JPS6291904A - 光フアイバユニツト - 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〕 この発明は、光ファイバユニントにかかわり、特に、海
底光ケーブルの通信線路として有用な光ファイバユニッ
トに関するものである。

〔従来の技術〕

長距離間の通信り段として利用される海底光ケーブルは
、伝送情報を多くするために、通常、複数本の光ファイ
バをユニット化した光ファイバユニットが中心部に配置
されている。

第７図（ａ）は従来のかかる光ファイバユニントの断面
構造の−・例を示したもので、１０は中心部に配置され
ている中心抗張力線（鋼線）で、紫外線（ＵＶ）硬化型
のウレタン系樹脂層１０ａで被覆されている。２０ａ、
２０ｂ、２０ｃ。

２０ｄ　、２０ｅ　、２０ｆは鋼線１０の外周に撚られ
ている光ファイバで、この光ファイバ２０ａ〜２０ｆの
各々には、保護被覆として光ファイバ心線２１の外周に
ＵＶ硬化ウレタン系樹脂層２２゜ＵＶ硬化エポキシ系樹
脂層２３．ナイロン層２４で順次被覆されている（光フ
ァイバ２０ｂ〜２０ｆについては図示を省略している）
。そして、この光ファイバ２０ａ〜２０ｆ相互の空隙部
にはＵＶ硬化ウレタン系樹脂からなるユニット充実材３
０が充填されている。

なお、ユニット充実材３０の内層側３０ａは、低ヤング
率、外周側３０ｂは高ヤング率のＵＶ硬化ウレタン系樹
脂とされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような光ファイバユニットは前記３層の保１；へ被
覆によって光ファイバ２０ａ〜２０ｆが保護されており
、光ファイバユニット全体は、充実材３０によって保護
されることになるが、以下に示すような欠点もみられる
。

（１）光ファイ／＜　２０　ａ〜２０ｆの製造工程にお
いて、熱硬化樹脂、あるいはＵＶ硬化樹脂の被覆と、ナ
イロン被覆が別工程になるのでコストアップを招き、ま
た、ナイロンを被覆することによって光ファイバ２０ａ
〜２０ｆの径が大きくなり、その結果ユニット全体の径
も太きくなるので高密度集合に適さない。

（２）ＵＶ硬化ウレタン系の樹脂が被覆されている中心
抗張力線１０の外表面に光ファイバ２０ａ〜２０ｆを撚
り合わせると、撚り合わせ時、あるいは後丁程の熱の影
響により抗張力線に被覆されているＵＶ硬化ウレタン樹
脂が軟らかくなり、そのため抗張力線の外表面に撚り合
わせた光ファイバが喰い込んで光ファイバ心線にうねり
が発生し易くなり、その結果、マイクロペンドによる損
失増が起こり易い。

そこで、前記（１）、（２）の問題を改良したものとし
て第７図（ｂ）に示すような中心抗張力線１０の外表面
に撚り合わせた光ファイバ２０ａ〜２０ｆの２次被覆と
されているナイロン層２４を省略した外径０．４ｍｍの
光ファイバを撚り合わせた構造が提案されているが、光
ファイバの１次被覆層であるＵＶ硬化ウレタン系樹脂ま
たはＵＶ硬化エポキシ系樹脂と空隙部に充填するＵＶ硬
化ウレタン系樹脂が接着するので、端末作業等でユニッ
トを解体する時に、光ファイバ同志が容易に分離されな
いという問題がある。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、伝送損失が小さく、かつ、端末作業が容易になる光
ファイバユニットを提供することを目的としてなされた
ものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す光ファイバユニット
の断面構造を示したもので、１は鋼線等の表面にシリコ
ンプライマ一層１ａが約１ｇｍ程度の厚みで塗布されて
いる中心抗張力線、２ａ〜２ｆは前記中心抗張力線１の
外周辺に巻回されている光ファイバで、前述したように
ＵＶ硬化ウレタン系樹脂またはＵＶ硬化エポキシ系樹脂
が被覆されているものである。

３は前記光ファイバ２ａ〜２ｆの空隙部に充填されてい
るＵＶ硬化型のシリコン、４はＵＶｒｒｇ！化型のシリ
コン３を充填された光ファイバ心線集合体の外表面を被
覆する低ヤング率、例えば７　Ｋｇ／ｍｍ２のＵＶ硬化
ウレタン樹脂からなる第１の充実層、５は同じ＜ＵＶ硬
化エポキシ樹脂からなる高ヤング率、例えば４０　Ｋｇ
／　ｍｍ２からなる第２の充実層である。

この発明の光ファイバユニットは上述したように従来の
光ファイ／へ（第７図）と比較して、中心抗張力線１の
表面に薄いシリコンプライマ一層ｌａ　（ＡＰ−１３３
，ＡＰＺ−６６０１（１１本ユニカ製品））が約１ｇｍ
の厚みで塗布されており、ユニット充実材として被覆さ
れているＵＶ硬化ウレタン系樹脂と光ファイバとの！Ａ
＃性を良くするために光ファイバに２次被覆として施さ
れていたす・ｆロン層２４が省略されている。

したがって、光ファイバ２ａ〜２ｆの外径は約０．４ｍ
ｍ、中心抗張力線１の外径は０．４５ｍｍと小径となっ
ている。

中心抗張力線１と光ファイバ２ａ〜２ｆの密着力はＵＶ
硬化型のシリコン３に依存することになるが、シリコン
プライマ一層１ａが塗布されている中心抗張力線１とＵ
Ｖ硬化型のシリコン３との密着力は、従来のＵＶ硬化型
ウレタン系の樹脂を用いた場合並みに高くなり、その結
果、中心抗張力線１と光ファイバ２ａ〜２ｆの間にずれ
か発生するおそれがなくなる。

なお、密着力の大きさは実験によると中心抗張力線１に
シリコンプライマ一層が被覆されている時は、約４０ｇ
／ｍｍとなり、シリコンプライマ一層ｌａがないときの
密着力約４ｇ／ｎｏｎに比較して１桁以−ヒ高くなって
いる。

この密着力の向りは、中心抗張力線１の表面状ｍ、すな
わち、銅、亜鉛、錫等がメッキされているときや全くメ
、キが施されていない場合でもほぼ同一である。

また、充填材として使用されているＵＶ硬化型の樹脂が
シリコンとされていると光ファイバの１次被覆層である
ＵＶ硬化ウレタン系樹脂またはＵＶ硬化エポキシ系樹脂
との剥離性が良いため光ファイバ２ａ〜２ｆの口出し作
業で、１本ずつ分離し易くなり、端末作業が容易になる
。

さらに、第１の充実層４として低ヤング率のＵＶ硬化型
のウレタン系樹脂のうち１〜１０Ｋｇ／ｍａ＋；’のも
のを使用し、第２の充実層５として高ヤング率のＵＶ硬
化型のウレタン系樹脂のうち３０〜７０　Ｋｇ／　ｍｍ
２のものを使用すると、後述する実験データに示すよう
に温度および側圧に対して伝送損失の増加がもっとも少
なくなる。

これは、−・般的には第１の低ヤング率のＵＶ硬化樹脂
によって、温度変化による収縮９曲げ応力を緩和し、第
２の高ヤング−＋ｌのＵＶ硬化樹脂によって側圧による
光ファイバの伝送損失を軽減するものである。

第２図（ａ）、（ｂ）は第１．および第２の充実層４．
５のヤング率Ｅ　（Ｋｇ／ｍｍ２）に対して、温度およ
び側圧を変化したとき伝送損失の最大ｆ〆１の傾向を示
すグラフで、実ＶｊＡは温度を変化（−３０’〜＋６０
°）させたときの伝送損失の増加傾向を示し、点線Ｂは
温度を−・定にしたときの側圧変化によって伝送損失が
増加する傾向を示したものである。この図から理解でき
るように第１の充実層４、及び第２の充実層５はヤング
率Ｅが１〜１０　Ｋｇ／　ｍｍ２．及び３０〜７０Ｋｇ
／ｒ１１ｃ１２の間で伝送損失の増加が殆どなくなる。

第３図（ａ）、（ｂ）は同じく第１．第２の充実層４，
５の外径寸法ＤＩ、Ｄ；ｌ　と心線撚りＬり径ＤＯの比
ＰＩ、Ｐ２によって前記温度特性と側圧変化による伝送
損失の増加傾向を示すもので、実線Ａは温度変化による
伝送損失の増加傾向を示し、点線Ｂは側圧の変化に対し
て伝送損失が増加する傾向を示している。

この図から、伝送損失の増加傾向は第１．第２の充実層
４，５の外径寸法にも依存していることが理解されるが
、′：５１の充実層４の場合はＤ＋　／ＤＯが１．２〜
１．５の場合にもっとも伝送損失の増加が少なくなり、
第２の充実層５の寸法は、Ｄ２／Ｄｏが１．５〜２の範
囲で伝送損失の増加が少なくなることが判明した。

なお、第３図（ａ）、（ｂ）のデータは充実層４のヤン
グ−４４Ｅを７　Ｋｇ／　ｍａ＋２．充実層５のヤング
率Ｅを４０　Ｋｇ／　ｒａｒｒｒ２　としたものである
。

第４図はこの発明の他の実施例を示す光ファイバユニッ
トの断面構造を示Ｌ７たもので、第１図と同様に、■は
外ｆｆ１．２ｍｍのシリコンプライマ一層１ａが塗布さ
れている中心抗張力線、２ａ〜２見は１２本撚り合わせ
た光ファイ／へで、前述したようにＵＶ硬化型の樹脂を
被覆し、外径か略０．４ｍｍに形成されている。３はＵ
Ｖ硬化型のシリコン、４．５はヤング率がそれぞれ７　
Ｋｇ／　ｍｍ２　。

４０　Ｋｇ／　ｍａｄ’　とされているＵＶ硬化型樹脂
の充実層で、それぞれ、その外径が２．６ｎ＋ｍφ、３
．２１１＋１φとなるようにしたものである。

なお、前記話験のために加える側圧は第５図に示すよう
に光ファイ／へユニフトＰを１１００ｒ１１の台板Ｓ［
二で折り返し、その６ｔ→端に発光源ＬＥＤ　、おヨヒ
ハワーメータＰＭを接続したＩＬ　アルミ板Ａの七から
２０Ｋｇステップで錘りＷを０〜２００Ｋｇの範囲で加
え、伝送損失の変化を測定するようにしたものである。

また、温度特性は光ファイ／ヘユニッ）Ｐを恒温槽に収
納し、温度を第６図のように、−３０〜６０°に変化さ
せたときの伝送損失の変化を４１１定したもので、この
ときの伝送損失の増加は一点鎖線で示すようにきわめて
小さいものである。

〔発明の効果〕

以に説明したように、この発明の光ファイバユニントは
中心抗・玉力線にシリコンブライマーを塗７１ｊシ、か
つＵＶ硬化型シリコンを充填材として使用するとともに
、第１の充実層のヤング率を１〜１０　Ｋｇ／　ｍｍ２
．第２の充実層のヤング率を２０〜７０　Ｋｇ／　ｍｍ
２　に設定することによって、マイクロベンディングが
少なく、かつ、温度、側圧の変動によっても伝送損失の
増加も少ないという効果を発揮することができる。また
、集合された光ファイバの分離が容易になるので端末に
おける「Ｉ出し作業が容易になり、側圧の影響が少ない
ため海底光ケーブルに採用したときに曲げ耐力が向上す
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の−・実施例を示す光ファイバユニッ
トの断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は第１゜第２の充実
層のヤング率と温度変化および側圧変化に対応する伝送
損失の増加傾向を示すグラフ、第３図（ａ）、（ｂ）は
充実層の径と、光ファイバ集合体の撚りにかり径の比Ｐ
　、　、　Ｐ　２　と温度変化および側圧変化に対応す
る伝送損失の増加傾向を示すグラフ、第４図はこの発明
の他の実施例を示す光ファイバユニントの断面図、第５
図は側圧を変化するときの実験の概要図、第６図は温度
変化のヒートサイクルを示すグラフ、第７図（ａ）。 （ｂ）はいずれも従来の光ファイバユニントを示す断面
図である。 図中、１は中心抗張力線、１ａはシリコンプライマ一層
、２ａ〜２文は光ファイノヘ、３はＵ１便化型のシリコ
ン、４，５は第１．第２の充実層を示す。 第５図 第６図 （Ｑノ 第 ヘーＤＩ／Ｄ。 （ｂ） ２図 Ｐ２−０２／Ｄ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にシリコンプライマーを塗布した中心抗張力
   線の外表面に紫外線硬化型の樹脂で被覆された複数本の
   光ファイバを撚り合わせ、前記中心抗張力線と、前記複
   数本の光ファイバとの空隙部、および複数本の光ファイ
   バ相互の空隙部に紫外線硬化型シリコン樹脂を充填して
   円形断面の光ファイバ線集合体を形成するとともに、前
   記光ファイバ線集合体の外周にヤング率が１〜１０Ｋｇ
   ／ｍｍ＾２、および３０〜７０Ｋｇ／ｍｍ＾２の第１、
   第２の充実層として紫外線硬化型樹脂を被覆したことを
   特徴とする光ファイバユニット。
2. （２）前記第１、第２の充実層の外径が前記光ファイバ
   線集合体の外径に対して、それぞれ１．２〜１．５倍、
   および１．５〜２．０倍に設定されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の光ファイバユニッ
   ト。