光ファイバテープ及び光ファイバケーブル
【課題】本発明の課題は、光ファイバテープの曲げ異方性を小さくすることができ、曲げ時にも過度の歪が発生することがない光ファイバテープ及び細径・高密度にできる光ファイバケーブルを提供することにある。
【解決手段】本発明は、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明は、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外および屋内における光ファイバを利用した情報配線の構成物品である光ファイバテープ及び光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ブロードバンドサービスの増加に伴って、光ファイバを用いたＦＴＴＨ加入者数は急激に増加している。この結果、光ファイバケーブルを敷設する管路などの基盤整備において、光ファイバケーブルを追加敷設するスペースが不足しつつある。このため、光ファイバケーブルをより一層細径・高密度化することが、基盤設備を有効活用する上で非常に有効となっている。
【０００３】
細径・高密度化した光ファイバケーブルとして、例えば特許文献１では、曲げに対する光損失増加を低減した光ファイバと、前記光ファイバの外周に被覆を施した単心被覆光ファイバを複数本集合した束の外周に外被を施した構造を用いることによって、非常に細径かつ高密度な多心光ファイバケーブルが提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の光ファイバケーブルは、単心被覆光ファイバを用いているため、光ファイバ伝送路を構築する際、光ファイバケーブル同士を接続する必要があるが、接続回数が多くなり、接続効率が悪いという課題があった。
【０００４】
一方、並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバを一括被覆した光ファイバテープ心線は、融着接続機等で一括接続が可能な光ファイバユニットであり、従来の光ファイバケーブルに多く用いられている。しかしながら、従来の光ファイバテープ心線は、その形状から幅方向に曲がりにくいという曲げ異方性を有しており、光ファイバケーブル内で幅方向の曲げを受けると、光ファイバに大きな歪や光損失が発生するため、これを抑制できる光ファイバテープやケーブル構造を用いる必要があった。
【０００５】
そこで光ファイバテープの曲げ異方性を低減した新たな構造の光ファイバテープ心線やそれを用いた光ファイバケーブルがこれまで提案されている。
【０００６】
特許文献２〜５に記載の光ファイバケーブルには、いずれも複数の単心被覆光ファイバが長手方向に間欠的に接着された光ファイバテープ心線が用いられており、主に光ファイバケーブルの中間後分岐時に光ファイバテープ心線から所望の光ファイバのみを分離する単心分離性能の向上が図られている。
【０００７】
特許文献２及び３の光ファイバケーブルは、いずれも並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバの幅方向全体を接着する樹脂部が長手方向に間欠的に配置されている光ファイバテープ心線を用いており、積層した状態でケーブル内に収容されている。
【０００８】
特許文献４の光ファイバケーブルは、従来の光ファイバテープ心線を製造過程において間欠的に分断し、分断部が光ファイバテープ心線の長手方向に沿って幅方向にずれている光ファイバテープ心線を用いており、積層した状態でケーブル内に収容されている。また、前記分断部を例えばＳＺ撚りスロット型光ファイバケーブルの撚り反転部に配置することにより、光ファイバテープ心線が製造時に受ける幅方向の曲げに対して、光ファイバの歪を小さくできることが説明されている。
【０００９】
特許文献５の光ファイバケーブルは、前記樹脂部が、単心被覆光ファイバの隣接する２心のみを互いに接着し、樹脂部の長さが接着されていない部分の長さよりも短く、幅方向に隣り合う樹脂部は離れて配置されていることを特徴とする光ファイバテープ心線を用いており、ケーブル内で折り畳まれて収容されている。このような光ファイバテープ心線は、曲げ異方性が小さく筒状に折り畳めやすいため、単心被覆光ファイバの束と同様に細径・高密度な光ファイバケーブルの製造が可能であることが説明されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−４１５６８号公報
【特許文献２】特開平５−２８１４４４号公報
【特許文献３】特開平８−３３４６６２号公報
【特許文献４】特開２００５−６２４２７号公報
【特許文献５】特開２００７−２７９２２６号公報
【非特許文献１】「光ファイバアレイＶ溝基板」、モリテックス株式会社、［online］、［平成２０年９月１７日検索］、インターネット＜URL:http://www.moritex.co.jp/home/zigyo/pdf/b/zigyo_b011.pdf ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２〜５に記載の光ファイバケーブルに用いている光ファイバテープは、いずれも間欠的に接着された構造を有しており、長さ方向に連続的に製造する従来の光ファイバテープと比較すると、間欠的に樹脂を塗布したり分断する機構が製造装置に必要となり、製造速度に優れず、結果として経済性に欠けるという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることにより、光ファイバテープの曲げ異方性を小さくすることができ、曲げ時にも過度の歪が発生することなく、充分な長期信頼性を確保した光ファイバテープ及び細径・高密度にできる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、互いに接触しないように離れて配置されたｎ（ｎは複数）本の単心被覆光ファイバを、隣接する単心被覆光ファイバ同士を長さ方向に連続に連結するｎ−１個の連結部から構成される光ファイバテープであって、少なくともｎ／２−１個の連結部において、連結部の厚さをｂ、前記単心被覆光ファイバの外径をｄとした時、ｂ≦ｄであり、連結部の長さｈは、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、前記複数の連結部のうち少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満である樹脂を用いていることを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、単心被覆光ファイバの周囲に前記連結部と同じ材料の層が形成されることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、連結部が、単心被覆光ファイバの中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置されることを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、前記光ファイバとして、光ファイバのクラッド部に空孔を有するフォトニック結晶ファイバを用いることを特徴とするものである。
【００１８】
また本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバテープが複数集合して収容されたことを特徴するものである。
【００１９】
また本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバテープを複数集合したユニットを複数撚り合わせたものを収容するケーブルコア部と、前記ケーブルコア部の外周に施された外被とを具備し、前記ケーブルコア部の断面積に対する複数の単心被覆光ファイバが占める断面積の比が、０．３以上であることを特徴とするものである。
【００２０】
また本発明は、前記光ファイバケーブルにおいて、前記外被に、２本の抗張力体が光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように埋め込まれており、前記抗張力体が埋め込まれている部分の外被の厚さは、それ以外の外被の厚さよりも厚いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光ファイバテープは、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることにより、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈するため、光ファイバテープの曲げ異方性を非常に小さくすることができ、ケーブル曲げ時にも過度の歪が発生することなく、十分な長期信頼性を確保でき、また多心一括接続が可能で、かつ製造速度が高く経済性が優れている。
【００２２】
また、本発明の光ファイバケーブルは、曲げ異方性を非常に小さくした光ファイバテープを複数集合して収容することにより、光ファイバテープ幅方向に圧縮荷重を受けた時に、連結部に対して曲げモーメントを与え、光ファイバテープが容易に折り畳まりやすくなるため細径・高密度にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。図１（ａ）において、１１，１２，１３，１４は単心被覆光ファイバ、１５，１６，１７は連結部である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、外径ｄ（μｍ）の単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４が複数（ｎ）、例えばｎ＝４本が並べられ、それぞれの単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４は互いに接触しないように離れて配置され、ｎ−１、すなわち３個の連結部１５，１６，１７によって隣接する単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４同士が長さ方向に連続に連結されている。
【００２５】
３個の連結部１５，１６，１７のうち、少なくともｎ／２−１個、すなわち１個の連結部１６は、厚さｂ（μｍ）、長さｈ（μｍ）の樹脂から構成されている。このとき、前記連結部１６の厚さｂは単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄと等しいかそれよりも小さく、ｂ≦ｄである。
【００２６】
なお、一般にはｎ＝４または８本の単心被覆光ファイバを用いた光ファイバテープが多く用いられている。
【００２７】
光ファイバテープが幅方向に圧縮荷重を受けた時の座屈のし易さの指標として、座屈応力が挙げられる。計算を簡単にするため、長方形断面を有する長さｈの梁であり、両端は回転端で固定されていることを想定すると、座屈応力はある一定の応力が加わったときに急速に大たわみを生じる際の応力の大きさであり、一般的に式（１）で表される。
【００２８】
σ＝π２ＥＩ／ｈＡ （１）
なお、ここでＥは連結部１６の材料のヤング率、Ｉは連結部１６の厚さｂと奥行きからなる断面の断面二次モーメント、Ａは連結部１６の断面積である。仮に光ファイバテープ長さ方向に、一定長である奥行きｖ（μｍ）を仮定すると、断面二次モーメントＩ及び連結部１６の断面積Ａは式（２），（３）で与えられる。
【００２９】
Ｉ＝ｖｂ３／１２ （２）
Ａ＝ｖｂ （３）
【００３０】
単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄや連結部１６の厚さｂが変化した時に最適な連結部１６の長さｈについて検討するため、最も座屈応力の大きくなるｂ＝ｄ且つｈが最小である梁の座屈応力Ｓｂ＝ｄに対する、ｄやｂが変化した時のＳｓの比、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄを求め、実際に製作した光ファイバテープの座屈実験によって得られた結果と比較を行った。なお、ここではＳｂ＝ｄを算出する際に用いる最小のｈとして、従来用いられている光ファイバテープにおいて、隣り合う光ファイバ同士の配置ピッチがｄ＋約１０μｍ程度で製造されている現状を考慮し、ｈ＝１０μｍとした。
【００３１】
実験の結果、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄ≦０．１のサンプルにおいて、ｂ＝ｄのサンプルに比べて格段に変形が容易な光ファイバテープが得られた。このため、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄ＝０．１以下を実現可能な単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄや連結部１６の厚さｂと長さｈの関係について算出を行った。
【００３２】
図１（ｂ）において、２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８は単心被覆光ファイバ、３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７は連結部である。図１（ｂ）に示すように、外径ｄ（μｍ）の単心被覆光ファイバ２１〜２８がｎ＝８本が並べられ、それぞれの単心被覆光ファイバ２１〜２８は互いに接触しないように離れて配置され、ｎ−１、すなわち７個の連結部３１〜３７によって隣接する単心被覆光ファイバ２１〜２８同士が長さ方向に連続に連結されている。
【００３３】
７個の連結部３１〜３７のうち、少なくともｎ／２−１個、すなわち３個の連結部３２，３４，３６は、厚さｂ（μｍ）、長さｈ（μｍ）の樹脂から構成されている。このとき、前記連結部３２，３４，３６の厚さｂは単心被覆光ファイバ２１〜２８の外径ｄと等しいかそれよりも小さく、ｂ≦ｄである。
【００３４】
図２は本発明の実施形態で用いた単心被覆光ファイバ外径に対する連結部の厚さの割合（ｂ／ｄ）と連結部の長さｈ（μｍ）の関係を示す特性図である。すなわち、単心被覆光ファイバの外径ｄと連結部の厚さｂの比ｂ／ｄに対して、容易に変形しうる連結部の長さｈの範囲を示している。なお、図中の曲線は、式（１）およびＳｓ／Ｓｂ＝ｄ＝０．１の関係を用いて容易に求めることができ、ｈ≧１００（ｂ／ｄ）＾２で表される。
【００３５】
例えば、ｂ／ｄ＝０．５の時は単心被覆光ファイバの外径ｄの半分の厚さｂを有する連結部を意味しており、この時必要な連結部の長さｈは約２５μｍ以上となる。単心被覆光ファイバの外径ｄが小さくなれば、同じ配置ピッチであっても連結部の長さｈを大きくすることが可能である。
【００３６】
一方、光ファイバテープは融着接続機にて多心一括接続可能であることが本来の目的であるため、連結部の長さｈを大きくするために配置ピッチを大きくするには限界がある。
【００３７】
多心一括接続が可能となる最大の配置ピッチの目安として、融着接続機の光ファイバ整列機構には、非特許文献１に示すような溝ピッチ２５０μｍのＶ溝（光ファイバアレイ）が用いられている点を考慮すると、被覆除去された裸光ファイバの外径（１２５μｍ）の少なくとも半分以上が所望のＶ溝内に位置していれば、光ファイバ整列機構の上から押さえを施すことによって所望のＶ溝に光ファイバを整列させ、一括接続が可能であることから、本発明の実施形態に係る光ファイバテープにおいて、隣接する光ファイバの配置ピッチは最大で２５０μｍ＋１２５／２μｍ＝３１２．５μｍとなる。このため、連結部の長さｈの最大値は３１２．５−ｄ（μｍ）とする必要がある。
【００３８】
したがって、連結部の長さｈは、連結部の厚さｂと単心被覆光ファイバの外径ｄの関数として与えられ、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にある時、容易に変形可能な形状を持つ光ファイバテープであり、かつ多心一括接続が可能な光ファイバの配置ピッチを有する光ファイバテープが実現できる。
【００３９】
図３は本発明の第２の実施形態に係る光ファイバテープを示す断面図である。図３中、図１（ａ）と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。図３において、４１，４２，４３，４４は層である。
【００４０】
図３に示すように、各単心被覆光ファイバ１１〜１４の周囲に連結部１５，１６，１７と同じ材料、例えば樹脂が層４１〜４４を形成するように残留している構造を用いても良い。この場合、樹脂の層４１〜４４と単心被覆光ファイバ１１〜１４の接する面積が大きくなるため、光ファイバテープが座屈する際に連結部１５，１６，１７の樹脂が単心被覆光ファイバ１１〜１４の界面において剥離することを防止する効果を備えている。
【００４１】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）において、１１〜１４は単心被覆光ファイバ、５１〜５９は連結部である。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、２１〜２８は単心被覆光ファイバ、６１〜８１は連結部である。
【００４２】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、光ファイバテープの幅方向において、連結部５１〜５９，６１〜８１の配置位置が光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置される。
【００４３】
すなわち、連結部５４，５６，５７，６２，６６，６８，７０，７２，７４，７５，７６，７７，７９，８０，８１が、単心被覆光ファイバ１１〜１４，２１〜２８の中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向上側にずれて配置され、連結部５２，５５，５９，６４，６９，７１，７３，７８が、単心被覆光ファイバ１１〜１４，２１〜２８の中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向下側にずれて配置される。
【００４４】
このような構造とすることで、光ファイバテープ幅方向に圧縮荷重を受けた時に、連結部に対して曲げモーメントを与え、光ファイバテープが容易に折り畳まりやすくなるという効果を奏する。
【００４５】
従来の光ファイバテープにおいては、並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバ全体を覆うように一体化するために、５００ＭＰａ〜１ＧＰａ程度の高いヤング率を有する樹脂が用いられており、光ファイバテープ幅方向にある程度の圧縮荷重を受けても座屈が生じることなく、単心被覆光ファイバに曲げが生じにくい構造となっている。
【００４６】
本発明の実施形態に係る光ファイバテープの少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、低いヤング率を有し、破断ひずみが大きい樹脂を用いることで光ファイバテープが座屈した際に連結部において剥離、破断にしにくいという効果を奏する。具体的には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満、特に単心被覆光ファイバの一次被覆層に用いられ、常に破断ひずみが大きく、伸び性に優れているヤング率１０ＭＰａ以下の低ヤング率樹脂を用いることが望ましい。
【００４７】
一方で本発明の実施形態に係る光ファイバテープは幅方向に座屈し易い構造であるため、光ファイバケーブル内で光ファイバテープが幅方向に座屈した時においても良好な伝送特性を得るためには、光ファイバの曲げに対して損失が低減された光ファイバを用いることが望ましい。
【００４８】
なお、曲げによる損失を低減した光ファイバとしては、光ファイバコアに添加するゲルマニウム等の添加量を大きくする、あるいは光ファイバコアよりクラッドの屈折率を例えばフッ素を添加して下げることによって、曲げられた状態でも光ファイバコアに光を閉じ込めやすく、光を導波させる光ファイバが提案されている。
【００４９】
また、光ファイバのクラッドに空孔を有することで、同様に曲げられた状態でも光ファイバコアに光を閉じ込めやすく、光を導波できるフォトニック結晶フィアバも提案されている。このような構造によって、例えば曲げ半径１５ｍｍにおいても光損失増加が０．２ｄＢ／１０ｔｕｒｎ以下となる光損失特性を有する光ファイバが入手可能となっている。
【００５０】
図６は本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。図６において、９１は本発明の実施形態に係る光ファイバテープ、９２は識別用着色糸、９３はケーブルコア部、９４は外被、９５は抗張力体、９６は外被切り裂き用紐である。
【００５１】
図６に示すように、４本の単心被覆光ファイバよりなる光ファイバテープ９１を複数本、例えば４本又は５本をストレートに密に集合した光ファイバテープ束の外周に識別用着色糸９２を巻いて構成されるユニットを形成し、更に前記ユニットを複数本、例えば光ファイバテープ９１が４本よりなるユニット２本及び光ファイバテープ９１が５本よりなるユニット６本を一方向に撚り合わせて密に集合した外周に、複数枚の薄い保護テープから構成される押さえ巻き層を有したケーブルコア部９３を形成し、さらにそのケーブルコア部９３の外周に外被９４を施して非常に高密度な１５２心の多心光フィアバケーブルが構成されている。
【００５２】
他の例として、４本の単心被覆光ファイバよりなる光ファイバテープ５本をストレートに密に集合した光ファイバテープ束の外周に識別用着色糸を巻いて構成されるユニットを形成し、更に前記ユニット１０本を一方向に撚り合わせて密に集合した外周に、複数枚の薄い保護テープから構成される押さえ巻き層を有したケーブルコア部を形成し、さらにそのケーブルコア部外周に外被を施せば非常に高密度な２００心の多心光フィアバケーブルを構成することができる。
【００５３】
本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは、２本の抗張力体９５と外被９４を具備し、２本の抗張力体９５は、光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように外被９４に埋め込まれており、抗張力体９５が埋め込まれている部分（突起部）の外被９４の厚さは、それ以外の外被９４の厚さよりも厚いことを特徴としている。
【００５４】
なお、上記説明では、複数本のユニットを一方向に撚り合わせているが、これに限られることなく、例えば途中で反対方向に撚り返し部を有するＳＺ撚りされていても良い。
【００５５】
本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの外径は、前記突起部で測定される長径が例えば１１．７ｍｍであり、前記突起部以外の部分で測定される短径Ｄが例えばＤ＝９．７ｍｍであり、突起部を除く外被の厚さは例えば１．９ｍｍである。光ファイバが収容される部分、すなわちケーブルコア部の面積Ａｃｏｒｅは、（（Ｄ−１．９×２）／２）＾２×πより計算され、例えば２７．３ｍｍ２であり、そのうち２００本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒは、以下の関係より算出され、
Ａｆｉｂｅｒ＝ｎ×（ｄ／２）２×π （３）
となる。ここで、ｎは光ファイバケーブル中の光ファイバの本数（＝２００）、ｄは単心被覆光ファイバの外径（例えば０．２５）、πは円周率を意味する。
【００５６】
したがって、本発明の実施形態における複数本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒは、９．８２ｍｍ２となる。ケーブルコア部の面積Ａｃｏｒｅに対する複数本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒの比は、Ａｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅ≒０．３６となる。
【００５７】
また、実際に同様の構造において、可能な限り高密度に光ファイバを実装した光ファイバケーブルを作製した結果、１００心〜１０００心の光ファイバケーブルにおいて、実現可能なＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅは約０．３〜約０．５５程度であった。
【００５８】
上記のようにＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが０．３以上の非常に高密度に光ファイバテープを実装した光ファイバケーブルにおいて、光ファイバテープを例えば積層した状態、すなわち光ファイバテープの向きを揃えて実装することは困難であるほど高密度であり、特許文献２〜４の光ファイバケーブルとは異なり、光ファイバテープの方向は図６に示すようにランダムに収容される。このため、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを曲げた時には、幅方向に側圧を受けて曲げられる光ファイバテープが存在することになり、係る光ファイバテープにおいて光ファイバに過度の歪が加わり易い。
【００５９】
しかしながら、本発明の実施形態に係る光ファイバテープを用いた光ファイバケーブルでは、外被を施した光ファイバケーブルの状態において、ケーブルを曲げた時に内部に収容された光ファイバテープに幅方向の側圧が加えられても容易に変形するため、歪を緩和できるという効果を奏する。
【００６０】
また、ケーブルコア部を形成する段階において、本発明の実施形態に係る光ファイバテープは幅方向に容易に変形可能であるため、折り畳まれた状態でユニットを形成することも可能であり、単心被覆光ファイバの束と同様にケーブル製造が可能であるという効果を奏する。特許文献５の光ファイバケーブルと比較して、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは長さ方向に連続して均一な構造の光ファイバテープを用いている点で異なり、製造性に優れているため、光ファイバケーブルの経済化において有利である。
【００６１】
通常、Ａｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが小さく、ケーブル内における光ファイバテープ心線の拘束が弱い光ファイバケーブルでは、ケーブル内で光ファイバが移動し易いためにケーブル曲げによる歪特性の差は小さいと考えられるが、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは、ケーブルコア部が非常に高密度、すなわちＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが０．３以上であるため、ケーブル曲げに対する歪特性が従来の光ファイバテープを実装した光ファイバケーブルの特性とは大きく異なっていることを特徴とするものである。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態で用いた単心被覆光ファイバ外径に対する連結部の厚さの割合（ｂ／ｄ）と連結部の長さｈ（μｍ）の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ファイバテープを示す断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１，１２，１３，１４…単心被覆光ファイバ、１５，１６，１７…連結部、９１…光ファイバテープ、９２…識別用着色糸、９３…ケーブルコア部、９４…外被、９５…抗張力体、９６…外被切り裂き用紐。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外および屋内における光ファイバを利用した情報配線の構成物品である光ファイバテープ及び光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ブロードバンドサービスの増加に伴って、光ファイバを用いたＦＴＴＨ加入者数は急激に増加している。この結果、光ファイバケーブルを敷設する管路などの基盤整備において、光ファイバケーブルを追加敷設するスペースが不足しつつある。このため、光ファイバケーブルをより一層細径・高密度化することが、基盤設備を有効活用する上で非常に有効となっている。
【０００３】
細径・高密度化した光ファイバケーブルとして、例えば特許文献１では、曲げに対する光損失増加を低減した光ファイバと、前記光ファイバの外周に被覆を施した単心被覆光ファイバを複数本集合した束の外周に外被を施した構造を用いることによって、非常に細径かつ高密度な多心光ファイバケーブルが提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の光ファイバケーブルは、単心被覆光ファイバを用いているため、光ファイバ伝送路を構築する際、光ファイバケーブル同士を接続する必要があるが、接続回数が多くなり、接続効率が悪いという課題があった。
【０００４】
一方、並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバを一括被覆した光ファイバテープ心線は、融着接続機等で一括接続が可能な光ファイバユニットであり、従来の光ファイバケーブルに多く用いられている。しかしながら、従来の光ファイバテープ心線は、その形状から幅方向に曲がりにくいという曲げ異方性を有しており、光ファイバケーブル内で幅方向の曲げを受けると、光ファイバに大きな歪や光損失が発生するため、これを抑制できる光ファイバテープやケーブル構造を用いる必要があった。
【０００５】
そこで光ファイバテープの曲げ異方性を低減した新たな構造の光ファイバテープ心線やそれを用いた光ファイバケーブルがこれまで提案されている。
【０００６】
特許文献２〜５に記載の光ファイバケーブルには、いずれも複数の単心被覆光ファイバが長手方向に間欠的に接着された光ファイバテープ心線が用いられており、主に光ファイバケーブルの中間後分岐時に光ファイバテープ心線から所望の光ファイバのみを分離する単心分離性能の向上が図られている。
【０００７】
特許文献２及び３の光ファイバケーブルは、いずれも並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバの幅方向全体を接着する樹脂部が長手方向に間欠的に配置されている光ファイバテープ心線を用いており、積層した状態でケーブル内に収容されている。
【０００８】
特許文献４の光ファイバケーブルは、従来の光ファイバテープ心線を製造過程において間欠的に分断し、分断部が光ファイバテープ心線の長手方向に沿って幅方向にずれている光ファイバテープ心線を用いており、積層した状態でケーブル内に収容されている。また、前記分断部を例えばＳＺ撚りスロット型光ファイバケーブルの撚り反転部に配置することにより、光ファイバテープ心線が製造時に受ける幅方向の曲げに対して、光ファイバの歪を小さくできることが説明されている。
【０００９】
特許文献５の光ファイバケーブルは、前記樹脂部が、単心被覆光ファイバの隣接する２心のみを互いに接着し、樹脂部の長さが接着されていない部分の長さよりも短く、幅方向に隣り合う樹脂部は離れて配置されていることを特徴とする光ファイバテープ心線を用いており、ケーブル内で折り畳まれて収容されている。このような光ファイバテープ心線は、曲げ異方性が小さく筒状に折り畳めやすいため、単心被覆光ファイバの束と同様に細径・高密度な光ファイバケーブルの製造が可能であることが説明されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−４１５６８号公報
【特許文献２】特開平５−２８１４４４号公報
【特許文献３】特開平８−３３４６６２号公報
【特許文献４】特開２００５−６２４２７号公報
【特許文献５】特開２００７−２７９２２６号公報
【非特許文献１】「光ファイバアレイＶ溝基板」、モリテックス株式会社、［online］、［平成２０年９月１７日検索］、インターネット＜URL:http://www.moritex.co.jp/home/zigyo/pdf/b/zigyo_b011.pdf ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２〜５に記載の光ファイバケーブルに用いている光ファイバテープは、いずれも間欠的に接着された構造を有しており、長さ方向に連続的に製造する従来の光ファイバテープと比較すると、間欠的に樹脂を塗布したり分断する機構が製造装置に必要となり、製造速度に優れず、結果として経済性に欠けるという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることにより、光ファイバテープの曲げ異方性を小さくすることができ、曲げ時にも過度の歪が発生することなく、充分な長期信頼性を確保した光ファイバテープ及び細径・高密度にできる光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、互いに接触しないように離れて配置されたｎ（ｎは複数）本の単心被覆光ファイバを、隣接する単心被覆光ファイバ同士を長さ方向に連続に連結するｎ−１個の連結部から構成される光ファイバテープであって、少なくともｎ／２−１個の連結部において、連結部の厚さをｂ、前記単心被覆光ファイバの外径をｄとした時、ｂ≦ｄであり、連結部の長さｈは、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、前記複数の連結部のうち少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満である樹脂を用いていることを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、単心被覆光ファイバの周囲に前記連結部と同じ材料の層が形成されることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、連結部が、単心被覆光ファイバの中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置されることを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明は、前記光ファイバテープにおいて、前記光ファイバとして、光ファイバのクラッド部に空孔を有するフォトニック結晶ファイバを用いることを特徴とするものである。
【００１８】
また本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバテープが複数集合して収容されたことを特徴するものである。
【００１９】
また本発明の光ファイバケーブルは、前記光ファイバテープを複数集合したユニットを複数撚り合わせたものを収容するケーブルコア部と、前記ケーブルコア部の外周に施された外被とを具備し、前記ケーブルコア部の断面積に対する複数の単心被覆光ファイバが占める断面積の比が、０．３以上であることを特徴とするものである。
【００２０】
また本発明は、前記光ファイバケーブルにおいて、前記外被に、２本の抗張力体が光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように埋め込まれており、前記抗張力体が埋め込まれている部分の外被の厚さは、それ以外の外被の厚さよりも厚いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光ファイバテープは、隣接する単心被覆光ファイバ同士を連結する連結部を、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈する厚さ及び長さにすることにより、光ファイバテープの幅方向に加わる外力に対して容易に座屈するため、光ファイバテープの曲げ異方性を非常に小さくすることができ、ケーブル曲げ時にも過度の歪が発生することなく、十分な長期信頼性を確保でき、また多心一括接続が可能で、かつ製造速度が高く経済性が優れている。
【００２２】
また、本発明の光ファイバケーブルは、曲げ異方性を非常に小さくした光ファイバテープを複数集合して収容することにより、光ファイバテープ幅方向に圧縮荷重を受けた時に、連結部に対して曲げモーメントを与え、光ファイバテープが容易に折り畳まりやすくなるため細径・高密度にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。図１（ａ）において、１１，１２，１３，１４は単心被覆光ファイバ、１５，１６，１７は連結部である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、外径ｄ（μｍ）の単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４が複数（ｎ）、例えばｎ＝４本が並べられ、それぞれの単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４は互いに接触しないように離れて配置され、ｎ−１、すなわち３個の連結部１５，１６，１７によって隣接する単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４同士が長さ方向に連続に連結されている。
【００２５】
３個の連結部１５，１６，１７のうち、少なくともｎ／２−１個、すなわち１個の連結部１６は、厚さｂ（μｍ）、長さｈ（μｍ）の樹脂から構成されている。このとき、前記連結部１６の厚さｂは単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄと等しいかそれよりも小さく、ｂ≦ｄである。
【００２６】
なお、一般にはｎ＝４または８本の単心被覆光ファイバを用いた光ファイバテープが多く用いられている。
【００２７】
光ファイバテープが幅方向に圧縮荷重を受けた時の座屈のし易さの指標として、座屈応力が挙げられる。計算を簡単にするため、長方形断面を有する長さｈの梁であり、両端は回転端で固定されていることを想定すると、座屈応力はある一定の応力が加わったときに急速に大たわみを生じる際の応力の大きさであり、一般的に式（１）で表される。
【００２８】
σ＝π２ＥＩ／ｈＡ （１）
なお、ここでＥは連結部１６の材料のヤング率、Ｉは連結部１６の厚さｂと奥行きからなる断面の断面二次モーメント、Ａは連結部１６の断面積である。仮に光ファイバテープ長さ方向に、一定長である奥行きｖ（μｍ）を仮定すると、断面二次モーメントＩ及び連結部１６の断面積Ａは式（２），（３）で与えられる。
【００２９】
Ｉ＝ｖｂ３／１２ （２）
Ａ＝ｖｂ （３）
【００３０】
単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄや連結部１６の厚さｂが変化した時に最適な連結部１６の長さｈについて検討するため、最も座屈応力の大きくなるｂ＝ｄ且つｈが最小である梁の座屈応力Ｓｂ＝ｄに対する、ｄやｂが変化した時のＳｓの比、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄを求め、実際に製作した光ファイバテープの座屈実験によって得られた結果と比較を行った。なお、ここではＳｂ＝ｄを算出する際に用いる最小のｈとして、従来用いられている光ファイバテープにおいて、隣り合う光ファイバ同士の配置ピッチがｄ＋約１０μｍ程度で製造されている現状を考慮し、ｈ＝１０μｍとした。
【００３１】
実験の結果、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄ≦０．１のサンプルにおいて、ｂ＝ｄのサンプルに比べて格段に変形が容易な光ファイバテープが得られた。このため、Ｓｓ／Ｓｂ＝ｄ＝０．１以下を実現可能な単心被覆光ファイバ１１，１２，１３，１４の外径ｄや連結部１６の厚さｂと長さｈの関係について算出を行った。
【００３２】
図１（ｂ）において、２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８は単心被覆光ファイバ、３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７は連結部である。図１（ｂ）に示すように、外径ｄ（μｍ）の単心被覆光ファイバ２１〜２８がｎ＝８本が並べられ、それぞれの単心被覆光ファイバ２１〜２８は互いに接触しないように離れて配置され、ｎ−１、すなわち７個の連結部３１〜３７によって隣接する単心被覆光ファイバ２１〜２８同士が長さ方向に連続に連結されている。
【００３３】
７個の連結部３１〜３７のうち、少なくともｎ／２−１個、すなわち３個の連結部３２，３４，３６は、厚さｂ（μｍ）、長さｈ（μｍ）の樹脂から構成されている。このとき、前記連結部３２，３４，３６の厚さｂは単心被覆光ファイバ２１〜２８の外径ｄと等しいかそれよりも小さく、ｂ≦ｄである。
【００３４】
図２は本発明の実施形態で用いた単心被覆光ファイバ外径に対する連結部の厚さの割合（ｂ／ｄ）と連結部の長さｈ（μｍ）の関係を示す特性図である。すなわち、単心被覆光ファイバの外径ｄと連結部の厚さｂの比ｂ／ｄに対して、容易に変形しうる連結部の長さｈの範囲を示している。なお、図中の曲線は、式（１）およびＳｓ／Ｓｂ＝ｄ＝０．１の関係を用いて容易に求めることができ、ｈ≧１００（ｂ／ｄ）＾２で表される。
【００３５】
例えば、ｂ／ｄ＝０．５の時は単心被覆光ファイバの外径ｄの半分の厚さｂを有する連結部を意味しており、この時必要な連結部の長さｈは約２５μｍ以上となる。単心被覆光ファイバの外径ｄが小さくなれば、同じ配置ピッチであっても連結部の長さｈを大きくすることが可能である。
【００３６】
一方、光ファイバテープは融着接続機にて多心一括接続可能であることが本来の目的であるため、連結部の長さｈを大きくするために配置ピッチを大きくするには限界がある。
【００３７】
多心一括接続が可能となる最大の配置ピッチの目安として、融着接続機の光ファイバ整列機構には、非特許文献１に示すような溝ピッチ２５０μｍのＶ溝（光ファイバアレイ）が用いられている点を考慮すると、被覆除去された裸光ファイバの外径（１２５μｍ）の少なくとも半分以上が所望のＶ溝内に位置していれば、光ファイバ整列機構の上から押さえを施すことによって所望のＶ溝に光ファイバを整列させ、一括接続が可能であることから、本発明の実施形態に係る光ファイバテープにおいて、隣接する光ファイバの配置ピッチは最大で２５０μｍ＋１２５／２μｍ＝３１２．５μｍとなる。このため、連結部の長さｈの最大値は３１２．５−ｄ（μｍ）とする必要がある。
【００３８】
したがって、連結部の長さｈは、連結部の厚さｂと単心被覆光ファイバの外径ｄの関数として与えられ、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にある時、容易に変形可能な形状を持つ光ファイバテープであり、かつ多心一括接続が可能な光ファイバの配置ピッチを有する光ファイバテープが実現できる。
【００３９】
図３は本発明の第２の実施形態に係る光ファイバテープを示す断面図である。図３中、図１（ａ）と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。図３において、４１，４２，４３，４４は層である。
【００４０】
図３に示すように、各単心被覆光ファイバ１１〜１４の周囲に連結部１５，１６，１７と同じ材料、例えば樹脂が層４１〜４４を形成するように残留している構造を用いても良い。この場合、樹脂の層４１〜４４と単心被覆光ファイバ１１〜１４の接する面積が大きくなるため、光ファイバテープが座屈する際に連結部１５，１６，１７の樹脂が単心被覆光ファイバ１１〜１４の界面において剥離することを防止する効果を備えている。
【００４１】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）において、１１〜１４は単心被覆光ファイバ、５１〜５９は連結部である。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、２１〜２８は単心被覆光ファイバ、６１〜８１は連結部である。
【００４２】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、光ファイバテープの幅方向において、連結部５１〜５９，６１〜８１の配置位置が光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置される。
【００４３】
すなわち、連結部５４，５６，５７，６２，６６，６８，７０，７２，７４，７５，７６，７７，７９，８０，８１が、単心被覆光ファイバ１１〜１４，２１〜２８の中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向上側にずれて配置され、連結部５２，５５，５９，６４，６９，７１，７３，７８が、単心被覆光ファイバ１１〜１４，２１〜２８の中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向下側にずれて配置される。
【００４４】
このような構造とすることで、光ファイバテープ幅方向に圧縮荷重を受けた時に、連結部に対して曲げモーメントを与え、光ファイバテープが容易に折り畳まりやすくなるという効果を奏する。
【００４５】
従来の光ファイバテープにおいては、並列に並べられた複数の単心被覆光ファイバ全体を覆うように一体化するために、５００ＭＰａ〜１ＧＰａ程度の高いヤング率を有する樹脂が用いられており、光ファイバテープ幅方向にある程度の圧縮荷重を受けても座屈が生じることなく、単心被覆光ファイバに曲げが生じにくい構造となっている。
【００４６】
本発明の実施形態に係る光ファイバテープの少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、低いヤング率を有し、破断ひずみが大きい樹脂を用いることで光ファイバテープが座屈した際に連結部において剥離、破断にしにくいという効果を奏する。具体的には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満、特に単心被覆光ファイバの一次被覆層に用いられ、常に破断ひずみが大きく、伸び性に優れているヤング率１０ＭＰａ以下の低ヤング率樹脂を用いることが望ましい。
【００４７】
一方で本発明の実施形態に係る光ファイバテープは幅方向に座屈し易い構造であるため、光ファイバケーブル内で光ファイバテープが幅方向に座屈した時においても良好な伝送特性を得るためには、光ファイバの曲げに対して損失が低減された光ファイバを用いることが望ましい。
【００４８】
なお、曲げによる損失を低減した光ファイバとしては、光ファイバコアに添加するゲルマニウム等の添加量を大きくする、あるいは光ファイバコアよりクラッドの屈折率を例えばフッ素を添加して下げることによって、曲げられた状態でも光ファイバコアに光を閉じ込めやすく、光を導波させる光ファイバが提案されている。
【００４９】
また、光ファイバのクラッドに空孔を有することで、同様に曲げられた状態でも光ファイバコアに光を閉じ込めやすく、光を導波できるフォトニック結晶フィアバも提案されている。このような構造によって、例えば曲げ半径１５ｍｍにおいても光損失増加が０．２ｄＢ／１０ｔｕｒｎ以下となる光損失特性を有する光ファイバが入手可能となっている。
【００５０】
図６は本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。図６において、９１は本発明の実施形態に係る光ファイバテープ、９２は識別用着色糸、９３はケーブルコア部、９４は外被、９５は抗張力体、９６は外被切り裂き用紐である。
【００５１】
図６に示すように、４本の単心被覆光ファイバよりなる光ファイバテープ９１を複数本、例えば４本又は５本をストレートに密に集合した光ファイバテープ束の外周に識別用着色糸９２を巻いて構成されるユニットを形成し、更に前記ユニットを複数本、例えば光ファイバテープ９１が４本よりなるユニット２本及び光ファイバテープ９１が５本よりなるユニット６本を一方向に撚り合わせて密に集合した外周に、複数枚の薄い保護テープから構成される押さえ巻き層を有したケーブルコア部９３を形成し、さらにそのケーブルコア部９３の外周に外被９４を施して非常に高密度な１５２心の多心光フィアバケーブルが構成されている。
【００５２】
他の例として、４本の単心被覆光ファイバよりなる光ファイバテープ５本をストレートに密に集合した光ファイバテープ束の外周に識別用着色糸を巻いて構成されるユニットを形成し、更に前記ユニット１０本を一方向に撚り合わせて密に集合した外周に、複数枚の薄い保護テープから構成される押さえ巻き層を有したケーブルコア部を形成し、さらにそのケーブルコア部外周に外被を施せば非常に高密度な２００心の多心光フィアバケーブルを構成することができる。
【００５３】
本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは、２本の抗張力体９５と外被９４を具備し、２本の抗張力体９５は、光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように外被９４に埋め込まれており、抗張力体９５が埋め込まれている部分（突起部）の外被９４の厚さは、それ以外の外被９４の厚さよりも厚いことを特徴としている。
【００５４】
なお、上記説明では、複数本のユニットを一方向に撚り合わせているが、これに限られることなく、例えば途中で反対方向に撚り返し部を有するＳＺ撚りされていても良い。
【００５５】
本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの外径は、前記突起部で測定される長径が例えば１１．７ｍｍであり、前記突起部以外の部分で測定される短径Ｄが例えばＤ＝９．７ｍｍであり、突起部を除く外被の厚さは例えば１．９ｍｍである。光ファイバが収容される部分、すなわちケーブルコア部の面積Ａｃｏｒｅは、（（Ｄ−１．９×２）／２）＾２×πより計算され、例えば２７．３ｍｍ２であり、そのうち２００本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒは、以下の関係より算出され、
Ａｆｉｂｅｒ＝ｎ×（ｄ／２）２×π （３）
となる。ここで、ｎは光ファイバケーブル中の光ファイバの本数（＝２００）、ｄは単心被覆光ファイバの外径（例えば０．２５）、πは円周率を意味する。
【００５６】
したがって、本発明の実施形態における複数本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒは、９．８２ｍｍ２となる。ケーブルコア部の面積Ａｃｏｒｅに対する複数本分の単心被覆光ファイバが占める面積Ａｆｉｂｅｒの比は、Ａｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅ≒０．３６となる。
【００５７】
また、実際に同様の構造において、可能な限り高密度に光ファイバを実装した光ファイバケーブルを作製した結果、１００心〜１０００心の光ファイバケーブルにおいて、実現可能なＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅは約０．３〜約０．５５程度であった。
【００５８】
上記のようにＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが０．３以上の非常に高密度に光ファイバテープを実装した光ファイバケーブルにおいて、光ファイバテープを例えば積層した状態、すなわち光ファイバテープの向きを揃えて実装することは困難であるほど高密度であり、特許文献２〜４の光ファイバケーブルとは異なり、光ファイバテープの方向は図６に示すようにランダムに収容される。このため、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを曲げた時には、幅方向に側圧を受けて曲げられる光ファイバテープが存在することになり、係る光ファイバテープにおいて光ファイバに過度の歪が加わり易い。
【００５９】
しかしながら、本発明の実施形態に係る光ファイバテープを用いた光ファイバケーブルでは、外被を施した光ファイバケーブルの状態において、ケーブルを曲げた時に内部に収容された光ファイバテープに幅方向の側圧が加えられても容易に変形するため、歪を緩和できるという効果を奏する。
【００６０】
また、ケーブルコア部を形成する段階において、本発明の実施形態に係る光ファイバテープは幅方向に容易に変形可能であるため、折り畳まれた状態でユニットを形成することも可能であり、単心被覆光ファイバの束と同様にケーブル製造が可能であるという効果を奏する。特許文献５の光ファイバケーブルと比較して、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは長さ方向に連続して均一な構造の光ファイバテープを用いている点で異なり、製造性に優れているため、光ファイバケーブルの経済化において有利である。
【００６１】
通常、Ａｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが小さく、ケーブル内における光ファイバテープ心線の拘束が弱い光ファイバケーブルでは、ケーブル内で光ファイバが移動し易いためにケーブル曲げによる歪特性の差は小さいと考えられるが、本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルは、ケーブルコア部が非常に高密度、すなわちＡｆｉｂｅｒ／Ａｃｏｒｅが０．３以上であるため、ケーブル曲げに対する歪特性が従来の光ファイバテープを実装した光ファイバケーブルの特性とは大きく異なっていることを特徴とするものである。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態で用いた単心被覆光ファイバ外径に対する連結部の厚さの割合（ｂ／ｄ）と連結部の長さｈ（μｍ）の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光ファイバテープを示す断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの一例を示す断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第３の実施形態に係る光ファイバテープの他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１，１２，１３，１４…単心被覆光ファイバ、１５，１６，１７…連結部、９１…光ファイバテープ、９２…識別用着色糸、９３…ケーブルコア部、９４…外被、９５…抗張力体、９６…外被切り裂き用紐。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接触しないように離れて配置されたｎ（ｎは複数）本の単心被覆光ファイバを、隣接する単心被覆光ファイバ同士を長さ方向に連続に連結するｎ−１個の連結部から構成される光ファイバテープであって、
少なくともｎ／２−１個の連結部において、
連結部の厚さをｂ、前記単心被覆光ファイバの外径をｄとした時、ｂ≦ｄであり、
連結部の長さｈは、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にあることを特徴とする光ファイバテープ。
【請求項２】
前記複数の連結部のうち少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満である樹脂を用いていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバテープ。
【請求項３】
単心被覆光ファイバの周囲に前記連結部と同じ材料の層が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバテープ。
【請求項４】
連結部が、単心被覆光ファイバの中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置されることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の光ファイバテープ。
【請求項５】
前記光ファイバとして、光ファイバのクラッド部に空孔を有するフォトニック結晶ファイバを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバテープ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバテープが複数集合して収容されたことを特徴する光ファイバケーブル。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバテープを複数集合したユニットを複数撚り合わせたものを収容するケーブルコア部と、前記ケーブルコア部の外周に施された外被とを具備し、
前記ケーブルコア部の断面積に対する複数の単心被覆光ファイバが占める断面積の比が、０．３以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項８】
前記外被に、２本の抗張力体が光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように埋め込まれており、前記抗張力体が埋め込まれている部分の外被の厚さは、それ以外の外被の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１】
互いに接触しないように離れて配置されたｎ（ｎは複数）本の単心被覆光ファイバを、隣接する単心被覆光ファイバ同士を長さ方向に連続に連結するｎ−１個の連結部から構成される光ファイバテープであって、
少なくともｎ／２−１個の連結部において、
連結部の厚さをｂ、前記単心被覆光ファイバの外径をｄとした時、ｂ≦ｄであり、
連結部の長さｈは、１００（ｂ／ｄ）＾２≦ｈ≦３１２．５−ｄ（ただし単位はμｍ）の範囲にあることを特徴とする光ファイバテープ。
【請求項２】
前記複数の連結部のうち少なくともｎ／２−１個の連結部の材料には、硬化後のヤング率が５００ＭＰａ未満である樹脂を用いていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバテープ。
【請求項３】
単心被覆光ファイバの周囲に前記連結部と同じ材料の層が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバテープ。
【請求項４】
連結部が、単心被覆光ファイバの中心を結ぶ線より光ファイバテープの厚さ方向にずれて配置されることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の光ファイバテープ。
【請求項５】
前記光ファイバとして、光ファイバのクラッド部に空孔を有するフォトニック結晶ファイバを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光ファイバテープ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバテープが複数集合して収容されたことを特徴する光ファイバケーブル。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ファイバテープを複数集合したユニットを複数撚り合わせたものを収容するケーブルコア部と、前記ケーブルコア部の外周に施された外被とを具備し、
前記ケーブルコア部の断面積に対する複数の単心被覆光ファイバが占める断面積の比が、０．３以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項８】
前記外被に、２本の抗張力体が光ファイバケーブルの中心に対して互いに対称の位置になるように埋め込まれており、前記抗張力体が埋め込まれている部分の外被の厚さは、それ以外の外被の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１１７５９２（Ｐ２０１０−１１７５９２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１３４１（Ｐ２００８−２９１３４１）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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