JPH0862470A - 光ファイバーを含むチューブを中央位置に有する海底ケーブル - Google Patents

光ファイバーを含むチューブを中央位置に有する海底ケーブル

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JPH0862470A
JPH0862470A JP7192335A JP19233595A JPH0862470A JP H0862470 A JPH0862470 A JP H0862470A JP 7192335 A JP7192335 A JP 7192335A JP 19233595 A JP19233595 A JP 19233595A JP H0862470 A JPH0862470 A JP H0862470A
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JP
Japan
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optical fiber
extending
central tube
longitudinal direction
cable
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JP7192335A
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Tek-Che Chu
チュー テック−チェ
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    • H01B7/14—Submarine cables
    • G—PHYSICS
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    • 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
    • G02B6/4415—Cables for special applications
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4416—Heterogeneous cables

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装甲ケーブルの強固さと、装甲なしケーブル
の経済性を合わせ持つ、浅い水域の海底用途に適した海
底光ファイバー・ケーブルを提供する。 【構成】 光ファイバー・ケーブルは、長手方向に延伸
している中央のチューブと複数の強化部材で構成され
る。少くとも１個の光ファイバーが中央のチューブ内に
配置される。６個の亜鉛メッキされたスチールの強化部
材が、ハーメチックに密封された中央のチューブの周囲
にぴったりと適合するように配置され、チューブと強化
部材は強くて安定したシェルを形成するように実質的に
同一の外径を持つ。プラスチック防水材が強化部材とチ
ューブの間の隙間に配置される。絶縁された導体が、隣
接する強化部材の間に形成された溝の中に配置される。
長手方向に延伸している環状のプラスチックの外被が、
強化部材の周囲に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバー・ケー
ブルに関連する。更に詳細にはこの発明は、浅い水域の
海底用途に適した光ファイバー・ケーブルに関連する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーは、その帯域幅能力の大き
さと寸法の小ささのために通信ケーブルという情報伝送
部品として、今日幅広く使用されている。しかし、これ
は機械的に壊れやすく、マイクロ・ベンド・ロスとして
知られている現象のため、ある程度の引っ張り負荷の下
では望ましくない割れを生じ、ある程度の放射状の圧縮
力のある負荷の下では光伝送の劣化を示す。光ファイバ
ーは、光ファイバー・ケーブルの展開と回収操作の間、
引っ張り負荷の対象になることがある。典型的には、海
底用途の中で静水圧の結果として、放射状の圧縮力のあ
る負荷が光ファイバーに作用する。放射状の圧縮力のあ
る負荷はまた、トロール漁業、投錨、そして他の船舶に
関連した作業からの圧壊と衝撃の結果として生じること
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多くの典型的な海底光
ファイバー・ケーブルの中で、「装甲」と呼ばれる、補
助する金属的な構造が、壊れやすい光ファイバーを過大
な引っ張り力と放射状の力から保護するために使用され
る。多くの装甲設計では、光ファイバーを支持している
コアの周囲に、ある場合には多重の層で巻かれた多数の
スチールの電線を包囲する。したがって、装甲のあるケ
ーブルは、装甲のない典型的なケーブルより概してずっ
と高価である。適当な装甲によって、光ファイバー・ケ
ーブルは多くの海底用途に対して適切なものとなる。し
かし、これらの伝統的な装甲の光ファイバー・ケーブル
設計は、浅い水域の海岸用途での使用に対して経済的で
あることが立証されていなかった。浅い水域用途に装甲
なしのケーブルを埋めることでいくらかの成功が達成さ
れてはいたが、装甲なしのケーブルは回収操作を耐えぬ
く摩耗抵抗と十分な引っ張り強度が不足することが多い
ので、そのような努力が完全に満足できることは立証さ
れなかった。この結果として、船舶に関連した損傷を防
ぐのに必要な保護を得るために、高価な装甲のケーブル
を高い割合で使用した多くの浅い水域のシステムが配備
されてきた。
【０００４】
【課題を解決するための手段と作用】本発明に従うと、
長手方向に延伸している中央の一本のチューブの周囲に
実質的にぴったりと適合するように、一つの層の中で配
列された長手方向に延伸している複数の強化部材を含ん
でいる光ファイバー・ケーブルによって、装甲ケーブル
の強固さをもつ装甲なしケーブルの経済性を有してい
る、浅い水域の海底用途での使用に適応させた光ファイ
バー・ケーブルがここで実現されている。中央のチュー
ブ内に配置されるのは、少くとも１個の光ファイバーで
ある。
【０００５】本発明の事例的な実施例の中では、６個の
亜鉛メッキのスチールの強化部材が、少なくとも一つの
光ファイバーを含んでいるハーメチックに密封された中
央のスチールのチューブの周囲に、実質的にぴったりと
適合するように配置されている。ここで、チューブと強
化部材は、単一階層のシェルを形成するために実質的に
同一の外径を持っている。プラスチックの防水材料が、
強化部材とチューブの間の隙間に配置される。絶縁され
た導体が、隣接する強化部材の間に形成された溝の中に
配置されている。長手方向に延伸している環状のプラス
チックの外被が、強化部材の周囲に配置される。
【０００６】中央のチューブの周囲に実質的にぴったり
と適合するように強化部材を配置することによって、摩
耗、圧壊、衝撃、静水圧から光ファイバーを保護する、
強い安定したシェルが得られる。それに加えて、強化部
材は、浅い水域の展開と回収に耐える十分な引っ張り強
度を光ファイバー・ケーブルに与える。
【０００７】この発明の要約、以下の図面の簡単な説
明、詳細な説明、および図面の中での議論は、本発明の
事例を取り扱うだけであり、どのような形であれ、この
出願から発行される特許によって授与される排除権の適
用範囲に対する制限とみなされることはない。そのよう
な排除権の適用範囲は、この出願の始めの請求項の中で
説明される。
【０００８】
【実施例】図は、本発明に従った光ファイバー・ケーブ
ル１０を図示する。光ファイバー・ケーブル１０は、本
発明の適用範囲内にある海底光ファイバー・ケーブルを
製造するのに使用される、全体寸法、大きさ、材料のよ
うな特定の実施例に関して述べられる。しかし、本発明
は以下の記述の中で使用される特定の寸法または材料に
限定されず、また海底の用途だけに限定するものではな
い。記述された光ファイバー・ケーブルは、経済的な方
法で高い引っ張り強度と圧壊、衝撃、摩耗に高い抵抗を
必要とするいかなる用途に対しても、有用である。
【０００９】光ファイバー・ケーブル１０は、一つの中
央のチューブ２０を含む。中央のチューブ２０は、たと
えば、プラスチック、金属被覆されたプラスチック、金
属箔付きプラスチックまたは金属とすることができる。
金属の場合であれば、縫い合わされた管材料、押し出し
成形された継ぎ目のない管材料、それらの組合せが使用
されることがあり、スチール、アルミニウムまたは銅の
いずれかで製造されることが望ましい。中央のチューブ
２０は、たとえば、溶接された半円筒状の部分から、ま
たは望ましくは連続的に縫い合わせ溶接されて形成され
たシートまたはテープから形成される。この事例的な実
施例の中で、中央のチューブ２０は、湿気に対してハー
メチックに密封されたスチールのチューブである。技術
に熟練した者によって認識されるように、ファイバーに
対する湿気と機械的ストレスの組合せが構造的な障害に
短時間で導くことが知られている。そのような問題を避
けるために、中央のチューブ２０の製作の間、スチール
のシートまたはテープがチューブ形に形成され、そし
て、チューブの内容をハーメチックに密封するために縫
い目の長さに沿って長手方向に溶接される。そのような
溶接は、たとえば、レーザー、不活性ガスの下のアーク
溶接、プラズマ・アークまたは他の適当な方法によって
達成される。もし中央のチューブ２０がアルミニウムか
ら形成される場合には、溶接された縫い目は固相溶接ま
たは他の冷間圧接のプロセスを使用して形成されること
がある。なおいっそうの湿気保護のために中央のチュー
ブ２０は、プラスチックで被覆するか、あるいは亜鉛メ
ッキすることができる。
【００１０】中央のチューブ２０の内部に少くとも１個
の光ファイバー２５が配置される。光ファイバー２５
は、多くの通常の手法で、たとえば、図のようにばらば
らにしたり、束状によりあわせたり、またはリボン状に
して、中央のチューブ２０の内部に配置される。光ファ
イバー２５は、たとえば熱可塑性または熱硬化性エラス
トマーや同様の絶縁材料３０によって選択的に取り巻か
れて被覆されている。該当する絶縁材料の市販品として
入手できる事例はデュポン社による「ＨＹＴＲＥＬ」と
いう指定の下に供給される。絶縁材料はまた、特に長手
方向の水の侵入に対して、光ファイバー２５に追加の湿
気保護を提供する疎水性エラストマーの防水材料であっ
てもよい。絶縁材料３０は部分的に、または図に示した
ように、中央のチューブ２０を完全に充填してもよい。
【００１１】高い引っ張り強度を持っている円筒状に形
成された６個の強化部材５０が、中央のチューブ２０の
周囲に配置されている。適当な材料はたとえば、スチー
ル、アルミニウム、銅を含む。望ましくは、強化部材５
０はスチール製であり、たとえば、２００ｋｐｓｉとい
う公称引っ張り強度を持つ、亜鉛メッキされた改善され
たプラウ・スチールである。強化部材５０は中央のチュ
ーブ２０の周囲に単一の層の中に望ましくは螺旋形状に
巻かれて、シェル４５を形成する。強化部材５０は、図
に図示したようにぴったりと、または間に小さい空間を
付けて、相互にかつ中央のチューブ２０とに接触する。
強化部材５０によって形成したシェル４５は特に強くて
安定した配置であり、高い放射状の圧縮力のある負荷か
ら光ファイバー２５を絶縁する。強化部材と中央のチュ
ーブ２０のすべてが、図で示したようにまた先に述べた
ように実質的に同一の外径を持ち、ぴったりと適合する
ように配置されている場合、この強度と安定性は強化さ
れる。ぴったりと適合した配置は有利なことに、放射状
に向けられた力を、シェル４５を形成する強化部材５０
によって一様に分散されて支えられるように仕向ける。
中央のチューブ２０の厚みはまた、光ファイバー・ケー
ブル１０の強度をさらに改良するために選択される。６
個以外の強化部材もまた発明の精神から外れることなく
使用されることがありえる一方で、６個という数量より
大きくても小さくても光ファイバー・ケーブルの強度と
安定性を低減するので、６個というのは強化部材の好ま
しい数量である。展開と回収操作の中でケーブルと光フ
ァイバーの伸長を制限するのに十分な引っ張り強度を光
ファイバー・ケーブル１０に提供するために、強化部材
５０はある大きさに作られる。強化部材５０はまた、光
ファイバー・ケーブル１０にかなりの摩耗抵抗を与える
のに役立つ。
【００１２】強化部材５０と中央のチューブ２０の間に
形成した隙間は、たとえばポリウレタン樹脂のような、
現在の技術で公知のどのよう型式であってもよいが、疎
水性エラストマー防水材料３５で充填されている。その
ような防水材料は、浸されたケーブルが損害を受けた場
合に生じる水の長手方向の伝搬に対して、光ファイバー
・ケーブル１０を密封する。しかし、中央のチューブ２
０は先に述べたように湿気に対してハーメチックに密封
されるので、そのような防水材料の使用は余分な湿気へ
の抵抗を提供するオプションとみなされなければならな
い。防水材料３５はまた有利なことに、強化部材５０と
中央のチューブ２０の腐食を削減するのに役立つことが
ある。
【００１３】隣接する強化部材５０の間に形成された溝
の内部に、複数の導体４０が配置される。導体４０は、
先に述べたように、中央のチューブ２０の周囲に巻きつ
けられるとき強化部材５０とともに使用されて、同じ螺
旋形の配置角度で巻き付けられる。導体４０は、たとえ
ば、銅またはアルミニウムのような低い抵抗を持つどの
ような導電性の材料であってもよい。導体４０は、現在
の技術の中で公知の従来の方法でプラスチックで絶縁さ
れることが望ましい。導体４０の寸法は、強化部材５０
の寸法に比較して相対的に小さい直径を持つように選択
される。この相対的に小さい寸法が、導体４０を強化部
材５０の間の溝にうまく横たわるようにさせる。したが
って、それらがシェル４５の全体の外径の範囲内にぴっ
たり合うように、導体４０の直径が決定されることが望
ましい。シェル４５のこの全体の外径は、図の中の破線
によって示される。強化部材間の溝の中に導体４０を密
着して横たえることは、都合のよいことに強化部材５０
によって導体に重要な保護手段を提供させる。導体４０
は、たとえば、遠隔測定、ケーブル障害位置検出、適度
な電圧を必要としている他の用途のために使用すること
のできる信号パスとして役に立つ
【００１４】環状の外被６０は、強化部材と導体４０の
周囲に配置される。外被６０は、たとえば、中間密度ま
たは高密度ポリエチレン等のような熱可塑性の材料であ
ってよい。そのような材料は、摩耗と腐食に抵抗して、
ケーブル取り扱いと外観に対して適切な仕上げ材を提供
する。外被６０の厚みは、保護の要求される度合いの関
数である。
【００１５】前述の説明の普遍性にどんな形であれ影響
を及ぼすことなく、光ファイバー・ケーブル１０の種々
の要素の典型的な寸法を下の表１に示す。
【００１６】表１ 中央のチューブの内径 ０．１６ インチ 中央のチューブの外径 ０．２０ インチ 強化部材の外径 ０．２０ インチ 導体の外径 ０．０７５インチ 強化部材シェルの外径 ０．６０ インチ プラスチック外被の厚み ０．２０ インチ 光ファイバー・ケーブルの外径 １．００ インチ
【００１７】上にかかげた寸法の結果として、およそ４
０，０００ポンドの引っ張り負荷に耐えることのできる
光ファイバー・ケーブルが得られる。すなわち、本発明
の光ファイバー・ケーブルは、浅い水域用途での使用の
ために十分な性能を持っている。
【００１８】上記に本発明の実例となる配置が記述され
てきた。多くの変更と修正が、技術に熟練した者には可
能であろう。したがって、付帯する請求項の適用範囲は
ここに含まれた特定の開示に限定されないことが望まれ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った光ファイバー・ケーブルの断面
図である。
【符号の説明】
１０ 光ファイバー・ケーブル ２０ 中央のチューブ ２５ 光ファイバー ３０ 絶縁材料 ３５ 防水材料 ４０ 導体 ４５ シェル ５０ 強化部材 ６０ 外被

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長手方向に延伸している中央のチューブ
    一つと、 長手方向に延伸している複数の円筒形状の強化部材であ
    って、長手方向に延伸している前記中央のチューブの周
    囲に実質的にぴったりと適合するように一つの層の中に
    配置されている強化部材と、そして長手方向に延伸して
    いる前記中央のチューブの内部に配置された、少なくと
    も一つの光ファイバーと、 から構成されることを特徴とする、光ファイバー・ケー
    ブル。
  2. 【請求項２】 長手方向に延伸する前記中央のチューブ
    が、アルミニウム、銅、プラスチックまたはスチールか
    ら成っているグループから選択された材料から構成され
    ることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバー・ケ
    ーブル。
  3. 【請求項３】 長手方向に延伸する前記中央のチューブ
    が、ハーメチックに密封されていることを特徴とする、
    請求項１記載の光ファイバー・ケーブル。
  4. 【請求項４】 長手方向に延伸している円筒形状の前記
    複数の強化部材の各々が、スチール、銅またはアルミニ
    ウムから成っているグループから選択された金属から構
    成されることを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ
    ー・ケーブル。
  5. 【請求項５】 長手方向に延伸している円筒形状の前記
    複数の強化部材の各々が、亜鉛メッキされた改善された
    プロウ・スチールから構成されることを特徴とする、請
    求項１記載の光ファイバー・ケーブル。
  6. 【請求項６】 長手方向に延伸している円筒形状の前記
    複数の強化部材が均一の直径を持つことを特徴とする、
    請求項１記載の光ファイバー・ケーブル。
  7. 【請求項７】 長手方向に延伸している円筒形状の前記
    複数の強化部材と、長手方向に延伸している前記中央の
    チューブの間の隙間に配置される防水材料とをさらに含
    むことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ ー・
    ケーブル。
  8. 【請求項８】 長手方向に延伸している前記中央のチュ
    ーブの内部に配置された前記少くとも１個の光ファイバ
    ーと接触して取り囲んでいるエラストマー材料をさらに
    含むことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバー・
    ケーブル。
  9. 【請求項９】 前記エラストマー材料が、長手方向に延
    伸している前記中央のチューブを実質的に充填すること
    を特徴とする、請求項８記載の光ファイバー・ケーブ
    ル。
  10. 【請求項１０】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記複数の強化部材の隣接する部材間の溝の中に配置し
    た、複数の導体をさらに含むことを特徴とする、請求項
    １記載の光ファイバー・ケーブル。
  11. 【請求項１１】 前記導体が絶縁されていることを特徴
    とする、請求項１０記載の光ファイバー。
  12. 【請求項１２】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記複数の強化部材の周囲に配置された環状の外被をさら
    に含むことを特徴とする、請求項１記載の光ファイバー
    ・ケーブル。
  13. 【請求項１３】 前記環状の外被が、中間密度ポリエチ
    レン、高密度ポリエチレンまたは熱硬化性樹脂から成っ
    ているグループから選択された材料から構成されること
    を特徴とする、請求項１２記載の光ファイバー・ケーブ
    ル。
  14. 【請求項１４】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記複数の強化部材が、長手方向に延伸している前記中央
    のチューブの周囲を螺旋形状に取り巻いていることを特
    徴とする、請求項１記載の光ファイバー・ケ ーブル。
  15. 【請求項１５】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記複数の強化部材の周囲を前記導体が螺旋形状に取り巻
    いていることを特徴とする、請求項１０記載の光ファイ
    バー・ケーブル。
  16. 【請求項１６】 長手方向に延伸している中央のチュー
    ブと、 長手方向に延伸している前記中央のチューブの周囲に螺
    旋形状に実質的にぴったりと適合するように巻き付けら
    れた、長手方向に延伸している円筒形状の６個のスチー
    ルの強化部材であって、長手方向に延伸している前記中
    央のチューブと長手方向に延伸している円筒形状の前記
    スチールの強化部材の各々は単一階層化されたシェルを
    形成するために実質的に同一の外径を持っている強化部
    材と、そして長手方向に延伸している前記中央のチュー
    ブの内部に配置されている、少なくとも一つの光ファイ
    バーと、 から構成されることを特徴とする、光ファイバー・ケー
    ブル。
  17. 【請求項１７】 長手方向に延伸している前記中央のチ
    ューブが、アルミニウム、銅、プラスチックまたはスチ
    ールから成っているグループから選択された材料から構
    成されることを特徴とする、請求項１６記載の光ファイ
    バー・ケーブル。
  18. 【請求項１８】 長手方向に延伸している前記中央のチ
    ューブがハーメチックに密封されていることを特徴とす
    る、請求項１６記載の光ファイバー・ケーブル。
  19. 【請求項１９】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記強化部材の各々が、スチール、銅またはアルミニウム
    から成っているグループから選択された金属から構成さ
    れることを特徴とする、請求項１６記載の光ファイバー
    ・ケーブル。
  20. 【請求項２０】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記強化部材の各々が亜鉛メッキされた改善されたプロウ
    ・スチールから構成されることを特徴とする、請求項１
    ６記載の光ファイバー・ケーブル。
  21. 【請求項２１】 長手方向に延伸している円筒状の前記
    強化部材と、長手方向に延伸している前記中央のチュー
    ブの間の隙間に配置された防水材料とをさらに含むこと
    を特徴とする、請求項１６記載の光ファイバー・ケーブ
    ル。
  22. 【請求項２２】 長手方向に延伸している前記中央のチ
    ューブの内部に配置された前記少くとも１個の光ファイ
    バーに接触して取り囲んでいるエラストマー材料をさら
    に含むことを特徴とする、請求項１６記載の光ファイバ
    ー・ケーブル。
  23. 【請求項２３】 前記エラストマー材料が、長手方向に
    延伸している前記中央のチューブを実質的に充填するこ
    とを特徴とする、請求項２２記載の光ファイバー・ケー
    ブル。
  24. 【請求項２４】 さらに、長手方向に延伸している円筒
    形状の前記強化部材の隣接する部材間の溝の中に配置さ
    れた複数の導体を含むことを特徴とする、請求項１６記
    載の光ファイバー・ケーブル。
  25. 【請求項２５】 前記導体が絶縁されていることを特徴
    とする、請求項２４記載の光ファイバー。
  26. 【請求項２６】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記強化部材の周囲に配置した環状の外被をさらに含むこ
    とを特徴とする、請求項１６記載の光ファイバー・ケー
    ブル。
  27. 【請求項２７】 前記環状の外被が、中間密度ポリエチ
    レン、高密度ポリエチレンまたは熱硬化性樹脂から成っ
    ているグループから選択された材料から構成されること
    を特徴とする、請求項２６記載の光ファイバー・ケーブ
    ル。
  28. 【請求項２８】 長手方向に延伸している円筒形状の前
    記強化部材の周囲に前記導体が巻きつけられていること
    を特徴とする、請求項１６記載の光ファイバー・ケーブ
    ル。
  29. 【請求項２９】 前記少くとも１個の光ファイバーが、
    長手方向に延伸している前記中央のチューブの内部に、
    束またはリボンから成っているグループから選択された
    構成に配置されることを特徴とする、請求項１６記載の
    光ファイバー・ケーブル。
  30. 【請求項３０】 前記少くとも１個の光ファイバーは、
    長手方向に延伸している前記中央のチューブの内部にば
    らばらな配置に配列されることを特徴とする、請求項１
    ６記載の光ファイバー・ケーブル。
  31. 【請求項３１】 前記少くとも１個の光ファイバーが、
    長手方向に延伸している前記中央のチューブの内部に、
    束またはリボンから成っているグループから選択された
    構成に配置されることを特徴とする、請求項１記載の光
    ファイバー・ケーブル。
  32. 【請求項３２】 前記少くとも１個の光ファイバーが、
    長手方向に延伸している前記中央のチューブの内部にば
    らばらな配置に配列されることを特徴とする、請求項１
    記載の光ファイバー・ケーブル。
JP7192335A 1994-07-29 1995-07-28 光ファイバーを含むチューブを中央位置に有する海底ケーブル Withdrawn JPH0862470A (ja)

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US08/282355 1994-07-29
US08/282,355 US5463711A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Submarine cable having a centrally located tube containing optical fibers

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JPH0862470A true JPH0862470A (ja) 1996-03-08

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ID=23081133

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7192335A Withdrawn JPH0862470A (ja) 1994-07-29 1995-07-28 光ファイバーを含むチューブを中央位置に有する海底ケーブル

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US (1) US5463711A (ja)
EP (1) EP0694797A1 (ja)
JP (1) JPH0862470A (ja)
KR (1) KR960005629A (ja)
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