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WO2023127421A1 - 光ファイバ集合体、光ファイバケーブル、および光ファイバ集合体の製造方法 - Google Patents

光ファイバ集合体、光ファイバケーブル、および光ファイバ集合体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023127421A1
WO2023127421A1 PCT/JP2022/044827 JP2022044827W WO2023127421A1 WO 2023127421 A1 WO2023127421 A1 WO 2023127421A1 JP 2022044827 W JP2022044827 W JP 2022044827W WO 2023127421 A1 WO2023127421 A1 WO 2023127421A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical fiber
fiber assembly
optical fibers
gravity
longitudinal direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044827
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正敏 大野
拓哉 植草
耕司 滝口
尚人 淺村
大典 佐藤
彰 鯰江
健 大里
Original Assignee
株式会社フジクラ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社フジクラ filed Critical 株式会社フジクラ
Publication of WO2023127421A1 publication Critical patent/WO2023127421A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber assembly, an optical fiber cable, and a method for manufacturing an optical fiber assembly.
  • Patent Document 1 discloses a technique for suppressing an increase in microbend loss of an optical fiber.
  • micro bend loss can be concentrated in a specific optical fiber. If microbend loss occurs in such a concentrated manner in a specific optical fiber, the probability of occurrence of an optical fiber that does not meet the standards for transmission loss when the optical fiber cable is bent increases, and the quality of the optical fiber cable deteriorates. Degradation and yield deterioration can occur.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to provide an optical fiber assembly and an optical fiber cable capable of suppressing concentration of microbend loss on a specific optical fiber.
  • an optical fiber assembly includes a plurality of optical fibers, and a position of G all (center of gravity all), which is the center of gravity of all the optical fibers, in a cross-sectional view. varies in the longitudinal direction.
  • the method for manufacturing an optical fiber assembly according to an aspect of the present invention changes the position of G all (center of gravity all), which is the center of gravity of all the optical fibers in a cross-sectional view, in the longitudinal direction.
  • an optical fiber assembly and an optical fiber cable capable of suppressing concentration of microbend loss on a specific optical fiber.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical fiber assembly and an optical fiber cable according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1 is a perspective view showing an optical fiber unit according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1 is a perspective view showing an intermittently fixed tape core wire according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a graph showing changes in position in the longitudinal direction of the center of gravity in, the center of gravity out, and the center of gravity all according to Example 1.
  • FIG. FIG. 5 is a graph obtained by extracting plots in the SZ twist reversal portion from the data shown in FIG. 4 .
  • FIG. FIG. 5 is a graph obtained by extracting plots in one section from one reversal of SZ twist to the adjacent reversal from the data shown in FIG. 4 ;
  • FIG. 9 is a graph showing changes in position of the center of gravity all in the longitudinal direction according to Example 2.
  • an optical fiber cable 100 includes an optical fiber assembly 1 including a plurality of optical fibers 11.
  • the optical fiber cable 100 comprises an optical fiber assembly 1 including a plurality of optical fiber units U.
  • each optical fiber unit U has a plurality of intermittently fixed fiber ribbons 10 .
  • the plurality of intermittently fixed fiber ribbons 10 constitute the plurality of optical fiber units U.
  • each intermittent fixing tape core wire 10 includes a plurality of optical fibers 11 .
  • the plurality of optical fibers 11 constitute the plurality of intermittently fixed tape core wires 10 .
  • the outer diameter of each optical fiber 11 is, for example, 250 ⁇ m. However, the outer diameter of the optical fiber 11 may be 200 ⁇ m, or may be another value.
  • the optical fiber aggregate 1 is not limited to a structure having a plurality of optical fiber units U formed of a plurality of intermittently fixed tape core wires 10 .
  • the optical fiber assembly 1 may be formed by bundling a plurality of optical fibers 11 that are not intermittently fixed without forming the intermittently fixed tape cable core 10 .
  • the longitudinal direction of the optical fiber assembly 1 (optical fiber cable 100) is simply referred to as the longitudinal direction Z.
  • the longitudinal direction Z is also a direction parallel to the central axis O of the optical fiber assembly 1 (optical fiber cable 100).
  • One orientation along the longitudinal direction Z is referred to as the +Z orientation or forward.
  • the orientation opposite to the +Z orientation is referred to as the -Z orientation or back.
  • a section perpendicular to the longitudinal direction Z is called a transverse section. Viewing a cross section from the longitudinal direction Z is called a cross section view.
  • a direction perpendicular to the central axis O of the optical fiber assembly 1 (optical fiber cable 100) is referred to as a radial direction.
  • the direction approaching the central axis O is referred to as the radial inner side, and the direction away from the central axis O is referred to as the radial outer side.
  • the direction of rotation around the central axis O when viewed from the longitudinal direction Z is called the circumferential direction.
  • the optical fiber cable 100 according to this embodiment is a so-called slotless optical cable. That is, the optical fiber cable 100 according to this embodiment does not have a slot rod in which a groove (slot groove) for accommodating the optical fiber 11 (the intermittent fixing tape core wire 10) is formed.
  • the optical fiber cable 100 may be a slot type optical cable having a slot rod.
  • the optical fiber assembly 1 according to this embodiment may be accommodated in the slot groove of the optical fiber cable 100 .
  • the optical fiber cable 100 includes the optical fiber assembly 1 described above, a pressure wrap 120 covering the optical fiber assembly 1, and the optical fiber assembly 1 via the pressure wrap 120. and a jacket 110 that covers and houses the .
  • the optical fiber assembly 1 can be regarded as a portion of the optical fiber cable 100 excluding the jacket 110, the pressure wrap 120, and the like.
  • the optical fiber assembly 1 and the pressure winding 120 may be collectively referred to as a core.
  • the pressure wrap 120 is a tape-shaped member that bundles the plurality of optical fiber units U. As shown in FIG. The type of the pressing wrap 120 is not particularly limited as long as the optical fiber units U can be bundled.
  • the press wrap 120 may have water absorbency.
  • the pressure winding 120 may be wound vertically or horizontally with respect to the optical fiber assembly 1, for example.
  • the pressure wrap 120 when the pressure wrap 120 is a tape extending in the longitudinal direction Z, the pressure wrap 120 may be formed in a cylindrical shape that wraps the optical fiber unit U. In this case, both ends in the circumferential direction of the pressure winding 120 may overlap each other to form a wrap portion.
  • the pressing wrap 120 may be a tube forming body that wraps the optical fiber unit U instead of the tape.
  • the optical fiber 11 By wrapping the optical fiber unit U with the pressing wrap 120 in the longitudinal direction Z, the optical fiber 11 can be protected. Note that there may be a portion in the longitudinal direction Z where the optical fiber 11 is not wrapped by the pressure wrap 120 , and the optical fiber cable 100 may not have the pressure wrap 120 .
  • Polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene propylene copolymer (EP), etc. PO) resin, polyvinyl chloride (PVC), and the like can be used.
  • the jacket 110 may be formed using a mixture (alloy, mixture) of the above resins.
  • additives may be added to the jacket 110 depending on the purpose. Examples of additives include flame retardants, colorants, antidegradants, inorganic fillers, and the like.
  • the jacket 110 may have a two-layer structure or other multi-layer structure.
  • a protective layer covering the outer cover 110 is provided outside the outer cover 110 (first outer cover) in the illustrated example, and a second outer cover covering the protective layer is provided outside the protective layer.
  • the protective layer may be made of, for example, metal or fiber reinforced plastic (FRP).
  • jacket 110 may have no protective layer and may simply be formed by multiple layers of jacket.
  • the external shape of the jacket 110 according to the present embodiment is substantially circular in cross-sectional view, except for projections 110a, which will be described later. However, the shape of the jacket 110 can be changed as appropriate. As shown in FIG. 1, a plurality of (four in the illustrated example) tensile strength members 130 and a pair of ripcords 140 are arranged on the jacket 110 according to the present embodiment.
  • the tensile strength member 130 is a member having a higher spring constant or tensile strength in the longitudinal direction Z than the jacket 110 .
  • a metal wire steel wire or the like
  • a material in which metal wires are bundled, a glass fiber, a material in which glass fibers are bundled, or the like can be used.
  • fiber reinforced plastic (FRP) or the like may be used as the tensile member 130 .
  • the tensile member 130 has a role of receiving the tension and protecting the optical fibers 11 when the tension along the longitudinal direction Z is applied to the optical fiber assembly 1 (optical fiber cable 100).
  • a plurality of strength members 130 are disposed on the jacket 110 .
  • a plurality of tensile members 130 are arranged so as to sandwich the optical fiber assembly 1 in the radial direction.
  • the plurality of tensile members 130 may be isotropically arranged on the jacket 110 so as to surround the optical fiber assembly 1 (core).
  • the tensile strength member 130 may not be embedded in the jacket.
  • strength member 130 may be included in the center or core of optical fiber assembly 1 .
  • the optical fiber cable 100 may not have the strength member 130.
  • a ripcord 140 is a member used to tear the jacket 110 .
  • synthetic fiber (polyester or the like) thread, polypropylene (PP) or nylon cylindrical rod, or the like can be used.
  • a ripcord 140 is disposed on the jacket 110 . Note that, in a cross-sectional view, the ripcord 140 may be arranged so that the entire circumference is embedded in the outer cover 110, or may be partially exposed from the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the outer cover 110. may be placed.
  • a pair of ripcords 140 according to this embodiment are arranged so as to sandwich the optical fiber assembly 1 in the radial direction.
  • each tensile strength member 130 and the position of each ripcord 140 are shifted from each other in the circumferential direction.
  • the number of ripcords 140 may be one, or three or more.
  • the ripcord 140 may not be embedded in the jacket 110 .
  • the ripcord 140 may be tandemly attached to the optical fiber assembly 1 .
  • fiber optic cable 100 may not have ripcord 140 .
  • a pair of protrusions 110a projecting radially outward from the outer peripheral surface of the outer cover 110 are provided on the outer cover 110 according to the present embodiment.
  • the position of the projection 110a in the circumferential direction and the position of the ripcord 140 correspond to each other.
  • the protrusion 110 a serves as a mark that makes it easier for the user to recognize the position of the ripcord 140 from the outside of the optical fiber cable 100 .
  • the outer cover 110 may not have the projections 110a.
  • the protrusions 110a may be replaced by linear coloring on the jacket 110.
  • the outer cover 110 does not have to have the projections 110a, and the outer cover 110 may not be colored.
  • the optical fiber assembly 1 has a plurality of (12 in the example shown in FIG. 1) optical fiber units U.
  • an optical fiber assembly 1 including a plurality of optical fiber units U has a two-layer structure. That is, the multiple optical fiber units U include multiple (nine in the illustrated example) outer layer units Uout and multiple (three in the illustrated example) inner layer units Uin. Each outer layer unit Uout is located on the outer circumference of the optical fiber assembly 1 .
  • the plurality of inner layer units Uin are surrounded from the radially outer side by the plurality of outer layer units Uout. That is, the plurality of inner layer units Uin are positioned at the center of the optical fiber assembly 1 in a cross-sectional view.
  • the number of inner layer units Uin and the number of outer layer units Uout can be changed as appropriate.
  • the optical fiber assembly 1 does not have to have a two-layer structure.
  • the optical fiber unit U includes the above-described multiple intermittently fixed tape core wires 10 and a bundle material 20 that bundles the multiple intermittently fixed tape core wires 10 .
  • the number of intermittently fixed tape core wires 10 included in one optical fiber unit U may be two or more, and may be six, for example.
  • the bundle material 20 is a member capable of bundling a plurality of intermittently fixed tape core wires 10 .
  • the bundle material 20 for example, a thread-like, string-like, tape-like member, or the like can be used.
  • the intermittently fixed fiber ribbon 10 according to the present embodiment is bundled by winding a bundle material 20 thereon.
  • the configuration in which the bundle material 20 bundles the intermittently fixed tape core wires 10 is not limited to the illustrated example.
  • the bundle material 20 may be spirally wound around the intermittent fixing ribbon 10 .
  • the optical fiber unit U may not have the bundle material 20 .
  • the intermittently fixed tape core wires 10 may be bundled by twisting a plurality of the intermittently fixed tape core wires 10 in the optical fiber unit U.
  • the optical fiber assembly 1 may not have the optical fiber unit U.
  • the plurality of intermittently fixed ribbon core wires 10 may not constitute the optical fiber unit U. That is, the optical fiber assembly 1 may have a structure in which the pressure wrap 120 and the jacket 110 directly cover the intermittently fixed tape cable core 10 .
  • the optical fiber unit is formed by a partial assembly of the optical fibers 11 bundled with the bundle material 20 .
  • U may be formed.
  • the optical fibers 11 may be SZ-twisted or unidirectionally twisted to form a sub-aggregate of the optical fibers 11, and the sub-aggregate of the optical fibers 11 may be used as the optical fiber unit U.
  • the optical fiber assembly 1 formed by the optical fibers 11 which are not intermittently fixed has a two-layer structure, the inner layer unit Uin and the outer layer unit Uout are intermittently fixed. It becomes a unit formed by a plurality of optical fibers 11 that are not connected.
  • the inner layer unit Uin is formed in a fan shape
  • the outer layer unit Uout is formed in a square shape.
  • the cross-sectional shape of the optical fiber unit U is not limited to the illustrated example, and may be circular, elliptical, or polygonal. Further, even when the optical fiber 11 is bundled with the bundle material 20 , the bundle material 20 is deformed, and the optical fiber 11 appropriately moves to an empty space inside the jacket 110 . Therefore, for example, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the optical fiber unit U may be deformed.
  • each intermittently fixed ribbon core 10 includes a plurality of (12 in the illustrated example) optical fibers 11 and a plurality of fixing portions 12 .
  • Each optical fiber 11 has a core and a cladding.
  • a coating layer such as resin is provided on the outer periphery of the clad.
  • the plurality of optical fibers 11 in the intermittently fixed tape cable core 10 are arranged in a row.
  • the intermittently fixed tape core wire 10 has a tape-like shape.
  • the direction in which the optical fibers 11 are arranged in the intermittently fixed fiber ribbon 10 may be referred to as the tape width direction W for ease of explanation.
  • Each fixing portion 12 fixes two optical fibers 11 adjacent in the tape width direction W to each other.
  • a gap may be provided between two adjacent optical fibers 11 .
  • a plurality of fixing portions 12 are intermittently arranged in the longitudinal direction Z in the gap.
  • two optical fibers 11 may be continuously fixed in the longitudinal direction Z to form an optical fiber set, and a plurality of optical fiber sets may be intermittently fixed by a plurality of fixing portions 12 .
  • the plurality of fixing portions 12 are two-dimensionally intermittently arranged in the longitudinal direction Z and the tape width direction W.
  • the arrangement of the fixing portion 12 is not limited to the example in FIG. 3, and can be changed as appropriate.
  • the arrangement pattern of the fixed portions 12 may not be a constant pattern in the longitudinal direction Z or the tape width direction W.
  • the arrangement pattern of the fixing portions 12 does not have to be a constant pattern between different intermittently fixed tape core wires 10 .
  • the material of the fixed part 12 for example, a UV curable resin may be adopted.
  • the material of the fixing portion 12 is not particularly limited as long as the adjacent optical fibers can be fixed, and can be changed as appropriate.
  • a plurality of optical fibers 11 are twisted together in an SZ shape.
  • a cycle includes a normal twisted portion in which the optical fibers 11 are twisted around the central axis O and a reverse twisted portion in which the optical fibers 11 are twisted around the central axis O in a direction opposite to the normal twisted portion. Repeated in the longitudinal direction.
  • the intermittently fixed ribbon core 10 and the optical fiber unit U formed by the plurality of optical fibers 11 are also twisted together in an SZ shape.
  • the twist angle (winding angle) of the inner layer unit Uin and the twist angle (winding angle) of the outer layer unit Uout may be equal or different.
  • Example 1 An optical fiber assembly 1 having three inner layer units Uin and nine outer layer units Uout was prepared. Each of the inner layer unit Uin and the outer layer unit Uout is obtained by binding six intermittently fixed tape core wires 10 with a bundle material. Each intermittent fixing tape core wire 10 has 12 optical fibers 11 respectively. That is, the optical fiber assembly 1 in Example 1 has a total of 864 optical fibers 11 . The outer diameter of each optical fiber 11 was set to 250 ⁇ m.
  • An optical fiber cable 100 was produced by wrapping this optical fiber assembly 1 with a pressure wrap 120 and covering it with a jacket 110 . The outer diameter of the jacket 110 was 18.2 mm, and the inner diameter of the jacket 110 was 11.5 mm. The thickness of the pressure winding 120 was set to 0.2 mm. The outer diameter of the optical fiber assembly 1 was approximately 11.1 mm.
  • the above optical fiber cable 100 was cut into 8 pitches in the SZ twist.
  • one pitch in the SZ twist is the dimension of the period of the SZ twist structure repeated in the longitudinal direction Z.
  • the optical fiber cable 100 for eight pitches was cut at predetermined intervals in the longitudinal direction to obtain a total of 28 cross sections.
  • the center of gravity (center of gravity in) of all the optical fibers 11 contained in the three inner layer units Uin, the center of gravity (center of gravity out) of all the optical fibers 11 contained in the nine outer layer units Uout, and the three The center of gravity (center of gravity all) of all the optical fibers 11 included in the inner layer unit Uin and the nine outer layer units Uout was obtained.
  • the center of gravity in can also be said to be the center of gravity of the structure including only all the optical fibers 11 included in the three inner layer units Uin.
  • the center of gravity in will also be referred to as “G in ”.
  • the center of gravity out can also be said to be the center of gravity of the structure including only all the optical fibers 11 included in the nine outer layer units Uout.
  • the center of gravity out will also be referred to as "G out ".
  • the center of gravity all can also be said to be the center of gravity of the structure including only all the optical fibers 11 included in the optical fiber assembly 1 .
  • the center of gravity all is also referred to as "G all ".
  • the positions such as the center of gravity in at each position in the longitudinal direction were identified by the following procedure. That is, after cutting the optical fiber assembly 1 at each position in the longitudinal direction, it is hardened with an epoxy resin, and the hardened optical fiber assembly 1 is polished so that the cross section becomes clear. Taken with On the image obtained by the microscope, the position of each optical fiber 11 was plotted on the xy plane to specify the center of gravity in and the like.
  • the optical fiber assembly 1 may be fixed with epoxy resin, and then the optical fiber cable 100 may be cut at each position in the longitudinal direction.
  • the sheath 110 may be filled with the epoxy resin, for example, by injecting the epoxy resin from one end in the longitudinal direction of the optical fiber cable 100 and sucking the epoxy resin from the other end.
  • FIGS. 4 to 6 are graphs plotting the center of gravity in, the center of gravity out, and the center of gravity all determined from the images of each cross section.
  • the plotted points are connected by lines in the order of the position where the optical fiber assembly 1 is cut.
  • the horizontal and vertical axes in FIGS. 4 to 6 are the orthogonal coordinate system (XY coordinate system) set on the cross section.
  • the XY coordinate system was common to each cross section. Therefore, each data of FIGS. 4 to 6 represents how the respective positions of the center of gravity in, the center of gravity out, and the center of gravity all change in the longitudinal direction.
  • FIG. 4 is a graph plotting all of the center of gravity in, the center of gravity out, and the center of gravity all determined from the images of each cross section.
  • FIG. 5 is a graph that extracts plots located at the SZ twist reversal portion from the data shown in FIG.
  • the reversal portion of the SZ twist is a position where the normal twist portion and the reverse twist portion of the SZ twist are switched.
  • FIG. 6 is a graph obtained by extracting plots in one section from one inversion portion to the adjacent inversion portion from the data shown in FIG.
  • the center of gravity all varies in the longitudinal direction.
  • both the center of gravity in and the center of gravity out are out of position with respect to the center of gravity all. This means that the cross-sectional shapes of both the inner layer unit Uin and the outer layer unit Uout are collapsed, and the state of collapse varies in the longitudinal direction.
  • the optical fiber 11 on which a strong stress may act due to bending of the optical fiber cable 100 is different at each position in the longitudinal direction. This disperses the risk of microbend loss occurring in each optical fiber 11 due to bending of the optical fiber cable 100 .
  • the amount of movement of the center of gravity in is greater than the amount of movement of the center of gravity out.
  • the cross-sectional shape of the inner layer unit Uin changes more in the longitudinal direction than the cross-sectional shape of the outer layer unit Uout.
  • a gap is likely to occur in the radially inner region (region near the central axis O) of the optical fiber assembly 1 . If a gap occurs in the radially inner region, the outer layer unit Uout tends to enter into the gap.
  • elongation strain and microbending loss are more likely to occur in the optical fiber 11 positioned farther from the neutral line of bending.
  • the outer layer unit Uout is more susceptible to microbend loss due to bending of the optical fiber cable 100 than the inner layer unit Uin.
  • a gap is created in the radially inner region of the optical fiber assembly 1, and the outer layer unit Uout is inserted into the gap, so that the outer layer unit Uout is positioned close to the neutral line. can be provided.
  • the amount of movement of the center of gravity in larger than the amount of movement of the center of gravity out, it is possible to suppress the concentration of the risk of elongation strain and microbend loss occurring only in a specific optical fiber 11 .
  • the amount of movement ⁇ in the longitudinal direction of each center of gravity can be calculated by the following formula (1) based on the formula for determining the distance between two points.
  • ⁇ ⁇ ((X(n+1)-X(n)) ⁇ 2+(Y(n+1)-Y(n)) ⁇ 2) ...(1)
  • X(n) is the X coordinate at the nth cross-section
  • X(n+1) is the X coordinate at the n+1th cross-section.
  • Y(n) is the Y coordinate at the nth cross-section and Y(n+1) is the Y coordinate at the n+1th cross-section.
  • the average value of the amount of movement of the center of gravity in (expressed as ⁇ in) is 0.504 mm (4.54% of the outer diameter of the optical fiber assembly 1), and the amount of movement of the center of gravity out ( ⁇ out and ) is 0.416 mm (3.75% of the outer diameter of the optical fiber assembly 1). That is, the average value of ⁇ in is greater than the average value of ⁇ out. From the shapes of the graphs in FIGS.
  • the maximum loss increase of the outer layer unit Uout in the bending test was measured under the following conditions based on ICEA S-87-640-2016 (Item No. 7.21 Cable Low and High Temperature Bend Test).
  • the optical fiber cable 100 was wound four times around a mandrel (540 mm in diameter) approximately 30 times the outer diameter of the optical fiber cable 100 .
  • the measurement wavelength was 1550 nm.
  • the temperature was -30°C.
  • the length of the sample optical fiber cable 100 was set to 1000 mm.
  • the maximum outer diameter and the minimum outer diameter of the optical fiber cable 100 in the sample were measured at 10 points in total at intervals of 100 mm in the longitudinal direction.
  • the "non-circularity of the optical fiber cable" shown in Table 2 is the average value of the non-circularity at the above 10 locations. The non-circularity at each location was calculated by minimum outer diameter ⁇ maximum outer diameter ⁇ 100.
  • the average value of ⁇ in is preferably 0.010 mm or more (0.090% or more of the outer diameter of the optical fiber assembly 1).
  • the maximum loss increase of the outer layer unit Uout in the bending test can be 0.15 dB or less.
  • the average value of ⁇ in is preferably 2.250 mm or less (20.27% or less of the outer diameter of the optical fiber assembly 1). Thereby, the non-circularity of the optical fiber cable 100 can be made 80% or more.
  • the average value of ⁇ in should be within the range of 0.010 mm to 2.250 mm (0.090% to 20.27% of the outer diameter of the optical fiber assembly 1). If the average value of ⁇ in is too small, the effect of suppressing loss increase in the outer layer unit Uout due to bending of the optical fiber cable 100 is reduced. If the average value of ⁇ in is too large, the non-circularity of the optical fiber cable 100 is reduced, and other problems (undulation of the optical fiber cable 100, deterioration of ease of handling, etc.) occur.
  • Example 2 In Example 1, the inner layer unit Uin and the outer layer unit Uout are configured by binding a plurality of intermittently fixed ribbon cords 10 with a bundle material.
  • Example 2 24 intermittently fixed tape core wires 10 each having 12 optical fibers 11 were SZ-twisted without being bound with a bundle material to create an optical fiber assembly 1 .
  • An optical fiber cable 100 was produced by wrapping this optical fiber assembly 1 with a pressure wrap 120 and covering it with a jacket 110 . That is, the optical fiber cable 100 of the second embodiment has 288 optical fibers 11 in total. Also, in the second embodiment, the optical fiber 11 is not divided into an inner layer and an outer layer.
  • the outer diameter of the jacket 110 was 11.8 mm
  • the inner diameter of the jacket 110 was 7.0 mm.
  • the thickness of the pressure winding 120 was set to 0.2 mm.
  • the outer diameter of the optical fiber assembly 1 was approximately 6.6 mm.
  • FIG. 7 shows the result of obtaining the center of gravity all of the optical fiber cable 100 produced as described above by the same method as in Example 1.
  • the plotting method of the center of gravity all in the graph shown in FIG. 7 is the same as in FIGS.
  • the position of the center of gravity all varies in the longitudinal direction. In this way, even if the intermittent fixing tape core wire 10 is not bound with a bundle material, and even if the optical fiber 11 is not divided into inner and outer layers, the position of the center of gravity all can be changed.
  • the center of gravity all (G all ), which is the position of the center of gravity of all the optical fibers 11 in the cross-sectional view, changes in the longitudinal direction, so that the bending of the optical fiber cable 100 causes the specific optical fiber It is possible to suppress the occurrence of microbend loss concentrating on 11 . In other words, the risk of increased transmission loss is distributed to a plurality of optical fibers, and when viewed as a whole optical fiber cable 100, the emergence of optical fibers 11 that do not satisfy the standards for transmission loss can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the bending performance and yield of the optical fiber cable 100 .
  • At least a portion of the plurality of optical fibers 11 may be SZ-twisted. According to this configuration, concentration of strain on a specific optical fiber 11 can be more reliably suppressed, and an increase in the maximum transmission loss of the optical fiber assembly 1 can be more reliably suppressed.
  • the plurality of optical fibers 11 form a plurality of intermittently fixed tape core wires 10
  • the plurality of intermittently fixed tape core wires 10 are respectively two or more optical fibers 11 out of the plurality of optical fibers 11 and the two A plurality of fixing portions 12 for intermittently fixing the optical fibers 11 of one or more in the longitudinal direction may be included. Even when the optical fiber 11 constitutes the intermittently fixed tape core wire 10 , the above-described configuration can more reliably suppress the concentration of strain on a specific optical fiber 11 .
  • the plurality of optical fibers 11 form an inner layer unit Uin and an outer layer unit Uout located radially outside the inner layer unit Uin.
  • G in which is the position of the center of gravity of the outer layer unit Uout, may move in the longitudinal direction Z more than G out , which is the position of the center of gravity of all the optical fibers 11 included in the outer layer unit Uout.
  • the average value of ⁇ in which is the amount of movement of G in in the longitudinal direction Z, may be within the range of 0.090% to 20.27% with respect to the outer diameter of the optical fiber assembly 1 .
  • the optical fiber cable 100 includes the above-described optical fiber assembly 1 and a jacket 110 that accommodates the optical fiber assembly 1 . According to this configuration, it is possible to suppress an increase in the maximum transmission loss of the optical fiber cable 100 .
  • this embodiment proposes a method for manufacturing the optical fiber assembly 1 or the optical fiber cable 100 in which the position of the center of gravity all, which is the center of gravity of all the optical fibers 11 in the cross-sectional view, is changed in the longitudinal direction. do.
  • the following technique is used in the manufacturing process of the optical fiber assembly 1, for example.
  • the first method is to change the tension applied to the intermittently fixed tape core wires 10 with time in the process of twisting the intermittently fixed tape core wires 10 in an SZ shape.
  • a second technique is to change the rotational speed of battens used when intermittently fixing ribbon cords 10 are twisted in an SZ shape with time.
  • a third method is a method of varying the distance between each through-hole and the center of the batten plate for a plurality of through-holes formed in the batten plate and through which the intermittent fixing tape core wires 10 are inserted.
  • a fourth technique is to vary the shape and size of each of the plurality of through holes.
  • a fifth technique is to adjust the length of the pause time (the rotation of the battens) when reversing the twisting direction.
  • a sixth method is a method of arranging optical fiber units having different numbers of cores adjacent to each other. According to these techniques, it is possible to change the collapsed state of each intermittently fixed ribbon cable 10 in the cross section in the longitudinal direction. Therefore, the position of the center of gravity all can also be changed in the longitudinal direction.
  • the above-described first to sixth methods are examples, and other methods may be used as long as the optical fiber assembly 1 satisfying the above relationship can be manufactured. Also, some of the methods described above may be used in combination.
  • the optical fiber assembly 1 is divided into an inner layer and an outer layer, but it is also conceivable that the optical fiber assembly 1 is divided into three or more layers such as an outer layer, an intermediate layer, and an inner layer.
  • the description of the first embodiment can be extended to the relative relationships between the outer layer and the middle layer, and between the middle layer and the inner layer.
  • Optical fiber assembly 10 Intermittent fixing tape core wire 11
  • Optical fiber 12 Fixed part Uin... Inner layer unit Uout... Outer layer unit

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Abstract

光ファイバ集合体は、複数の光ファイバを備え、横断面視における、全ての前記光ファイバの重心であるＧａｌｌの位置が、長手方向において変化している。

Description

光ファイバ集合体、光ファイバケーブル、および光ファイバ集合体の製造方法
　本発明は、光ファイバ集合体、光ファイバケーブル、および光ファイバ集合体の製造方法に関する。
　本願は、２０２１年１２月２７日に、日本に出願された特願２０２１－２１２１６８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、光ファイバのマイクロベンドロスの増加を抑制する技術が開示されている。
日本国特開２０１９－５６８３７号公報
　本願発明者らが鋭意検討したところ、各光ファイバテープ心線の断面形状が長手方向において一定であると、特定の光ファイバにマイクロベンドロスが集中して生じ得ることが判った。このように特定の光ファイバに集中してマイクロベンドロスが生じると、光ファイバケーブルが曲げられたときに、伝送損失に関する規格を満足しない光ファイバが発生する確率が高まり、光ファイバケーブルの品質の低下および歩留まりの悪化が生じ得る。
　本発明はこのような事情を考慮してなされ、マイクロベンドロスが特定の光ファイバに集中することを抑制可能な光ファイバ集合体および光ファイバケーブルを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る光ファイバ集合体は、複数の光ファイバを備え、横断面視における、全ての前記光ファイバの重心であるＧａｌｌ（重心all）の位置が、長手方向において変化している。
　また、本発明の一態様に係る光ファイバ集合体の製造方法は、横断面視における、全ての光ファイバの重心であるＧａｌｌ（重心all）の位置を、長手方向において変化させる。
　本発明の上記態様によれば、マイクロベンドロスが特定の光ファイバに集中することを抑制可能な光ファイバ集合体および光ファイバケーブルを提供できる。
本発明の実施形態に係る光ファイバ集合体および光ファイバケーブルを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光ファイバユニットを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る間欠固定テープ心線を示す斜視図である。 実施例１に係る重心in、重心out、および重心allの、長手方向における位置の変化を示すグラフである。 図４に示すデータから、ＳＺ撚りの反転部におけるプロットを抜粋したグラフである。 図４に示すデータから、ＳＺ撚りの１つの反転部からこれに隣接する反転部までの１区間におけるプロットを抜粋したグラフである。 実施例２に係る重心allの長手方向における位置の変化を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態に係る光ファイバ集合体１および光ファイバケーブル１００について図面に基づいて説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る光ファイバケーブル１００は、複数の光ファイバ１１を含む光ファイバ集合体１を備える。図１に示す例では、光ファイバケーブル１００は、複数の光ファイバユニットＵを含む光ファイバ集合体１を備える。図２に示すように、各光ファイバユニットＵは、複数の間欠固定テープ心線１０を有する。言い換えれば、複数の間欠固定テープ心線１０は、複数の光ファイバユニットＵを構成している。また、各間欠固定テープ心線１０は、複数の光ファイバ１１を含む。言い換えれば、複数の光ファイバ１１は、複数の間欠固定テープ心線１０を構成している。各光ファイバ１１の外径は、例えば２５０μｍである。ただし、光ファイバ１１の外径は２００μｍであってもよいし、その他の値であってもよい。
　なお、光ファイバ集合体１は、複数の間欠固定テープ心線１０により形成された複数の光ファイバユニットＵを有する構造に限られない。例えば、間欠固定テープ心線１０を形成せず、それぞれが間欠的に固定されていない光ファイバ１１を複数本束ねることにより光ファイバ集合体１が形成されていてもよい。
（方向定義）
　ここで、本実施形態では、光ファイバ集合体１（光ファイバケーブル１００）の長手方向を単に長手方向Ｚと称する。長手方向Ｚは、光ファイバ集合体１（光ファイバケーブル１００）の中心軸線Ｏと平行な方向でもある。長手方向Ｚに沿う一つの向きを、＋Ｚの向きまたは前方と称する。＋Ｚの向きとは反対の向きを、－Ｚの向きまたは後方と称する。長手方向Ｚに垂直な断面を、横断面と称する。横断面を長手方向Ｚから見ることを横断面視と称する。光ファイバ集合体１（光ファイバケーブル１００）の中心軸線Ｏに直交する方向を、径方向と称する。径方向に沿って、中心軸線Ｏに接近する向きを、径方向内側と称し、中心軸線Ｏから離反する向きを、径方向外側と称する。長手方向Ｚから見て、中心軸線Ｏまわりに周回する方向を、周方向と称する。
　図１に示すように、本実施形態に係る光ファイバケーブル１００は、いわゆるスロットレス型の光ケーブルである。すなわち、本実施形態に係る光ファイバケーブル１００は、光ファイバ１１（間欠固定テープ心線１０）を収容する溝（スロット溝）が形成されるスロットロッドを有さない。ただし、光ファイバケーブル１００はスロットロッドを有するスロット型の光ケーブルであってもよい。この場合、本実施形態に係る光ファイバ集合体１は、光ファイバケーブル１００のスロット溝に収容されていてもよい。
　図１に示すように、本実施形態に係る光ファイバケーブル１００は、上述した光ファイバ集合体１と、光ファイバ集合体１を覆う押さえ巻き１２０と、押さえ巻き１２０を介して光ファイバ集合体１を被覆して収容する外被１１０と、を備える。つまり、光ファイバ集合体１は、光ファイバケーブル１００のうち外被１１０や押さえ巻き１２０等を除いた部分とみなすことができる。また、光ファイバ集合体１および押さえ巻き１２０を総称して、コアと称する場合がある。
　押さえ巻き１２０は、テープ状の部材であり、複数の光ファイバユニットＵを束ねている。光ファイバユニットＵを束ねることができれば押さえ巻き１２０の種類は特に限定されないが、押さえ巻き１２０としては、例えば不織布やポリエステルテープ等が採用されてもよい。押さえ巻き１２０は、吸水性を有していてもよい。押さえ巻き１２０は、光ファイバ集合体１に対して例えば縦添え巻きや横巻きされていてもよい。
　例えば、押さえ巻き１２０が長手方向Ｚに延びるテープである場合、押さえ巻き１２０は光ファイバユニットＵを包む円筒状に形成されていてもよい。この場合、押さえ巻き１２０の周方向における両端部は、互いに重ねられており、ラップ部を形成していてもよい。また、押さえ巻き１２０はテープ状ではなく、光ファイバユニットＵを包むチューブ形成体であってもよい。長手方向Ｚにおいて、光ファイバユニットＵが押さえ巻き１２０により包まれていることで、光ファイバ１１を保護することができる。
　なお、長手方向Ｚにおいて押さえ巻き１２０により光ファイバ１１が包まれていない箇所があってもよし、光ファイバケーブル１００は押さえ巻き１２０を有していなくてもよい。
　外被１１０の材質としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰ）等のポリオレフィン（ＰＯ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を用いることができる。また、上記の樹脂の混和物（アロイ、ミクスチャー）を用いて外被１１０が形成されていてもよい。また、目的に応じて、外被１１０に対して種々の添加剤が添加されていてもよい。添加剤の例としては、難燃剤、着色剤、劣化防止剤、無機フィラー等が挙げられる。また、外被１１０は、２層構造、またはその他の複層構造を有していてもよい。例えば、図示の例における外被１１０（第１の外被）の外側に外被１１０を覆う保護層が設けられ、当該保護層の外側に当該保護層を覆う第２の外被が設けられていてもよい。保護層は、例えば、金属製であってもよいし、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製であってもよい。あるいは、外被１１０は、保護層を有さず、単に複数層の外被によって形成されていてもよい。
　本実施形態に係る外被１１０の外形は、後述する突起１１０ａを除いて、横断面視において略円形状である。ただし、外被１１０の形状は適宜変更可能である。図１に示すように、本実施形態に係る外被１１０には、複数（図示の例において４つ）の抗張力体１３０および一対のリップコード１４０が配置されている。
　抗張力体１３０は、外被１１０よりも長手方向Ｚにおけるばね定数または引張強度が高い部材である。抗張力体１３０の材質としては、例えば、金属線（鋼線等）、金属線を束ねた材料、ガラス繊維、またはガラス繊維を束ねた材料等を用いることができる。あるいは、抗張力体１３０として繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等を用いてもよい。抗張力体１３０は、光ファイバ集合体１（光ファイバケーブル１００）に対して長手方向Ｚに沿った張力が印加された場合に、当該張力を受けて光ファイバ１１を保護する役割を有する。
　複数の抗張力体１３０は、外被１１０に配置されている。本実施形態に係る複数の抗張力体１３０は、径方向において光ファイバ集合体１を間に挟むように配されている。ただし、複数の抗張力体１３０は、光ファイバ集合体１（コア）を囲むよう、等方的に外被１１０に配置されていてもよい。なお、抗張力体１３０は外被に埋設されていなくてもよい。例えば、抗張力体１３０は光ファイバ集合体１の中心やコアに含まれていてもよい。あるいは、光ファイバケーブル１００の用途によっては、光ファイバケーブル１００は抗張力体１３０を有していなくてもよい。
　リップコード１４０は、外被１１０を引裂くために用いられる部材である。リップコード１４０の材質としては、例えば合成繊維（ポリエステル等）の糸やポリプロピレン（ＰＰ）やナイロン製の円柱状のロッド等を用いることができる。
　リップコード１４０は、外被１１０に配置されている。なお、横断面視において、リップコード１４０は外被１１０内に全周が埋設されるように配置されていてもよいし、外被１１０の外周面または内周面から一部が露出するように配置されていてもよい。本実施形態に係る一対のリップコード１４０は、径方向において光ファイバ集合体１を間に挟むように配されている。また、周方向において、各抗張力体１３０の位置と各リップコード１４０の位置とは、互いにずれている。なお、リップコード１４０の数は１本であってもよいし、３本以上であってもよい。また、リップコード１４０は外被１１０に埋設されていなくてもよい。例えば、リップコード１４０は光ファイバ集合体１に縦添えされていてもよい。あるいは、光ファイバケーブル１００はリップコード１４０を有していなくてもよい。
　本実施形態に係る外被１１０には、外被１１０の外周面から径方向外側に向けて突出する一対の突起１１０ａが設けられている。周方向における突起１１０ａの位置と、リップコード１４０の位置とは、互いに対応している。突起１１０ａは、使用者が光ファイバケーブル１００の外部からリップコード１４０の位置を認識しやすくする目印の役割を有する。なお、外被１１０は突起１１０ａを有していなくてもよい。この場合、突起１１０ａを、外被１１０に対する線状の着色で代用してもよい。ただし、外被１１０が突起１１０ａを有さず、かつ、外被１１０に着色が施されていなくてもよい。
　上述したように、光ファイバ集合体１は、複数（図１に示す例において１２個）の光ファイバユニットＵを有する。図１に示すように、本実施形態に係る複数の光ファイバユニットＵを含む光ファイバ集合体１は、２層構造を有している。つまり、複数の光ファイバユニットＵは、複数（図示の例において９つ）の外層ユニットＵｏｕｔおよび複数（図示の例において３つ）の内層ユニットＵｉｎを含む。各外層ユニットＵｏｕｔは、光ファイバ集合体１の外周に位置する。複数の内層ユニットＵｉｎは、複数の外層ユニットＵｏｕｔによって径方向外側から取り囲まれている。つまり、複数の内層ユニットＵｉｎは、横断面視において光ファイバ集合体１の中心部に位置する。ただし、内層ユニットＵｉｎの数および外層ユニットＵｏｕｔの数は適宜変更可能である。また、光ファイバ集合体１は２層構造を有していなくてもよい。
　図２に示すように、本実施形態に係る光ファイバユニットＵは、上述した複数の間欠固定テープ心線１０と、複数の間欠固定テープ心線１０を束ねるバンドル材２０と、を備える。１つの光ファイバユニットＵに含まれる間欠固定テープ心線１０の数は、２つ以上であればよく、例えば６つ等であってもよい。
　バンドル材２０は、複数の間欠固定テープ心線１０を結束可能な部材である。バンドル材２０としては、例えば、糸状、紐状、またはテープ状の部材等を採用できる。本実施形態に係る間欠固定テープ心線１０は、バンドル材２０が巻き付けられることによって束ねられている。ただし、バンドル材２０が間欠固定テープ心線１０を束ねる構成は図示の例に限られない。例えば、バンドル材２０は間欠固定テープ心線１０に対して螺旋状に巻き付けられていてもよい。あるいは、光ファイバユニットＵはバンドル材２０を有していなくてもよい。この場合、例えば、光ファイバユニットＵにおいて複数の間欠固定テープ心線１０が撚り合わされることで間欠固定テープ心線１０が束ねられていてもよい。
　なお、光ファイバ集合体１は、光ファイバユニットＵを有していなくてもよい。言い換えれば、複数の間欠固定テープ心線１０は、光ファイバユニットＵを構成していなくてもよい。つまり、光ファイバ集合体１は、押さえ巻き１２０や外被１１０が直接的に間欠固定テープ心線１０を覆う構造を有していてもよい。
　また、光ファイバ集合体１が、それぞれ間欠的に固定されていない光ファイバ１１により形成されている場合には、光ファイバ１１をバンドル材２０で束ねた光ファイバ１１の部分集合体により光ファイバユニットＵが形成されていてもよい。光ファイバ１１をＳＺ撚りまたは一方向に撚り合わせることで光ファイバ１１の部分集合体を形成し、当該光ファイバ１１の部分集合体を光ファイバユニットＵとしてもよい。
　また、それぞれが間欠的に固定されていない光ファイバ１１により形成された光ファイバ集合体１が２層構造を有している場合には、内層ユニットＵｉｎおよび外層ユニットＵｏｕｔはそれぞれ間欠的に固定されていない複数の光ファイバ１１により形成されたユニットとなる。
　また、図１に示す例では、内層ユニットＵｉｎは扇形に形成され、外層ユニットＵｏｕｔは四角形に形成されている。図示の例に限られず、光ファイバユニットＵの断面形状が円形、楕円形、若しくは多角形となっていてもよい。また、光ファイバ１１は、バンドル材２０で束ねられた状態であっても、バンドル材２０を変形させながら外被１１０の内部において空いている空間に適宜移動する。このため、例えば図５に示すように、光ファイバユニットＵの断面形状が崩れていてもよい。
　図３に示すように、各間欠固定テープ心線１０は、複数（図示の例において１２個）の光ファイバ１１および複数の固定部１２を含む。各光ファイバ１１は、コアおよびクラッドを有する。クラッドの外周には、例えば樹脂等の被覆層が設けられている。光ファイバ集合体１を構成する前の状態では、間欠固定テープ心線１０における複数の光ファイバ１１は一列に並んでいる。これにより、間欠固定テープ心線１０はテープ状の形状を有する。以下、説明を容易とするために、間欠固定テープ心線１０において光ファイバ１１が並ぶ方向をテープ幅方向Ｗと称する場合がある。
　各固定部１２は、テープ幅方向Ｗにおいて隣接する２つの光ファイバ１１を互いに固定する。隣接する２つの光ファイバ１１同士の間には、隙間が設けられていてもよい。この場合、その隙間には複数の固定部１２が長手方向Ｚに間欠的に配置される。あるいは、隣接する２つの光ファイバ１１同士の間に隙間が無くてもよい。また、２本の光ファイバ１１が長手方向Ｚにおいて連続的に固定されて光ファイバ組を構成しており、複数の光ファイバ組が複数の固定部１２によって間欠的に固定されていてもよい。
　図３に示すように、複数の固定部１２は、長手方向Ｚおよびテープ幅方向Ｗに２次元的に間欠的に配置されている。なお、固定部１２の配置は、図３の例に限定されず、適宜変更可能である。また、固定部１２の配置パターンは、長手方向Ｚもしくはテープ幅方向Ｗにおいて、一定のパターンでなくてもよい。固定部１２の配置パターンは、異なる間欠固定テープ心線１０間において、一定のパターンでなくてもよい。固定部１２の材質としては、例えばＵＶ硬化型樹脂を採用してもよい。ただし、隣接する光ファイバを固定可能であれば、固定部１２の材質は特に限定されず、適宜変更可能である。
　光ファイバ集合体１において、複数の光ファイバ１１は、ＳＺ状に撚り合わされている。ＳＺ撚りでは、光ファイバ１１が中心軸線Ｏ周りに撚り合わされた順撚り部と、光ファイバ１１が順撚り部とは逆向きに中心軸線Ｏ周りに撚り合わされた逆撚り部と、を含む周期が前記長手方向において繰り返される。ここで、複数の光ファイバ１１がＳＺ状に撚り合わせられている場合には、複数の光ファイバ１１により形成されている間欠固定テープ心線１０および光ファイバユニットＵもＳＺ状に撚り合わせられていることになる。内層ユニットＵｉｎの捻れ角（巻回角）と外層ユニットＵｏｕｔの捻れ角（巻回角）とは等しくてもよいし、異なっていてもよい。
　以下、具体的な実施例を用いて、上記実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
　３つの内層ユニットＵｉｎと、９つの外層ユニットＵｏｕｔと、を有する光ファイバ集合体１を用意した。内層ユニットＵｉｎおよび外層ユニットＵｏｕｔはそれぞれ、６つの間欠固定テープ心線１０をバンドル材で結束したものである。各間欠固定テープ心線１０は、１２本の光ファイバ１１をそれぞれ有する。すなわち、実施例１における光ファイバ集合体１は合計８６４本の光ファイバ１１を有する。各光ファイバ１１の外径は２５０μｍとした。この光ファイバ集合体１を押さえ巻き１２０で包み、さらに外被１１０を被覆して、光ファイバケーブル１００を作成した。外被１１０の外径は１８．２ｍｍ、外被１１０の内径は１１．５ｍｍとした。押さえ巻き１２０の厚みは０．２ｍｍとした。光ファイバ集合体１の外径は約１１．１ｍｍとなった。
　上記の光ファイバケーブル１００を、ＳＺ撚りにおける８ピッチ分切り出した。ここで、ＳＺ撚りにおける１ピッチとは、長手方向Ｚにおいて繰り返されるＳＺ撚り構造の周期の寸法である。その８ピッチ分の光ファイバケーブル１００を、長手方向において所定の間隔で切断し、計２８の横断面を得た。これらの横断面において、３つの内層ユニットＵｉｎに含まれる全ての光ファイバ１１の重心（重心in）と、９つの外層ユニットＵｏｕｔに含まれる全ての光ファイバ１１の重心（重心out）と、３つの内層ユニットＵｉｎおよび９つの外層ユニットＵｏｕｔに含まれる全ての光ファイバ１１の重心（重心all）と、を求めた。重心inは、３つの内層ユニットＵｉｎに含まれる全ての光ファイバ１１のみを含む構造の重心であるとも言える。以降、重心inを「Ｇｉｎ」とも称する。重心outは、９つの外層ユニットＵｏｕｔに含まれる全ての光ファイバ１１のみを含む構造の重心であるとも言える。以降、重心outを「Ｇｏｕｔ」とも称する。重心allは、光ファイバ集合体１に含まれる全ての光ファイバ１１のみを含む構造の重心であるとも言える。以降、重心allを「Ｇａｌｌ」とも称する。
　なお、長手方向の各位置における重心in等の位置の特定は、以下の手順で行った。すなわち、光ファイバ集合体１を長手方向における各位置で切断したのちエポキシ樹脂で固め、当該固めた光ファイバ集合体１を横断面が明瞭になるように研磨したのち、横断面の画像をマイクロスコープで撮影した。マイクロスコープによって得られた画像上で、各光ファイバ１１の位置をｘｙ平面上にプロットし、重心in等を特定した。なお、エポキシ樹脂で光ファイバ集合体１を固定してから、光ファイバケーブル１００を長手方向における各位置で切断してもよい。この場合、例えば光ファイバケーブル１００の長手方向における一方の端部からエポキシ樹脂を注入し、他方の端部からエポキシ樹脂を吸引することで、外被１１０内にエポキシ樹脂を充填してもよい。
　図４～６は、各横断面の画像から求めた重心in、重心out、および重心allをプロットしたグラフである。長手方向Ｚにおいて、光ファイバ集合体１を切断した位置の並び順で、プロットした点を線で結んでいる。図４～６における横軸、縦軸は、上記横断面において設定した直交座標系（ＸＹ座標系）である。ＸＹ座標系は、各横断面において共通とした。このため、図４～６の各データは、重心in、重心out、および重心allの各位置が長手方向においてどのように変化しているかを表している。上記のように、各重心の長手方向における変化を把握できればよいため、Ｘ軸およびＹ軸の位置の設定は任意である。
　図４は、各横断面の画像から求めた重心in、重心out、および重心allのすべてをプロットしたグラフである。
　図５は、図４に示すデータから、ＳＺ撚りの反転部に位置するプロットを抜粋したグラフである。ＳＺ撚りの反転部とは、ＳＺ撚りの順撚り部および逆撚り部が切り替わる位置である。図６は、図４に示すデータから、１つの反転部からこれに隣接する反転部までの１区間におけるプロットを抜粋したグラフである。図４～図６に示すように、重心allは長手方向において変化している。また、重心allに対し、重心inおよび重心outはいずれも位置がずれている。これは、内層ユニットＵｉｎおよび外層ユニットＵｏｕｔの両方で断面形状が崩れており、かつ、崩れの状態が長手方向で変化していることを意味している。
　このように、長手方向において、間欠固定テープ心線１０の形状の崩れ状態を変化させることで、ある特定の光ファイバ１１のみに光ファイバケーブル１００の曲げによって強い応力が作用することを抑制できる。言い換えると、光ファイバケーブル１００の曲げによって強い応力が作用し得る光ファイバ１１が、長手方向における各位置で異なることになる。これにより、光ファイバケーブル１００の曲げによって各光ファイバ１１に生じるマイクロベンドロスの発生リスクが分散される。
　図４～図６では、重心inの移動量が、重心outの移動量よりも大きい。言い換えると、内層ユニットＵｉｎの断面形状の方が、外層ユニットＵｏｕｔの断面形状よりも、長手方向において大きく変化している。このように、内層ユニットＵｉｎの断面形状を長手方向において大きく変化させると、光ファイバ集合体１における径方向内側の領域（中心軸線Ｏに近い領域）に空隙が生じやすくなる。径方向内側の領域に空隙が生じると、その空隙に向けて外層ユニットＵｏｕｔが入り込みやすくなる。
　ここで、一般に、光ファイバケーブル１００が曲げられたとき、曲げの中立線から遠い位置にある光ファイバ１１ほど、伸び歪およびマイクロベンドロスが生じやすくなる。したがって、外層ユニットＵｏｕｔは、内層ユニットＵｉｎよりも光ファイバケーブル１００の曲げによるマイクロベンドロスが生じやすい。
　上記の通り、本実施例では、光ファイバ集合体１の径方向内側の領域に空隙を生じさせて、外層ユニットＵｏｕｔをその空隙に入り込ませることで、外層ユニットＵｏｕｔが中立線に近くなる部位を設けることができる。このように、重心inの移動量が、重心outの移動量よりも大きいことにより、特定の光ファイバ１１のみに伸び歪およびマイクロベンドロスが生じるリスクが集中することを抑制できる。
　なお、各重心の長手方向における移動量Δは、２点間の距離を求める公式に基づき、以下の数式（１）によって計算することができる。
Δ＝√（（Ｘ(n+1)－Ｘ(n)）＾２＋（Ｙ(n+1)－Ｙ(n)）＾２）　…（１）
　数式（１）において、ｎは自然数であり、横断面の位置を示している。たとえば、本実施例では計２８の横断面を得ているため、それぞれの横断面に対して、ｎ＝１～２７が割り当てられる（ｎ＝２７のとき、ｎ＋１が２８番目の横断面に対応する）。Ｘ(n)は、ｎ番目の横断面におけるＸ座標であり、Ｘ(n+1)は、ｎ＋１番目の横断面におけるＸ座標である。同様に、Ｙ(n)は、ｎ番目の横断面におけるＹ座標であり、Ｙ(n+1)は、ｎ＋１番目の横断面におけるＹ座標である。図４のデータにおいて、重心inの移動量（Δinと表す）の平均値は0.504ｍｍ（光ファイバ集合体１の外径に対して４．５４％）であり、重心outの移動量（Δoutと表す）の平均値は0.416ｍｍ（光ファイバ集合体１の外径に対して３．７５％）である。つまり、Δinの平均値がΔoutの平均値より大きい。図４～図６では、グラフの形状からΔoutよりもΔinが大きいことが見て取れるが、上記のように両者の平均値を求めて定量的に比較してもよい。
　本実施例ではＳＺ撚りにおける８ピッチの長さから計２８の横断面を切り出し、ｎ番目の横断面とｎ＋１番目の横断面とから移動量Δを求めている。このため、ＳＺ撚りの１ピッチの長手方向Ｚにおける寸法をＰとした場合、移動量Δは長手方向Ｚにおいて８／（２８－１）×Ｐだけ離れた２点間における重心の移動量Δと考えてもよい。
　表１、表２に、Δinの平均値の好ましい範囲について検討した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１において、曲げ試験における外層ユニットＵｏｕｔの最大損失増加量は、ICEA S-87-640 -2016（項番7.21　Cable Low and High Temperature Bend Test）に基づき、以下の条件で測定した。光ファイバケーブル１００の外径の約３０倍であるマンドレル（直径５４０ｍｍ）に、光ファイバケーブル１００を４周巻き付けた。測定波長は１５５０ｎｍとした。温度は－３０℃とした。
　表２において、光ファイバケーブル１００のサンプルの長さは１０００ｍｍとした。当該サンプルにおける光ファイバケーブル１００の最大外径および最小外径を、長手方向において１００ｍｍの間隔で、計１０箇所測定した。表２に示す「光ファイバケーブルの非円率」は、上記の１０箇所における非円率の平均値である。各箇所の非円率は、最小外径÷最大外径×１００によって算出した。
　表１の結果から、Δinの平均値は、０．０１０ｍｍ以上（光ファイバ集合体１の外径に対して０．０９０％以上）であることが好ましい。これにより、曲げ試験における外層ユニットＵｏｕｔの最大損失増加量を０．１５ｄＢ以下とすることができる。
　表２の結果から、Δinの平均値は、２．２５０ｍｍ以下（光ファイバ集合体１の外径に対して２０．２７％以下）であることが好ましい。これにより、光ファイバケーブル１００の非円率を８０％以上とすることができる。
　総合すると、Δinの平均値は、０．０１０ｍｍ～２．２５０ｍｍ（光ファイバ集合体１の外径に対して０．０９０％～２０．２７％）の範囲内とするとよい。Δinの平均値が小さすぎると、光ファイバケーブル１００の曲げに伴う外層ユニットＵｏｕｔの損失増加を抑制する効果が低下する。Δinの平均値が大きすぎると、光ファイバケーブル１００の非円率が低下し、他の課題（光ファイバケーブル１００のうねり、取り扱いやすさの低下等）が生じる。
（実施例２）
　実施例１では、複数の間欠固定テープ心線１０をバンドル材で結束して内層ユニットＵｉｎ、外層ユニットＵｏｕｔを構成した。これに対して本実施例２では、１２本の光ファイバ１１をそれぞれ有する２４の間欠固定テープ心線１０を、バンドル材で結束せずにＳＺ撚りし、光ファイバ集合体１を作成した。この光ファイバ集合体１を押さえ巻き１２０で包み、さらに外被１１０を被覆して、光ファイバケーブル１００を作成した。すなわち、本実施例２の光ファイバケーブル１００は合計で２８８本の光ファイバ１１を有する。また、本実施例２では、光ファイバ１１が内層、外層に分かれていない。外被１１０の外径は１１．８ｍｍ、外被１１０の内径は７．０ｍｍとした。押さえ巻き１２０の厚みは０．２ｍｍとした。光ファイバ集合体１の外径は約６．６ｍｍとなった。
　上記のように作成した光ファイバケーブル１００について、実施例１と同様の方法により重心allを求めた結果を、図７に示す。図７に示すグラフにおける重心allのプロット方法は、図４～６と同様である。図７に示されるように、本実施例２においても、重心allの位置が長手方向において変化している。このように、間欠固定テープ心線１０がバンドル材で結束されていなくても、また、光ファイバ１１が内層、外層に分かれていなくても、重心allの位置を変化させることが可能である。
　以上、説明した通り、横断面視における全ての光ファイバ１１の重心の位置である重心all（Ｇａｌｌ）が、長手方向において変化していることで、光ファイバケーブル１００の曲げによって特定の光ファイバ１１に集中してマイクロベンドロスが生じることを抑制できる。すなわち、伝送損失が増大するリスクが複数の光ファイバに対して分散され、光ファイバケーブル１００全体で見たときに、伝送損失に関する規格を満足しない光ファイバ１１の出現を抑制できる。したがって、光ファイバケーブル１００の曲げに対する性能の向上および歩留まりの向上を図ることができる。
　また、複数の光ファイバ１１の少なくとも一部がＳＺ撚りされていてもよい。この構成によれば、特定の光ファイバ１１に歪みが集中することをより確実に抑制し、光ファイバ集合体１の最大伝送損失の増大をより確実に抑制することができる。
　また、複数の光ファイバ１１は、複数の間欠固定テープ心線１０を形成し、複数の間欠固定テープ心線１０はそれぞれ、複数の光ファイバ１１のうちの二本以上の光ファイバ１１および当該二本以上の光ファイバ１１を長手方向において間欠的に固定する複数の固定部１２を含んでいてもよい。
　光ファイバ１１が間欠固定テープ心線１０を構成している場合でも、上述の構成によれば、特定の光ファイバ１１に歪みが集中することをより確実に抑制することができる。
　また、複数の光ファイバ１１は、内層ユニットＵｉｎと、内層ユニットＵｉｎよりも径方向外側に位置する外層ユニットＵｏｕｔと、を形成し、横断面視における、内層ユニットＵｉｎに含まれる全ての光ファイバ１１の重心の位置であるＧｉｎが、外層ユニットＵｏｕｔに含まれる全ての光ファイバ１１の重心の位置であるＧｏｕｔよりも、長手方向Ｚにおいて大きく移動していてもよい。
　これにより、光ファイバケーブル１００が曲げられたときに、光ファイバ集合体１の径方向内側の領域に空隙を生じさせて、外層ユニットＵｏｕｔをその空隙に入り込ませることができるため、特定の光ファイバ１１のみに伸び歪およびマイクロベンドロスが生じるリスクが集中することを抑制できる。
　また、Ｇｉｎの長手方向Ｚにおける移動量であるΔinの平均値は、光ファイバ集合体１の外径に対して０．０９０％～２０．２７％の範囲内であってもよい。
　これにより、光ファイバケーブル１００の曲げに伴う外層ユニットＵｏｕｔの損失増加と、光ファイバケーブル１００の非円率の低下と、を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る光ファイバケーブル１００は、上記した光ファイバ集合体１と、光ファイバ集合体１を収容する外被１１０と、を備える。この構成によれば、光ファイバケーブル１００の最大伝送損失の増大を抑制することができる。
　以上を踏まえて本実施形態では、横断面視における、全ての光ファイバ１１の重心である重心allの位置を、長手方向において変化させる、光ファイバ集合体１または光ファイバケーブル１００の製造方法を提案する。
　なお、重心allが、長手方向においてずれるようにするためには、光ファイバ集合体１の製造過程において、例えば以下に示す手法が用いられる。第１の手法は、間欠固定テープ心線１０をＳＺ状に撚り合わせる過程において、間欠固定テープ心線１０に加えられる張力を時間的に変化させる手法である。第２の手法は、間欠固定テープ心線１０をＳＺ状に撚り合わせる際に用いる目板の回転速度を時間的に変化させる手法である。第３の手法は、上記目板に形成され、各々に間欠固定テープ心線１０が挿通される複数の貫通孔について、各貫通孔と目板の中心との間の距離を異ならせる手法である。第４の手法は、上記複数の貫通孔について、各貫通孔の形状や大きさを異ならせる手法である。第５の手法は、撚り合わせの向きを反転させる際の（上記目板の回転の）一時停止の時間の長さを調整する手法である。第６の手法は、互いに心数の異なる光ファイバユニット同士を隣接させて配置する手法である。
　これらの手法によれば、横断面における各間欠固定テープ心線１０の崩れ状態を長手方向において変化させることができる。したがって、重心allの位置も長手方向において変化させることができる。なお、上記した第１の手法～第６の手法は一例であり、上記した関係が成立する光ファイバ集合体１を製造できれば、他の手法が用いられてもよい。また、上記した手法のうちいくつかの手法が組み合わされて用いられてもよい。
　なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、実施例１では光ファイバ集合体１が内層と外層とに分かれている例を示したが、外層、中層、内層といった３層以上に分かれている場合も同様に考えられる。つまり、外層と中層、中層と内層、のそれぞれの相対的な関係にも、実施例１における説明内容を拡張可能である。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
１…光ファイバ集合体　１０…間欠固定テープ心線　１１…光ファイバ　１２…固定部　Ｕｉｎ…内層ユニット　Ｕｏｕｔ…外層ユニット

Claims (7)

  1. 　複数の光ファイバを備え、
    　横断面視における、全ての前記光ファイバの重心であるＧａｌｌの位置が、長手方向において変化している、光ファイバ集合体。
  2. 　前記複数の光ファイバの少なくとも一部がＳＺ撚りされている、請求項１に記載の光ファイバ集合体。
  3. 　前記複数の光ファイバは、複数の間欠固定テープ心線を形成し、
    　前記複数の間欠固定テープ心線はそれぞれ、前記複数の光ファイバのうちの二本以上の光ファイバおよび前記二本以上の光ファイバを長手方向において間欠的に固定する複数の固定部を含む、請求項１または２に記載の光ファイバ集合体。
  4. 　前記複数の光ファイバは、内層ユニットと、前記内層ユニットよりも径方向外側に位置する外層ユニットと、を形成し、
    　横断面視における、前記内層ユニットに含まれる全ての前記光ファイバの重心の位置であるＧｉｎが、前記外層ユニットに含まれる全ての前記光ファイバの重心の位置であるＧｏｕｔよりも、長手方向において大きく移動している、請求項１から３のいずれか１項に記載の光ファイバ集合体。
  5. 　前記Ｇｉｎの前記長手方向における移動量であるΔinの平均値は、前記光ファイバ集合体の外径に対して０．０９０％～２０．２７％の範囲内である、請求項４に記載の光ファイバ集合体。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の光ファイバ集合体と、
    　前記光ファイバ集合体を収容する外被と、を備える、光ファイバケーブル。
  7. 　横断面視における、全ての光ファイバの重心であるＧａｌｌの位置を、長手方向において変化させる、光ファイバ集合体の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140233899A1 (en) * 2011-09-21 2014-08-21 Afl Telecommunications Llc Optical trunk cable
JP2014211526A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 日本電信電話株式会社 間欠接着型光ファイバテープおよびこれを用いた光ケーブル
JP2014228687A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 住友電気工業株式会社 光ファイバテープ心線及び光ケーブル
JP2020106734A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社フジクラ 光ファイバユニットの製造方法及び光ファイバユニット製造装置
JP2021157154A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 住友電気工業株式会社 光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140233899A1 (en) * 2011-09-21 2014-08-21 Afl Telecommunications Llc Optical trunk cable
JP2014211526A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 日本電信電話株式会社 間欠接着型光ファイバテープおよびこれを用いた光ケーブル
JP2014228687A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 住友電気工業株式会社 光ファイバテープ心線及び光ケーブル
JP2020106734A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社フジクラ 光ファイバユニットの製造方法及び光ファイバユニット製造装置
JP2021157154A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 住友電気工業株式会社 光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル

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