JPH10115736A - 光ファイバ単心線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時に最外保護被覆層が収縮することによ
り生じる光ファイバの低温損失増を、ほぼ確実に０．１
dB/km 以下に抑制する。 【解決手段】 光ファイバ単心線１０は、外径２５０μ
ｍの光ファイバ素線１２と、この光ファイバ素線１２の
上に被覆された外径０．５ｍｍの最外保護被覆層１４と
から成っている。この最外保護被覆層１４は、−２０℃
におけるヤング率が、６０ｋｇｆ／ｍｍ² 以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを紫外
線硬化型樹脂等により被覆して形成された光ファイバ単
心線の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信等に使用される光ファイバ単心線
は、一般に、図４に示すように、コア２２とクラッド２
４とから成る光ファイバ１６と、この光ファイバ１６の
上に被覆された被覆層１８とから成っている。なお、図
示の光ファイバ単心線１０では、被覆層１８は、光ファ
イバ１６の上に被覆されシリコン等の熱硬化性樹脂から
成る１次被覆層１８Ａと、この１次被覆層１８Ａの上に
被覆されナイロン等の熱可塑性樹脂から成る２次被覆層
１８Ｂとから成っている。

【０００３】この光ファイバ単心線１０は、例えば、屋
外に布設された図５に示す光ファイバテープ心線１の各
光ファイバ素線２と接続されて、光通信網を家屋内に引
き込むドロップケーブルとして使用されることがある。
この図５に示す光ファイバテープ心線１の各光ファイバ
素線２は、通常、２５０μｍの外径ｄ_t （図５参照）を
有している。しかし、一方で、図４に示す一般的な光フ
ァイバ単心線１０は、屋内配線の際の取扱性や種々の外
的環境からの保護等を考慮して、通常、被覆層１８を施
した外径ｄ₁ （図４参照）が、約０．９ｍｍと、２５０
μｍよりも大きく形成されており、光ファイバテープ心
線１の各光ファイバ素線２の外径ｄ_t と一致していなか
った。

【０００４】このため、例えば、図５に示す４心の光フ
ァイバテープ心線１に、４本の図４に示す光ファイバ単
心線１０を接続する場合、４本の光ファイバ単心線１０
を平行に密接して並べても、これらの４本の光ファイバ
単心線１０の光ファイバ１６と光ファイバテープ心線１
の光ファイバとの位置が整合しないため、一括して接続
することができず、従来は、結局、図５に示す光ファイ
バテープ心線１を単心分離して接続する必要があった。
従って、合計４回の接続が必要であったため、接続の作
業効率が悪かった。

【０００５】この問題を解決するためには、光ファイバ
単心線１０を、図１に示すように、光ファイバ１６と、
この光ファイバ１６の上に被覆された被覆層１８（１次
被覆層１８Ａ及び２次被覆層１８Ｂ）と、この被覆層１
８の上に被覆された着色層２０とから構成された外径ｄ
₂ （図１参照）が２５０μｍの光ファイバ素線１２の上
に、更に、紫外線硬化型樹脂等から形成された最外層保
護被覆１４を被覆して形成することが考えられる。

【０００６】このような光ファイバ単心線１０において
は、この最外層保護被覆１４により、光ファイバ素線１
２の容易な取扱性、外的環境からの保護を確保しつつ、
接続時には、図２に示すように、最外層保護被覆１４を
剥ぎ取るだけで、上述した外径ｄ₂ が２５０μｍの光フ
ァイバ素線１２が露出する。この場合、この露出した光
ファイバ素線１２の外径ｄ₂ は、図５に示す光ファイバ
テープ心線１の各光ファイバ素線２の外径ｄ_t と一致す
るため、光ファイバテープ心線１を単心分離することな
く、４本の光ファイバ単心線１０の光ファイバ素線１２
を単に平行に密接して並べるだけで、これらを光ファイ
バテープ心線１の４本の光ファイバ素線２と接続するこ
とができる。すなわち、１回の接続作業で済むため、接
続の作業効率が向上する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような光
ファイバ単心線１０とした場合、低温時において、内部
の光ファイバ１６よりも、最外層保護被覆１４の方が大
きく収縮すると、図６に示すように、光ファイバ１６が
最外層保護被覆１４の収縮により強制的に収縮させられ
て、光ファイバ１６に収縮歪みが生じ、伝送損失が増大
するおそれがある（いわゆるマイクロベンド）。

【０００８】この場合、この光ファイバ１６の低温損失
増（低温により外側の被覆が収縮することにより生じる
伝送損失増）として許容される範囲は、一般に、０．１
dB/km である。このため、最外層保護被覆１４を形成し
た光ファイバ単心線１０においても、通常の使用環境温
度のうちの最低温度と考えられる−２０℃における光フ
ァイバ１６の低温損失増を、少なくとも０．１dB/km 以
下に抑えることが必要となる。

【０００９】本発明の課題は、上記の問題点を解決する
ため、容易な接続作業性を有しつつ、最外層保護被覆が
低温時に収縮することにより生じる光ファイバの収縮歪
みを低減して、光ファイバの低温損失増を０．１dB/km
以下に抑制することができる光ファイバ単心線を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するための手段として、コアとクラッドとから成る
光ファイバとこの光ファイバの上に被覆された被覆層と
から構成された外径２５０μｍの光ファイバ素線と、こ
の光ファイバ素線の上に更に被覆された最外層保護被覆
とから成る外径０．５ｍｍの光ファイバ単心線であっ
て、この最外層保護被覆は−２０℃におけるヤング率が
６０kgf/mm² 以下であることを特徴とする光ファイバ単
心線を提供するものである。

【００１１】なお、この場合、光ファイバ素線は、上記
被覆層の上に更に着色層が被覆されて構成されていても
よい。また、最外層保護被覆は、具体的には、紫外線硬
化型樹脂から形成することができる。

【００１２】このように、０．５ｍｍの外径を有する最
外層保護被覆の−２０℃におけるヤング率を６０kgf/mm
² 以下とすると、最外層保護被覆の低温時おける収縮を
抑制することができるため、光ファイバの収縮歪みが低
減し、後に述べる本発明の実施例から判るように、光フ
ァイバの低温損失増をほぼ確実に０．１dB/km 以下に抑
制することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して詳細に述べると、図１は本発明の光ファイバ単心線
１０を示し、この光ファイバ単心線１０は、光ファイバ
素線１２と、この光ファイバ素線１２の上に更に被覆さ
れた最外層保護被覆１４とから成っている。

【００１４】この光ファイバ素線１２は、図１に示すよ
うに、光ファイバ１６と、この光ファイバ１６の上に被
覆された被覆層１８と、この被覆層１８の上に被覆され
た着色層２０とから構成されている。

【００１５】光ファイバ１６は、周知のとおり、図１に
示すように、コア２２と、このコア２２の外周に位置す
るクラッド２４とから成り、図示の実施の形態では、光
通信に使用される一般的な１２５μｍの外径を有してい
る。なお、この光ファイバ１６としては、主に光通信に
用いられる石英系ファイバを使用することができるが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、ハラ
イドガラス系や多成分ガラス系等の他のガラス系ファイ
バや、プラスチック系ファイバを使用することもでき
る。

【００１６】被覆層１８は、例えば、ウレタンアクリレ
ート等の紫外線硬化型樹脂から形成することができる。
この場合、被覆層１８は、光ファイバ１６を、例えば、
樹脂押出機に通して、この光ファイバ１６の上に紫外線
硬化型樹脂を被覆し、その後、この紫外線硬化型樹脂が
施された光ファイバ１６を紫外線照射装置に通して、こ
の紫外線硬化型樹脂を硬化させることにより形成するこ
とができる。但し、必ずしも、この紫外線硬化型樹脂に
限定されるものではなく、他の、例えば、シリコン等の
熱硬化性樹脂や、ナイロン等の熱可塑性樹脂から被覆層
１８を形成することもできる。

【００１７】また、この被覆層１８は、図示の実施の形
態では、図１に示すように、光ファイバ１６の上に被覆
された１次被覆層１８Ａと、この１次被覆層１８Ａの上
に被覆された２次被覆層１８Ｂとから成っている。これ
らの１次及び２次被覆層１８Ａ、１８Ｂは、光ファイバ
１６の上にタンデムに押出被覆して形成することができ
る。なお、これらの１次被覆層１８Ａと２次被覆層１８
Ｂは、別々の材料から形成してもよいし、また、同じ材
料から形成してもよい。また、被覆層１８は、図示の実
施の形態と異なり、１層で形成してもよい。

【００１８】着色層２０は、例えば、顔料を含有した紫
外線硬化型樹脂を、図１に示すように、被覆層１８の上
に薄い塗膜状に被覆して形成することができる。この着
色層２０は、主に、接続時に光ファイバ素線１２を識別
するために被覆されるものであり、接続作業の効率を向
上する観点から、できるだけ設けることが望ましいが、
必要に応じて設ければ足り、必ずしも設けなくてもよ
い。

【００１９】本発明に用いられる以上の構成の光ファイ
バ素線１２の外径ｄ₂ （図１参照）は、２５０μｍに設
定されている。この外径ｄ₂ は、図５に示す光ファイバ
テープ心線１の光ファイバ素線２と同径である。従っ
て、接続時に、光ファイバ素線１２の外径ｄ₂ を調整す
ることなく、この光ファイバ素線１２を、光ファイバテ
ープ心線１の光ファイバ素線２にそのまま接続すること
ができる。

【００２０】最外層保護被覆１４は、本発明の光ファイ
バ単心線１０を図５に示す光ファイバテープ心線１に接
続する際に、図２に示すように、光ファイバ単心線１０
の接続端部において剥ぎ取られる。このように最外層保
護被覆１４を剥ぎ取るだけで、上述した外径ｄ₂ が２５
０μｍの光ファイバ素線１２が露出するため、光ファイ
バ単心線１０の接続端部における外径を切削加工等によ
り調整することなく、簡易に２５０μｍとすることがで
きる。従って、接続先である図５に示す光ファイバテー
プ心線１を単心分離することなく、露出した複数の光フ
ァイバ素線１２を、単に平行に密接して並べるだけで、
一括して１回の接続作業で光ファイバテープ心線１に接
続することができ、接続作業を容易かつ効率的に行うこ
とができる。

【００２１】また、この最外層保護被覆１４により、光
ファイバ単心線１０にある程度の大きさの外径ｄ₁ （図
１参照）が付与されるため、屋内配線の際に、細径の光
ファイバ素線１２を、容易に取扱うことができ、また、
光ファイバ１６を外的環境から充分に保護することもで
きる。

【００２２】本発明の光ファイバ単心線１０では、最外
層保護被覆１４がこれらの取扱の容易性等を充分に発揮
することができるように、この光ファイバ単心線１０の
外径ｄ₁ （＝最外層保護被覆１４の外径）を、０．５ｍ
ｍに設定している。

【００２３】本発明では、この外径ｄ₁ が０．５ｍｍの
最外層保護被覆１４（外径２５０μｍの光ファイバ素線
１２の上に被覆されているため、厚みｔ（図１参照）は
２５０μｍ）の−２０℃におけるヤング率を、６０kgf/
mm² 以下としている。

【００２４】このように、０．５ｍｍの外径ｄ₁ を有す
る最外層保護被覆１４の−２０℃におけるヤング率を６
０kgf/mm² 以下とすると、最外層保護被覆１４の低温時
おける収縮を抑制することができるため、光ファイバ１
６の収縮歪みが低減し、次に述べる本発明の実施例から
判るように、光ファイバ１６の−２０℃における低温損
失増をほぼ確実に０．１dB/km 以下に抑制することがで
きる。

【００２５】なお、この場合、例えば、最外層保護被覆
１４を形成する材料として、ヤング率の温度依存性の小
さな材料を適宜に選択することにより、外径が０．５ｍ
ｍの最外層保護被覆１４の−２０℃におけるヤング率を
６０kgf/mm² 以下とすることができる。この最外層保護
被覆１４を形成する材料としては、具体的には、ウレタ
ンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を挙げることがで
き、最外層保護被覆１４は、この紫外線硬化型樹脂を、
上述した光ファイバ素線１２の被覆層１８と同様の方法
で、光ファイバ素線１２の上に被覆して形成することが
できる。

【００２６】但し、最外層保護被覆１４のヤング率の調
整方法は、必ずしもこの材料の選択に限られるものでは
なく、外径ｄ₁ が０．５ｍｍの場合の−２０℃における
ヤング率を６０kgf/mm² 以下とすることができれば、他
の適宜な方法によって調整してもよいことは勿論であ
る。また、最外層保護被覆１４は、上記のように紫外線
硬化型樹脂から形成することが最も一般的と考えられる
が、外径ｄ₁ が０．５ｍｍの場合の−２０℃におけるヤ
ング率を６０kgf/mm² 以下とすることができれば、他の
材料から形成してもよい。

【００２７】

【実施例及び比較例】次いで、光ファイバ１６の低温損
失増を０．１dB/km 以下に抑制するために必要な最外層
保護被覆１４の−２０℃におけるヤング率の値を求めた
過程を、本発明の実施例及び種々の比較例を挙げながら
以下に説明すると共に、本発明の効果を立証する。

【００２８】まず、本発明の実施例及び比較例として、
外径が１２５μｍの石英ガラス系の光ファイバ１６の上
にウレタンアクリレートの１次被覆１８Ａ及び２次被覆
１８Ｂから成る被覆層１８を被覆し、また、この被覆層
１８の上に顔料を含有したウレタンアクリレートの着色
層２０を被覆した外径ｄ₂ が２５０μｍの光ファイバ素
線１２を製造し、この光ファイバ素線１２の上に、同じ
くウレタンアクリレートの最外層保護被覆１４を被覆し
て、外径ｄ₁ が０．５ｍｍの図１に示す光ファイバ単心
線１０を製造した。

【００２９】この場合において、本発明の実施例では最
外層保護被覆１４の−２０℃におけるヤング率を６０kg
f/mm² に設定し、また、いくつかの比較例では同じく最
外保護層１４の−２０℃におけるヤング率を、それぞ
れ、７０kgf/mm² （比較例１）、８７kgf/mm² （比
較例２）、１８６kgf/mm² （比較例３）、２２０kg
f/mm² （比較例４）に設定した。

【００３０】次いで、これらの５つの光ファイバ単心線
１０を−２０℃の環境下に置いて、この−２０℃におけ
る低温損失増を測定し、その結果を、図３及び下記の表
１に示した。なお、低温損失増の測定は、複数回にわた
って行い、図３及び表１では、各光ファイバ単心線１０
について得られた複数の低温損失増のうち最も良好な値
を表示した。但し、本発明の実施例については、最も低
温損失増が大きかった場合のデータも併記してある。

【００３１】

【表１】

【００３２】これらの図３及び表１から判るように、本
発明の実施例については、−２０℃における低温損失増
が０．０１８dB/km とかなり良好であり、低温損失増を
０．１dB/km 以下に抑制することができたのに対し、比
較例については、いずれも、０．１dB/km を越えてい
る。このことから、光ファイバ１６の−２０℃における
低温損失増を０．１dB/km 以下に抑制するためには、外
径ｄ₁ が０．５ｍｍの最外層保護被覆１４の−２０℃に
おけるヤング率を６０kgf/mm² 以下とする必要があるこ
とが判る。

【００３３】特に、本発明の実施例については、図３及
び表１から判るように、低温損失増が最悪の場合でも
０．０６dB/km であることから、光ファイバ１６の−２
０℃における低温損失増を、ほぼ確実に、０．１dB/km
以下に抑制できるといえる。

【００３４】なお、上記の実施例では、光ファイバ素線
１２の外径ｄ₂ を、着色層２０を含めて２５０μｍとし
たが、被覆層１８の外径をもって２５０μｍとし、この
被覆層１８の上に薄い皮膜状の着色層２０を被覆して
も、光ファイバ１６の低温損失増は、ほとんど影響がな
く、同様の結果が得られると考えられる。

【００３５】また、最外層保護被覆１４のヤング率は、
最外層保護被覆１４の外径ｄ₁ や断面積によって変化す
る。このため、以上の実験は、０．５ｍｍの外径ｄ₁ を
有する最外層保護被覆１４のみを対象に行ったため、こ
の外径が０．５ｍｍの最外層保護被覆１４における最適
なヤング率しか立証されていないが、種々の外径を有す
る最外層保護被覆１４を対象にして、低温損失増を測定
し、低温損失増を０．１dB/km 以下に抑制することがで
きた場合の最外層保護被覆１４の外径や断面積等とヤン
グ率との相関関係を関数化すれば、この０．５ｍｍ以外
の種々の外径を有する最外層保護被覆１４に適用するこ
とができると考えられる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、上記のように、最外層
保護被覆の−２０℃におけるヤング率を６０kgf/mm² 以
下としているため、最外層保護被覆の低温時おける収縮
を抑制することができるので、光ファイバの収縮歪みが
低減し、光ファイバの低温損失増をほぼ確実に０．１dB
/km 以下に抑制することができる実益がある。

【００３７】同時に、本発明によれば、この最外層保護
被覆により、光ファイバ素線の容易な取扱性、外的環境
からの保護を確保しつつ、接続時には、最外層保護被覆
を剥ぎ取るだけで、外径が２５０μｍの光ファイバ素線
が露出するため、光ファイバ単心線の接続端部における
外径を切削加工等により調整することなく、簡易に２５
０μｍとすることができ、従って、接続先である光ファ
イバテープ心線を単心分離することなく、露出した複数
の光ファイバ素線を、単に平行に密接して並べるだけ
で、一括して１回の接続作業で光ファイバテープ心線に
接続することができ、接続作業を容易かつ効率的に行う
ことができる実益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ単心線の端面図である。

【図２】本発明の光ファイバ単心線の接続時における端
面図である。

【図３】本発明の実施例及び比較例について測定された
低温損失増を示すグラフ図である。

【図４】一般的な光ファイバ単心線の端面図である。

【図５】本発明の光ファイバ単心線と接続される光ファ
イバテープ心線の端面図である。

【図６】低温時において、光ファイバに収縮歪みが生じ
た状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバテープ心線 ２ 光ファイバテープ心線の光ファイバ素線 １０ 光ファイバ単心線 １２ 光ファイバ単心線の光ファイバ素線 １４ 最外層保護被覆 １６ 光ファイバ １８ 被覆層 １８Ａ １次被覆層 １８Ｂ ２次被覆層 ２０ 着色層 ２２ コア ２４ クラッド ｄ₁ 最外層保護被覆の外径（光ファイバ単心線の外
径） ｄ₂ 光ファイバ素線の外径 ｔ 最外層保護被覆の厚み ｄ_t 光テープファイバ心線の光ファイバ素線の外径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上倉 康弘 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 保苅 和男 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 古川 眞一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアとクラッドとから成る光ファイバと
   前記光ファイバの上に被覆された被覆層とから構成され
   た外径２５０μｍの光ファイバ素線と、前記光ファイバ
   素線の上に更に被覆された最外層保護被覆とから成る外
   径０．５ｍｍの光ファイバ単心線であって、前記最外層
   保護被覆は−２０℃におけるヤング率が６０kgf/mm² 以
   下であることを特徴とする光ファイバ単心線。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ファイバ単心線であ
   って、前記光ファイバ素線は、前記被覆層の上に更に着
   色層が被覆されて構成されていることを特徴とする光フ
   ァイバ単心線。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
   の光ファイバ単心線であって、前記最外層保護被覆は、
   紫外線硬化型樹脂から形成されていることを特徴とする
   光ファイバ単心線。