説明

光ケーブル及び光アクティブケーブル

【課題】光ルースケーブルを用いた長尺の光ケーブルにおいて、光ケーブルを巻回した場合であっても、光ファイバの座屈を防止することが可能な光ケーブルを提供する。
【解決手段】複数本の光ファイバ4をシース5内に収容した光ルースケーブル2と、光ルースケーブル2の端部に設けられ、シース5が固定されるシース固定部6と、接続対象の光デバイスの筐体に係合される係合部7と、複数本の光ファイバ4を挿通させ、複数本の光ファイバ4を筐体内にガイドするための挿通孔8と、を有するクランプベース3と、を備え、挿通孔8に接着剤を充填すると共に、当該充填した接着剤を固化させて接着部19を形成し、挿通孔8に挿通された複数本の光ファイバ4を、クランプベース3に接着固定したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ケーブル及び光アクティブケーブルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
スーパーコンピュータやハイエンドサーバ間の通信には、光ケーブルの端部に、光−電気変換機能を有する光送受信器(光トランシーバ)を設けた光アクティブケーブルが用いられてきている。光アクティブケーブルは、従来のメタルケーブルと比較して、小型かつ軽量であり、高速・長距離伝送にも適している。
【0003】
ところで、長距離伝送用の光アクティブケーブルでは、光ケーブルが長尺となるため、光ケーブルを巻回して取り扱うことが多い。しかし、光ケーブルとして、例えば、複数の光ファイバの外周にシースを設けた一般的な光ケーブル(シース内で複数の光ファイバが自由に動けないもの)を用いた場合、光ケーブルを巻回すると、径方向内側に位置する光ファイバと径方向外側に位置する光ファイバとの経路差(所謂、内外輪差)や、温度変化によるシースの収縮に起因して、一部の光ファイバが座屈してしまうという問題が生じる。
【0004】
このような問題を避けるため、長距離伝送用の光アクティブケーブルでは、光ケーブルとして、光ルースケーブルが用いられてきている。
【0005】
図9に示すように、光ルースケーブル2は、複数本の光ファイバ4をシース5内に隙間を有してゆるく収容したものである。光ルースケーブル2では、シース5内で複数本の光ファイバ4がある程度自由に動くことができるので、巻回による光ファイバの座屈を抑制することが可能である。
【0006】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献1,2がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許出願公開第2003/0063869号明細書
【特許文献2】特許第3967228号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、光ルースケーブル2を巻回すると、光ファイバ4の突き出し量(光ルースケーブル2の端部から露出させた光ファイバ4の露出長)が変動してしまうという問題がある。具体的には、例えば、図10(a),(b)に示すように、10mの光ルースケーブル2を、85℃の環境下でφ90mmで巻回した場合、光ファイバ4の突き出し量は2mm程度変動してしまう。
【0009】
光ルースケーブル2を光アクティブケーブルに用いる場合、光ルースケーブル2の端部から露出させた光ファイバ4の端部には、光ファイバ4を光送受信器の光電変換部に光学的に接続するためのMT(Mechanically Transferable)フェルールなどの多心の光コネクタが一括して設けられる。そのため、光ファイバ4の突き出し量が変動してしまうと、MTフェルールなどの光コネクタの近傍で一部の光ファイバ4が座屈してしまい、光学特性が劣化したり、単位時間あたりの破断(断線)確率が増加し、製品寿命が短くなるおそれがあった。
【0010】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光ルースケーブルを用いた長尺の光ケーブルにおいて、光ケーブルを巻回した場合であっても、光ファイバの座屈を防止することが可能な光ケーブル及び光アクティブケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、複数本の光ファイバをシース内にゆるく収容した光ルースケーブルと、該光ルースケーブルの端部に設けられ、前記シースが固定されるシース固定部と、接続対象の光デバイスの筐体に係合される係合部と、前記複数本の光ファイバを挿通させ、前記複数本の光ファイバを前記筐体内にガイドするための挿通孔と、を有するクランプベースと、を備え、前記挿通孔に接着剤を充填すると共に、当該充填した接着剤を固化させて接着部を形成し、前記挿通孔に挿通された前記複数本の光ファイバを、前記クランプベースに接着固定した光ケーブルである。
【0012】
前記接着部は、前記光デバイス側の前記挿通孔に形成された第1接着部と、該第1接着部よりも前記光ルースケーブル側の前記挿通孔に形成された第2接着部とからなり、前記第1接着部に用いる接着剤よりも粘度が高く、かつ固化後の弾性が低い接着剤を用いて前記第2接着部を形成してもよい。
【0013】
前記挿通孔の前記光デバイス側の端部は、前記光デバイス側に向かって徐々に径が大きくなるテーパ形状に形成されてもよい。
【0014】
前記クランプベースの前記挿通孔に、前記複数本の光ファイバを2つの群に分けるための分岐用突起を設けてもよい。
【0015】
また、本発明は、前記光ケーブルの端部に、前記光デバイスとして光送受信器を設けた光アクティブケーブルである。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、光ルースケーブルを用いた長尺の光ケーブルにおいて、光ケーブルを巻回した場合であっても、光ファイバの座屈を防止することが可能な光ケーブル及び光アクティブケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施の形態に係る光ケーブルを示す図であり、(a)は斜視図、(b)はそのA−A’線断面斜視図、(c)はA−A’線断面図である。
【図2】(a)は、図1の光ケーブルを光デバイスに取り付けたときの断面図であり、図2(b)はその要部拡大図である。
【図3】図1の光ケーブルにおいて、抗張力線を抗張力線かしめリングによりかしめ固定することを説明する図である。
【図4】図1の光ケーブルを用いた光アクティブケーブルの斜視図である。
【図5】図4の光アクティブケーブルにおいて、上側筐体を取り外したときの上面図である。
【図6】(a)は、図4の光アクティブケーブルにおいて、上側筐体を取り外したときの斜視図であり、(b)は、さらにブーツを取り外したときの斜視図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る光ケーブルを示す図であり、(a)は斜視図、(b)はそのB−B’線断面斜視図、(c)はB−B’線断面図である。
【図8】本発明の一実施の形態に係る光ケーブルを示す図であり、(a)は断面図、(b)は斜視図である。
【図9】光ルースケーブルの横断面図である。
【図10】(a),(b)は、長尺の光ルースケーブルを巻回した際に、光ファイバの突き出し量が変動することを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0019】
図1は、本実施の形態に係る光ケーブルを示す図であり、(a)は斜視図、(b)はそのA−A’線断面斜視図、(c)はA−A’線断面図である。また、図2(a)は、本実施の形態に係る光ケーブルを光デバイスに取り付けたときの断面図であり、図2(b)はその要部拡大図である。なお、図の簡略化のため、図1(a)〜(c)では、ブーツ18を省略しており、図2(a),(b)では、光ファイバ4と接着部19を省略している。
【0020】
図1(a)〜(c)、および図2(a),(b)に示すように、光ケーブル1は、光ルースケーブル2と、光ルースケーブル2の端部に設けられたクランプベース3とを備えている。
【0021】
光ルースケーブル2は、複数本の光ファイバ4をシース5内に隙間を有してゆるく収容したものである。本実施の形態では、12本の送信側光ファイバ4aと、12本の受信側光ファイバ4bの合計24本の光ファイバ4を用いる場合を説明する。また、シース5内には、光ファイバ4と共に抗張力線(抗張力繊維、図3参照)12が収容される。
【0022】
クランプベース3としては、金属などの硬質の材料からなるものを用いる。本実施の形態では、クランプベース3として、金属からなるものを用いる場合を説明する。
【0023】
クランプベース3は、光ルースケーブル2のシース5の端部が固定されるシース固定部6と、接続対象の光デバイス9の筐体10に係合される係合部7と、複数本の光ファイバ4を挿通させ、複数本の光ファイバ4を筐体10内にガイドするための挿通孔8と、を有する。
【0024】
シース固定部6は、中空円筒状に形成される。シース固定部6の外周には、抗張力線をかしめ固定するための抗張力線かしめリング11が設けられる。図3に示すように、抗張力線12は、抗張力線かしめリング11により、クランプベース3のシース固定部6の外周にかしめ固定される。
【0025】
抗張力線かしめリング11の外周には、シース5をかしめ固定するためのシースかしめリング13が設けられる。シース5の端部には、長手方向に沿って所定長さの切れ目5aが形成されており、この切れ目5aを拡げながらシース5の端部を抗張力線かしめリング11の外周に配置し、シース5の端部を、シースかしめリング13によりかしめ固定することで、シース5がクランプベース3(シース固定部6)に固定される。
【0026】
係合部7は、シース固定部6と連続した中空円筒状に形成され、その外周に、2つのフランジ部14,15を形成してなる。第1のフランジ部14は、係合部7の先端部(図1(c)では左側の端部)に形成され、正面視で略矩形状に形成される。第2のフランジ部15は、第1のフランジ部14の後方(図1(c)では右側)に所定間隔を隔てて形成され、正面視で円形状に形成される。これら第1のフランジ部14と第2のフランジ部15との間の円筒部16を、光デバイス9の筐体10に形成された係合溝17に係合することにより、クランプベース3(係合部7)が光デバイス9の筐体10に固定される。
【0027】
挿通孔8は、シース固定部6と係合部7とを貫通するように形成される。挿通孔8には、光ルースケーブル2の端部から延出された光ファイバ4(送信側光ファイバ4aと受信側光ファイバ4b)が挿通され、光ファイバ4を筐体10内にガイドするようにされる。
【0028】
挿通孔8の光デバイス9側の端部(図1(c)では左側の端部)には、光デバイス9側に向かって徐々に径が大きくなるテーパ形状に形成されたテーパ部8aが形成される。これは、挿通孔8から延びる光ファイバ4が挿通孔8のエッジに干渉して損傷してしまうことを防ぐための工夫である。
【0029】
また、光ケーブル1では、光ルースケーブル2の端部と、クランプベース3の一部(シース固定部6と係合部7の第2のフランジ部15)を覆うように、ブーツ18が設けられる。ブーツ18は、ゴムやエラストマーなど、可とう性、弾力性、柔軟性を有する樹脂からなる。ブーツ18の先端部にはフランジ部18aが形成されており、このフランジ部18aを筐体10に形成されたブーツ係合溝21に係合することにより、ブーツ18が筐体10に固定される。クランプベース3とブーツ18とを筐体10に固定することで、結果的に、クランプベース3とブーツ18との関係も固定される。
【0030】
さて、本実施の形態に係る光ケーブル1では、クランプベース3の挿通孔8に接着剤を充填すると共に、当該充填した接着剤を固化させて接着部19を形成し、挿通孔8に挿通された複数本の光ファイバ4を、クランプベース3に接着固定するようにしている。接着部19に用いる接着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などを用いるとよい。また、接着部19に用いる接着剤としては、接着部19近傍の光ファイバ4(特に光デバイス9側の光ファイバ4)に応力が集中して破損(破断)してしまうことを抑制するため、適宜な弾性を有するものを用いることが望ましい。
【0031】
クランプベース3には、接着剤を注入するための注入口20が形成される。注入口20は、クランプベース3の先端部(図1(a)では左手前側の端部)に形成される。本実施の形態では、係合部7の第1のフランジ部14から円筒部16にかけて、切欠き状の注入口20を形成した。なお、注入口20を形成せず、注射器等を用いて挿通孔8に直接接着剤を注入するようにしてもよい。
【0032】
接着部19は、テーパ部8aを除く挿通孔8の全長にわたって形成される。また、接着部19は、クランプベース3後方の光ルースケーブル2には、形成されないようにされる。これは、光ルースケーブル2が可とう性を有するため、クランプベース3後方の光ルースケーブル2に接着部19が形成されると、光ルースケーブル2を曲げた際に、接着部19の近傍の光ファイバ4に応力が集中して、光ファイバ4が破損(破断)してしまうおそれがあるためである。接着部19に用いる接着剤としては、充填時にクランプベース3後方の光ルースケーブル2に接着剤が流れ出してしまわないよう、適宜な粘度のものを用いるとよい。
【0033】
次に、光ケーブル1を用いた光アクティブケーブルについて図4〜6を用いて説明する。
【0034】
図4は、本実施の形態に係る光アクティブケーブルの斜視図であり、図5は、その上側筐体を取り外したときの上面図、図6(a)は、上側筐体を取り外したときの斜視図、図6(b)は、上側筐体とブーツを取り外したときの斜視図である。
【0035】
図4〜6に示すように、光アクティブケーブル41は、光ケーブル1の端部に、光デバイス9として光送受信器42を設けたものである。
【0036】
光送受信器42は、電気信号を光信号に変換して送信側光ファイバ4aに出力する送信側光電変換部43と、受信側光ファイバ4bから受信した光信号を電気信号に変換して出力する受信側光電変換部44と、を備えている。
【0037】
送信側光電変換部43は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)アレイなどの発光素子アレイ(図示せず)と、発光素子アレイを駆動するドライバIC(図示せず)と、発光素子アレイと送信側光ファイバ4aとを光学的に結合するためのミラー部材(図示せず)とを有する。送信側光ファイバ4aの端部には、光コネクタとしての12心のMTフェルール45が設けられ、MTフェルール45とミラー部材とを介して、発光素子アレイと送信側光ファイバ4aとが光学的に接続される。
【0038】
受信側光電変換部44は、PD(Photo Diode)アレイなどの受光素子アレイ(図示せず)と、受光素子アレイからの電気信号を増幅するアンプIC(図示せず)と、受光素子アレイと受信側光ファイバ4bとを光学的に結合するためのミラー部材(図示せず)とを有する。受信側光ファイバ4bの端部には、光コネクタとしての12心のMTフェルール46が設けられ、MTフェルール46とミラー部材とを介して、受光素子アレイと受信側光ファイバ4bとが光学的に接続される。
【0039】
送信側光電変換部43と受信側光電変換部44とは、基板47に搭載される。基板47の端部(図5では左側の端部)には、接続端子48が形成されており、カードエッジコネクタ49が形成されている。
【0040】
光送受信器42では、基板47を覆うように、筐体50が設けられる。筐体50は、上側筐体50aと下側筐体50bの2分割構成となっている。下側筐体50bの後端部(図5では右側の端部)には、クランプベース3の係合部7を係合するための係合溝17が形成されている。下側筐体50bに基板47を載置し、クランプベース3の係合部7を係合溝17に係合させた状態で、基板47の上方に上側筐体50aを配置し、上側筐体50aと下側筐体50bとをネジ止め等により固定して一体化することで、光送受信器42と光ケーブル1とが固定される。
【0041】
上側筐体50aには、光送受信器42を、接続対象の情報システム機器に設けられたケージ(図示せず)に着脱自在に保持するためのラッチ機構51が設けられる。ラッチ機構51は、上側筐体50aの上面に形成されたスライド溝52にラッチ解除部材53をスライド自在に収容し、その上方を覆うようにカバー54を設けて構成される。ラッチ解除部材53の先端部には、ケージの上面に形成された係合孔に上方から係合する係止爪55が形成され、その後端部には、上側筐体50aの後方に突出するようにレバー部56が形成される。ラッチ機構51では、レバー部56を後方に引くことで、係止爪55を上方に引き上げて、光送受信器42をケージから着脱するようにされる。
【0042】
本実施の形態の作用を説明する。
【0043】
本実施の形態に係る光ケーブル1では、クランプベース3の挿通孔8に接着剤を充填すると共に、当該充填した接着剤を固化させて接着部19を形成し、挿通孔8に挿通された複数本の光ファイバ4を、クランプベース3に接着固定している。
【0044】
これにより、光ルースケーブル2を長尺とし、光ルースケーブル2を巻回した場合であっても、光ファイバ4の突き出し量(光ルースケーブル2の端部から露出させた光ファイバ4の露出長)が変動してしまうことがなくなる。よって、光ファイバ4の端部にMTフェルール45,46などの多心の光コネクタを一括して設けた場合でも、光コネクタの近傍で一部の光ファイバ4が座屈してしまうことがなくなり、光学特性が劣化したり、単位時間あたりの破断(断線)確率が増加して製品寿命が短くなる、というおそれがなくなる。なお、光ルースケーブル2を巻回した際の光ファイバ4の突き出し量の変動は、クランプベース3後方の光ルースケーブル2で吸収されることになる。
【0045】
また、光ケーブル1では、挿通孔8の光デバイス9側の端部を、光デバイス9側に向かって徐々に径が大きくなるテーパ形状に形成しているため、挿通孔8から延びる光ファイバ4が挿通孔8のエッジに干渉して損傷してしまうことを抑制できる。
【0046】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【0047】
図7(a)〜(c)に示す光ケーブル71は、基本的に図1の光ケーブル1と同じ構成であり、接着部19が、光デバイス9側(図7(c)では左側)の挿通孔8に形成された第1接着部19aと、第1接着部19aよりも光ルースケーブル2側(図7(c)では右側)の挿通孔8に形成された第2接着部19bとからなる点が異なる。第2接着部19bは、第1接着部19aに用いる第1接着剤よりも粘度が高く、かつ固化後の弾性が低い第2接着剤を用いて形成される。なお、図7(a)〜(c)では、図の簡略化のため、ブーツ18を省略している。
【0048】
光ケーブル71を製造する際は、まず、シース5の切れ目5aから挿通孔8内に第2接着剤を注入し、これを固化させて第2接着部19bを形成する。第2接着剤は、粘度が高いため、毛細管現象等によりクランプベース3後方の光ルースケーブル2に流出してしまうことがない。また、第2接着剤として固化後の弾性が低いものを用いることにより、第2接着部19bの弾性が低く(つまり硬く)なるため、光ファイバ4をクランプベース3に強固に接着固定することが可能となる。なお、第2接着部19b後方の光ファイバ4は、シース5やブーツ18により保護されており、急な角度で曲げられるおそれがないことから、第2接着部19bの弾性を低くしたとしても、第2接着部19bの近傍で光ファイバ4が座屈してしまうおそれはない。
【0049】
その後、クランプベース3の係合部7に形成された注入口20から、第1接着剤を注入し、これを固化させて第1接着部19aを形成する。第1接着剤を注入する際には、既に第2接着部19bが形成されているため、この第2接着部19bが堰の役割を果たし、第1接着剤がクランプベース3後方の光ルースケーブル2に流出してしまうことがなくなる。また、第1接着剤として、固化後の弾性が高いものを用いることで、第1接着部19aの弾性が高く(つまり柔らかく)なるため、第1接着部19aから延びる光ファイバ4をある程度急な角度で曲げてしまったとしても、第1接着部19aの近傍で光ファイバ4が座屈してしまうことを抑制できる。
【0050】
なお、ここでは、第1接着部19aと第2接着部19bの2段階で接着部19を構成する場合を説明したが、これに限らず、接着部19は2段階以上の構成としてもよい。この場合、光ルースケーブル2側から光デバイス9側にかけて、徐々に弾性が高くなるように、接着部19を構成するとよい。
【0051】
図8(a),(b)に示す光ケーブル81は、クランプベース3の挿通孔8に、複数本の光ファイバ4を2つの群(送信側光ファイバ4aと受信側光ファイバ4b)に分けるための分岐用突起82を設けたものである。なお、図の簡略化のため、図8(a)では、ブーツ18を省略しており、図8(b)では、ブーツ18と光ファイバ4と接着部19とを省略している。
【0052】
分岐用突起82は、挿通孔8の出口近傍(光デバイス9側の端部の近傍)に形成され、ここでは、テーパ部8aのすぐ後方の挿通孔8に形成される。分岐用突起82は、上面視で略三角形状(二等辺三角形状)に形成され、その頂点が光ルースケーブル2側を向くように形成される。
【0053】
なお、ここでは、分岐用突起82を、挿通孔8の中心付近まで突出するように形成したが、これに限らず、分岐用突起82を、対向する挿通孔8の内壁まで延ばし、分岐用突起82により挿通孔8を2分割するようにしてもよい。
【0054】
分岐用突起82を形成することにより、光ファイバ4を送信側光ファイバ4aと受信側光ファイバ4bに分割しやすくなる。
【0055】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0056】
1 光ケーブル
2 光ルースケーブル
3 クランプベース
4 光ファイバ
5 シース
6 シース固定部
7 係合部
8 挿通孔
19 接着部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数本の光ファイバをシース内にゆるく収容した光ルースケーブルと、
該光ルースケーブルの端部に設けられ、前記シースが固定されるシース固定部と、接続対象の光デバイスの筐体に係合される係合部と、前記複数本の光ファイバを挿通させ、前記複数本の光ファイバを前記筐体内にガイドするための挿通孔と、を有するクランプベースと、を備え、
前記挿通孔に接着剤を充填すると共に、当該充填した接着剤を固化させて接着部を形成し、前記挿通孔に挿通された前記複数本の光ファイバを、前記クランプベースに接着固定したことを特徴とする光ケーブル。
【請求項2】
前記接着部は、前記光デバイス側の前記挿通孔に形成された第1接着部と、該第1接着部よりも前記光ルースケーブル側の前記挿通孔に形成された第2接着部とからなり、
前記第1接着部に用いる接着剤よりも粘度が高く、かつ固化後の弾性が低い接着剤を用いて前記第2接着部を形成した請求項1記載の光ケーブル。
【請求項3】
前記挿通孔の前記光デバイス側の端部は、前記光デバイス側に向かって徐々に径が大きくなるテーパ形状に形成される請求項1または2記載の光ケーブル。
【請求項4】
前記クランプベースの前記挿通孔に、前記複数本の光ファイバを2つの群に分けるための分岐用突起を設けた請求項1〜3いずれかに記載の光ケーブル。
【請求項5】
請求項1〜4いずれかに記載の光ケーブルの端部に、前記光デバイスとして光送受信器を設けたことを特徴とする光アクティブケーブル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−248221(P2011−248221A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−123015(P2010−123015)
【出願日】平成22年5月28日(2010.5.28)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】