JPH0854546A - 細径光ファイバ - Google Patents

細径光ファイバ

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JPH0854546A
JPH0854546A JP6188635A JP18863594A JPH0854546A JP H0854546 A JPH0854546 A JP H0854546A JP 6188635 A JP6188635 A JP 6188635A JP 18863594 A JP18863594 A JP 18863594A JP H0854546 A JPH0854546 A JP H0854546A
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JP
Japan
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optical fiber
coating layer
diameter
modulus
young
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Pending
Application number
JP6188635A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Aikawa
和彦 愛川
Akira Wada
朗 和田
Ryozo Yamauchi
良三 山内
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0854546A publication Critical patent/JPH0854546A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/1065Multiple coatings

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外径が125μmより小さい光ファイバ裸線
2の周上に、ヤング率0.1kg/mm2以下の一次被
覆層3を有し、該一次被覆層3の周上にヤング率150
kg/mm2以上の二次被覆層4を有する細径光ファイ
バ1。 【効果】 伝送損失を増加させることなく、光ファイバ
裸線の外径が小さい光ファイバが得られる。光ファイバ
の許容曲げ半径を小さくすることができ、光機器などの
内部に効率よく収納できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は細径の光ファイバ裸線を
用いてなる細径光ファイバに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光ファイバは光ファイバ裸線の
周上に一次被覆および二次被覆を施して形成される。従
来より汎用されているのは光ファイバ裸線の外径が12
5μmで、被覆外径すなわち光ファイバの外径が250
μmのもので、これを規格として分散補償光ファイバや
希土類添加光ファイバなど各種の光ファイバも製造され
ている。図3は従来の光ファイバの例を示す断面図で、
図中符号11は光ファイバである。この光ファイバ11
は、外径125μmの光ファイバ裸線12の周上に一次
被覆層13および二次被覆層14が順次形成されてい
る。一次被覆層13および二次被覆層14は紫外線硬化
型樹脂(以下、UV樹脂と略記する)等の合成樹脂を用
いて形成され、一次被覆層13には硬化後のヤング率
(20℃におけるヤング率、以下同様)が0.01〜
1.0kg/mm2程度の樹脂、二次被覆層14には硬
化後のヤング率が30〜80kg/mm2程度の樹脂が
用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】光インターコネクショ
ンなどの用途では、光ファイバを高密度で、狭い空間に
収納することが要求される。このような用途では、光フ
ァイバの外径が小さくて収納効率が良いこと、および許
容曲げ半径が小さいことが要求される。また分散補償フ
ァイバなど、比較的長尺の光ファイバをコイル状に巻い
て、光部品として機器内に収納して用いる場合には、光
ファイバの許容曲げ半径によってコイルの大きさが制限
されるため、許容曲げ半径は小さい方が望ましい。さら
に、今後、希土類添加光ファイバを収納した小型モジュ
ールの必要性が高まることが予想されるが、この分野で
も光ファイバの許容曲げ半径が小さい方が有利である。
【0004】ところが前述のような従来の光ファイバの
許容曲げ半径は、機械的強度の長期信頼性を考慮すると
62.5mm以上必要とされている。ここで、光ファイ
バ裸線径に対する許容曲げ半径の求め方は次の通りであ
る。一定の曲げひずみεに対する許容曲げ半径Dbは、
光ファイバ裸線の外径をDfとすると、Db=Df/ε
で変化する。したがって光ファイバ裸線の外径Dfを小
さくすることによって、光ファイバの許容曲げ半径Db
を小さくすることができる。例えば、曲げひずみを0.
2%とすると、光ファイバ裸線の外径が125μmの光
ファイバでは、曲げ半径は62.5mm程度までしか許
容できない。しかし、仮に光ファイバ裸線の外径を50
μmと小さくすると、曲げ半径は24mmまで許容され
るようになる。ただし、単に光ファイバ裸線の外径を細
くしただけで、従来の被覆構造と同様の光ファイバを構
成した場合には、マイクロベンド等による伝送損失の増
加という問題が生じていた。
【0005】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、伝送損失を増加させることなく、光ファイバ裸線の
外径を小さくできるようにした光ファイバの提供を目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバは、
外径が125μmより小さい光ファイバ裸線の周上に、
ヤング率0.1kg/mm2以下の一次被覆層を有し、
該一次被覆層の周上にヤング率150kg/mm2以上
の二次被覆層を有することを前記課題の解決手段とし
た。
【0007】
【作用】本発明の細径光ファイバにあっては、光ファイ
バ裸線の外径を125μmよりも小さくすることによっ
て、細径で収納効率が良く、また許容曲げ半径が小さい
光ファイバを得ることができる。さらに一次被覆層を低
ヤング率とし、二次被覆層を高ヤング率とすることによ
って、光ファイバ裸線の外径を細くしてもマイクロベン
ドによる伝送損失の増加を抑えることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図1は本発
明の細径光ファイバの一実施例を示したもので、図中符
号1は細径光ファイバである。この細径光ファイバ1
は、光ファイバ裸線2の周上に一次被覆層3が形成さ
れ、一次被覆層3の周上に二次被覆層4が形成されたも
のである。本発明の細径光ファイバ1を構成する光ファ
イバ裸線2は、外径が125μmよりも小さい細径のも
のである。光ファイバ裸線2は周知の紡糸手段で製造す
ることができ、光ファイバ母材の線引条件を適宜変化さ
せることによって所望の外径のものを得ることができ
る。光ファイバ裸線2の外径は用途によって適宜変える
ことができ、外径が細いほど収納効率が高く、許容曲げ
半径が小さい細径光ファイバが得られるが、細すぎると
製造が困難になる。
【0009】本発明の細径光ファイバ1を構成する一次
被覆層3は、硬化後のヤング率が0.1kg/mm2
下の合成樹脂を用いて形成される。この一次被覆層3を
形成する樹脂としては各種のUV樹脂が好適に用いら
れ、所望のヤング率に応じて適宜選択することができ
る。例えば、アクリレート樹脂等のUV樹脂が好ましく
用いられる。また二次被覆層4は、硬化後のヤング率が
150kg/mm2以上の合成樹脂を用いて形成され
る。この二次被覆層4を形成する樹脂としては各種のU
V樹脂が好適に用いられ、所望のヤング率に応じて適宜
選択することができる。例えば、アクリレート樹脂等の
UV樹脂が好ましく用いられる。一次被覆層3および二
次被覆層4の厚さは、厚すぎると細径光ファイバ1の外
径が大きくなる。また薄すぎると十分な強度、耐性が得
られず、一次被覆層の厚さは30μm程度、二次被覆層
の厚さは20μm程度必要である。また本発明の細径光
ファイバは、分散補償光ファイバや希土類添加光ファイ
バなど各種の機能を有する特殊光ファイバにも同様にし
て有効に用いられる。
【0010】(実施例1)図1に示すような構造を有す
る細径の1.55μm帯分散シフト光ファイバを製造し
た。下記第1表に示すように、一次被覆層は従来と同様
のUV樹脂を使用し、二次被覆層はヤング率が異る4種
類のUV樹脂を用いて作製して、伝送損失特性を比較し
た。またいずれも光ファイバ裸線の外径は60μmと
し、一次被覆層の厚さは30μm、二次被覆層の厚さは
20μmとして、細径光ファイバの外径は160μmと
した。
【0011】
【表1】
【0012】これら細径光ファイバの1.55μmにお
ける伝送損失特性は、従来品1で0.28dB/km、
試作品1で0.24dB/km、試作品2で0.21d
B/km、試作品3で0.21dB/kmであった。こ
れらの結果より、低損失な細径光ファイバを作製するた
めには、二次被覆層のヤング率が150kg/mm2
上必要であることが認められた。
【0013】(実施例2)図1に示すような構造を有す
る細径の1.55μm帯分散シフト光ファイバを製造し
た。下記第2表に示すように、二次被覆層はヤング率が
150kg/mm2のUV樹脂を使用し、一次被覆層は
ヤング率が異る3種類のUV樹脂を用いて作製して、伝
送損失特性を比較した。またいずれも光ファイバ裸線の
外径は60μmとし、一次被覆層の厚さは30μm、二
次被覆層の厚さは20μmとして、細径光ファイバの外
径は160μmとした。
【0014】
【表2】
【0015】これら細径光ファイバの1.55μmにお
ける伝送損失特性は、試作品4で0.21dB/km、
試作品2で0.21dB/km、試作品5で0.24d
B/kmであった。これらの結果より、低損失な細径光
ファイバを作製するためには、一次被覆層のヤング率は
0.1kg/mm2以下が望ましいことが認められた。
【0016】(実施例3)図1に示すような構造を有す
る細径の1.55μm帯分散シフト光ファイバを製造し
た。下記第3表に示すように、一次被覆層および二次被
覆層の厚さを変化させて伝送損失特性を比較した。また
いずれも一次被覆層のヤング率は0.1kg/mm2
二次被覆層のヤング率は150kg/mm2とした。
【0017】
【表3】
【0018】上記の結果より、細径光ファイバの光学的
特性を劣化させないためには、一次被覆層の厚さは30
μm以上、二次被覆層の厚さは20μm以上必要である
ことが認められた。
【0019】(実施例4)図1に示すような構造を有す
る細径の1.55μm帯分散シフト光ファイバを製造し
た。下記第4表に示すようにファイバ径を変化させて伝
送損失特性を比較した。またいずれも一次被覆層のヤン
グ率は0.1kg/mm2、二次被覆層のヤング率は1
50kg/mm2とした。
【0020】
【表4】
【0021】上記の結果より、細径光ファイバとして使
用に耐えうるのはファイバ径が60μmのものが好まし
く、ファイバ径が40μm、50μmのものは短尺であ
れば使用可能であることが認められた。
【0022】(実施例5)図1に示すような構造を有す
る細径の1.55μm帯分散シフト光ファイバを製造
し、これを図3に示すような従来の構造の1.55帯分
散シフト光ファイバと融着接続して接続損失を調べた。
下記第5表に示すように、細径の1.55μm帯分散シ
フト光ファイバの光ファイバ裸線の外径を変化させた。
またいずれも一次被覆層のヤング率は0.1kg/mm
2、二次被覆層のヤング率は150kg/mm2とした。
尚、従来の構造の1.55帯分散シフト光ファイバのモ
ードフィールド径(以下、MFDと略記する)は8.0
μmのものを用いた。また接続損失の測定はそれぞれ1
0本の光ファイバについて行い、平均値を求めた。
【0023】
【表5】 上記第5表の結果から、いずれの細径光ファイバも、大
きな損失増加をまねくことなく従来の分散シフトファイ
バと接続できることが認められた。
【0024】(実施例6)図1に示すような構造を有す
る細径の分散補償ファイバを製造した。光ファイバ裸線
の外径は60μm、細径光ファイバの外径は160μm
とした。得られた細径分散補償光ファイバの光学特性は
下記第6表の通りであった。この細径分散補償光ファイ
バを用いて、+800ps/nm/kmの波長分散(1.3μm
零分散シングルモードファイバ47kmを1.55μm
で使用した場合に生じる分散)を補償するためには10
kmの長さが必要である。この10kmの細径分散補償
光ファイバを、図2に示すような軸径5が60mmで、
幅6が50mmのボビンに巻回して収納しところ、ボビ
ンの鍔径7は110mm必要であった。
【0025】(比較例1)図3に示すような従来の構造
を有する分散補償ファイバを製造した。光ファイバ裸線
の外径は125μm、光ファイバの外径は250μmと
した。得られた分散補償光ファイバの光学特性は下記第
6表の通りであった。この分散補償光ファイバ10km
を、上記実施例6と同様のボビンに巻回して収納しとこ
ろ、ボビンの鍔径7は150mm必要であった。
【0026】
【表6】
【0027】上記実施例6および比較例1の結果より、
実施例6の細径分散補償光ファイバは、従来の分散補償
光ファイバと同様の特性を有し、従来のものより小さな
スペースに収納することができることが認められた。ま
た、光ファイバ裸線が従来のものよりも細く、許容曲げ
半径が小さいので、細径光ファイバの曲げ損失を考慮し
ながら、ボビンの軸径をさらに小さくすることも可能で
ある。
【0028】(実施例7)図1に示すような構造を有す
る細径のエルビウム添加光ファイバを製造した。光ファ
イバ裸線の外径は60μm、細径光ファイバの一次被覆
径は120μm、二次被覆径は160μmとした。また
一次被覆層のUV樹脂のヤング率は0.1kg/m
2、二次被覆層のUV樹脂のヤング率は150kg/
mm2とした。得られた細径エルビウム添加光ファイバ
を光増幅器内で使用するためにボビンに巻き込んだ。ボ
ビンの軸径すなわちファイバの最小巻き直径を30mm
としても十分な長期信頼性が得られた。
【0029】(比較例2)上記実施例7と同様の中間母
材を用いて、MFD、λcが同一になるように外付けを
行い、図3に示すような従来の構造を有するエルビウム
添加光ファイバを製造した。このとき一次被覆層のヤン
グ率は0.1kg/mm2、二次被覆層のヤング率は5
0kg/mm2とした。このエルビウム添加光ファイバ
を光増幅器内で使用するためにボビンに巻き込んだ。実
施例7と同様な長期信頼性を得るためには、ファイバの
最小巻き直径は62.5mm必要であった。上記実施例
7および比較例2の結果より、実施例7のエルビウム添
加光ファイバは、従来のものより軸径が小さなボビンに
巻き込んで使用することができるので、光部品における
収納効率を向上できることが認められた。また、増幅特
性については、ファイバ径の細径化による劣化は認めら
れなかった。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の細径光ファ
イバによれば、光ファイバ裸線の外径を従来の125μ
mより細くすることによって、細径の光ファイバが得ら
れ、収納効率を向上させることができるとともに、許容
曲げ半径を小さくすることができる。また、光ファイバ
裸線の周上に低ヤング率の一次被覆層と高ヤング率の二
次被覆層を設けることによって、マイクロベンドによる
長波長側の大きな伝送損失の増加を抑えることができる
ので、伝送特性が良好な細径光ファイバを得ることがで
きる。さらに本発明の細径光ファイバの構造を用いて細
径の分散補償光ファイバを形成すると、分散補償光ファ
イバを小さなボビンに収納することができるので、機器
内への収納効率を向上できる。また本発明の細径光ファ
イバの構造を用いて細径の希土類添加光ファイバを形成
することにより、許容曲げ半径が小さな希土類添加光フ
ァイバが得られ、光増幅器などの部品内に効率よく収納
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の細径光ファイバの例を示す断面図で
ある。
【図2】 ボビンの例を示す斜視図である。
【図3】 従来の光ファイバの例を示す断面図である。
【符号の説明】
1……細径光ファイバ、2……光ファイバ裸線、3……
一次被覆層、4……二次被覆層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外径が125μmより小さい光ファイバ
    裸線の周上に、ヤング率0.1kg/mm2以下の一次
    被覆層を有し、該一次被覆層の周上にヤング率150k
    g/mm2以上の二次被覆層を有することを特徴とする
    細径光ファイバ。
JP6188635A 1994-08-10 1994-08-10 細径光ファイバ Pending JPH0854546A (ja)

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