22に固定している。
そして、このように光ファイバテープ心線25の捻回方向が反転する位置を固定することにより、光ファイバテープ心線25の捻回が確実に維持される。
Here, FIG. 8 shows the twist angle of the
And the twist of the optical fiber
なお、この光ファイバテープ心線25のスペーサ22への固定の仕方としては、溝部24内に接着剤等の樹脂30を充填して固定する方法以外にも、外被28を溝部24内へ入り込ませ溝部24内の空隙部分を小さくして固定する方法、あるいは溝部24の形状を光ファイバテープ心線25の捻回した姿勢に合わせて形成し、さらに長手方向で光ファイバテープ心線25の捻回と同期させるように形成して光ファイバテープ心線25の姿勢を維持する方法などがある。
As a method of fixing the
また、光ファイバテープ心線25のスペーサ22への固定ピッチは、前述したように、溝部24の螺旋のピッチと略同一あるいはそれ以上とすることが好ましく、例えば、溝部24の螺旋のピッチよりも小さいと、光ファイバテープ心線25が溝部24内で移動することができないために、光ケーブル20の曲げによって歪みが発生してしまう。
Further, as described above, the fixed pitch of the
次に、上記の光ケーブル20の一例として、スペーサ22の溝部24の螺旋ピッチが500mmであり、光ファイバテープ心線25の反転周期Λが500mm、捻回の振幅αが360°である光ケーブル20について説明する。
Next, as an example of the
図9は、スペーサ22の溝部24内における光ファイバテープ心線25の捻回の変化を示す断面模式図であり、図10は、スペーサ22の溝部24の角度と光ファイバテープ心線25の角度の長手方向における変化を示すグラフである。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a change in twisting of the
図9における上段a)〜i)の心線左捻回領域では、左撚りの溝部24に対して光ファイバテープ心線25も左捻回であり、図10に示すように、反転周期がスペーサ22の溝部24の螺旋ピッチに等しくされ、また、光ファイバテープ心線25の捻回の振幅が360°である。そのため、光ファイバテープ心線25は溝部24に対する撚り返しなしで収納されている。そして、i)の位置で光ファイバテープ心線25の捻回方向が左から右へ反転する。
9, the optical fiber
図9における下段i)〜a)の心線右捻回領域では、光ファイバテープ心線25の捻回方向が、図10に示すように、スペーサ22の溝部24とは反対に右捻回になるために、光ファイバテープ心線25の向きは、スペーサ22の溝部24の向きとは関係なく、溝部24に対して相対的に2回転(左に1回転する溝部24に対して光ファイバテープ心線25は右に1回転)されている。そして、a)の位置で光ファイバテープ心線25の捻回方向が右から左へ反転する。
このように、光ファイバテープ心線25の捻回方向が反転するa)及びi)の位置で、光ファイバテープ心線25が樹脂30によってスペーサ22に固定されている。
9, the twisting direction of the
Thus, the optical fiber
また、このように捻回された光ファイバテープ心線25は、a)の位置で光ファイバテープ心線25の長手方向における捻回角度の積分値がゼロになっており、a)〜i)〜a)の捻回を行う毎に右回り円偏光と左回り円偏光の群遅延差が補償される。
The twisted
上記のように光ファイバテープ心線25が収納された光ケーブル20を得るためには、スペーサ22の溝部24へ光ファイバテープ心線25を収納させつつ巻き付けるサプライ−巻き取り回転型集合機を用い、a)〜h)の区間の500mmでは、光ファイバテープ心線25を捻回させる心線捻回装置を回転させずに固定しておき、i)〜p)の区間では、スペーサ22が500mm進むあいだに光ファイバテープ心線25が右方向へ2回転するように心線捻回装置で捻りを与え、この動きを交互に連続して行う。
In order to obtain the
このとき、光ファイバテープ心線25を供給するサプライボビンも右方向に回転させ、光ファイバテープ心線25の撚りが溜まらないようにするのが好ましい。なお、ボビンの回転は必ずしも心線捻回装置の動きと同期させる必要はなく、平均して500mmに1回転するペースで回してもよく、この方が制御としては簡単であり、設備の簡素化による低コスト化に有利である。
At this time, it is preferable that the supply bobbin for supplying the
なお、上記の例では、光ファイバテープ心線25の捻回の反転周期Λとスペーサ22の溝部24の螺旋ピッチとを等しくし、光ファイバテープ心線25の捻回振幅αを360°とした場合を示したが、一般的には心線捻回装置は次のように制御される。
In the above example, the twist inversion period Λ of the
心線捻回角速度は、ωf=2π・v/P±α・v/Λ (rad/min)とされる。ただし、vは線速(m/min)である。ここで、上式における正負の符号は、心線捻回方向がスペーサ22の溝部24の撚り方向と同じときはマイナス、逆のときはプラスとし、周期的に速度を変動させる。また、心線サプライボビンの捻回速度は、ωb=2π・v/Pで定常的に一方向に回転させる。
The cord twist angular velocity is ωf = 2π · v / P ± α · v / Λ (rad / min). However, v is a linear velocity (m / min). Here, the positive and negative signs in the above equation are negative when the twist direction of the core wire is the same as the twist direction of the
このように、上記実施形態に係る光ケーブルによれば、長手方向に捻回方向を周期的に変えて光ファイバ心線26を捻回させることにより、光ファイバ心線26が元々有している直交する偏波モード分散の平均化を図るとともに、円偏光の群遅延差を長手方向で補償して捻回による偏波モード分散の低減も図ることができる。
つまり、各種原因によって光ファイバ心線26に生じる偏波モード分散を確実に抑えることができる。
As described above, according to the optical cable according to the above-described embodiment, the optical
That is, polarization mode dispersion generated in the
なお、上記の例では説明の便宜上、2心の光ファイバ心線26を一体化した2心の光ファイバテープ心線25を収納した光ケーブル20を例として挙げたが、光ファイバ心線26の収納形態としては、2心の光ファイバテープ心線25に限らない。
In the above example, for convenience of explanation, the
図11に示す光ケーブル20aは、溝部24内に、単心の光ファイバ心線26を複数本収納し、これら複数本の光ファイバ心線26を左右方向へ周期的に捻回させたものである。なお、この単心の光ファイバ心線26を溝部24へ収納する場合、これら単心の光ファイバ心線26同士を撚り合わせても良い。
An
また、図12に示す光ケーブル20bは、複数本(例えば4本)の光ファイバ心線26を並列させて樹脂によってテープ状に一体化した光ファイバテープ心線31を積層してまとめたスタックを溝部24内に収納し、このスタックを左右方向へ周期的に捻回させたものである。
In addition, the
さらに、図13に示す光ケーブル20cは、複数本(例えば8本)の光ファイバ心線26を束ねて樹脂によって一体化した多心ユニット33として溝部24内に収納し、この多心ユニット33を左右方向へ周期的に捻回させたものである。
そして、これらの光ケーブル20a,20b,20cに示した何れの収納形態の場合も、それぞれの光ファイバ心線26が周期的に反転されて捻回されているので、円偏光の群遅延差を長手方向で補償して捻回によるPMDを良好に低減させることができる。
Further, the
In any of the housing forms shown in these
一方向撚りのスペーサの溝部内に、各種異なる収納形態で光ファイバ心線を収納した各種光ケーブルのPMDの測定を行った。 The PMD of various optical cables in which optical fiber core wires were housed in various housing forms in the groove portions of the unidirectionally twisted spacers was measured.
(実施例1)
(光ケーブルのタイプ)
図6に示すように、スペーサ22の溝部24内に、2心の光ファイバテープ心線25を収納した2心光ファイバテープ心線収納型光ケーブルを用いた。
Example 1
(Optical cable type)
As shown in FIG. 6, a two-core optical fiber ribbon-contained optical cable in which two
(収納構造及び測定結果)
上記の光ケーブルにおいて、本発明に対応するものとして、捻回反転ピッチΛ、捻回角度振幅αの異なる構造1から8の光ケーブルを用意し、比較例として光ファイバ心線に捻回を反転させない従来タイプの光ケーブルを用意した。
構造1から8、比較例のそれぞれの光ケーブルにおける具体的な収納形態及び偏波モード分散の測定結果を表1に示す。
なお、スペーサ22の溝部24の螺旋ピッチは全て500mmとし、比較例では、この溝部に合わせて光ファイバテープ心線を長手方向へ一方向撚りした構造(すなわち撚り返しなし)とした。
(Storage structure and measurement results)
In the above optical cable, as an example corresponding to the present invention, optical
Table 1 shows specific storage configurations and polarization mode dispersion measurement results for optical cables of
Note that the spiral pitch of the
表1からわかるように、2心の光ファイバテープ心線25の捻回方向を周期的に反転させた本発明を適応させた構造1から8の光ケーブルでは、何れも、PMDqが抑えられ、溝部の螺旋ピッチに合わせて一方向に捻回させた比較例よりも小さくなることがわかった。
As can be seen from Table 1, in the optical
また、構造1から4の光ケーブルでは、PMDqがIECの推奨基準値0.5ps/km1/2以下を満たしており、構造5から8の光ケーブルではPMDqがIECの別の推奨基準値0.2ps/km1/2以下を満たしている。
Further, PMDq satisfies the IEC recommended standard value of 0.5 ps / km 1/2 or less in the optical cables having the
(実施例2)
(光ケーブルのタイプ)
図11に示すように、スペーサ22の溝部24内に、複数の単心の光ファイバ心線26を収納した単心光ファイバ心線収納型光ケーブルを用いた。
(収納構造及び測定結果)
上記の光ケーブルにおいて、本発明に対応するものとして、捻回反転ピッチΛ、捻回角度振幅αの異なる構造1から8の光ケーブルを用意し、比較例として光ファイバ心線に捻回を反転させない従来タイプの光ケーブルを用意した。
構造1から8、比較例のそれぞれの光ケーブルにおける具体的な収納形態及び偏波モード分散の測定結果を表2に示す。
なお、スペーサ22の溝部24の螺旋ピッチは全て500mmとし、比較例では、この溝部に合わせて光ファイバ心線を長手方向へ一方向撚りした構造とした。
(Example 2)
(Optical cable type)
As shown in FIG. 11, a single-core optical fiber housing type optical cable in which a plurality of single-core
(Storage structure and measurement results)
In the above optical cable, as an example corresponding to the present invention, optical
Table 2 shows specific storage configurations and polarization mode dispersion measurement results for the optical cables of
Note that the spiral pitch of the
表2からわかるように、単心の光ファイバ心線26の捻回方向を周期的に反転させた本発明を適応させた構造1から8の光ケーブルでは、何れも、PMDqが抑えられ、溝部の螺旋ピッチに合わせて一方向に捻回させた比較例よりも小さくなることがわかった。
As can be seen from Table 2, in the optical cables having the
また、構造1から4の光ケーブルでは、PMDqがIECの推奨基準値0.5ps/km1/2以下を満たしており、構造5から8の光ケーブルではPMDqがIECの別の推奨基準値0.2ps/km1/2以下を満たしている。
In the optical cables having the
(実施例3)
(光ケーブルのタイプ)
図12に示すように、スペーサ22の溝部24内に、複数心の光ファイバテープ心線32を積層させたスタックを収納したスタック収納型光ケーブルを用いた。
(Example 3)
(Optical cable type)
As shown in FIG. 12, a stack housing type optical cable in which a stack in which a plurality of
(収納構造及び測定結果)
上記の光ケーブルにおいて、本発明に対応するものとして、捻回反転ピッチΛ、捻回角度振幅αの異なる構造1から8の光ケーブルを用意し、比較例として光ファイバ心線に捻回を反転させない従来タイプの光ケーブルを用意した。
構造1から8、比較例のそれぞれの光ケーブルにおける具体的な収納構造及び偏波モード分散の測定結果を表3に示す。
なお、スペーサ22の溝部24の螺旋ピッチは全て500mmとし、比較例では、この溝部に合わせて光ファイバテープ心線32を長手方向へ一方向撚りした構造とした。
(Storage structure and measurement results)
In the above optical cable, as an example corresponding to the present invention, optical
Table 3 shows specific storage structures and polarization mode dispersion measurement results for the optical cables of
In addition, the spiral pitch of the
表3からわかるように、スタック32の捻回方向を周期的に反転させた本発明を適応させた構造1から8の光ケーブルでは、何れも、偏波モード分散の平均PMDq、最大値PMDが抑えられ、溝部の螺旋ピッチに合わせて一方向に捻回させた比較例よりも小さくなることがわかった。
As can be seen from Table 3, in the optical cables having the
また、構造1から4の光ケーブルでは、PMDqがIECの推奨基準値0.5ps/km1/2以下を満たしており、構造5から8の光ケーブルではPMDqがIECの別の推奨基準値0.2ps/km1/2以下を満たしている。
In the optical cables having the
20,20a,20b,20c 光ケーブル
21,21a,21b,21c ケーブルコア
22 スペーサ
24 溝部
26 光ファイバ心線
25,32 光ファイバテープ心線
20, 20a, 20b,
Claims (6)
前記光ファイバ心線は、長手方向に捻回方向を周期的に変えて捻回された状態で前記溝部内に収納されていることを特徴とする光ケーブル。 An optical cable comprising a cable core in which an optical fiber core wire is housed in the groove portion of the spacer formed by applying a unidirectional twisted spiral groove portion on the outer periphery,
The optical fiber, wherein the optical fiber core is housed in the groove in a twisted state in which the twisting direction is periodically changed in the longitudinal direction.
前記光ファイバ心線は、その長手方向における捻回角度の積分値がゼロになる部分が、長手方向に周期的に存在することを特徴とする光ケーブル。 The optical cable according to claim 1,
The optical fiber is an optical cable characterized in that a portion where the integral value of the twist angle in the longitudinal direction is zero periodically exists in the longitudinal direction.
前記光ファイバ心線が前記溝部内に収納される前の状態での偏波モード分散が1.0ps/km1/2以下であって、
該光ファイバ心線の捻回角度の振幅が40゜以上であって、
該捻回角度の振幅αと、捻回方向の反転ピッチΛが、次式の関係を満たすことを特徴とする光ケーブル。
Λ≦1.3×(α−24)1/2 The optical cable according to claim 1 or 2,
Polarization mode dispersion in a state before the optical fiber core is housed in the groove is 1.0 ps / km 1/2 or less,
The twist angle of the optical fiber is 40 ° or more,
An optical cable characterized in that the twist angle amplitude α and the twist direction reversal pitch Λ satisfy the following relationship:
Λ ≦ 1.3 × (α−24) 1/2
前記光ファイバ心線が前記溝部内に収納される前の状態での偏波モード分散が0.5ps/km1/2以下であって、
該光ファイバ心線の捻回角度の振幅が50゜以上であって、
該捻回角度の振幅αと、捻回方向の反転ピッチΛが、次式の関係を満たすことを特徴とする光ケーブル。
Λ≦2.0×(α−24)1/2 The optical cable according to claim 1 or 2,
Polarization mode dispersion in a state before the optical fiber core is housed in the groove is 0.5 ps / km 1/2 or less,
The twist angle of the optical fiber is 50 ° or more,
An optical cable characterized in that the twist angle amplitude α and the twist direction reversal pitch Λ satisfy the following relationship:
Λ ≦ 2.0 × (α−24) 1/2
前記光ファイバ心線の捻回方向の反転ピッチが、前記溝部の螺旋ピッチ以上であることを特徴とする光ケーブル。 An optical cable according to any one of claims 1 to 4,
An optical cable, wherein an inversion pitch in a twisting direction of the optical fiber core wire is equal to or greater than a helical pitch of the groove.
前記光ファイバ心線は、その捻回方向が反転する位置で、前記スペーサに固定されていることを特徴とする光ケーブル。 An optical cable according to any one of claims 1 to 5,
The optical fiber, wherein the optical fiber core wire is fixed to the spacer at a position where the twisting direction is reversed.
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