JPH02216113A - 極低温用光ケーブル - 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〕 本発明は、ＬＮＧ貯蔵施設など極低温条件下でも好適に
使用される極低温用光ケーブルに関し、特に伝送損失増
の低減を図ったものである。

〔従来の技術〕

従来より光ケーブル用として用いられている光ファイバ
素線の一つに、通常の石英系先ファイバの外周上にシリ
コーン樹脂や紫外線硬化型樹脂などを一次被覆してなる
光ファイバ素線がある。これらの光ファイバ素線のうち
、上記−次被覆層がシリコーン樹脂からなるものは、低
温特性か悪く、極低温下で非常に大きな伝送損失増を示
すのに対し、他方紫外線硬化型樹脂を一次被覆した光フ
ァイバ素線は、低温特性が良好で、極低温下でも安定な
光伝送が可能であることが知られている。このため極低
温用光ケーブルには紫外線−硬化型樹脂を被覆した素線
を用いることが良いとされていたが、−力先ファイバ素
線は側圧等の機械的特性が劣っておりケーブル化が困難
であるなどの不都合があったため、この素線の外周上に
さらに二次被覆層を形成した光ファイバ心線とすること
が必要であるとされている。

そしてこのような光ファイバ心線としては、上記紫外線
硬化型樹脂被覆光ファイバ素線の外周上にナイロン、紫
外線硬化型樹脂、ポリエステル等からなる二次被覆層を
設けてなるタイト型の光ファイバ心線がある。ところが
、このタイト型光ファイバ心線では、ケーブル化工程で
曲げ等による側圧が生じ、伝送損失増の原因となる他、
低温になると、二次被覆層を形成している樹脂が収縮を
起こすため、素線に側圧がかかつてしまうなどの欠点が
あった。

そこで、上述のような側圧の問題を回避すべく、ルーズ
型の光ファイバ心線が提案され、使用されている。これ
は、光ファイバ素線を樹脂チューブあるいは樹脂パイプ
内にルーズに収容し、その素線と樹脂チューブあるいは
樹脂パイプとの間の空隙を設けるか、あるいはこの空隙
にシェリーなどを充填してなるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこのようなルーズ型光ファイバ心線では、ルー
ズ型の構造のため、ケーブル化工程での曲げ等の影響に
よる側圧の問題は解消されたものの、樹脂チューブある
いは樹脂パイプを用いているために、低温になるとチュ
ーブあるいはパイプを構成している樹脂が収縮し、また
シェリーを充填している場合にはそれの収縮もあって結
局は素線に曲がりが加わり、そのため伝送損失の増加を
１Ｂいてしまう問題があった。

そこで、本発明は上述の課題を解消し、低温条件下でも
伝送損失増の小さい安定な極低温用光ケーブルを提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕。

本発明は、紫外線硬化型樹脂を一次被覆してなる光ファ
イバ素線を金属チューブあるいは金属パイプ内にルーズ
に収容した光ファイバ心線を用いることをその解決手段
とした。

〔作　用〕

上述の光ファイバ心線にあっては、光ファイバ素線が低
線膨張率の金属製のチューブあるいはパイプ内に収めら
れた構造であるので、たとえ極低温条件下に置かれても
、上記金属の収縮が少ないため、光ファイバ素線に曲が
りおよび側圧がかかることがない。

またルーズ型の構造であるために、ケーブル化の際、た
とえ曲げなどの急激な外力を受けても、先ファイバ素線
に曲げ等による側圧がかかりにくい。

したがって、このような光ファイバ心線を用いてなる光
ケーブルは、一般環境下ではもちろん、極低温条件下に
あっても、側圧のために伝送損失が増加するといった不
都合がない。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の光ケーブルに用いられている光ファ
イバ心線の断面の一例を示すものである。

第１図中符号１が、光ファイバ素線である。この光ファ
イバ素線ｌは、中心部の光ファイバＩａと、その外周上
に設けられた一次被覆層１ｂとから構成されている。こ
こで、中心部の光ファイバ１ａには、通常の石英系ガラ
スファイバなどが用いられ、また−次Ｗｍ層１ｂには、
紫外線硬化型樹脂が用いられている。この紫外線硬化型
樹脂としては、通常のウレタンアクリレートおよびエポ
キシアクリレート系樹脂などが好適に使用され、３０〜
１４０μｌ程度の厚さに被覆されて、上記の一次被覆層
１ｂが形成される。

そしてこの光ファイバ素線１が１本あるいは複数本、金
属チューブあるいは金属パイプ２内にルーズに収容され
て、ルーズ型光ファイバ心線３が構成されている。ここ
で、上記金属チューブあるいは金属パイプ２には、ステ
ンレス鋼、銅、アルミニウムなどの金属からなる内径０
．８〜１．　４１貢程度、外径１．２〜１．８■程度の
チューブあるいはパイプが好適に用いられる。

そしてこれらの光ファイバ心線３は、次のような極低温
用光ケーブル用の光ファイバ心線として好適に使用され
る。具体的には、例えば第２図に示したように、１す数
のルーズ型光ファイバ心線３を抗張力体（テンションメ
ンバー）５の周囲に撚り合わせ、さらにその外周を押巻
テープ６で押さえ巻きし、さらに外被層７を設けてなる
極低温用光ケーブル８として使用されるが、この極低温
用光ケーブル８の構造は特にこれに限られるものではな
い。

ここで、上記抗張力体５としては、直径１．　２ｘｍ程
度の鋼線などが好適に使用され、押巻テープ６には、ガ
ラスマイカテープ、ガラスクロス、カーボンクロス等の
無機押巻、アルミテープや波付鉄テープ等の保護テープ
などが好適に使用される。

また外被層７には、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、Ｐ
ＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂などからなる径’７０ｍｘ
程度のシースが好適に使用される。

以上のように、この極低温用の光ケーブル８では、紫外
線硬化型樹脂を一次被覆した光ファイバ素線１を金属製
のチューブあるいはパイプ２内にルーズに収容してなる
ルーズ型の光ファイバ心１ｉ１３を用いているので、一
般環境下ではもちろん、極低温用条件下にあっても、伝
送損失増を最低限に抑えることができる。すなわち、低
線膨張率の金属製のチューブあるいはパイプ２を用いた
ことにより、極低温条件下でもこの金属の収縮が少ない
ため、光ファイバ素ｖＡ１に曲がりおよび側圧がかから
ないためである。

また、光ファイバ心線３をルーズ型の構造としたことに
より、ケーブル化の際にたとえ曲げなどの急激な外力を
受けたとしても、先ファイバ素線ｌに側圧がかからない
利点もある。したがって従来のタイト型の光ファイバ心
線のようにケーブル化の際の側圧によって伝送損失が増
加するといった不都合が解消される。

〔実施例〕

コア径５０μ！、ファイバ径１２５ｕ＋の石英系光ファ
イバの外周上に、紫外線硬化型樹脂からなる一次肢覆層
を設けて、外径０．２５ＩＩＪＩの光ファイバ素線を形
成した。この光ファイバ素線を２本、内径０　、８　ｚ
ｍ、外径１　、　２　ｍｍのステンレス鋼製のパイプ内
に収容し、第１図に示したような断面構造を有するルー
ズ型光ファイバ心線を作成した。

こうして得られた光ファイバ心線を６本、径１２１１の
鋼製テンションメンバーの外周上に螺旋状に密着巻回し
、押巻テープで押さえ巻いた後、これを内径７．Ｏｕの
ポリエチレン製のシースに挿入することにより、第２図
に示したような断面構造を有する極低温用光ケーブルを
製造した。

（比較例１） 実施例で用いた光ファイバ素線と同様の素線の外周上に
ナイロンからなる二次被覆層を形成して、タイト型の光
ファイバ心線を作成した。この光ファイバ心線を用いて
、実施例と同様にケーブル化を行い、光ケーブルを作成
し、比較例１とした。

（比較例２） 実施例で用いた石英系光ファイバの外周上にシリコーン
樹脂を被覆し、外径０．２５３１ＪＩの先ファイバ素線
とし、この素線を２本、内径０，８ｚｘ、外径１．２１
１のステンレススチール製のパイプ内に収容した以外は
、実施例と同様にして、光ケーブルを作成し、比較例２
とした。

（試験例１） 実施例および比較例１の各光ケーブルを用いて、ケーブ
ル化による伝送損失の変化を調べ、その結果をまとめて
第３図に示した。伝送損失の測定は、波長０．８５μ膚
の光を導波することによって行い、測定数は各ケーブル
につき１０本ずつとした。

第３図より、実施例の光ケーブルでは、比較例１の光ケ
ーブルに比べて、そのケーブル化工程における伝送損失
の増加が少ないことが明らかとなった。

（試験例２） 実施例および比較例２の各光ケーブルを用いて、それぞ
れの低温特性を調べ、その結果をまとめて第４図に示し
た。測定は、−１９６°Ｃの低温下で波長０，８５μ贋
の光を導波した時の伝送損失を測定することによって行
い、測定長をそれぞれ３００ｍとした。

第４図より、比較例２の光ケーブルでは、−１９６°Ｃ
の低晶にすると伝送損失が急増するのに対して、実施例
の光ケーブルでは同条件下でも伝送損失増が約０．　６
ｄＢ／ｋｍと小さく、低温特性が良好であることが明ら
かとなった。

（試験例３） 実施例の光ケーブルを用いて、その温度特性を調べ、第
５図に示した。測定は、波長０．８５μｍの光を導波し
、＋　６０　’Ｃから一４０°Ｃまでの温度変化に伴う
伝送損失を測定することによって行い、測定長を６００
ｍとした。

第５図より、実施例の光ケーブルにあっては、温度変化
による伝送損失の増加は、４日経過した後もＱ　、　　
ｌ　ｄＢ／　ｋ１１以下と極めて小さく、温度特性が良
好であることが明らかとなった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の極低温用ケーブルは、
紫外線硬化型樹脂を一次被覆した光ファイバ素線を金属
製のチューブあるいはパイプ内にルーズに収容してなる
光ファイバ心線を用いているので、一般環境下ではもち
ろん、極低諷条件下でも、伝送損失増が少なく、安定な
光伝送を行うことができる。すなわち、光ファイバ素線
に低温特性の良好な紫外線硬化型樹脂からなる一次被覆
層を設けたことは言うまでもなく、また光ファイバ心線
に、低線膨張率の金属製のチューブあるいはパイプを用
いたので、低温になっても収縮を起こさず、したがって
側圧の原因となることがないためである。

また上記のように光ファイバ心線をルーズ型の構造とし
たので、ケーブル化工程における曲げ等の影響を受けて
側圧がかかることもない。

しかも光ファイバ素線をそのまま使用しているのではな
く心線構造としたものを用いて光ケーブルとしているの
で、強度等も充分であり、ケーブル化も可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に用いられる光ファイバ心線の一例を
示す概略断面図であり、 第２図は、本発明の極低温用光ケーブルの一例を示す概
略断面図であり、 第３図は、本発明の実施例および比較例の光ケーブルの
それぞれのケーブル化における伝送損失特性を示すグラ
フであり、 第４図は、本発明の実施例および比較例の光ケーブルの
それぞれの低温特性を示すグラフであり、第５図は、本
発明の実施例の光ケーブルの温度特性を示すグラフであ
る。 ■・・・・・・光ファイバ素線、 ２・・・・・・金属チューブあるいはパイプ、３・・・
・・・光ファイバ心線、 ８・・・・・・極低温用光ケーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 紫外線硬化型樹脂を一次被覆した光ファイバ素線を、金
   属チューブまたは金属パイプ内にルーズに収容してなる
   光ファイバ心線を用いて構成されたことを特徴とする極
   低温用光ケーブル。