JPS63228115A - 光ファイバケーブル - 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〕 本発明は光ファイバケーブルの構造に関する。

特に、光ファイバケーブル内の心線の保護に関する。本
発明は、ハライドガラス製の光ファイバ心線を用いて広
い波長帯域の放射光を伝搬する光ファイバケーブルに利
用するに適する。

〔概　要〕

本発明は、一以上の光ファイバ心線を収容する光ファイ
バケーブルにおいて、 水を溶かすことのできる保護液に光ファイバ心線を浸し
た構造とすることにより、 水分によって生じる光ファイバ心線の機械的強度の劣化
および光学特性の劣化を防止するものである。

〔従来の技術〕 光ファイバの利用分野として、光通信の分野と、放射光
監視の分野とが知られている。どちらの分野でも、光フ
ァイバを心線とし、１本ないし１０００本の心線を含む
東、すなわち光ファイバケーブルとして利用する。

光通信の分野では、非常に長い距離、例えば数キロメー
タにわたり光信号を伝送する必要がある。

そこでこの分野では、分散を最小にするために単一モー
ド・ファイバが用いられ、低損失であることが非常に重
要である。低損失の点から、ハライドガラス製ファイバ
の利用が期待されている。

これに対して放射光監視の分野では、比較的近距離、例
えば１ｍないし１００ＴｎＬか離れていない地点間で放
射光を運ぶだけでよい。放射°光監視とは、遠隔分光お
よび内視鏡のような人工放射光の監視だけでな（、炉そ
の他における周辺光を遠隔の場所で測定することを含む
。人工放射光を利用する場合には、放射光を供給するた
めに光ファイバを利用することが便利である。その場合
には、放射光を供給する光ファイバと、測定場所までそ
の放射光を導く光ファイバとが必要である。これらの光
ファイバを別々の光ファイバケーブルに分離してもよ（
、同一の光ファイバケーブルに双方の光ファイバを収容
させることもできる。

放射光監視に使用する光ファイバは、距離が短いことか
ら、長距離通信に比較して減衰量が多くてもある程度許
容できる。さらに放射光監視の場合には、通常は、放射
光を集光するために高開口数の多モード・ファイバが使
用される。

放射光監視用の光ファイバケーブルとしては、可撓性の
あるシース、例えはプラスチック製チューブで一以上の
光ファイバ心線を取り囲んだものが使用される。この分
野でも、光ファイバ心線としてハライドガラス製ファイ
バ、特にフッ化物ガラスが適している。これは、ハライ
ドガラスの透過帯域が広く、例えば０．５〜５ｐｓの波
長帯の放射光を伝搬できるからである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ハライドガラスは水（液体または水蒸気）によ
る損傷を非常に受けやすい。光ファイバ心線をシース内
に導入するときに水分が侵入することがあり、また、ケ
ーブルの使用中にも侵入することがある。ケーブルを封
止しても、シースの壁には微細な孔があり、許容できな
いほど水蒸気が入り込んでしまう。

シリカ製の光ファイバでも水による影響は同様であり、
非常に少量の水でも水酸基の形態でシリカが汚染され、
強度が低下してしまう。長距離通信用の場合には、水の
汚染を防止するため、乾燥剤を含む光ファイバが提案さ
れている。しかし、放射光監視用の光ファイバケーブル
に乾燥剤を含ませることは困難である。

本発明は、以上の問題点を解決し、水による光ファイバ
心線の汚染を防止できる構造の光ファイバケーブルを提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ファイバケーブルは、自重の少なくとも１％
の水を溶かすことのできる保護液に光ファイバ心線が浸
された構造であることを特徴とする。光ファイバ心線と
しては、ハライドガラス製、特にフッ化物ガラス製のも
のを用いる。保護液は、自重の少なくとも５％の水を溶
かすことができる液体であることが望ましい。保護液が
管状のシースの内側を実質的に満たした構造であること
が望ましい。保護液は、あらゆる割合で水と混和する液
体であることが特に適している。ただし、保護液として
は水を含むことができるとしても、実用上は５％以上の
水を含んでいる状態は好ましくない。

保護液の物理的な性質として、使用中の予想される温度
および圧力で液体状態であることが必要である。したが
って、保護液は０℃ないし１５０℃の温度範囲において
液体であることが望ましい。

温度範囲については、予想される温度を考慮する必要が
あり、例えば凝固点が一５０℃以下の保護液を必要とす
る場合には、高温の領域についてはそれほど必要としな
くてもよい。

保護液として、水酸基その他の親水性の分子を有する有
機液体が特に適している。このような有機液体としては
、連鎖状の炭化水素を含むものが望ましく、付加的にブ
リッジおよびまたはハロゲン置換基が割り込んだものを
用いることができる。

このような組成物としては、アルカン・ジオール（メタ
ン列炭化水素二価アルコール）、アルキルアリールスル
ホン酸塩（特にアメリカ合衆国デュポン社（Ｅ、　１．
ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ、）
製「アルカノール」）が適し、例えば、エチレングリコ
ールＨＯＣＨ２ＣＨ２０Ｈ（１，２エタン・ジオール）
や、プロパノール（ノーマル・プロパノールＣＨ３ＣＨ
２ＣＨＯＨ１イソ・プロパノール（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ
）を用いることができる。

〔作　用〕

水を溶かすことのできる保護液に光ファイバ心線を浸し
ておくと、ケーブル内の水が保護液に溶は込む。本発明
者等は、このように保護液が水を含んでいても、光ファ
イバ心線の損傷を許容レベルに維持できることを発見し
た。特に水と親和性のある保護液を使用した場合には、
例えば乾燥剤を用いて、ケーブル内を乾燥させるより容
易である。本発明に用いられる保護液は取り扱いが比較
的容易であり、容易にケーブル内に導入できる。

〔実施例〕

図は本発明実施例光ファイバケーブルの断面図である。

この光ファイバケーブルは、一以上の光ファイバ心線１
１と、これらの光ファイバ心線１１を取り囲む管状のシ
ース１０とを備え、このシース１０の内側には、自重の
少なくとも１％の水を溶かすことのできる保護液１３を
含み、この保護液１３に光ファイバ心線１１が浸されて
いる。

シース１０は可撓性プラスチック製、例えばポリエチレ
ン製またはＰＴＦＥ製であり、このシース１０を取り囲
んで、ケーブルを保護するための外装置２が設けられて
いる。

保護液１３は、少なくとも光ファイバ心線１１によって
占有されている空間を除いて、シース１０内を実質的に
満たしている。この保護液１３は光ファイバ心線１１に
対して不活性であり、光ファイバケーブルの耐用期間中
にわたり許容できない劣化の発生を防止する。ただし、
シース１０内を保護液１３で完全に満たすことは非常に
困難であり、また、熱膨張および熱収縮を許容するため
には、蒸気用の小さな空間を残しておく必要がある。

保護液１３は、製造時にシース１０内に存在した水、お
よびケーブル使用中に内部に侵入した水を溶解する。ど
ららの水も微量であり、保護液１３としては、非常に少
量、例えば自重の０．１％の水を溶かすことができれば
十分である。実用的には、自重の５％以上の水を溶かす
ことのできるものが容易に得られ、さらには、どのよう
な割合でも水と混和する液体も容易に得られる。

この光ファイバケーブルの耐用期間中に保護液１３にい
くらかの水が溶解すると、光ファイバ心線１１が「湿っ
た」液体、例えば９８％の有機液と２％の水との混合液
体に接触する。したがって、このような「湿った」液体
により光ファイバ心線１１の耐用期間が短縮されないこ
とが重要である。

保護液１３としてエチレングリコールｔｌＯｃＨ２ｃＨ
２０Ｈおよびイソ・プロパノール（ＣＨ３）　２Ｃ）１
０Ｈを用いて、その効果を評価した。エチレングリコー
ルの融点は−１１，５℃、沸点は１９８℃であり、イソ
・プロパノールの融点は−８９，５℃、沸点は８２．４
℃ある。

実験のため、約５０モル％のフッ化ジルコニウムを含む
フッ化物ガラスを用いた光ファイバを作成し、これを９
５重量％のイソ・プロパノールおよび５重量％の水を含
む湿った溶液に沈め、室温（約３０℃）で−週間放置し
た。光ファイバには観測可能な変化は認められず、使用
中に予想される程度の低濃度の水が保護液に含まれても
、光ファイバケーブルの耐用期間を短縮することは実質
的にないと考えられる。

また、同じ成分の光ファイバを用い、乾燥エチレングリ
コール内で四箇刃にわたり放置した。そのときの光ファ
イバの破壊歪は２．１％から１．８％に劣化した。大気
中に放置したときには、破壊歪が１％以下に低下した。

したがって、エチレングリコールに浸した場合には大気
中に比較して機械的強度の劣化が小さい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光ファイバケーブルは、
水分による光ファイバ心線の機械的右よび光学的な特性
劣化を防止できる。本発明は、ハライドガラス製の光フ
ァイバ心線を保護することができ、このような光ファイ
バ心線を必要とする分野、特に遠隔分光、内視鏡、周辺
光の遠隔測定その他の放射光監視用光ファイバケーブル
に用いて特に効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明実施例光ファイバケーブルの断面図。 １０・・・シース、１１・・・光ファイバ心線、１２・
・・外装、１３・・・保護液。 特許出願人代理人　　　　　　、（＜　２．。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一以上の光ファイバ心線と、 これらの光ファイバ心線を取り囲む管状のシースと を備えた光ファイバケーブルにおいて、 上記シースの内側には、自重の少なくとも１％の水を溶
   かすことのできる保護液を含み、 この保護液に上記光ファイバ心線が浸された構造である ことを特徴とする光ファイバケーブル。 ２、保護液は自重の少なくとも５％の水を溶かすことの
   できる液体である請求項１記載の光ファイバケーブル。 ３、保護液はあらゆる割合で水と混和する液体である請
   求項２記載の光ファイバケーブル。 ４、保護液は、自重の５％を越える水を含まない液体で
   ある請求項３記載の光ファイバケーブル。 ５、保護液は、水と親和性を得るためのアルコール基を
   有する有機液体である請求項１ないし４のいずれか記載
   の光ファイバケーブル。 ６、保護液はアルキルアリールスルホン酸塩およびメタ
   ン列炭化水素二価アルコールからなる群より選択される
   請求項４記載の光ファイバケーブル。 ７、保護液は、少なくとも０℃ないし１５０℃の温度範
   囲において、大気圧で液相を保つ液体である請求項１な
   いし６のいずれか記載の光ファイバケーブル。 ８、保護液はエチリングリコールＨＯＣＨ＿２ＣＨ＿２
   ＯＨである請求項７記載の光ファイバケーブル。 ９、保護液は、少なくとも−５０℃ないし＋５０℃の温
   度範囲において、大気圧で液相を保つ液体である請求項
   １ないし６のいずれか記載の光ファイバケーブル。 １０、保護液はプロパノールである請求項９記載の光フ
   ァイバケーブル。 １１、光ファイバ心線は、開口数が０．１ないし０．４
   の多モード・ハライドガラス製ファイバである請求項１
   ないし１０のいずれか記載の光ファイバケーブル。 １２、光ファイバ心線はフッ化物ガラス製ファイバであ
   る請求項１１記載の光ファイバケーブル。