光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブル
【課題】小径に曲げても伝送損失の増加量が少なく、また、マイクロベンドロスが抑制された光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブルを提供する。
【解決手段】石英ガラスからなるコアガラス２の外周にコアガラス２より屈折率の低い樹脂からなるクラッド層３が形成された光ファイバ素線４の外周に、樹脂被覆層５が設けられた光ファイバ心線１であって、コアガラス２のコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、コアガラス２とクラッド層３の比屈折率差が３．７％以上であり、光ファイバ素線４の外径が１２５μｍであり、樹脂被覆層５の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、樹脂被覆層５のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である。
【解決手段】石英ガラスからなるコアガラス２の外周にコアガラス２より屈折率の低い樹脂からなるクラッド層３が形成された光ファイバ素線４の外周に、樹脂被覆層５が設けられた光ファイバ心線１であって、コアガラス２のコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、コアガラス２とクラッド層３の比屈折率差が３．７％以上であり、光ファイバ素線４の外径が１２５μｍであり、樹脂被覆層５の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、樹脂被覆層５のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線の外周に樹脂被覆層を被覆した光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ心線の一種には、ハードポリマークラッドファイバ心線と呼ばれるものがある（例えば、特許文献１）。この光ファイバ心線は、石英系ガラスからなるコア径１９５μｍ〜２０５μｍのコアガラスの外周に、該ガラスよりも屈折率の低いフッ素系樹脂を厚さ１５μｍ程度のクラッド層として被覆して光ファイバ素線とし、その外周にフッ素系熱可塑性樹脂からなる樹脂被覆層を押出被覆して外径０．５ｍｍ又は０．９ｍｍとしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１３５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コア径２００μｍ以上の上記の光ファイバ心線では、小径に曲げると伝送損失が増加する。また、曲げた状態で長期間置くとガラスが破断するため、許容曲げ半径が一般的に１５ｍｍ以上に制限される。このため、配線時に注意が必要であり、工場などで使用することはできても、一般の家庭内やオフィス等で、ＵＳＢケーブルやＨＤＭＩケーブルなどの機器間配線用ケーブルとして、安心して使用することが難しかった。
【０００５】
また、光ファイバ心線の伝送損失は、光ファイバ素線の周りに被覆される樹脂の物性や構造に大きく影響を受ける。被覆樹脂が硬化後の既に安定した状態にあっても、巻き替え等の工程時に光ファイバ心線に新たに付加される応力や歪みによって、被覆樹脂中に物理的な微小な残留応力や残留歪みが生じ、この残留応力／歪みの分布が光ファイバ心線中で不均一な場合は、マイクロベンドロスと呼ばれる過剰伝送損失が発生することがある。
【０００６】
本発明の目的は、小径（曲げ半径数ｍｍ程度）に曲げても伝送損失の増加量が少なく、また、マイクロベンドロスが抑制された光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合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】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバ心線は、石英ガラスからなるコアガラスの外周に前記コアガラスより屈折率の低い樹脂からなるクラッド層が形成された光ファイバ素線の外周に、樹脂被覆層が設けられた光ファイバ心線であって、
前記コアガラスのコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記コアガラスと前記クラッド層の比屈折率差が３．７％以上であり、
前記光ファイバ素線の外径が１２５μｍであり、
前記樹脂被覆層の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、
前記樹脂被覆層のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の光電気複合ケーブルは、上記の光ファイバ心線の周りに複数本の電線が配置され、その外周が外被で被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光ファイバ心線によれば、曲げに伴う伝送損失が少なく、周囲の温度が変化しても伝送損失の増加が少なく、かつ接続損失が少ない。さらに、曲げ半径数ｍｍ程度に曲げてもコアが破断する心配がなく、破断確率を１０−６以下とすることができ、機器間配線用ケーブルとして一般家庭やオフィス等で安心して使用することができる。また、１０Ｇｂｐｓの高速伝送でも使用することができる。
【００１０】
また、外径１２５μｍの光ファイバ素線に被覆した樹脂被覆層を、外径０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下とし、そのヤング率を５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下とすることにより、曲げることによる伝送損失を抑制するために必要な一定の強度を維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することができる。また、脆化を防止し、必要な伸びを維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することについて、より顕著な効果が得られ易くなる。
【００１１】
また、本発明の光電気複合ケーブルによれば、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設けることなく、光ファイバ素線への電線等からの側圧の付与及び光ファイバ素線の曲げや捻じれによる伝送損失の増加を抑制し、良好な伝送特性を維持することができる。これにより、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設ける場合と比較して、大径化を招くことなく、光ファイバ心線の良好な伝送特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光ファイバ心線の実施形態の例を示す概略断面図である。
【図２】図１の光ファイバ心線の屈折率分布を示す図である。
【図３】本発明に係る光電気複合ケーブルの実施形態の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブルの実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、光ファイバ心線１は、プラスチッククラッド光ファイバ素線（以下、光ファイバ素線と呼ぶ）４と、その外周に設けられた樹脂被覆層５とを有する。光ファイバ素線４は、石英系ガラスからなるコアガラス２と、このコアガラス２の外周に設けられコアガラス２より屈折率の低い樹脂である紫外線硬化型フッ化アクリレート樹脂などの紫外線硬化型フッ素樹脂からなるクラッド層３とを備えている。
【００１４】
本実施形態に係る光ファイバ心線１の寸法を例示する。
コアガラス２のコア径ｄ１：５０μｍ〜１００μｍ
クラッド層３のクラッド径ｄ２：１２５μｍ
クラッド層３の厚さｔ：１２．５μｍ〜３７．５μｍ
クラッド径ｄ２／コア径ｄ１：１．２５〜２．５
樹脂被覆層５の外径ｄ３：０．５ｍｍ〜０．９ｍｍ
【００１５】
光ファイバ素線４のコアガラス２の屈折率は、シリカガラスにゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されることにより純シリカより高くなっている。コアガラス２の屈折率分布は、図２に示すように、外周面から中心に向う程比屈折率差Δが大きくなり、コアガラス２の中心で比屈折率差Δが最大（Ａレベル）となるグレーデッドインデックス（ＧＩ）と、コアガラス２の屈折率がほぼ一定値であるステップインデックス（ＳＩ）とがある。例えば、コアガラス２の外周の比屈折率差Δは純シリカ対比でゼロ（Ｂレベル）である。クラッド層３の屈折率は、フッ素が添加されることにより純シリカより屈折率が低くなっている。クラッド層３に対するコアガラス比屈折率差は３．７％以上である。本発明の光ファイバ心線１の開口数は０．４０以上であることが好ましい。
【００１６】
クラッド層３の樹脂としては、コアガラス２に対して屈折率が低く、紫外線等の活性エネルギー線で硬化することが可能であり、さらにはこの樹脂組成物を硬化することによって機械的強度があり、可撓性を有し、かつ透明性に優れた硬化物が得られる樹脂であることが必要である。
【００１７】
このような樹脂には、（ａ）分子内にフッ素原子を含有する（メタ）アクリレート単量体または重合体、（ｂ）（メタ）アクリレート単量体または重合体、（ｃ）コア材と化学結合を形成するカップリング剤、および（ｄ）光重合開始剤から成る樹脂組成物を用いることが好ましい。
成分（ａ）の分子中のフッ素原子数または成分を変えることや樹脂組成物中の成分（ａ）の濃度を変えることにより、望ましい屈折率を得ることができる。分子内にフッ素原子を含有する（メタ）アクリレート単量体（ａ１）としては、下記化学式（Ａ）の物質や、２個以上の不飽和結合を有するものとして化学式（Ｂ１）乃至（Ｂ３）の物質が挙げられる。
【００１８】
化学式（Ａ）
【化１】
【００１９】
化学式（Ｂ１）
【化２】
【００２０】
化学式（Ｂ２）
【化３】
【００２１】
化学式（Ｂ３）
【化４】
【００２２】
フッ素原子を含有する（メタ）アクリレート重合体（ａ２）として、例えば数平均分子量が５万〜５００万（スチレン換算）の下記化学式（Ｃ）で示されるような、エステル側鎖不飽和結合を有する（メタ）アクリレート共重合体を挙げることができる。
【００２３】
化学式（Ｃ）
【化５】
【００２４】
［式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ水素またはメチル基、Ｒｆはフルオロアルキル基、Ｒｘは不飽和結合を有する炭化水素基を表す。］
Ｒｘ基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、内部オレフィン等を挙げることができる。
Ｒｆ基としては、−（ＣＨ２）ａ−（ＣＦ２）ｂ−ＣＦ３
［式中、ａは１または２、ｂは２〜６である。］
を例示できる。
【００２５】
（メタ）アクリレート単量体（ｂ）としては、架橋性、即ち２個以上の不飽和結合を有するものとして、例えば次の化合物が挙げられる：
1,4−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
【００２６】
カップリング剤（ｃ）としては、例えば、次の化合物が挙げられる：
トリメトキシビニルシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルエトキシビニルシラン等。
また、分子内に２個以上の不飽和結合を持つものとして、例えば、次の化合物が挙げられる：
ジエトキシジビニルシラン、ジメトキシジビニルシラン、ジメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等。
【００２７】
光重合開始剤（ｄ）としては、紫外線照射により容易にラジカルを発生する化合物が望ましく、次の化合物が挙げられる：
ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α，α′−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン。
【００２８】
上述の構成の樹脂組成物を樹脂液とし、この樹脂液をコアに塗布してさらに紫外線を照射してクラッド層３を製造する形態が好ましい。樹脂液の塗布方法は、ダイスコーティング方式とすることが好ましい。
【００２９】
樹脂被覆層５は、光ファイバ素線４の外周上に形成された硬化樹脂の層であり、例えば、厚さを１８７．５μｍ〜３８７．５μｍとすることができる。
樹脂被覆層５を形成する硬化樹脂は、例えば紫外線硬化型で構成されており、その硬化後のヤング率Ｅは、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましい。樹脂被覆層５のヤング率Ｅが５００ＭＰａ未満であると、側圧特性が不十分となって光ファイバ素線４へ側圧が伝わり易くなる。樹脂被覆層５のヤング率Ｅが１０００ＭＰａを超えると、光ファイバ心線１が脆化し、必要な伸びを維持することが困難となる。ヤング率Ｅを５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下とすることにより、光ファイバ心線１の脆化を防止し、必要な伸びを維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することについて、より顕著な効果が得られ易くなる。
【００３０】
光ファイバ心線１において、コアガラス２のコア径ｄ１を５０μｍ〜１００μｍ、かつクラッド層３に対するコアガラス２の比屈折率差を３．７％以上とすることで、半径２ｍｍに曲げたときの波長８５０ｎｍの光の伝送損失増加量を０．４ｄＢ／１０ターン以下とすることができる。これにより、一般の家庭やオフィス等でこの光ファイバ心線１を含むＵＳＢケーブルやＨＤＭＩケーブルを使用することができる。
【００３１】
さらに、クラッド層３の厚さを２０μｍ以上とすることで、−４０℃〜８５℃の温度変化による波長８５０ｎｍの光の伝送損失増加量を０．３ｄＢ以下とすることができる。
クラッド層３が薄い場合はマイクロベンドロスが大きくなり、周囲の温度の変化による伝送損失増加が大きくなると考えられる。ここで、温度変化による伝送損失の増加は、試験品が置かれた雰囲気の温度を、室温→８０℃→−４５℃→室温と変化させるヒートサイクルを１０回繰り返した後の伝送損失の増加である。８０℃と−４５℃で２時間〜４時間保持し、温度変化させるときの変化率は１℃／分とする。コア径が１００μｍであるときにクラッド層３の厚さを１２．５μｍとすると、クラッド径／コア径の比が最小値１．２５となる。
【００３２】
クラッド層３の厚さが厚い程、コアガラス２の中心がクラッド層３の中心からずれる量も大きくなる。光ファイバ心線１を他の光ファイバ心線またはその他の光ファイバと接続するときには、クラッド層３の外周が一致するように接続する。そのときにクラッド層３の中心からコアガラス２の中心がずれていると、コアガラス２どうしがずれて接続される。そうなるとコアガラス２を伝わる光が接続箇所で漏れてしまい接続損失が大きくなる。クラッド層３の厚さが３７．５μｍ以下であるとコアガラス２の中心がクラッド層３の中心からずれる量が小さく、波長８５０ｎｍの光の接続損失を実用的に問題ない範囲（０．５ｄＢ以下）とすることができる。したがって、クラッド層３の厚さを３７．５μｍ以下とすることが好ましい。コア径が５０μｍであるときにクラッド層３の厚さを３７．５μｍとすると、クラッド径／コア径の比が最大値２．５となる。
【００３３】
なお、クラッド層３を形成する樹脂組成物には、耐熱性向上などのために下記化学式（１）で表される物質などの非硬化成分が含まれることがある。
【００３４】
化学式（１）
【化６】
【００３５】
しかし、クラッド層３に上記化学式などの非硬化成分が含まれると静疲労係数向上の妨げとなることが分かった。したがって、クラッド層３に上記化学式の物質などの非硬化成分が含まれないことが好ましい。
【００３６】
光ファイバ素線４を線引きする方法は下記の様に行う。
まず、ガラス母材を加熱して軟化させ所定の径に線引きする。この部分がコアガラス２となる。次に、コアガラス２に液状のクラッド材料を塗布する。クラッド材料を入れたダイスにコアガラス２を通すことでコアガラス２の外周にクラッド材料を塗布できる。続いてクラッド材料を硬化させる。上記クラッド材料は紫外線を照射することで硬化する。
【００３７】
製造された光ファイバ素線４に、紫外線硬化型樹脂からなる樹脂被覆層５を形成することにより、光ファイバ心線１ができる。
本発明の光ファイバ心線１は、さらにＰＶＣのチューブに入れるなどして光ケーブルとすることができる。１本または複数本の光ファイバ心線１がチューブに入れられ、光ファイバ心線１とチューブとの間に介在物がないルース構造の光ケーブルでも良い。また、光ファイバ心線１の周囲にケブラー（登録商標）などの抗張力繊維を添わせてその周囲にチューブで外被を形成した光ケーブルでも良い。さらに、光ファイバ心線１の周囲に電線を配置して一体化した光電気複合ケーブルに使用することもできる。
【００３８】
次に、光ファイバ心線の周囲に電線を配置して一体化した光電気複合ケーブルについて説明する。
図３に示すように、光電気複合ケーブル１１は、最外層である外被２０の内側に、上記の光ファイバ心線１と複数本の電線１５とを有する。光ファイバ心線１は、１本設けられ、光電気複合ケーブル１１の断面中央のファイバ収容部１３に配置されている。
【００３９】
外被２０の内側であってファイバ収容部１３の外側は、電線収容部１４とされており、この電線収容部１４には、例えば、複数本の電線１５及び複数本の介在１６が配置されている。電線１５は、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブルあるいは絶縁ケーブルなどがあり、例えば、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ２０〜４６程度のケーブルである。また、本例では、４本の電線１５のうち２本が信号線であり、２本が電力線である。また、電線収容部１４の周囲には、押さえ巻き１８、シールド層１９及び外被２０が順に設けられている。電線収容部１４の厚さ（ファイバ収容部１３の外周と押さえ巻き１８の内周との距離）は、電線１５及び介在１６の外径と同等、またはそれより僅かに大きいことが好ましい。
【００４０】
信号線としての電線１５は、例えば、錫メッキが施された軟銅線または銅合金線からなる外径０．１ｍｍの素線を７本撚り合わせた外径０．３０ｍｍの導体を有している。そして、この導体を厚さ０．１４ｍｍの絶縁性を有する外被によって覆うことにより、外径が０．５８ｍｍの電線１５とされている。また、電力線としての電線１５は、例えば、錫メッキが施された軟銅線または銅合金線からなる外径０．１２７ｍｍの素線を７本撚り合わせた外径０．３８ｍｍの導体を有している。そして、この導体を厚さ０．１ｍｍの絶縁性を有する外被によって覆うことにより、外径が０．５８ｍｍの電線１５とされている。信号線と電力線が二本ずつ振り分けられている。電線１５の外被の材料としては、信号線及び電力線の何れの場合も、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、自己潤滑性などに優れたテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂を用いるのが好ましい。
【００４１】
押さえ巻１８としては、耐熱性、耐摩耗性などに優れたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から形成された樹脂テープが用いられる。この押さえ巻１８が巻かれた部分の内径は、例えば２．２ｍｍである。なお、この押さえ巻１８としては、紙テープやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂の樹脂テープを用いても良い。
【００４２】
シールド層１９は、外径数十μｍ（例えば、外径０．０３ｍｍまたは０．０４ｍｍ程度）の錫メッキされた銅合金線を編組したもので、約０．１ｍｍの厚さに形成されている。なお、シールド層１９としては、銅合金線を横巻きしても良く、また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から形成された樹脂テープに銅箔やアルミニウム箔が形成された金属樹脂テープを巻いても良い。
【００４３】
外被２０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリオレフィン系樹脂等から形成されている。非ハロゲンのポリオレフィン系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）などのエラストマの混合物がある。また、ポリエチレン（ＰＥ）に、耐候剤、酸化防止剤、老化防止剤を添加したものでも良い。なお、このポリエチレン（ＰＥ）を用いた外被２０としては、難燃剤を含まない非難燃性のものでも良い。外被２０は、厚さが０．１〜０．５ｍｍ、外径が２〜１０ｍｍ、例えば厚さが約０．２５ｍｍであり、外径は３．０ｍｍである。
【００４４】
このように構成された光電気複合ケーブル１１では、光ファイバ心線１が電線１５に接触したときに接触箇所で局所的に側圧を受けるまたは曲げられることにより光ファイバ心線１の伝送損失が増加し易い。本実施形態の光電気複合ケーブル１１によれば、外径１２５μｍの光ファイバ素線４に被覆した樹脂被覆層５を、外径０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下とし、ヤング率５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下としたので、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設けることなく、光ファイバ素線４への電線１５等からの側圧の付与及び光ファイバ素線４の曲げや捻じれによる伝送損失の増加を抑制し、良好な伝送特性を維持することができる。
これにより、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設ける場合と比較して、大径化を招くことなく、光ファイバ心線１の良好な伝送特性を維持することができる。
【００４５】
なお、上記の実施形態では、１本の光ファイバ心線１をファイバ収容部１３に収容したが、光ファイバ心線１の本数は２本以上であっても良い。
【００４６】
複数本の光ファイバ心線１を収容する場合は、光ファイバ心線１同士が接触して配置されることにより、図３に示す断面で見て径方向に、各光ファイバ心線１の位置が固定される。光ファイバ心線１は緩く（長ピッチで）撚ると図３に示す断面でみて周方向にも位置が固定されて好ましい。
【００４７】
光ファイバ心線１の位置は、光電気複合ケーブル１１の断面中央からやや偏った位置に配置されていても良いが、光ファイバ心線１を光電気複合ケーブル１１の断面中央に配置するのが好ましい。
また、電線１５及び介在１６の本数、太さ及び種類は上記実施形態に限定されない。上記の例では信号線と電力線が二本ずつであるので両者を振り分けてその間に介在１６を配してケーブルの外被２０の断面が円形となるようにした。電線１５の本数によっては、電線収容部１４に介在１６を設けずに電線１５だけを配置しても外被２０の断面が円形となるならば、介在１６を入れなくても良い。介在１６は引張強度が２０００ＭＰａ未満の繊維でレーヨンやナイロンなどの繊維を使用することができる。
【実施例】
【００４８】
各種の光電気複合ケーブルを作製し、それぞれの光電気複合ケーブルについて、曲げ剛性、初期伝送損失を評価した。
【００４９】
（１）評価対象の光電気複合ケーブル
石英系ガラスからなるコアガラスの外周面を、コアガラスより屈折率の低い紫外線硬化型フッ素樹脂からなるクラッド層で包囲した下記のプラスチッククラッド光ファイバ素線の外周に、材質、ヤング率の異なる樹脂被覆層を形成した実施例１，２及び比較例１，２の光ファイバ心線を用いて、上記の実施形態と同様に電線及び介在を収容させた外径３．０ｍｍの光複合ケーブルを作製した。
【００５０】
コアガラスのヤング率：７３ＧＰａ
コアガラスの外径：８０μｍ
クラッド層のヤング率：７５０ＭＰａ
クラッド層の外径：１２５μｍ
【００５１】
（実施例１）
光ファイバ素線の外周に、ナイロン（Ｎｙ）からなるヤング率１０００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（実施例２）
光ファイバ素線の外周に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）とからなるヤング率５００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（比較例１）
光ファイバ素線の外周に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるヤング率１００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（比較例２）
光ファイバ素線の外周に、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるヤング率１５００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
【００５２】
（２）評価結果
（曲げ剛性）
外径０．９ｍｍの光ファイバ心線の曲げ剛性を表１に示す。樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である実施例１，２では、適度で良好な曲げ剛性が得られた（曲げ剛性：〇）。これに対して、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たない比較例１では、適度で良好な曲げ剛性は得られなかった（曲げ剛性：×）。なお、樹脂被覆層のヤング率が１０００ＭＰａを超える比較例２では、十分な曲げ剛性が得られた（曲げ剛性：〇）。
【００５３】
（初期伝送損失）
所定長の光電気複合ケーブルに収容された光ファイバ心線をボビンに巻き付けた状態でＯＴＤＲを使用して８５０ｎｍの波長の光の初期伝送損失を求めた。
その結果、表１に示すように、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である実施例１，２では、光ファイバ心線の初期伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍ未満となって合格（初期伝送損失：〇）であった。これに対して、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たない比較例１や、樹脂被覆層のヤング率が１０００ＭＰａを超える比較例２では、光ファイバ心線の初期伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍを超えて不合格（初期伝送損失：×）であった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
このように、実施例１，２では、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である樹脂被覆層によって光ファイバ素線が保護されて、マイクロベンドロスが抑制されて初期伝送損失が抑えられるとともに、ケーブルの良好な曲げ剛性が得られることが解った。
【００５６】
これに対して、比較例１では、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たないため、光ファイバ素線の保護が不十分となって初期伝送損失が大きくなり、適度で良好な曲げ剛性も得られないことが解った。
【符号の説明】
【００５７】
１：光ファイバ心線、２：コアガラス、３：クラッド層、４：光ファイバ素線、５：樹脂被覆層、１１：光電気複合ケーブル、１５：電線、２０：外被、ｄ１：コア径、ｄ２：クラッド径（光ファイバ素線の外径）、ｄ３：樹脂被覆層の外径、Ｅ：ヤング率
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線の外周に樹脂被覆層を被覆した光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ心線の一種には、ハードポリマークラッドファイバ心線と呼ばれるものがある（例えば、特許文献１）。この光ファイバ心線は、石英系ガラスからなるコア径１９５μｍ〜２０５μｍのコアガラスの外周に、該ガラスよりも屈折率の低いフッ素系樹脂を厚さ１５μｍ程度のクラッド層として被覆して光ファイバ素線とし、その外周にフッ素系熱可塑性樹脂からなる樹脂被覆層を押出被覆して外径０．５ｍｍ又は０．９ｍｍとしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１３５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コア径２００μｍ以上の上記の光ファイバ心線では、小径に曲げると伝送損失が増加する。また、曲げた状態で長期間置くとガラスが破断するため、許容曲げ半径が一般的に１５ｍｍ以上に制限される。このため、配線時に注意が必要であり、工場などで使用することはできても、一般の家庭内やオフィス等で、ＵＳＢケーブルやＨＤＭＩケーブルなどの機器間配線用ケーブルとして、安心して使用することが難しかった。
【０００５】
また、光ファイバ心線の伝送損失は、光ファイバ素線の周りに被覆される樹脂の物性や構造に大きく影響を受ける。被覆樹脂が硬化後の既に安定した状態にあっても、巻き替え等の工程時に光ファイバ心線に新たに付加される応力や歪みによって、被覆樹脂中に物理的な微小な残留応力や残留歪みが生じ、この残留応力／歪みの分布が光ファイバ心線中で不均一な場合は、マイクロベンドロスと呼ばれる過剰伝送損失が発生することがある。
【０００６】
本発明の目的は、小径（曲げ半径数ｍｍ程度）に曲げても伝送損失の増加量が少なく、また、マイクロベンドロスが抑制された光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合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】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバ心線は、石英ガラスからなるコアガラスの外周に前記コアガラスより屈折率の低い樹脂からなるクラッド層が形成された光ファイバ素線の外周に、樹脂被覆層が設けられた光ファイバ心線であって、
前記コアガラスのコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記コアガラスと前記クラッド層の比屈折率差が３．７％以上であり、
前記光ファイバ素線の外径が１２５μｍであり、
前記樹脂被覆層の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、
前記樹脂被覆層のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の光電気複合ケーブルは、上記の光ファイバ心線の周りに複数本の電線が配置され、その外周が外被で被覆されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光ファイバ心線によれば、曲げに伴う伝送損失が少なく、周囲の温度が変化しても伝送損失の増加が少なく、かつ接続損失が少ない。さらに、曲げ半径数ｍｍ程度に曲げてもコアが破断する心配がなく、破断確率を１０−６以下とすることができ、機器間配線用ケーブルとして一般家庭やオフィス等で安心して使用することができる。また、１０Ｇｂｐｓの高速伝送でも使用することができる。
【００１０】
また、外径１２５μｍの光ファイバ素線に被覆した樹脂被覆層を、外径０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下とし、そのヤング率を５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下とすることにより、曲げることによる伝送損失を抑制するために必要な一定の強度を維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することができる。また、脆化を防止し、必要な伸びを維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することについて、より顕著な効果が得られ易くなる。
【００１１】
また、本発明の光電気複合ケーブルによれば、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設けることなく、光ファイバ素線への電線等からの側圧の付与及び光ファイバ素線の曲げや捻じれによる伝送損失の増加を抑制し、良好な伝送特性を維持することができる。これにより、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設ける場合と比較して、大径化を招くことなく、光ファイバ心線の良好な伝送特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光ファイバ心線の実施形態の例を示す概略断面図である。
【図２】図１の光ファイバ心線の屈折率分布を示す図である。
【図３】本発明に係る光電気複合ケーブルの実施形態の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る光ファイバ心線及びそれを備えた光電気複合ケーブルの実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、光ファイバ心線１は、プラスチッククラッド光ファイバ素線（以下、光ファイバ素線と呼ぶ）４と、その外周に設けられた樹脂被覆層５とを有する。光ファイバ素線４は、石英系ガラスからなるコアガラス２と、このコアガラス２の外周に設けられコアガラス２より屈折率の低い樹脂である紫外線硬化型フッ化アクリレート樹脂などの紫外線硬化型フッ素樹脂からなるクラッド層３とを備えている。
【００１４】
本実施形態に係る光ファイバ心線１の寸法を例示する。
コアガラス２のコア径ｄ１：５０μｍ〜１００μｍ
クラッド層３のクラッド径ｄ２：１２５μｍ
クラッド層３の厚さｔ：１２．５μｍ〜３７．５μｍ
クラッド径ｄ２／コア径ｄ１：１．２５〜２．５
樹脂被覆層５の外径ｄ３：０．５ｍｍ〜０．９ｍｍ
【００１５】
光ファイバ素線４のコアガラス２の屈折率は、シリカガラスにゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されることにより純シリカより高くなっている。コアガラス２の屈折率分布は、図２に示すように、外周面から中心に向う程比屈折率差Δが大きくなり、コアガラス２の中心で比屈折率差Δが最大（Ａレベル）となるグレーデッドインデックス（ＧＩ）と、コアガラス２の屈折率がほぼ一定値であるステップインデックス（ＳＩ）とがある。例えば、コアガラス２の外周の比屈折率差Δは純シリカ対比でゼロ（Ｂレベル）である。クラッド層３の屈折率は、フッ素が添加されることにより純シリカより屈折率が低くなっている。クラッド層３に対するコアガラス比屈折率差は３．７％以上である。本発明の光ファイバ心線１の開口数は０．４０以上であることが好ましい。
【００１６】
クラッド層３の樹脂としては、コアガラス２に対して屈折率が低く、紫外線等の活性エネルギー線で硬化することが可能であり、さらにはこの樹脂組成物を硬化することによって機械的強度があり、可撓性を有し、かつ透明性に優れた硬化物が得られる樹脂であることが必要である。
【００１７】
このような樹脂には、（ａ）分子内にフッ素原子を含有する（メタ）アクリレート単量体または重合体、（ｂ）（メタ）アクリレート単量体または重合体、（ｃ）コア材と化学結合を形成するカップリング剤、および（ｄ）光重合開始剤から成る樹脂組成物を用いることが好ましい。
成分（ａ）の分子中のフッ素原子数または成分を変えることや樹脂組成物中の成分（ａ）の濃度を変えることにより、望ましい屈折率を得ることができる。分子内にフッ素原子を含有する（メタ）アクリレート単量体（ａ１）としては、下記化学式（Ａ）の物質や、２個以上の不飽和結合を有するものとして化学式（Ｂ１）乃至（Ｂ３）の物質が挙げられる。
【００１８】
化学式（Ａ）
【化１】
【００１９】
化学式（Ｂ１）
【化２】
【００２０】
化学式（Ｂ２）
【化３】
【００２１】
化学式（Ｂ３）
【化４】
【００２２】
フッ素原子を含有する（メタ）アクリレート重合体（ａ２）として、例えば数平均分子量が５万〜５００万（スチレン換算）の下記化学式（Ｃ）で示されるような、エステル側鎖不飽和結合を有する（メタ）アクリレート共重合体を挙げることができる。
【００２３】
化学式（Ｃ）
【化５】
【００２４】
［式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ水素またはメチル基、Ｒｆはフルオロアルキル基、Ｒｘは不飽和結合を有する炭化水素基を表す。］
Ｒｘ基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、内部オレフィン等を挙げることができる。
Ｒｆ基としては、−（ＣＨ２）ａ−（ＣＦ２）ｂ−ＣＦ３
［式中、ａは１または２、ｂは２〜６である。］
を例示できる。
【００２５】
（メタ）アクリレート単量体（ｂ）としては、架橋性、即ち２個以上の不飽和結合を有するものとして、例えば次の化合物が挙げられる：
1,4−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
【００２６】
カップリング剤（ｃ）としては、例えば、次の化合物が挙げられる：
トリメトキシビニルシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルエトキシビニルシラン等。
また、分子内に２個以上の不飽和結合を持つものとして、例えば、次の化合物が挙げられる：
ジエトキシジビニルシラン、ジメトキシジビニルシラン、ジメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等。
【００２７】
光重合開始剤（ｄ）としては、紫外線照射により容易にラジカルを発生する化合物が望ましく、次の化合物が挙げられる：
ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α，α′−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン。
【００２８】
上述の構成の樹脂組成物を樹脂液とし、この樹脂液をコアに塗布してさらに紫外線を照射してクラッド層３を製造する形態が好ましい。樹脂液の塗布方法は、ダイスコーティング方式とすることが好ましい。
【００２９】
樹脂被覆層５は、光ファイバ素線４の外周上に形成された硬化樹脂の層であり、例えば、厚さを１８７．５μｍ〜３８７．５μｍとすることができる。
樹脂被覆層５を形成する硬化樹脂は、例えば紫外線硬化型で構成されており、その硬化後のヤング率Ｅは、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましい。樹脂被覆層５のヤング率Ｅが５００ＭＰａ未満であると、側圧特性が不十分となって光ファイバ素線４へ側圧が伝わり易くなる。樹脂被覆層５のヤング率Ｅが１０００ＭＰａを超えると、光ファイバ心線１が脆化し、必要な伸びを維持することが困難となる。ヤング率Ｅを５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下とすることにより、光ファイバ心線１の脆化を防止し、必要な伸びを維持しつつ、マイクロベンドロスを抑制することについて、より顕著な効果が得られ易くなる。
【００３０】
光ファイバ心線１において、コアガラス２のコア径ｄ１を５０μｍ〜１００μｍ、かつクラッド層３に対するコアガラス２の比屈折率差を３．７％以上とすることで、半径２ｍｍに曲げたときの波長８５０ｎｍの光の伝送損失増加量を０．４ｄＢ／１０ターン以下とすることができる。これにより、一般の家庭やオフィス等でこの光ファイバ心線１を含むＵＳＢケーブルやＨＤＭＩケーブルを使用することができる。
【００３１】
さらに、クラッド層３の厚さを２０μｍ以上とすることで、−４０℃〜８５℃の温度変化による波長８５０ｎｍの光の伝送損失増加量を０．３ｄＢ以下とすることができる。
クラッド層３が薄い場合はマイクロベンドロスが大きくなり、周囲の温度の変化による伝送損失増加が大きくなると考えられる。ここで、温度変化による伝送損失の増加は、試験品が置かれた雰囲気の温度を、室温→８０℃→−４５℃→室温と変化させるヒートサイクルを１０回繰り返した後の伝送損失の増加である。８０℃と−４５℃で２時間〜４時間保持し、温度変化させるときの変化率は１℃／分とする。コア径が１００μｍであるときにクラッド層３の厚さを１２．５μｍとすると、クラッド径／コア径の比が最小値１．２５となる。
【００３２】
クラッド層３の厚さが厚い程、コアガラス２の中心がクラッド層３の中心からずれる量も大きくなる。光ファイバ心線１を他の光ファイバ心線またはその他の光ファイバと接続するときには、クラッド層３の外周が一致するように接続する。そのときにクラッド層３の中心からコアガラス２の中心がずれていると、コアガラス２どうしがずれて接続される。そうなるとコアガラス２を伝わる光が接続箇所で漏れてしまい接続損失が大きくなる。クラッド層３の厚さが３７．５μｍ以下であるとコアガラス２の中心がクラッド層３の中心からずれる量が小さく、波長８５０ｎｍの光の接続損失を実用的に問題ない範囲（０．５ｄＢ以下）とすることができる。したがって、クラッド層３の厚さを３７．５μｍ以下とすることが好ましい。コア径が５０μｍであるときにクラッド層３の厚さを３７．５μｍとすると、クラッド径／コア径の比が最大値２．５となる。
【００３３】
なお、クラッド層３を形成する樹脂組成物には、耐熱性向上などのために下記化学式（１）で表される物質などの非硬化成分が含まれることがある。
【００３４】
化学式（１）
【化６】
【００３５】
しかし、クラッド層３に上記化学式などの非硬化成分が含まれると静疲労係数向上の妨げとなることが分かった。したがって、クラッド層３に上記化学式の物質などの非硬化成分が含まれないことが好ましい。
【００３６】
光ファイバ素線４を線引きする方法は下記の様に行う。
まず、ガラス母材を加熱して軟化させ所定の径に線引きする。この部分がコアガラス２となる。次に、コアガラス２に液状のクラッド材料を塗布する。クラッド材料を入れたダイスにコアガラス２を通すことでコアガラス２の外周にクラッド材料を塗布できる。続いてクラッド材料を硬化させる。上記クラッド材料は紫外線を照射することで硬化する。
【００３７】
製造された光ファイバ素線４に、紫外線硬化型樹脂からなる樹脂被覆層５を形成することにより、光ファイバ心線１ができる。
本発明の光ファイバ心線１は、さらにＰＶＣのチューブに入れるなどして光ケーブルとすることができる。１本または複数本の光ファイバ心線１がチューブに入れられ、光ファイバ心線１とチューブとの間に介在物がないルース構造の光ケーブルでも良い。また、光ファイバ心線１の周囲にケブラー（登録商標）などの抗張力繊維を添わせてその周囲にチューブで外被を形成した光ケーブルでも良い。さらに、光ファイバ心線１の周囲に電線を配置して一体化した光電気複合ケーブルに使用することもできる。
【００３８】
次に、光ファイバ心線の周囲に電線を配置して一体化した光電気複合ケーブルについて説明する。
図３に示すように、光電気複合ケーブル１１は、最外層である外被２０の内側に、上記の光ファイバ心線１と複数本の電線１５とを有する。光ファイバ心線１は、１本設けられ、光電気複合ケーブル１１の断面中央のファイバ収容部１３に配置されている。
【００３９】
外被２０の内側であってファイバ収容部１３の外側は、電線収容部１４とされており、この電線収容部１４には、例えば、複数本の電線１５及び複数本の介在１６が配置されている。電線１５は、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブルあるいは絶縁ケーブルなどがあり、例えば、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ２０〜４６程度のケーブルである。また、本例では、４本の電線１５のうち２本が信号線であり、２本が電力線である。また、電線収容部１４の周囲には、押さえ巻き１８、シールド層１９及び外被２０が順に設けられている。電線収容部１４の厚さ（ファイバ収容部１３の外周と押さえ巻き１８の内周との距離）は、電線１５及び介在１６の外径と同等、またはそれより僅かに大きいことが好ましい。
【００４０】
信号線としての電線１５は、例えば、錫メッキが施された軟銅線または銅合金線からなる外径０．１ｍｍの素線を７本撚り合わせた外径０．３０ｍｍの導体を有している。そして、この導体を厚さ０．１４ｍｍの絶縁性を有する外被によって覆うことにより、外径が０．５８ｍｍの電線１５とされている。また、電力線としての電線１５は、例えば、錫メッキが施された軟銅線または銅合金線からなる外径０．１２７ｍｍの素線を７本撚り合わせた外径０．３８ｍｍの導体を有している。そして、この導体を厚さ０．１ｍｍの絶縁性を有する外被によって覆うことにより、外径が０．５８ｍｍの電線１５とされている。信号線と電力線が二本ずつ振り分けられている。電線１５の外被の材料としては、信号線及び電力線の何れの場合も、耐熱性、耐薬品性、非粘着性、自己潤滑性などに優れたテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂を用いるのが好ましい。
【００４１】
押さえ巻１８としては、耐熱性、耐摩耗性などに優れたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から形成された樹脂テープが用いられる。この押さえ巻１８が巻かれた部分の内径は、例えば２．２ｍｍである。なお、この押さえ巻１８としては、紙テープやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂の樹脂テープを用いても良い。
【００４２】
シールド層１９は、外径数十μｍ（例えば、外径０．０３ｍｍまたは０．０４ｍｍ程度）の錫メッキされた銅合金線を編組したもので、約０．１ｍｍの厚さに形成されている。なお、シールド層１９としては、銅合金線を横巻きしても良く、また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂から形成された樹脂テープに銅箔やアルミニウム箔が形成された金属樹脂テープを巻いても良い。
【００４３】
外被２０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリオレフィン系樹脂等から形成されている。非ハロゲンのポリオレフィン系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）などのエラストマの混合物がある。また、ポリエチレン（ＰＥ）に、耐候剤、酸化防止剤、老化防止剤を添加したものでも良い。なお、このポリエチレン（ＰＥ）を用いた外被２０としては、難燃剤を含まない非難燃性のものでも良い。外被２０は、厚さが０．１〜０．５ｍｍ、外径が２〜１０ｍｍ、例えば厚さが約０．２５ｍｍであり、外径は３．０ｍｍである。
【００４４】
このように構成された光電気複合ケーブル１１では、光ファイバ心線１が電線１５に接触したときに接触箇所で局所的に側圧を受けるまたは曲げられることにより光ファイバ心線１の伝送損失が増加し易い。本実施形態の光電気複合ケーブル１１によれば、外径１２５μｍの光ファイバ素線４に被覆した樹脂被覆層５を、外径０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下とし、ヤング率５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下としたので、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設けることなく、光ファイバ素線４への電線１５等からの側圧の付与及び光ファイバ素線４の曲げや捻じれによる伝送損失の増加を抑制し、良好な伝送特性を維持することができる。
これにより、抗張力体などの補強部材やシースなどの保護部材を設ける場合と比較して、大径化を招くことなく、光ファイバ心線１の良好な伝送特性を維持することができる。
【００４５】
なお、上記の実施形態では、１本の光ファイバ心線１をファイバ収容部１３に収容したが、光ファイバ心線１の本数は２本以上であっても良い。
【００４６】
複数本の光ファイバ心線１を収容する場合は、光ファイバ心線１同士が接触して配置されることにより、図３に示す断面で見て径方向に、各光ファイバ心線１の位置が固定される。光ファイバ心線１は緩く（長ピッチで）撚ると図３に示す断面でみて周方向にも位置が固定されて好ましい。
【００４７】
光ファイバ心線１の位置は、光電気複合ケーブル１１の断面中央からやや偏った位置に配置されていても良いが、光ファイバ心線１を光電気複合ケーブル１１の断面中央に配置するのが好ましい。
また、電線１５及び介在１６の本数、太さ及び種類は上記実施形態に限定されない。上記の例では信号線と電力線が二本ずつであるので両者を振り分けてその間に介在１６を配してケーブルの外被２０の断面が円形となるようにした。電線１５の本数によっては、電線収容部１４に介在１６を設けずに電線１５だけを配置しても外被２０の断面が円形となるならば、介在１６を入れなくても良い。介在１６は引張強度が２０００ＭＰａ未満の繊維でレーヨンやナイロンなどの繊維を使用することができる。
【実施例】
【００４８】
各種の光電気複合ケーブルを作製し、それぞれの光電気複合ケーブルについて、曲げ剛性、初期伝送損失を評価した。
【００４９】
（１）評価対象の光電気複合ケーブル
石英系ガラスからなるコアガラスの外周面を、コアガラスより屈折率の低い紫外線硬化型フッ素樹脂からなるクラッド層で包囲した下記のプラスチッククラッド光ファイバ素線の外周に、材質、ヤング率の異なる樹脂被覆層を形成した実施例１，２及び比較例１，２の光ファイバ心線を用いて、上記の実施形態と同様に電線及び介在を収容させた外径３．０ｍｍの光複合ケーブルを作製した。
【００５０】
コアガラスのヤング率：７３ＧＰａ
コアガラスの外径：８０μｍ
クラッド層のヤング率：７５０ＭＰａ
クラッド層の外径：１２５μｍ
【００５１】
（実施例１）
光ファイバ素線の外周に、ナイロン（Ｎｙ）からなるヤング率１０００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（実施例２）
光ファイバ素線の外周に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）とからなるヤング率５００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（比較例１）
光ファイバ素線の外周に、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるヤング率１００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
（比較例２）
光ファイバ素線の外周に、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるヤング率１５００ＭＰａの樹脂被覆層を形成して外径０．９ｍｍの光ファイバ心線とした。
【００５２】
（２）評価結果
（曲げ剛性）
外径０．９ｍｍの光ファイバ心線の曲げ剛性を表１に示す。樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である実施例１，２では、適度で良好な曲げ剛性が得られた（曲げ剛性：〇）。これに対して、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たない比較例１では、適度で良好な曲げ剛性は得られなかった（曲げ剛性：×）。なお、樹脂被覆層のヤング率が１０００ＭＰａを超える比較例２では、十分な曲げ剛性が得られた（曲げ剛性：〇）。
【００５３】
（初期伝送損失）
所定長の光電気複合ケーブルに収容された光ファイバ心線をボビンに巻き付けた状態でＯＴＤＲを使用して８５０ｎｍの波長の光の初期伝送損失を求めた。
その結果、表１に示すように、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である実施例１，２では、光ファイバ心線の初期伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍ未満となって合格（初期伝送損失：〇）であった。これに対して、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たない比較例１や、樹脂被覆層のヤング率が１０００ＭＰａを超える比較例２では、光ファイバ心線の初期伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍを超えて不合格（初期伝送損失：×）であった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
このように、実施例１，２では、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である樹脂被覆層によって光ファイバ素線が保護されて、マイクロベンドロスが抑制されて初期伝送損失が抑えられるとともに、ケーブルの良好な曲げ剛性が得られることが解った。
【００５６】
これに対して、比較例１では、樹脂被覆層のヤング率が５００ＭＰａに満たないため、光ファイバ素線の保護が不十分となって初期伝送損失が大きくなり、適度で良好な曲げ剛性も得られないことが解った。
【符号の説明】
【００５７】
１：光ファイバ心線、２：コアガラス、３：クラッド層、４：光ファイバ素線、５：樹脂被覆層、１１：光電気複合ケーブル、１５：電線、２０：外被、ｄ１：コア径、ｄ２：クラッド径（光ファイバ素線の外径）、ｄ３：樹脂被覆層の外径、Ｅ：ヤング率
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスからなるコアガラスの外周に前記コアガラスより屈折率の低い樹脂からなるクラッド層が形成された光ファイバ素線の外周に、樹脂被覆層が設けられた光ファイバ心線であって、
前記コアガラスのコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記コアガラスと前記クラッド層の比屈折率差が３．７％以上であり、
前記光ファイバ素線の外径が１２５μｍであり、
前記樹脂被覆層の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、
前記樹脂被覆層のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ心線の周りに複数本の電線が配置され、その外周が外被で被覆されていることを特徴とする光電気複合ケーブル。
【請求項１】
石英ガラスからなるコアガラスの外周に前記コアガラスより屈折率の低い樹脂からなるクラッド層が形成された光ファイバ素線の外周に、樹脂被覆層が設けられた光ファイバ心線であって、
前記コアガラスのコア径が５０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記コアガラスと前記クラッド層の比屈折率差が３．７％以上であり、
前記光ファイバ素線の外径が１２５μｍであり、
前記樹脂被覆層の外径が０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であり、
前記樹脂被覆層のヤング率が、５００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ心線。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ心線の周りに複数本の電線が配置され、その外周が外被で被覆されていることを特徴とする光電気複合ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−８８３５６（Ｐ２０１２−８８３５６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２３０２（Ｐ２０１０−２３２３０２）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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