JPH03114011A - 超伝導体被覆光ファイバケーブル - Google Patents
超伝導体被覆光ファイバケーブルInfo
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- JPH03114011A JPH03114011A JP1253535A JP25353589A JPH03114011A JP H03114011 A JPH03114011 A JP H03114011A JP 1253535 A JP1253535 A JP 1253535A JP 25353589 A JP25353589 A JP 25353589A JP H03114011 A JPH03114011 A JP H03114011A
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- optical fiber
- coated optical
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- coefficient
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4407—Optical cables with internal fluted support member
- G02B6/4408—Groove structures in support members to decrease or harmonise transmission losses in ribbon cables
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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］
この発明は超伝導体被覆光ファイバを用いた超伝導体被
覆光ファイバケーブルに係わり、特に多心、高密度の超
伝導体被覆光ファイバケーブルに関する。
覆光ファイバケーブルに係わり、特に多心、高密度の超
伝導体被覆光ファイバケーブルに関する。
［従来の技術］
従来より、電力エネルギ伝送と信号伝送を同時に可能に
するものとして金属被覆光ファイバがあるが、最近更に
大電力のエネルギ伝送ができる超伝導体被覆光ファイバ
が提案されている（例えば特開昭６３−２５００１３号
、特開昭６３−２５４６０７号、特開昭６３−２５００
１７号、特開昭６３−２５００１８号など）。
するものとして金属被覆光ファイバがあるが、最近更に
大電力のエネルギ伝送ができる超伝導体被覆光ファイバ
が提案されている（例えば特開昭６３−２５００１３号
、特開昭６３−２５４６０７号、特開昭６３−２５００
１７号、特開昭６３−２５００１８号など）。
これは第４図に示すように、光ファイバ１ｏの外周にス
パッタ法により酸化物超伝導体の薄膜２０を設け、その
外周に液晶高分子から成る被覆３０を施したものである
。このような光フアイバ心線は、液体窒素温度（７７に
＝−１９６℃）に冷却して、超伝導体薄膜２０により大
電力のエネルギ伝送を行うと同時に光ファイバ１ｏによ
り大容量の信号伝送を行うことができる。この場合、超
伝導体は薄膜でも大電力のエネルギ伝送が可能なので従
来の金属被覆光ファイバのように伝送損失がなく、また
液体窒素温度においても伝送損失増加はみられない。
パッタ法により酸化物超伝導体の薄膜２０を設け、その
外周に液晶高分子から成る被覆３０を施したものである
。このような光フアイバ心線は、液体窒素温度（７７に
＝−１９６℃）に冷却して、超伝導体薄膜２０により大
電力のエネルギ伝送を行うと同時に光ファイバ１ｏによ
り大容量の信号伝送を行うことができる。この場合、超
伝導体は薄膜でも大電力のエネルギ伝送が可能なので従
来の金属被覆光ファイバのように伝送損失がなく、また
液体窒素温度においても伝送損失増加はみられない。
ところで、従来光フアイバケーブルは、例えば第５図に
示すように中心に鋼線、繊維強化プラスチックス（ＦＲ
Ｐ）等のテンションメンバ４０を配し、その周囲に光フ
アイバ心線１０を撚り合せてこれを緩衝層５０でおおい
、更にＰＥ、ＬＡＰ等のシース（外被）６０を施したも
の、あるいは第６図に示すように、アルミニウム、プラ
スチック等のスペーサ７０の溝内に光フアイバ心線１０
又は光フアイバ心線を撚り合せたものを収納し、シース
６０を施したものがある。
示すように中心に鋼線、繊維強化プラスチックス（ＦＲ
Ｐ）等のテンションメンバ４０を配し、その周囲に光フ
アイバ心線１０を撚り合せてこれを緩衝層５０でおおい
、更にＰＥ、ＬＡＰ等のシース（外被）６０を施したも
の、あるいは第６図に示すように、アルミニウム、プラ
スチック等のスペーサ７０の溝内に光フアイバ心線１０
又は光フアイバ心線を撚り合せたものを収納し、シース
６０を施したものがある。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前述の第４図のような超伝導体被覆光ファイバ
をこのような従来のケーブル構成部材例えば被覆鋼線テ
ンションメンバ、プラスチックシース材、アルミニウム
スペーサ等を用いてケーブルとした場合には、これらケ
ーブル構成部材の線膨張係数は石英ガラスに比べ大きい
（例えば鋼線は約１×１０−６℃−１、プラスチックは
約１×１０−４℃−１、アルミニウムは２．３Ｘ１０−
’℃−１である）ので液体窒素温度のような超伝導体被
覆光ファイバ使用条件下ではこれら構成部材が収縮して
しまい、このため伝送損失増加が発生するという問題が
ある。従って、超伝導体被覆光ファイバが有する高い伝
送性能がケーブルにおいては全く発揮することができな
かった。
をこのような従来のケーブル構成部材例えば被覆鋼線テ
ンションメンバ、プラスチックシース材、アルミニウム
スペーサ等を用いてケーブルとした場合には、これらケ
ーブル構成部材の線膨張係数は石英ガラスに比べ大きい
（例えば鋼線は約１×１０−６℃−１、プラスチックは
約１×１０−４℃−１、アルミニウムは２．３Ｘ１０−
’℃−１である）ので液体窒素温度のような超伝導体被
覆光ファイバ使用条件下ではこれら構成部材が収縮して
しまい、このため伝送損失増加が発生するという問題が
ある。従って、超伝導体被覆光ファイバが有する高い伝
送性能がケーブルにおいては全く発揮することができな
かった。
更に、このような超伝導体被覆光ファイバについても通
常の光ケーブルと同様、多数のものを用いる場合には高
密度化を図る必要があるが、従来の方法では前述の性能
上の問題だけでな（、高密度化にも限界があった。
常の光ケーブルと同様、多数のものを用いる場合には高
密度化を図る必要があるが、従来の方法では前述の性能
上の問題だけでな（、高密度化にも限界があった。
［発明の目的コ
この発明は、このような従来の問題点を解決し、伝送損
失増加を大幅に低減することができ、且つ、多心の超伝
導体被覆光ファイバを高密度に収容した超伝導体被覆光
ファイバケーブルを提供することを目的とする。
失増加を大幅に低減することができ、且つ、多心の超伝
導体被覆光ファイバを高密度に収容した超伝導体被覆光
ファイバケーブルを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成する本発明の超伝導体被覆光ファ
イバケーブルは、外周の長手方向に複数の凹溝を有する
スペーサと、該スペーサの各凹溝に配置された複数の超
伝導体被覆光ファイバと、スペーサ及び超伝導体被覆光
ファイバを被覆する外被とを有し、且つスペーサ及び外
被は各々超伝導体被覆光ファイバの線膨張係数と実質的
に等しい線膨張係数を有する材料から成るものである。
イバケーブルは、外周の長手方向に複数の凹溝を有する
スペーサと、該スペーサの各凹溝に配置された複数の超
伝導体被覆光ファイバと、スペーサ及び超伝導体被覆光
ファイバを被覆する外被とを有し、且つスペーサ及び外
被は各々超伝導体被覆光ファイバの線膨張係数と実質的
に等しい線膨張係数を有する材料から成るものである。
ここでスペーサの凹溝に配置される超伝導体被覆光ファ
イバとしては、複数本の超伝導体被覆光ファイバを一括
被覆したテープ状のものが高密度化を図る点で好ましい
。この場合、−括被覆に用いる材料も超伝導体被覆光フ
ァイバと実質的に等しい線膨張係数の材料を用いる。
イバとしては、複数本の超伝導体被覆光ファイバを一括
被覆したテープ状のものが高密度化を図る点で好ましい
。この場合、−括被覆に用いる材料も超伝導体被覆光フ
ァイバと実質的に等しい線膨張係数の材料を用いる。
尚、超伝導体被覆光ファイバに使用されるコア材料は石
英ガラスが一般的である。従って光ファイバのコアを石
英ガラスとした場合、石英ガラスの線膨張係数は４Ｘ１
０−７℃−１であるので、スペーサ、外被及び−括被覆
の材料の線膨張係数αはαｌ＜１０−’℃−１であるこ
とが好ましい。
英ガラスが一般的である。従って光ファイバのコアを石
英ガラスとした場合、石英ガラスの線膨張係数は４Ｘ１
０−７℃−１であるので、スペーサ、外被及び−括被覆
の材料の線膨張係数αはαｌ＜１０−’℃−１であるこ
とが好ましい。
［実施例］
以下、本発明の超伝導体被覆光ファイバケーブルを実施
例に基づき説明する。
例に基づき説明する。
第１図は本発明の超伝導体被覆光ファイバケーブルの一
実施例の断面図を示すもので、超伝導体被覆光ファイバ
ケーブルはスペーサ１と、テープ状超伝導体被覆光ファ
イバ２と外被３とから成る。
実施例の断面図を示すもので、超伝導体被覆光ファイバ
ケーブルはスペーサ１と、テープ状超伝導体被覆光ファ
イバ２と外被３とから成る。
スペーサ１は線膨張係数αが超伝導体被覆光ファイバ２
の線膨張係数と実質的に等しい低膨張材料から成る線状
の部材で、その外周の長手方向に複数（図では４つ）の
凹溝１１を有しており、この凹溝１１にテープ状超伝導
体被覆光ファイバ２が配列されている。このような低熱
膨張材料として芳香族ポリエステル、芳香族・脂肪族ポ
リエステル、芳香族ポリ（エステル・アミド）、芳香族
・脂肪族ポリ（エステル・アミド）、芳香族ポリアゾメ
チン、芳香族ポリエステルカーボネート等、線膨張係数
αが約−５〜−８Ｘ１０−’°Ｃ−１の液晶高分子が挙
げられる。
の線膨張係数と実質的に等しい低膨張材料から成る線状
の部材で、その外周の長手方向に複数（図では４つ）の
凹溝１１を有しており、この凹溝１１にテープ状超伝導
体被覆光ファイバ２が配列されている。このような低熱
膨張材料として芳香族ポリエステル、芳香族・脂肪族ポ
リエステル、芳香族ポリ（エステル・アミド）、芳香族
・脂肪族ポリ（エステル・アミド）、芳香族ポリアゾメ
チン、芳香族ポリエステルカーボネート等、線膨張係数
αが約−５〜−８Ｘ１０−’°Ｃ−１の液晶高分子が挙
げられる。
凹溝の数は特に制限なく、又、このスペーサ１の外径及
び凹溝１１の幅、深さは凹溝１１に収容されるテープ状
超伝導体被覆光ファイバ２の寸法、枚数によって適宜選
択される。
び凹溝１１の幅、深さは凹溝１１に収容されるテープ状
超伝導体被覆光ファイバ２の寸法、枚数によって適宜選
択される。
この凹溝１１に配置されるテープ状超伝導体被覆光ファ
イバ２は、第２図に示すように−次被覆を設けた超伝導
体被覆光ファイバ４を複数本平列配置したものを前述の
液晶高分子等の低熱膨張材料で一括被覆２１したもので
ある。
イバ２は、第２図に示すように−次被覆を設けた超伝導
体被覆光ファイバ４を複数本平列配置したものを前述の
液晶高分子等の低熱膨張材料で一括被覆２１したもので
ある。
ここで超伝導体被覆光ファイバ４は第３図に示すように
、石英ガラス等から成る光ファイバ裸線４１の外周面に
超伝導体薄膜４２を設け、更に好ましくはこれを保護す
るために、シリコン樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹
脂等の一次被覆４３が設けられている。超伝導体は高い
超伝導体温度（例えば７７Ｋ）を有するものであって、
光フアイバ表面に成膜することができるものであればよ
く、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物や一般式Ｍ Ｉ ２
Ｍ ＩＩ ａＣｕ ａｏ ＋４＋ｙ （式中、ＭＩはＹ
ＳＬａ。
、石英ガラス等から成る光ファイバ裸線４１の外周面に
超伝導体薄膜４２を設け、更に好ましくはこれを保護す
るために、シリコン樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹
脂等の一次被覆４３が設けられている。超伝導体は高い
超伝導体温度（例えば７７Ｋ）を有するものであって、
光フアイバ表面に成膜することができるものであればよ
く、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ系酸化物や一般式Ｍ Ｉ ２
Ｍ ＩＩ ａＣｕ ａｏ ＋４＋ｙ （式中、ＭＩはＹ
ＳＬａ。
Ｙｂ、Ｌｕ、５ｃＳＡＮ、Ｂを示し、ＭＩＩはＢａ。
５ｖＳＣａを示す。又、−１＞ｙ＞２．５である）で表
わされる酸化物超伝導体が挙げられる。
わされる酸化物超伝導体が挙げられる。
このテープ状超伝導体被覆光ファイバ２は、超伝導体被
覆光ファイバ４として外径２５０μｍのものを４本用い
た場合、厚さ０ 、４ ｍｍ、幅１．３ｍｍ程度とする
ことができる。
覆光ファイバ４として外径２５０μｍのものを４本用い
た場合、厚さ０ 、４ ｍｍ、幅１．３ｍｍ程度とする
ことができる。
このテープ状超伝導体被覆光ファイバ２には各々肥料す
ることができるように着色あるいはマーキング２２が施
しであるのが好ましい。着色あるいはマーキングは一括
被覆２１上に設けても、超伝導体被覆光ファイバ４の一
次被覆に設けてもよい。
ることができるように着色あるいはマーキング２２が施
しであるのが好ましい。着色あるいはマーキングは一括
被覆２１上に設けても、超伝導体被覆光ファイバ４の一
次被覆に設けてもよい。
このように構成されるテープ状超伝導体被覆光ファイバ
２は、スペーサ１の凹溝１１に複数枚を積み重ねるよう
にして収容される。これによりケーブルの高密度化を図
ることができる。
２は、スペーサ１の凹溝１１に複数枚を積み重ねるよう
にして収容される。これによりケーブルの高密度化を図
ることができる。
外被３はスペーサ１と同様に線膨張係数の低い液晶高分
子等の材料により形成する。更に、その外周にＰＶＣ，
ＦＲＰ、ＰＥ等の外層を設けてもよい。
子等の材料により形成する。更に、その外周にＰＶＣ，
ＦＲＰ、ＰＥ等の外層を設けてもよい。
実施例１
光ファイバ４１として、モードフィールド径１０μｍ１
外径１２５μｍの８Ｍファイバを用い、これにＹＢａＣ
ｕ系（ＹｔＢａ４ＣｕａＯｔｓ）酸化物超伝導体薄膜４
２（膜厚１μｍ）をスパッタリングにより形成した。こ
の超伝導体被覆光ファイバにＵＶ硬化ウレタンアクリレ
ートの一次被覆４３を施し、外径２５０μｍの超伝導体
被覆光ファイバ４を得た。
外径１２５μｍの８Ｍファイバを用い、これにＹＢａＣ
ｕ系（ＹｔＢａ４ＣｕａＯｔｓ）酸化物超伝導体薄膜４
２（膜厚１μｍ）をスパッタリングにより形成した。こ
の超伝導体被覆光ファイバにＵＶ硬化ウレタンアクリレ
ートの一次被覆４３を施し、外径２５０μｍの超伝導体
被覆光ファイバ４を得た。
次いで、上述の超伝導体被覆光ファイバ４本を線膨張係
数αが一６Ｘ１０−’℃−１である芳香族系液晶高分子
（ベクトラＡ−９００：商品名、ポリプラスチックス（
…製）で−括被覆し、幅１ 、３ ｍｍ。
数αが一６Ｘ１０−’℃−１である芳香族系液晶高分子
（ベクトラＡ−９００：商品名、ポリプラスチックス（
…製）で−括被覆し、幅１ 、３ ｍｍ。
厚み０．４ｍｍのテープ状超伝導体被覆光ファイバ２を
得た。
得た。
一方、前述と同様の液晶高分子（ベクトラＡ−９００）
から成り、外周に４つの凹溝（溝幅１゜５ ｍｍ、深さ
２ 、０ ｍｍ）を設けた外径８ｍｍφのスペーサ１を
形成し、各凹溝１１にそれぞれ４枚のテープ状超伝導体
被覆光ファイバ２を収納した後、前述と同様の液晶高分
子（ベクトラＡ−９００）を用いて外被３を施し、外径
１５ｍｍの超伝導体被覆光ファイバケーブルを得た。
から成り、外周に４つの凹溝（溝幅１゜５ ｍｍ、深さ
２ 、０ ｍｍ）を設けた外径８ｍｍφのスペーサ１を
形成し、各凹溝１１にそれぞれ４枚のテープ状超伝導体
被覆光ファイバ２を収納した後、前述と同様の液晶高分
子（ベクトラＡ−９００）を用いて外被３を施し、外径
１５ｍｍの超伝導体被覆光ファイバケーブルを得た。
この超伝導体被覆光ファイバケーブルについて、７７Ｋ
における伝送損失増加を測定した。又、７７Ｋ（−１９
６℃）と８０°Ｃの５サイクルの温度変化を与えた後、
その伝送損失変動を測定した（Ｈ／Ｃサイクル特性）。
における伝送損失増加を測定した。又、７７Ｋ（−１９
６℃）と８０°Ｃの５サイクルの温度変化を与えた後、
その伝送損失変動を測定した（Ｈ／Ｃサイクル特性）。
結果を下表に示す。
比較例
実施例１と同様の超伝導体被覆光ファイバ４の各々に液
晶高分子被覆を施したもの６本をＦＲＰテンションメン
バの外周に撚り合せた後、ポリエチレンシースを施し、
外径１５ｍｍの６心ケーブルを形成し、実施例１と同様
の特性テストを行った。
晶高分子被覆を施したもの６本をＦＲＰテンションメン
バの外周に撚り合せた後、ポリエチレンシースを施し、
外径１５ｍｍの６心ケーブルを形成し、実施例１と同様
の特性テストを行った。
表
（単位： ｄＢ／Ｋｍ）
表からも明らかなように、従来のケーブル製造技術によ
る場合はケーブルにすることによって超伝導体被覆光フ
ァイバの特性が損われるのに対し、本実施例の超伝導体
被覆光ファイバケーブルでは極低温下でも超伝導体被覆
光ファイバの優れた特性を維持でき、伝送損失増加を大
幅に低減することができた。又、比較例では１５ｍｍの
ケーブルで６心であるのに対し、本発明によれば同型の
ケーブルで６４ （４ｘ４ｘ４）心とすることができた
。
る場合はケーブルにすることによって超伝導体被覆光フ
ァイバの特性が損われるのに対し、本実施例の超伝導体
被覆光ファイバケーブルでは極低温下でも超伝導体被覆
光ファイバの優れた特性を維持でき、伝送損失増加を大
幅に低減することができた。又、比較例では１５ｍｍの
ケーブルで６心であるのに対し、本発明によれば同型の
ケーブルで６４ （４ｘ４ｘ４）心とすることができた
。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように、本発明の超伝導体
被覆光ファイバケーブルによれば、ケーブルの構成部材
として特定の低熱膨張率の材料を用いたので、超伝導体
被覆光ファイバの優れた伝送特性を発揮でき伝送損失増
加が極めて少ない。
被覆光ファイバケーブルによれば、ケーブルの構成部材
として特定の低熱膨張率の材料を用いたので、超伝導体
被覆光ファイバの優れた伝送特性を発揮でき伝送損失増
加が極めて少ない。
また、超伝導体被覆光ファイバとしてテープ状に構成し
たものを用いたので、高密度に充填することが可能とな
った。
たものを用いたので、高密度に充填することが可能とな
った。
第１図は本発明の超伝導体被覆光ファイバケーブルの一
実施例の断面図、第２図はテープ状超伝導体被覆光ファ
イバの断面図、第３図は超伝導体被覆光ファイバの断面
図、第４図は従来の超伝導体被覆光ファイバの断面図、
第５図及び第６図はそれぞれ従来の光フアイバケーブル
の断面図である。 ・・・・・・スペーサ ト・・・凹溝 ・・・・・・テープ状超伝導体被覆光ファイバト・・・
−括被覆 ・・・・・・外被 ・・・・・・超伝導体被覆光ファイバ
実施例の断面図、第２図はテープ状超伝導体被覆光ファ
イバの断面図、第３図は超伝導体被覆光ファイバの断面
図、第４図は従来の超伝導体被覆光ファイバの断面図、
第５図及び第６図はそれぞれ従来の光フアイバケーブル
の断面図である。 ・・・・・・スペーサ ト・・・凹溝 ・・・・・・テープ状超伝導体被覆光ファイバト・・・
−括被覆 ・・・・・・外被 ・・・・・・超伝導体被覆光ファイバ
Claims (1)
- 外周の長手方向に複数の凹溝を有するスペーサと、該ス
ペーサの各凹溝に配置された複数の超伝導体被覆光ファ
イバと、前記スペーサ及び前記超伝導体被覆光ファイバ
を被覆する外被とを有し、且つ前記スペーサ及び前記外
被は各々前記超伝導体被覆光ファイバの線膨張係数と実
質的に等しい線膨張係数を有する材料から成ることを特
徴とする超伝導体被覆光ファイバケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253535A JPH03114011A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 超伝導体被覆光ファイバケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253535A JPH03114011A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 超伝導体被覆光ファイバケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03114011A true JPH03114011A (ja) | 1991-05-15 |
Family
ID=17252721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1253535A Pending JPH03114011A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 超伝導体被覆光ファイバケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03114011A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154599A (en) * | 1998-06-16 | 2000-11-28 | Christopher M. Rey | Superconducting wires fabricated using thin optical fibers |
| US6946428B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-09-20 | Christopher M. Rey | Magnesium -boride superconducting wires fabricated using thin high temperature fibers |
| US8007186B2 (en) * | 2005-09-22 | 2011-08-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of constructing a normal joint structure of a superconducting cable |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1253535A patent/JPH03114011A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154599A (en) * | 1998-06-16 | 2000-11-28 | Christopher M. Rey | Superconducting wires fabricated using thin optical fibers |
| US6946428B2 (en) * | 2002-05-10 | 2005-09-20 | Christopher M. Rey | Magnesium -boride superconducting wires fabricated using thin high temperature fibers |
| US8007186B2 (en) * | 2005-09-22 | 2011-08-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of constructing a normal joint structure of a superconducting cable |
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