(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光ファイバと、
前記光ファイバの周囲にある一次バッファと、
前記光ファイバ及び前記一次バッファの周囲に位置付けられた多層の二次バッファであって、当該二次バッファが、ＰＴＦＥで形成された第１バッファ層と前記第１バッファ層を被覆する第２バッファ層とを少なくとも有し、前記第１バッファ層の外面が、当該外面を改質するために前処理されており、前記第２バッファ層が、連続付加工程を用いて前記第１バッファ層にわたって形成された連続材料層であり、前記第２バッファ層が、０．０００５インチからから０．００５０インチの範囲の厚さを有する、二次バッファと、
低表面摩擦フィルムで形成され、前記二次バッファの周囲に位置付けられたスリップ層と、
を有することを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
前記第１バッファ層は、０．３ｇｍｓ／ｃｃから１．９ｇｍｓ／ｃｃの範囲にある密度を有する延伸ＰＴＦＥ層を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項３】
前記第２バッファ層は、１．０ＧＰａから１０．０ＧＰａの範囲にある曲げ弾性率を有する高曲げ弾性率材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項４】
前記第２バッファ層は、ポリイミド材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項５】
前記第２バッファ層は、被覆工程と押出成形工程との少なくとも一方を含む連続付加工程において付加されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項６】
前記被覆工程は、以下の工程、すなわちパウダー被覆工程、ディップ被覆工程及び分散被覆工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバケーブル。
【請求項７】
前記押出成形工程は、以下の工程、すなわちスクリュー押出成形工程及び溶融ポンプ押出成形工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバケーブル。
【請求項８】
前記第２バッファ層は、ポリフェニリン・サルファイド、ポリフェニリン・サルフォン、ポリフェニリン・オキシド、ポリエーテルケトン、液体結晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド及びポリイミドからなるグループから選択された少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項９】
前記スリップ層は、フルオロポリマー及びポリイミドからなるグループから選択された材料から形成されたフィルムを有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１０】
前記スリップ層は、切削ＰＴＦＥ材料から形成されたフィルムを有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１１】
前記スリップ層は、０．０００５インチから０．００２０インチの範囲にある厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１２】
前記スリップ層は、長手方向で巻き付けられたテープを有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１３】
前記第１バッファ層は、延伸ＰＴＦＥを含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１４】
前記二次バッファの周囲に位置付けられた強化層と、
前記強化層の周囲に位置付けられた外側ジャケットと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバケーブル。
【請求項１５】
光ファイバケーブルを形成する方法であって、
前記光ファイバの周囲に一次バッファを形成する工程と、
前記光ファイバ及び一次バッファの周囲に多層の二次バッファを形成する工程であって、ＰＴＦＥからなる第１バッファ層を形成する工程を有し、前記第１バッファ層の外面が、当該外面を改質するために前処理されている、工程と、
連続付加工程を用いて、改質された前記第１バッファ層にわたって連続的な材料の第２バッファ層を形成する工程と、
によって、少なくとも１つの光ファイバの周囲に多層のバッファを位置付ける工程であって、前記第２バッファ層が、０．０００５インチからから０．００５０インチの範囲の厚さを有する、工程と、
前記バッファの周囲にスリップ層を位置付ける工程であって、前記スリップ層が低表面摩擦フィルムで形成されている、工程と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記第１バッファ層は、０．３ｇｍｓ／ｃｃから１．９ｇｍｓ／ｃｃの範囲にある密度を有する延伸ＰＴＦＥ層を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２バッファ層は、１．０ＧＰａから１０．０ＧＰａの範囲にある曲げ弾性率を有する高曲げ弾性率材料を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２バッファ層をポリイミド材料からなる連続層で形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
被覆工程と押出成形工程との少なくとも一方を含む連続付加工程において前記第２バッファ層を付加する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記被覆工程は、以下の工程、すなわちパウダー被覆工程、ディップ被覆工程及び分散被覆工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記押出成形工程は、以下の工程、すなわちスクリュー押出成形工程及び溶融ポンプ押出成形工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２バッファ層は、ポリフェニリン・サルファイド、ポリフェニリン・サルフォン、ポリフェニリン・オキシド、ポリエーテルケトン、液体結晶ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド及びポリイミドからなるグループから選択された少なくとも１つの材料を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記スリップ層は、フルオロポリマー及びポリイミドからなるグループから選択された材料から形成されたフィルムを有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記スリップ層は、切削ＰＴＦＥ材料から形成されたフィルムを有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記スリップ層は、０．０００５インチから０．００２０インチの範囲にある厚さを有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記フィルムを前記バッファの周囲に長手方向で巻き付ける工程をさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１バッファ層を延伸ＰＴＥＦからなる連続層で形成することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
前記二次バッファの周囲に強化部材層を位置付ける工程と、
前記強化部材層の周囲に外側ジャケットを位置付ける工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光ファイバケーブルに、より具体的には物理的及び性能特性を改善した光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバケーブルは、現在、従来の銅ケーブルに替わって幅広い用途で使用されている。このような光ファイバケーブルは、例えばコンピュータと処理装置との間でデータ及び制御信号を伝送するために使用されている。光ファイバは、速度及びバンド幅に優れており、信頼できるデータの伝送をもたらす。光ファイバケーブルが小型かつ軽量であることは、空間及び重量に大幅な制約がある通信用途において光ファイバケーブルを特に実用的にする。光ファイバケーブルには、商用及び軍用の用途についての航空宇宙産業において有意義な利用法がある。このような用途において、光ファイバケーブルは、ケーブル中の軽微な欠陥でさえも重大な望ましくない結果をもたらすため、非常に強固な構造を有していなければならない。一般的には、光ファイバケーブルの構造は、ガラスストランドまたはファイバを有しており、ガラスストランドまたはファイバは、１以上の外層またはジャケットによって囲まれている。例えば、光ファイバデバイスは、光信号を伝送する適切なクラッドを有するガラスストランドを有している。被覆は、ガラスストランドを覆うように付されている。バッファ層は、物理的に支持するためまたは脆弱なガラスストランドへの衝撃を緩和させるためにガラスストランドの外側に用いられている。さらに、光ファイバケーブルがしばしば極端な温度、圧力、振動及び衝撃にさらされるため、強化層のような追加層をバッファの外側に用いられている。最後に、絶縁性ジャケット層は、光ファイバケーブル組立体全体を囲んでおり、保護用の外面を形成する。また、バッファ層、強化部材及びジャケット層それぞれは、強固な構造を形成するように機能しており、この構造内では、末端及びコネクタへのケーブルの取り付けを行う。
【０００３】
光ファイバケーブルの製造及び使用において対処される１つの特有のパラメータは、挿入力(engagement force)であり、挿入力は、コネクタ組立体内などにおいて２つの光ファイバケーブルの末端を結合させるために必要である。また、この力は、コネクタの「結合力」と称されることもあるが、より標準的な専門用語は、「挿入力」である。新たな用途ではコネクタで終端されるケーブルの密度を増大させることが求められているため、光ファイバケーブルに関連する挿入力は、特に関心があるものである。コネクタにおけるすべてのケーブルの挿入力は、累積するので、挿入力は、コネクタのケーブル密度が増大すると共に線形的に増大する。
【０００４】
一般的には、１以上の光ファイバケーブルは、適切なコネクタまたは末端で終端し、そして、光ファイバケーブルは、別の適切なケーブルコネクタに差し込まれまたは結合される。結合した光ファイバケーブルの端部における正確な接点を保証するため、コネクタは、バネ付勢された接触素子を有している。光ファイバケーブルが終端するコネクタのバネ付勢された素子は、コネクタが別のコネクタと結合したときにコネクタの筐体内で押圧されるまたは平行移動されなければならない。このように、コネクタ内で複数のケーブルが終端される複数のバネ付勢されたコネクタ素子を平行移動させるために一定量の力が必要になる。このような力は、コネクタの「挿入力」に寄与する。好ましくは、コネクタにおいてケーブルの密度を大きくするほど、そのコネクタについての挿入力が大きくなる。
【０００５】
コネクタの構造と構造内に光ファイバを終端させる処理とのため、光ファイバケーブルの一部、すなわちガラスファイバ及びバッファは、１以上の他のケーブルの層の内側で入れ子式に嵌まり込むまたは長手方向でスライドしなければならない。具体的には、ガラスファイバ及びバッファは、バネ付勢された接触素子で終端されるが、光ファイバケーブルの外層は、コネクタに対して固定して保持されている。コネクタが別のコネクタと結合されると、バネ付勢された接触素子は、コネクタ本体または筐体内へ移動する。このように、バネ付勢された接触素子と素子内におけるファイバとがコネクタ筐体内で移動すると、ガラスファイバとバッファ層とは、強化層及びジャケット層並びにコネクタ筐体の端部で終端する任意の別の層に対して、概してわずかに移動するまたは入れ子式に嵌まり込む。その結果、コネクタを結合する間にさらなる力が必要になる、すなわち、光ファイバケーブルの他の層に対してガラスファイバ及びバッファを移動させる必要がある。この力は、しばしば「バッファ挿入力」または「バッファ押込力」と称されており、コネクタ筐体内にあるバネ付勢された接触素子を移動させるために必要な力を増大させる。一貫性のため、専門用語「バッファ挿入力」を本願の残りの部分にわたって使用する。
【０００６】
単一の光ファイバケーブルや複数のケーブルについてのバッファ挿入力がケーブルの末端部を接続することにおける特定の問題になっていない一方、特に航空宇宙産業において、よりコネクタの密度を大きくする要求は、このような高密度なコネクタに起因する高い挿入力を低減する必要性を発生させている。すなわち、累積したバッファ挿入力であって特定のコネクタにおいてファイバの数及び密度が増大するにしたがって掛け算で増大するバッファ挿入力は、大きい挿入力を形成するため、設置者にとって追加の機械またはツール無く２つの向かい合うコネクタを接続することは、困難となる。このように、高密度な光ファイバコネクタに起因する高い挿入力を低減することが望まれている。
【０００７】
特に航空宇宙産業に対して、望ましい性能及び耐久特性をもたらす光ファイバケーブルが使用できる。例えば、本発明の譲受人であるフロリダ州セントオーガスティンにあるTensolite社は、ボーイング民間航空機会社の規格であって航空宇宙産業における主導的な標準を満たす規格の製品であるＢＭＳ１３−７１を提供している。Tensoliteの製品であるＢＭＳ１３−７１ケーブルは、光ファイバコア、クラッド及び従来の被覆材料を有するガラスファイバを用いている。このケーブルは、複数のバッファ層を使用しており、バッファ層は、押出成形された延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）である第１バッファ層を有している。第２バッファ層は、０．００１インチ（２５．４μｍ）の接着ポリイミドテープであって巻き付けられそして熱で互いに溶融された接着ポリイミドテープからなる２つの向かい合う螺旋状の巻付部で形成されている。バッファ層の外側には、０．００１インチ（２５．４μｍ）厚の切削(skived)ＰＴＦＥテープが螺旋状の包装で緩く巻き付けられている。そして、織物アラミドのファイバ及びガラスファイバで形成された編組層のような強化材料は、バッファ層とＰＴＦＥテープとを覆って位置付けられている。ＦＥＰのような押出成形されたフルオロポリマーは、光ファイバケーブルの外層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４５２９５６４号明細書
【特許文献２】米国特許第４８２６７２５号明細書
【特許文献３】米国特許第４１６１５６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光ファイバケーブルで取り扱われなければならない別の問題は、ケーブルの捩れ抵抗である。光ファイバケーブルは、別のケーブルと同様に、曲げられかつ湾曲されており、さもなければ設置時に操られる。その結果、小径の周囲にケーブルをきつく曲げるまたは操ることにより、ケーブルに捩れをもたらすので、ケーブルを動作不能とするポイントへの光伝送を低減させる。このように、ケーブルの捩れ抵抗は、光ファイバケーブルが特定の用途に適しているかを判断する重要なパラメータである。
【００１０】
したがって、従来の光ファイバケーブル技術を概して改良することと、バッファ挿入力を大幅に低減したファイバケーブルであってケーブルを高密度な光ファイバコネクタ及び用途に対して有用にさせるファイバケーブルを提供することとは、望ましい。また、光ファイバケーブルの全体的な性能及び耐久性を維持しかつ改善しながら高密度なコネクタを結合するために必要な挿入力を低減することは、望ましい。ケーブルの捩れ抵抗を増大させることは、さらに望ましい。本発明は、より詳細に後述するように、これら問題及び他の問題に取り組む。
【００１１】
本発明のこれら特徴及び他の特徴は、本願の詳細な説明及び図面から容易に明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、以下の発明の概要と共に、本発明の原理を説明する機能を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コネクタに終端された光ファイバケーブルを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における光ファイバケーブルを示す断面斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によって実現されたバッファ挿入力の改善を示す棒グラフである。
【図５】本発明の態様における捩れ及び曲げ抵抗の改善を示す図である。
【図６】別のケーブル設計に対する本発明のケーブルにおける捩れ及び曲げ抵抗の改善を示すグラフである。
【図７】他のケーブル設計に対する本発明のケーブルにおける捩れ及び曲げ抵抗の改善を示す別のグラフである。
【図８】他のケーブル設計に対する本発明のケーブルにおける熱衝撃耐性の改善を示すグラフである。
【図９】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
光ファイバケーブルは、光ファイバであって光ファイバの周囲にバッファが位置付けられた光ファイバを有する。バッファは、第１バッファ層と、第１バッファ層を覆う第２バッファ層と、を有する。一実施形態における第１バッファ層は、延伸ＰＴＦＥ層のような低密度材料であり、セミルーズな(semi-loose)バッファを形成する。第２バッファ層は、被覆または押出成形工程のような連続付加工程を用いて、第１バッファ層を覆うように形成されている。一実施形態において、第２バッファ層は、１．０ＧＰａから１０．０ＧＰａの範囲にある曲げ弾性率を有する材料からなる均質な連続層である。例えば、ポリイミド材料からなる被覆または押出層が使用されてもよい。スリップ層は、バッファの周囲に位置付けられている。スリップ層は、低表面摩擦フィルムで形成されている。例えば、長手方向の巻付け部と重ね合わせ部とを有する切削ＰＴＥＦテープ層を使用しており、継ぎ目とケーブルの長さに沿ったリッジとを排除している。強化部材層は、スリップ層の周囲に位置付けられており、外側ジャケットは、強化部材の周囲に位置付けられている。光ファイバケーブルは、連続的かつ継ぎ目のない高弾性率材料の下にある低密度材料からなる二層のバッファを組み込みながら、低い発煙性、毒性及び可燃性を危うくせずに、低いバッファ挿入力、十分な捩れ抵抗及び改善した熱性能を有する。本発明にかかるさらなる実施形態及び他の詳細は、以下で説明する。
【００１５】
本発明の形態にしたがって構成された光ファイバケーブルは、ケーブルに付随する挿入力を低減し、このため多数かつ高密度なケーブルを高密度な光ファイバコネクタ及び関連する用途で使用することを可能とする。さらに、発明の光ファイバケーブルは、テープの巻き付けによる積層不足であってケーブルのバッファを形成するために薄い巻き付けられたテープを使用したケーブルに付随する剥離を解消する。またさらに、発明のケーブルは、直径及び重量の望ましい低減をもたらす。このような設計パラメータは、サイズが制限されかつ重量が重要な要因である航空宇宙用途において特に重要である。上記設計目標を満たすことに加え、本発明は、曲げ／捩れ性能を改善し、ケーブルは、より密な空間内でより積極的に導入される。また、取り扱い及び設置は、発明のケーブルにおいてバッファを剥くことが容易であることに起因して改善される。これらさまざまな利点すべては、ケーブルの光学的、機械的または熱的性能を劣化させること無く、説明のように達成される。したがって、本発明は、最先端の光ファイバケーブルに大幅な改善を示す。
【００１６】
本発明の利点とバッファ挿入力の改善とを示すため、従来のコネクタにおける光ファイバケーブルを終端することを理解することは有用である。図１を参照すると、TensoliteのＢＭＳ−１３−７１ケーブルに類似するケーブルは、コネクタ内で終端されて示されている。具体的には、コネクタ、すなわち末端部１０は、向かい合うコネクタ１２と結合しており、コネクタ１２と係合して保持されている。ガラスファイバの端部は、コネクタ１０及び１２が結合されているときに、領域１６で結合して示されている。
【００１７】
光ファイバケーブル１８は、中央ガラスファイバ２０を有しており、中央ガラスファイバ２０は、ガラスコアとコアを囲むクラッドと耐熱アクリレート被覆のような被覆とを有している。内側バッファ層２２は、被覆されたファイバ２０を囲んでおり、外側バッファ２４は、内側バッファ層２２を囲んでいる。上述した切削ＰＴＦＥテープ層は、参照符号２６で示されている。強化層２８は、バッファ層を囲んでおり、続いてジャケット層３０がある。
【００１８】
ケーブル１８を終端するため、ガラスファイバ２０は、バッファ層が剥かれており、コネクタ１０の接触部材３２に向けられる。接触部材３２は、セラミック部材であり、筐体素子３４内で移動し、バネ３６などによって付勢されてコネクタ１０の前方へ向けて延在している。接触部材３２は、力を受けてコネクタ筐体素子３４内で入れ子式に嵌まり込むことが可能である。バネ付勢された接触部材３２は、ケーブルの挿入力に寄与する。ケーブル１８を終端するとき、バッファ層２２、２４と他の外層２６、２８及び３０とは、光ファイバ２０から剥がされており、ケーブル１８は、接触素子３２内へ挿入される。そして、バッファ層２２、２４は、接触素子３２の端部で終端され、例えば接着剤を用いて接触素子に固定される。次に、層２６、２８及び３０は、図示のように、筐体素子３４の端部に終端される。スプレッダツール(spreader tool)を用いて、層２８及び３０は、バッファから拡径されており、筐体素子の所定部分は、バッファと層２８、３０との間に挿入される。強化層２８は、外側ジャケットの前方に延在しており、外側フェルール３８とコネクタ筐体素子３４との間で捕捉されている。フェルール３８は、筐体素子３４に圧着されまたは別の方法で固定されており、ケーブル１８をコネクタ１０に固定させる。
【００１９】
図１に示すように、接触素子３２を移動させてコネクタ１０がコネクタ１２と結合されるためには、バネ３６の力を乗り越えなければならない。さらに、接触素子を押したときに、ファイバ２０とバッファ層２２、２４とをケーブルの外層２８、３０に対して移動させるためには、さらなる力が必要となる。このような力を、上述のように、バッファ挿入力と称する。分かるように、各ケーブルは、コネクタ全体に対して各ケーブル自体のバッファ挿入成分を寄与させている。高密度なケーブルでは、累積するバッファ挿入力がかなり大きくなる。本発明は、光ファイバケーブルのバッファ挿入力を大幅に低減することによって、この問題に対処している。
【００２０】
ここで図２を参照すると、本発明の実施形態が示されている。具体的には、ケーブル５０は、ガラスファイバとガラスファイバを囲む一連の外層とを組み込んだ光ファイバケーブルである。複数の層は、ケーブル全体の設計内で所定位置及び構成を有しており、この設計は、バッファ挿入力を大幅に減少させるだけでなくさまざまな機械的及び光学的性能特性を改善する。各層は、ガラスファイバと１以上の内層とを周方向で囲む。ガラスファイバは、ケーブル５０内でほぼ同軸に位置している。図２及び図３は、ここで述べたようなさまざまな層または層の構成部材の相対位置を示している。しかしながら、図示のように、層厚は、正確でなく、単にケーブル全体の構造に対するさまざまな層の構成部材の位置を示す目的で示されている。
【００２１】
ケーブル５０は、ガラスファイバ素子５２を有している。ファイバ素子５２は、光ファイバ技術において既知のように、ガラス、プラスチックポリマーまたはプラスチック被覆材料のような光伝送材料からなるコア５４と、適切なクラッド５６と、を有している。ガラスファイバ５２は、光ファイバの分野の当業者によって理解されるように、単一モードまたは多重モードの光ファイバであり、グレーデッドインデックス型またはステップインデックス型であり、標準的なまたは非標準的な寸法を有している。例えば、５０．０μｍ及び６２．５μｍのコアを有する多重モード光ファイバが使用される。あるいは、１．０μｍから９．５μｍの範囲にあるモード領域またはコア寸法を有する単一モードファイバは、本発明の実施形態を実施するのに適している。もちろん、１００μｍまたは２００μｍを越えるコア直径を有する他の直径のファイバを使用してもよい。クラッドは、例えば３０μｍから７０μｍの範囲にある厚さを有しており、６２．５μｍ直径のファイバを１２５μｍの外径（Ｏ．Ｄ．）とする。適切なコア／クラッドファイバは、例えば１２５μｍ、１７２μｍまたは２４０μｍのＯ．Ｄ．を有する。さまざまな異なる被覆されたファイバが、後述のように、商業的に入手可能である。
【００２２】
全体的に、外側被覆、すなわち一次バッファ層５８は、ガラスファイバ５２を囲むように位置付けられている。全体的に、被覆は、耐熱アクリレートのような耐熱材料である。  例えば、ニューヨーク州コーニングにあるCorningから入手可能な１００℃のアクリレートが適している。他の可能性のある被覆には、Corningから入手可能な１２５℃のシリコーン被覆が含まれており、ニュージャージー州ウォーレンにあるFiberlogix、マサチューセッツ州ノースグラフトンにあるVerillon、ドイツのユナ(Juna)にあるJ-Fiber及びコネチカット州イーストグランビーにあるNufernから入手可能な１５０℃の被覆材料を使用してもよい。Fiberlogixから入手可能な２００℃のアクリレート被覆を使用してもよい。上述したアクリレート及び他の材料に加えて、２００℃のポリイミド被覆のようなポリイミド被覆を使用してもよく、ジョージア州ノークロスにあるOFS、アリゾナ州フェニックスにあるPolymicro Technologies、Nufern及びVerillonから入手可能である。また、いくつかの２００℃を越えるセラミック被覆または複合ガラスは、本発明における被覆層６６を実施するのに適している。被覆は、例えば約１２０μｍの厚さを有している。さまざまな被覆されたファイバは、後述するように、商業的に入手可能であり、本発明は、特定のファイバまたは被覆されたファイバに限定されない。本発明に対するいくつかの適切なファイバを表１に示す。
【００２３】
【表１】
0005492773.tif 000002
【００２４】
従来からある光ファイバは、タイトな(tight)バッファかルーズな(loose)バッファとみなされるバッファ系を用いている。タイトなバッファの場合、熱可塑性層は、ガラスファイバに被覆されまたは押出成形され、ガラスファイバは、バッファ層内でしっかりと保持される。ルーズなバッファ層において、バッファ層材料からなるチューブは、形成されまたは押出成形され、バッファ内で緩いままとなる。本発明は、替わりに、セミルーズなバッファとみなされるバッファ系を用いている。すなわち、このバッファは、従来のタイトなバッファまたはルーズなバッファではない。
【００２５】
本発明の一実施形態において、第１バッファ層６２は、低密度であり押出成形された熱可塑性物質よりも軟質である多孔性材料を用いて形成されている。特定の一実施形態において、延伸／発泡ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）がバッファ層として使用される。より具体的には、多層バッファ６０は、第１バッファ層６２及び第２バッファ層６４を有して使用される。第１バッファ層は、ガラスに押出成形された押出成形ｅＰＴＦＥで形成されている。ｅＰＴＦＥは、ガラスファイバ上にセミルーズな多孔質層を形成する。ｅＰＴＦＥ層６２は、米国特許第４５２９５６４号明細書及び米国特許第４８２６７２５号明細書で装置及び方法を用いて、ファイバ５２及び被覆５８上に押出成形されている。これら米国特許の双方は、それらのすべてが参照として本明細書に組みこまれる。
【００２６】
このように押出成形するため、従来のラム／ペースト押出機は、関連する移送システム及び焼結装置と共に使用される。数種類のイソパール（Isopar：登録商標）の潤滑剤は、ＮＡＰＴＨＡ（登録商標）に替えて使用されてもよく、これにより、対応する液化温度の範囲が必要となる。イソパールは、沸点範囲が狭い８等級の高純度イソパラフィン溶媒についての商標であり、バージニア州フェアファックスにあるExxonMobile Lubricants & Petroleum Specialtiesから入手可能である。任意のイソパールの等級を押出成形工程の潤滑剤として使用できるが、イソパールの好ましい等級の選択は、上記特許文献で参考にしたように、ＰＴＦＥ樹脂の等級、押出圧力及び押出成形の望ましい仕上げ寸法に起因する。イソパールＧまたはＨは、一般的に、押出層６２のための好ましい等級である。層６２は、ガラスビードまたは発泡重合体ビード(expanding polymeric bead)のような低密度重合調整剤を含むｅＰＴＦＥペーストを用いて前処理されている。他の低密度材料は、同様に、層６２を形成するために使用されてもよい。
【００２７】
使用されるＰＴＦＥ樹脂は、上記特許文献に記載されているように、一般的に、高分子量の樹脂である。しかしながら、本発明は、このような樹脂に限定されない。適切なＰＴＦＥ樹脂は、例えばDuPont、イタリアのミラン県ボッラーテにあるSolvay Solexis SpA、ノースカロライナ州シャーロットにあるAsahi Glass Company America株式会社及びニューヨーク州オレンジバーグにあるDaikin America株式会社から入手可能である。１つの好ましい実施形態において、約華氏５００°から華氏５１５°に設定された加熱工程を用いて、Daikin America株式会社からのＰＴＦＥ樹脂が使用される。
【００２８】
ＰＴＦＥ樹脂が本発明の一実施形態において使用される一方、他の実施形態では、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ及びＰＥＥＫで形成された層を用いている。このようなＰＴＦＥ樹脂を押出する工程において、密度のレベルは、０．３ｇ／ｃｃ（０．３×１０３ｋｇ／ｍ３）から１．９ｇ／ｃｃ（１．９×１０３ｋｇ／ｍ３）までである。より好ましくは、密度のレベルは、０．７ｇ／ｃｃ（０．７×１０３ｋｇ／ｍｍ３）と１．５ｇ／ｃｃ（１．５×１０３ｋｇ／ｍｍ３）との間であり、さらに好ましくは、０．９ｇ／ｃｃ（０．９×１０３ｋｇ／ｍｍ３）と１．３ｇ／ｃｃ（１．３×１０３ｋｇ／ｍｍ３）との間である。押出層を焼結すると、焼結のレベルは、１８Ｊ／ｇｍから６０Ｊ／ｇｍである。好ましくは、焼結レベルは、２２Ｊ／ｇｍから５５Ｊ／ｇｍの範囲、より好ましくは３５Ｊ／ｇｍから４５Ｊ／ｇｍの範囲にある。第１バッファ層すなわち内側バッファ層６２を形成するｅＰＴＦＥ層は、光ファイバケーブルに使用される終端のタイプ及び寸法に基づいて０．００３インチ（７６．２μｍ）から０．０３０インチ（７６２μｍ）の厚さを有している。１つの特有の実施形態では、０．０００８インチ（２０．３２μｍ）から０．００１５インチ（３８．１μｍ）の第２バッファ層と組み合わせた０．００７インチ（１７７．８μｍ）から０．０１５インチ（３８１μｍ）の厚さが使用されている。
【００２９】
第２バッファ層すなわち外側バッファ層６４は、第１バッファ層を覆いかつ第１バッファ層６２と共に光ファイバケーブルについてのバッファ６０を形成する機能を果たすように形成されている。本発明の一態様において、第２バッファ層は、第１バッファ層にわたって位置付けられた連続材料層である。第２バッファ層６４は、層６２にわたって付けられた連続的で均質な高分子量の材料層である。連続材料層６４は、テープのバッファ層に継ぎ目が全体的に存在しないように形成されている。本発明のバッファ層６４は、光ファイバケーブル５０の外層６８、７０内におけるバッファ６０の移動を効果的により滑らかにかつ容易にさせ、このため、ケーブルのバッファ挿入力を低減し、本発明の光ファイバケーブルを終端する任意の終端コネクタに結合するために必要な全体の挿入力を低減する。そのように、本発明は、高密度な光ファイバコネクタを必要とする用途に特に適用可能である。これは、実際の手での操作及び高密度なコネクタシステムを用いたコネクタ用途にとってバッファ挿入力が高すぎるという従来のケーブル設計にある問題を克服する。
【００３０】
さらに、独特である連続的なバッファ層と本発明の光ファイバケーブルの構造とは、巻付型のバッファ層の構造を用いているケーブルにおいて発生するテープの剥離を解消する。また、本発明の光ファイバケーブルは、ケーブルのファイバ曲げ／捩れ半径を小さくし、このため、特に航空宇宙用途のような空間が制限されている用途において、光ファイバケーブルをより耐久性を有しかつ強固な構造とする。本発明によってもたらされるこのような有利点及び他の有利点は、本明細書においてさらに後述する。
【００３１】
第２バッファ層は、高い曲げ弾性率を有する材料で形成されている。ポリイミド材料は、層６４についての１つの可能性のある材料である。層は、述べたように、連続付加工程で付けられており、効果的に継ぎ目がない全体的に連続的な材料層を形成している。連続付加工程には、例えば被覆工程または押出成形工程が含まれる。適切な被覆工程には、パウダー被覆工程、ディップ被覆工程及び分散被覆工程が含まれる。従来の単一スクリュー押出または溶融ポンプ押出のような押出成形工程を使用してもよい。分散被覆工程は、本発明についての１つの特有の適用可能な技術であり、主として、複数の経路が縦に並んだ移送システムであって経路が被覆する液体を保持する容器を通る移送システムを用いることによって行われる。米国特許第４１６１５６４号明細書は、このような工程を示している。被覆工程の後、ケーブルは、ダイまたはスポンジを通って拭われ、次に各経路に熱をかけて被覆する液体の溶剤担体のベースを除去する。かける熱は、溶剤担体の沸点及び引火点によって決定される。主として、華氏２８０°から華氏４００°の範囲にある熱を使用する。分散被覆工程についての浸漬及び加熱サイクルを通る経路の数は、層６４に望まれる最終的な壁厚によって決定される。一般的には、各経路は、拭取り構成に基づいて、０．００００１インチ（０．２５４μｍ）と０．０００５インチ（１２．７μｍ）との間で配置されている。
【００３２】
本発明の別の態様において、第１バッファ層６２の表面は、連続的な第２バッファ層６４と第１バッファ層６２との間で所望の結合を達成するために処理されまたは前処理されている。このような結合は、望ましく、光ファイバケーブルでは、ケーブルを終端するために必要なときに、光ファイバケーブルがケーブルのバッファ６０と関連するバッファ層とが容易に剥がされる。あるいは、別の用途において、第２バッファ層６４を第１バッファ層６２に接着することが望ましくない。このような場合、第１バッファ層６２の表面には、処理または前処理が施されない。一実施形態において、第１バッファ層は、エッチング材料を用いたディップ被覆処理してその次に溶剤担体を縦型オーブン(vertical oven)で乾燥させることを用いて表面エッチングされている。例えば、１つのエッチング材料は、ペンシルバニア州ピッツトンにあるActon Technologiesから入手可能なFluoroEtch（登録商標）である。
【００３３】
別の層処理工程は、さまざまな塗料または分散材料に浸漬してその次に溶剤担体を垂直オーブンで乾燥させることを用いて塗布される薄い表面被覆を用いて行われている。薄い表面被覆は、ポリアミド、ポリアミド／ポリイミド、アクリレート、シリコーンまたは化学修飾したフッ素重合体の分散を用いてもよい。
【００３４】
さらに別の表面処理工程は、高圧コロナを使用して第１バッファ層をエッチングするインラインプラズマ処理を用いて行われている。１つの可能性のあるプラズマ処理システムは、カルフォルニア州エルセガンドにあるTri-Star Technologiesから入手可能なTri-Starインラインプラズマ処理装置を使用している。
【００３５】
第２バッファ層を形成する材料は、高曲げ弾性率材料である。曲げ弾性率は、「非強化及び強化プラスチック並びに電気絶縁材料の曲げ特性についての標準試験方法」と題されたＡＳＴＭ−Ｄ７９０によって測定されたパラメータを参照している。１．０ＧＰａから１０．０ＧＰａの範囲にある曲げ弾性率を有する材料を使用している。より好ましくは、１．５ＧＰａから５．０ＧＰａの範囲にある曲げ弾性率を有する材料を使用する。さらに、本発明の材料は、低煙発生性及び低毒性を有する。例えば、ＮＩＳＴ（National Institute of Standards and Technology ：アメリカ国立標準技術研究所）のスモークチャンバ内でボーイング民間航空機会社のＢＳＳ−７３２４及びＢＳＳ−７３２８にしたがって試験されるときに、４分で１００未満の発煙値が好ましい。より好ましくは、値が４分で５０未満である。しかしながら、同様の試験方法及び装置がＡＳＴＭ  Ｅ−６６２において見られるが、試験サンプルは、櫛型固定具に取り付けられ、煙による光の不透過度(smoke obscuration)レベルの試験は、この試験基準に記載されている２０分に替えて４分に制限される。本発明の材料では、２０分の試験であるボーイング社規格(Boeing Specification Standard)のＢＳＳ−７３２９にしたがって試験したときに、気体である一酸化炭素、シアン化水素、塩化水素、二酸化硫黄、窒素酸化物及びフッ化水素の排気が小さい。あるいは、光ファイバケーブルは、ＦＡＲ  ２５の可燃性要求(flammability requirement)を満たさなければならない。最後に、材料は、１２５℃から３５０℃の範囲にある耐熱定格を有している。より好ましくは、１５０℃から３００℃の温度範囲が望ましい。
【００３６】
本発明の一実施形態において、ポリイミド材料を使用し、第１バッファ層６２を覆う第２バッファ層６４を形成する均質かつ連続的な材料を形成している。１つの特有の実施形態において、ポリイミドは、ニュージャージー州パルリンにあるIndustrial Summit Technology社から入手可能なPyre ML RC-5097 Wire Enamelである。
【００３７】
ポリイミド層が本発明の一実施形態において望ましいが、高い曲げ弾性率及び上述した所望特性を有する他の材料層を使用してもよい。例えば、適切な材料には、以下、ポリフェニリン・サルファイドまたはサルフォン（ＰＰＳ、ＰＰＳＯ、ＰＡＳ）、ポリフェニリン・オキシド（ＰＰＯ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、ＰＥＫＥ）、液体結晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ、ＰＩＢＯ）、ポリカーボネート、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアミドイミドが含まれる。
【００３８】
第２バッファ層は、被覆工程または押出成形工程のような上述した連続的付加工程において付けられている。本明細書で述べているように、被覆工程が滑らかかつ連続的な方法で適用され、継ぎ目のないかつ連続的な層６４を形成することと光ファイバケーブル５０の利点とをもたらすことが望ましい。第２バッファ層は、０．０００５インチ（１２．７μｍ）から０．００５０インチ（１２７μｍ）の範囲にある厚さを有している。また、より具体的には、第２バッファ層は、０．０００７インチ（１７．７８μｍ）から０．００３０インチ（７６．２μｍ）の範囲にある厚さを有している。さらに、第２バッファ層は、０．００８インチ（２０３．２μｍ）から０．００１５インチ（３８．１μｍ）の範囲にある厚さを有している。第２バッファ層に設定された加熱工程は、華氏２８０°から華氏４００°の範囲にある。第２バッファ層は、付加された連続材料層について全体的に継ぎ目がなくなっているが、完全に継ぎ目がない必要はないけれど巻き付けられたテープ材料を用いて形成された第２バッファ層のような従来技術のバッファ層とは対照的に大部分で継ぎ目がない必要がある。
【００３９】
本発明の別の態様において、光ファイバケーブル５０は、スリップ層６６、すなわち潤滑層を用いており、スリップ層６６は、ケーブル５０についてのバッファ挿入力をさらに低減する。具体的には、スリップ層６６は、バッファの周囲に位置付けられている。スリップ層６６は、低表面摩擦フィルムで形成されている。本発明の一実施形態において、スリップ層は、フルオロポリマーまたはポリイミドを含む材料で形成されている。１つの特定の実施形態において、スリップ層６６は、ペンシルバニア州ニュートンにあるPlastomer Technologyから入手可能なＰＴＦＥテープのようなＰＴＦＥテープ材料で形成されている。テープは、バッファ６０の長さに沿って付加されており、バッファを被覆している。
【００４０】
本発明の一形態において、スリップ層６６は、光ファイバケーブル５０の長さに沿って長手方向に重ね合わせることによってまたはタバコのように重ね合わせることによって、バッファ６０の周囲に形成されている。すなわち、テープは、一部のケーブルの構造のように螺旋状に巻き付けられているよりはむしろ、バッファ６０の周囲に長手方向に重ね合わされている。本発明について適切なテープ幅は、例えば約２０％から４０％の重ね比率で、０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）である。スリップ層６６の構造は、螺旋状に巻き付けられたテープ層に存在するように、ケーブルの外層にバッファ及びファイバをスライドさせるまたは入れ子式に嵌まり込ませる運動に対して所定角度に位置付けられたスリップ層にある複数の継ぎ目を排除する。スリップ層６６は、強化部材６８の下で光ファイバケーブルの長さに沿って長手方向に引き抜かれ、バッファ６０と外層６８、７０との間に位置付けられる。一実施形態において、スリップ層は、切削ＰＴＦＥテープ材料で形成されており、厚さが約０．００１インチ（２５．４μｍ）となっている。しかしながら、他のテープ寸法を用いてもよい。例えば、０．１００インチ（２．５４ｍｍ）から０．２５０インチ（６．３５ｍｍ）の範囲にある幅で０．０００５インチ（１２７μｍ）から０．００２インチ（５０．８μｍ）の範囲にある厚さを有する材料を用いてもよい。または、より具体的には、０．１１０インチ（２．７９４ｍｍ）から０．１５０インチ（３．８１ｍｍ）の幅寸法で０．０００５インチ（１２．７μｍ）から０．００１インチ（２５．４μｍ）の範囲の厚さを有する材料を用いてもよい。
【００４１】
切削ＰＴＦＥテープ層がスリップ層６６についての１つの望ましい材料ではあるが、幅狭かつ薄いフィルムへ加工されるような、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＭＦＡ、ＰＴＦＥ及び他の適切なフルオロポリマーのグループからのような他の材料を用いてもよい。Plastomer Technologyに加え、他の材料層は、ロードアイランド州サンダースタウンにあるDeWalによって及びニューヨーク州フーシックフォールズにあるSt. Gobain Performance Plasticsによって供給されている。
【００４２】
再び図２及び図３を参照すると、光ファイバケーブル５０は、光ファイバをさらに保護するために他の層を組み込んでいる。具体的には、ケーブル５０は、バッファ６０及びファイバ５２を囲む強化部材、すなわち強化層６８と、強化部材６８を囲む外側ジャケット７０と、を有している。上述のように、光ファイバケーブル５０が適切なコネクタで終端されそして別のコネクタと結合されると、コネクタによって実現される挿入力は、強化部材６８及び外側ジャケット７０内におけるファイバ５２及びバッファ６０の移動、すなわちバッファ挿入力を必要とする。
【００４３】
強化部材は、ガラス繊維と混合したアラミド繊維を含む織物繊維で形成されている。例えば、アラミド繊維には、DuPontから入手可能なKevlar（登録商標）及び独国ZuchwilのAkzoから入手可能なTwaron（登録商標）が含まれる。適切なガラス繊維または繊維ガラス材料は、ロードアイランド州ウェストグリーンウィッチのConneault Industries及びノースカロライナ州マウントホーリーのAmerican & EFIRD株式会社から入手可能である。強化部材を形成するために、織物編組における総計１６の繊維について、２から１４のアラミド繊維は、２から１４のガラス要素と共に織り込まれる。すべてをアラミド繊維とした織物構造は、発煙性レベルをいくらか低下させることが可能である。本発明の１つの特定の実施形態において、４つのアラミド繊維と１２のガラス繊維とは、既知の技術にしたがって、１６の繊維の織物編組における織物にある。適切な編込み角は、１インチ当たり８から９の横糸である。ロードアイランド州セントラルフォールのWardwell、ドイツのWuppertalにあるHacoba、サウスカルフォルニア州インマンのSteegerまたはニュージャージー州スウェズポロにあるNiehoff Endex North America株式会社からの編組機のような編組装置を用いてもよい。強化部材は、例えば０．００２０インチ（５０．８μｍ）から０．０３２５インチ（８２５．５μｍ）の範囲にある厚さを有する。
【００４４】
外側ジャケット７０は、上述のように、第２バッファ層における発煙性及び毒性の条件に対して、ケーブルの温度条件に適した低い発煙性、可燃性及び毒性の特性を有している。ＰＦＡのようなフルオロポリマー材料を、ジャケット７０を形成するために使用してもよい。第１バッファ層に対する上述した工程のような従来の熱可塑性樹脂の押出成形工程を、外側ジャケットを付加するために使用してもよい。さらに、第２バッファ層に対する上述した工程のような被覆処理は、外側ジャケット７０を形成するために使用されてもよい。押出成形及び被覆に加えて、外側ジャケットを形成するために巻付型テープを使用してもよい。ポリイミド及びＰＴＦＥテープのような巻付型テープは、適切なジャケット規格にしたがって、巻き付けられそして焼結される。本発明の１つの特定の実施形態において、外側ジャケットは、ニューヨーク州オレンジバーグのDaikin America株式会社から入手可能なNeoflon（登録商標）またはDuPontから入手可能なテフロン（登録商標）のような押出ＰＦＡ材料からなる単一の層で形成されている。押出の加熱処理温度は、この材料についてDaikin及びDuPont双方のliteratureから得られる。他の可能性のあるジャケット材料には、ＦＥＰ、ＭＦＡ、ＰＥＥＫ、ＰＢＤＦ、ＥＴＦＥ、ポリウレタン、ポリプロピレン及びポリオレフィンが含まれる。他のジャケットは、例えば０．００５インチ（１２７μｍ）から０．０２０インチ（５０８μｍ）の範囲にある厚さを有している。
【００４５】
本発明の１つの適切なケーブルは、例えばクラッド及び被覆を有するガラスファイバを用いており、２４５μｍまたは０．００９６インチの公称Ｏ．Ｄ．を有している。ファイバを覆うバッファは、延伸ＰＴＦＥからなる第１バッファ層であって約０．０２４９インチ（６３２．４６μｍ）の厚さを有して約０．０３４５インチ（８７６．３μｍ）のＯ．Ｄ．をもたらす第１バッファ層と、ポリイミド材料からなる第２バッファ層であって延伸ＰＴＦＥ上の連続層として被覆され、約０．０００５インチ（１２７μｍ）の厚さを有して約０．０３５０インチ（８８９μｍ）のＯ．Ｄ．をもたらす第２バッファ層と、を有している。切削ＰＴＦＥテープ層は、バッファの周囲に位置付けられており、約０．０００５インチ（１２．７μｍ）の厚さを有して約０．０３５５インチ（９０１．７μｍ）のＯ．Ｄ．をもたらす。次に、約０．０２２５インチ（５７１．５μｍ）の編組は、（Ｏ．Ｄ．約０．０５８０インチ（１．４７３２ｍｍ））のケーブルを囲んでおり、その次に約０．０１５インチ（３８１μｍ）のジャケットがある。このような構造のケーブルは、約０．０７３インチ（１．８５４２ｍｍ）のＯ．Ｄ．をもたらす。例示的なケーブルは、本発明の利点のすべてをもたらすが、本発明は、このような例に限定されない。本発明を逸脱することなく上記範囲内のさまざまな別の厚さを本発明における一連の層に使用することは、当業者に理解されるだろう。
【００４６】
本発明における光ファイバケーブルは、従来の光ファイバケーブルを越える十分な有利点をもたらす。まず、上述のように、本発明は、ケーブルに関連するバッファ挿入力を大幅に低減する。例えば、図４を参照すると、本発明の譲受人であるTensoliteから入手可能な現在の光ファイバケーブルであってBMS-13-17という名の光ファイバケーブルと、本明細書で開示している本発明のケーブルと、の間のバッファ挿入力試験を示す棒グラフが示されている。図示のように、５．３Ｎのバッファ挿入力は、本発明の光ファイバケーブルを用いて約２Ｎのバッファ挿入力まで低減される。バッファ挿入力における６２％の低減が、光ファイバケーブル５０の構造によって実現される。これにより、現在使用可能な従来の光ファイバケーブル技術よりも、より高密度なコネクタを使用しかつ結合することが可能となる。
【００４７】
また、本発明は、光ファイバ及びバッファの構成部材における曲げ／捩れ半径を低減する。好ましくは、光ファイバケーブルがガラスファイバを下るように光を伝達させるため、曲げ及び捩れは、このようなケーブルの使用における重大な問題である。具体的には、指定の曲げ／捩れ半径を超えた場合であっても、物理的に操られかつ曲げられまたは捩られた光ファイバケーブルと適切な光パワーで信号を伝送することができる。本発明は、捩れ抵抗について従来技術を超える大幅な改善をもたらす。実際には、光ファイバケーブル５０は、ケーブルの捩れ抵抗について８倍の改善を示す。図５は、瘤のあるバッファ及びファイバの構成部材を示しており、本発明の新規なケーブルとTensoliteから入手可能な従来のＢＭＳ１３−７１ケーブルとの双方を示している。図６は、改善をグラフで示している。図６に示すケーブルの捩れ抵抗は、ケーブルに特定のサイズのループがケーブルに形成されたときに測定された光パワーによって示すことによって、捩れに対抗するケーブルの能力を示している。図６において、本発明のケーブルは、「本発明」として示されており、きつい直径において大幅な改善を示している。図７は、フランスのパリのNexansから入手可能な欧州規格ＥＮ  ４６４１−１００に記載されているようなタイトなバッファケーブルに対する本発明における構造のケーブルの改善を示している。一般的に、タイトなバッファのケーブルは、曲げ／捩れ半径パラメータが低く、熱衝撃及びサイクル性能が低い。
【００４８】
図７は、捩れ抵抗におけるタイトなバッファのケーブルに対するこの部分的にルーズな構造のケーブルにおける著しい有利点を示している。本発明は、タイトなバッファのケーブルよりも捩れ抵抗において１１５倍の改善をもたらす。また、本発明は、ケーブルの熱衝撃特性において大幅な改善をもたらす。熱衝撃試験は、ケーブルを最大動作温度極値（高温及び低温）にさらし、熱サイクルに起因する光パワーの変化または変化量を測定する。図８を参照すると、上述のように、ＥＮ  ４６４１−１００ケーブルのような従来のタイトなバッファのケーブルに対して、本発明のケーブルの性能において８倍の増加が示されている。ＥＮ  ４６４１−１００ケーブルは、−５５℃の温度露出サイクル中に本発明における０．１０ｄＢの変化に対して約０．８５ｄＢの光パワーの変化を受けるように図８に示されている。
【００４９】
本発明のケーブルは、ケーブルの捩れ抵抗が改善されており、別の保護された環境内においても、光ファイバケーブルの用途において大幅な有利点を提供する。航空電子工学のボックス(avionic box)内の電子環境のような特定の環境では、外側補強部材及びジャケットがケーブルを物理的に保護するために必要ない。そのため、本発明の別の実施形態は、航空宇宙用途に要求されるように低発煙性及びケーブルの低毒性を維持しながら、本発明の捩れ抵抗の大幅な改善をもたらす。
【００５０】
図９は、所望の捩れ抵抗を提供する本発明の別の実施形態を示しており、航空電子工学のボックスのようなさまざまな保護された環境における仕様に適している。図９は、図２及び図３に示す実施形態と同様のケーブルを示している。適切な場合には、同様の参照符号を使用する。ケーブル５１は、コア５４及び適切なクラッド５６を有するファイバ素子を有している。被覆５８は、ガラスファイバをとその構成要素とを囲んでいる。複数層のバッファは、本明細書で述べたように、第１バッファ層６２と、本発明にしたがって構成された連続材料層で形成された第２バッファ層６４と、を有している。ケーブル５１は、スリップ層、または外側強化部材及びジャケットを組み込んでおらず、ケーブルは、このような強化部材及びジャケットが必要でない保護された環境で使用される。本発明の態様におけるケーブル５１は、本明細書で述べたように、捩れ抵抗における大幅な改善をもたらし、また、航空宇宙用途において望ましい機能をもたらす。
【００５１】
本発明において実現されるファイバの曲げ／捩れ半径性能及び熱衝撃伝送の双方が８倍低減することは、従来技術のケーブルでは想定外である。このように、本発明の態様における光ファイバケーブルの改善は、バッファ挿入力の改善を超えて及んでいる。
【００５２】
また、本発明は、さらなる改善をもたらす。本発明のケーブルは、従来のＢＭＳ１３−７１のケーブルよりも、軽量（４．６４ｋｇ／ｋｍに対して４．６ｋｇ／ｋｍ未満）及び小さいＯ．Ｄ．（１．８９ｍｍに対して１．８０ｍｍ）を有する。好ましくは、航空宇宙用途において、空間及び重量は、システムの設計パラメータ内で尊重されており、このため、本発明によって実現されるサイズ及び重量の改善により、ケーブルがこのような航空宇宙用途において特に実用的になる。さらに、小径であることは、さまざまな軍用及び商用のコネクタでケーブルを使用するために非常に重要になっている。
【００５３】
本発明によってもたらされるさらなる改善は、バッファの一部として巻付型のテープを用いる従来の光ファイバケーブルを製造するときに熱処理における不安定さに起因して発生するテープの剥離を解消する。
【符号の説明】
【００５４】
１８，５０，５１  ケーブル，光ファイバケーブル、２０，５２  ファイバ，光ファイバ，ガラスファイバ，中央ガラスファイバ，ファイバ素子，ガラスファイバ素子、２２  バッファ層，内側バッファ層（第１バッファ層）、２４  外側バッファ（第２バッファ層）、２６  切削ＰＴＦＥテープ層，外層、２８  層，外層，強化層（強化部材層）、３０  ジャケット層、６０  バッファ，多層バッファ、６２  ｅＰＴＦＥ層，押出層，第１バッファ層，内側バッファ層、６４  層，連続材料層，第２バッファ層，外側バッファ層、６６  スリップ層，被覆層、６８  外層，強化層，強化部材、７０  ジャケット，外側ジャケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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