JPH08234067A - 光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海中移動体等に用いることができる抗張力性
耐水圧性を有する光ファイバケーブルを提供する。 【構成】 光ファイバ心線１には、繊維状の抗張力体２
が添えられている。そして、抗張力体２の周囲には、合
成樹脂製の外被３が設けられている。外被３は複数の貫
通穴４を有する。繊維状の抗張力体２は、光ファイバケ
ーブルに必要な抗張力を与える。外被３は、光ファイバ
心線１および繊維状の抗張力体２を結束しかつ保護す
る。光ファイバケーブルの長手方向に沿って、外被３の
表面に複数の貫通穴４が設けられている。この貫通穴４
から、高水圧の海水が自由に外被３内に侵入し、水圧が
直接光ファイバ心線１の外周面に負荷される。この結
果、光ファイバ心線１は、均一な側圧を受け、マイクロ
ベンドによる光損失の増加を生じないから、水圧に対し
伝送特性が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗張力性および耐水圧
性を有する光ファイバケーブルであって、例えば、海中
移動体用の光ファイバケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、海中での水圧が負荷される光ファ
イバケーブルとして、光海底ケーブルが知られている。
図２は、従来の光海底ケーブルの一例を説明する説明図
である。図中、１１は光ファイバケーブル本体、１２は
金属線外装、１３は外被である。光ファイバケーブル本
体１１の外周には、複数本の金属線からなる金属線外装
１２が施され、その上に、外被１３が施されている。光
海底ケーブルには、敷設時や修理保守のための引上時に
ケーブルに過大な張力が加わり、また、深海底では高水
圧が加わる。そのため、光海底ケーブルは、これらに充
分耐えることができるように、鋼線等の金属線外装１２
で重外装が施されている。しかし、このような光海底ケ
ーブルは、可撓性および軽量化が要求される海中移動体
用のケーブルとしては使用できない。海中移動体とは、
海中を移動する各種の装置あるいは機械であり、一具体
例としては、母船や基地等に設けた制御装置に光ファイ
バケーブル等でつながれて海底を移動する海底探査機が
ある。

【０００３】図３は、従来の海中移動体用のケーブルを
説明する説明図である。図中、１５はスペーサ、１６は
溝、１７は光ファイバユニット、１８は電力線、１９は
抗張力体である。スペーサ１５には、その外周に長手方
向に１または複数条、図示のものでは３条の溝１６が設
けられている。なお、この溝１６は螺旋状に刻まれる場
合もある。各溝１６には、１または複数本の光ファイバ
ユニット１７が収納されている。一方、スペーサ１５
は、その内部に長手方向に沿って１または複数本、図示
のものでは３本の電力線１８を有する。スペーサ１５の
外周面には、１または複数本の抗張力繊維体１９が巻付
け等により外装され、溝１６およびスペーサ１５の外周
面を覆い、光ファイバユニット１７を保護している。

【０００４】海中移動体を制御しおよびまたはこれと通
信するための海中光ファイバケーブルは、上述した光海
底ケーブルと同様に、スペーサ１５，電力線１８，抗張
力体１９等、光ファイバ以外のケーブル構成材料によ
り、光ファイバユニット１７に大きな側圧や張力が負荷
されないようにされている。したがって、重量体である
金属製の外装はないものの、他のケーブル構成材料で保
護された集合体であるから、ケーブル外径としてみると
太いものとなる。従って、海中移動体の行動範囲を深く
また広範囲にするために、この太いケーブルを長尺巻取
る大型の巻取装置が必要である。また、この巻取装置が
大型であるため、巻取装置は必ず母船，基地等の制御装
置のある側に設置する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題に鑑みなされたもので、海中移動体等に用いることが
できる抗張力性、耐水圧性を有する光ファイバケーブル
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、光ファイバケーブルにおいて、光
ファイバ心線、該光ファイバ心線に添えられた繊維状の
抗張力体、前記光ファイバ心線と前記抗張力体を囲む押
出成形された合成樹脂製の外被を有し、該外被は少なく
とも長手方向に沿って複数の貫通穴を有するものである
ことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、光ファイ
バケーブルにおいて、前記光ファイバ心線は複数本であ
り、前記繊維状の抗張力体は複数本の前記光ファイバ心
線の周囲に設けられたものであることを特徴とするもの
である。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、光ファイバ心
線、光ファイバ心線に添えられた繊維状の抗張力体、光
ファイバ心線と抗張力体を囲む押出成形された合成樹脂
製の外被を有し、外被は少なくとも長手方向に沿って複
数の貫通穴を有するものである。繊維状の抗張力体によ
り光ファイバケーブルとしての抗張力を得ることがで
き、外被に貫通穴を有することによって、外被の内側と
外側には同じ水圧が加わり、外被が潰されることはな
い。また、貫通穴から侵入した水の水圧は、光ファイバ
心線の表面に均一に加えられるから、マイクロベンドが
生じることはない。したがって、外被を細径で柔軟なも
のにすることができ、長尺の光ファイバをコンパクトに
収納する必要のある水中移動体用ケーブルとして有効に
働く。

【０００９】請求項２に記載の発明においては、光ファ
イバ心線が複数本であり、繊維状の抗張力体がこの複数
本の前記光ファイバ心線の周囲に設けられたものである
から、光ファイバの高密度化、多心化に適する。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の実施例を説明する説明図で
あり、図１（Ａ）は、一実施例を説明する説明図であ
り、図１（Ｂ）は、変形例を説明する説明図である。図
中、１は光ファイバ心線、２は抗張力体、３は外被、４
は貫通穴である。図１（Ａ）において、光ファイバ心線
１には、この周囲を取り囲む状態で繊維状の抗張力体２
が添えられている。そして、抗張力体２の周囲には、合
成樹脂製の外被３が設けられている。この外被３は、光
ファイバケーブル製造時に、押出成形により形成される
ものである。外被３は複数の貫通穴４を有する。

【００１１】光ファイバケーブルの構成材料は、必要最
小限としている。光ファイバ心線１は、制御用およびま
たは通信用の光信号を伝送する。繊維状の抗張力体２
は、光ファイバ心線に添えられて光ファイバケーブルに
必要な抗張力を与える。外被３は、光ファイバ心線１お
よび繊維状の抗張力体２を結束しかつ保護する。このよ
うな構成により、光ファイバケーブルの細径化を実現す
ることができる。

【００１２】しかし、細径の光ファイバケーブルは得ら
れても、深海の高水圧下で使用される場合、このままで
は外被３の上から高水圧の側圧が加えられ、外被が潰さ
れたり、局部的に大きな曲げが生じたりする。これによ
り、光ファイバ心線１は、繊維状の抗張力体２を介して
不均一な側圧を受けるから、マイクロベンドによる光損
失の増加を生じるという問題がある。そこで、光ファイ
バケーブルの長手方向に沿って、外被３の表面に複数の
貫通穴４が設けられている。この貫通穴４から、高水圧
の海水が外被３内に侵入し、外被の内側と外側には同じ
水圧が加わり、外被が潰されることはない。また、貫通
穴から侵入した水の水圧は、光ファイバ心線の表面に均
一な側圧として働くから、マイクロベンドによる光損失
の増加を生じることはない。この結果、外被３が細径か
つ柔軟にされたために強度が十分でない場合でも、光フ
ァイバ心線１の伝送特性は安定する。

【００１３】繊維状の抗張力体２としては、単に天然繊
維や合成繊維を束にしたもの、光ファイバ心線１に緩く
巻き付けたもの、光ファイバ心線１の周囲に編み込まれ
たもの、テープ状に織られた上でまたは不織布として光
ファイバ心線１に巻き付けられたものなど種々の形態を
とることができる。

【００１４】貫通穴４は、光ファイバケーブルの周方向
にも複数設けられてよい。長手方向に連続して設けられ
る際に周方向の位置をずらせ、千鳥状に設けられてもよ
い。また、長手方向の間隔は不定間隔でもよい。この貫
通穴４は、外被３の押し出し成型時に同時に形成するこ
とができる。あるいは、貫通穴なしで製造された光ファ
イバケーブルに、後工程として貫通穴を開けてもよい。
貫通穴４の形状は、図１（Ａ），図１（Ｂ）において
は、略円形のものとしたが、楕円その他の形状でもよ
い。

【００１５】貫通穴４は、光ファイバケーブルの周方向
に長い形状、長手方向に長い形状、微小の穴を多数設け
る等の形態があるが、外被に充分な形状が維持できれば
どのような形態でもよい。貫通穴４としては、所定長に
わたる切り溝を設けてもよい。この切り溝は、上述した
後工程において外被３を所定長にわたって刃物で切断す
ることによって簡単に形成することができる。ただし、
単に１本の溝を切るのではなく、切断除去される部分が
ないと、高水圧下では海水の侵入が阻害される。切り溝
の方向は、周方向、長手方向いずれにしてもよく、上述
した一般的な貫通穴と同様の作用効果がある。

【００１６】海中移動体の移動に伴い、長尺の光ファイ
バケーブルは、巻取装置等により収納あるいは引き出さ
れる。この巻取装置は、母船や基地等の制御装置に設置
するのが通常である。本発明の光ファイバケーブルは、
外被３を細径かつ柔軟にしても問題が少ないために、細
径化することができる。したがって、長尺の光ファイバ
ケーブルをコンパクトに収納することができるから、こ
れを収納する巻取装置等の収納装置が小型化され、収納
装置を制御装置側ではなく、海中移動体側に設置するこ
とも可能となる。

【００１７】本発明の一実施例の具体例を示す。図１
（Ａ）において、光ファイバ心線１は、被覆径２５０μ
ｍの単心線である。抗張力体２は、ケブラー等の高分子
抗張力繊維体である。外被３は、ポリ塩化ビニルまたは
ナイロンである。貫通穴４は、約５００ｍｍ間隔で一列
に連続して設けられている。外被３の外径は０．９ｍｍ
とした。図１（Ａ）に示されたものと、図１（Ａ）に示
されたものにおいて貫通穴４のないものとに、水圧を印
加して実験した。貫通穴４がない場合、１００気圧の水
圧下で、光信号は０．２ｄＢ／ｍのロス増加を示した。
しかし、図１（Ａ）に示された貫通穴４の穴加工を施し
た場合は０ｄＢであり、ロス増加を示しておらず、本発
明の構成が有効に機能していることがわかった。

【００１８】図１（Ｂ）においては、光ファイバ心線５
を複数本有する点で、上述した一実施例と相違するが、
他の点では、同様である。複数本の光ファイバ心線１が
図示しない中心抗張力体の周囲に撚り合わされている。
中心抗張力体としては、従来からあるテンションメンバ
を用いることができるが、抗張力体２の強度が十分ある
場合には、中心抗張力体として抗張力体２と同様の繊維
状のものを採用しても、また、中心抗張力体を用いず
に、光ファイバ心線１を中心に配置してもよい。図１
（Ｂ）に示された配置に限られるものではないから、中
心となるものがなくてもよい。具体例を示す。光ファイ
バ心線１は、被覆径９００μｍの単心線であり、６本の
光ファイバ心線１が図示しない中心抗張力体の周りに螺
旋状に巻き付けられている。抗張力体２は、ケブラー等
の高分子抗張力繊維体である。外被は、ポリ塩化ビニル
またはナイロンである。貫通穴４は、約５００ｍｍ間隔
で一列に連続して設けられている。外被の外径は５．０
ｍｍとした。

【００１９】なお、上述した実施例では、光ファイバケ
ーブルとして、光ファイバ心線のみを配置したが、給電
線をも配置するようにしてもよい。その配置は、例え
ば、抗張力体の中に配置したり、図１（Ｂ）に示すよう
に、複数本の光ファイバ心線を撚り合わせる場合には、
その中心部に配置するなど適宜の位置に配置することが
できる。また、上述した説明では、海中移動体用のケー
ブルを例にあげたが、河川や湖沼等の深い淡水中の移動
体用のケーブル、高圧の液体タンク中を移動する移動体
用のケーブル用としても有用である。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、細径で柔軟性に富みながらも所望の抗張力を
有し、深海のような高水圧下でも安定した伝送特性を示
す。例えば、海中移動体の制御，通信用光ファイバケー
ブルとして有効に働くという効果がある。さらに、細径
でも十分な機械特性を有するため、光ファイバケーブル
の巻取装置を小型化することが可能であり、海中移動体
の行動範囲を深くまた広範囲にすることができ、さら
に、巻取り装置を海中移動体に設置することも可能とな
る。したがって、特に、長距離およびまたは高速伝送の
海中移動体通信用の光ファイバケーブルとして最適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する説明図であり、図１
（Ａ）は、一実施例を説明する説明図であり、図１
（Ｂ）は、変形例を説明する説明図である。

【図２】従来の光海底ケーブルの一例を説明する説明図
である。

【図３】従来の海中移動体用のケーブルを説明する説明
図である。

【符号の説明】

１…光ファイバケーブル、２…抗張力体、３…外被、４
…貫通穴、１１…光ファイバケーブル本体、１２…金属
線外装、１３…外被、１５…スペーサ、１６…溝、１７
…光ファイバユニット、１８…電力線、１９…抗張力
体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ心線、該光ファイバ心線に添
   えられた繊維状の抗張力体、前記光ファイバ心線と前記
   抗張力体を囲む押出成形された合成樹脂製の外被を有
   し、該外被は少なくとも長手方向に沿って複数の貫通穴
   を有するものであることを特徴とする光ファイバケーブ
   ル。
2. 【請求項２】 前記光ファイバ心線は複数本であり、前
   記繊維状の抗張力体は複数本の前記光ファイバ心線の周
   囲に設けられたものであることを特徴とする請求項１に
   記載の光ファイバケーブル。