(57)【要約】【課題】  光増幅用ファイバとの接続部の最大外径を他の部位と略同様の外径とする光増幅用ファイバの保持構造等を提供する。【解決手段】  ガイド部材６５の中央には、テンションメンバ２９が設けられる。なお、光ケーブル５の接続部においては、それぞれのテンションメンバ２９同士も接続される。光ファイバ３３は、長手方向に複数配置されるガイド部材６５に対して、いわゆるＳＺ配置となるように、周方向の配置を変えるように配置される。なお、光ファイバ３３は、ＳＺ配置ではなく、直線状に配置してもよい。ガイド部材６５に沿って、支持部材７１が直線状に設けられる。支持部材７１は、ガイド部材６５の凹部６７に収容される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルにおける光増幅用光ファイバの保持構造であって、
前記光複合電力ケーブルの長手方向に線状に配置される棒状の支持部材と、
前記支持部材を所定間隔で保持するガイド部材と、
を具備し、
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材に沿って配置され、前記支持部材によって保持されることを特徴とする光増幅用ファイバの保持構造。
【請求項２】
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材の外周に螺旋状に巻き付けられることを特徴とする請求項１記載の光増幅用ファイバの保持構造。
【請求項３】
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材の外周に所定のピッチ配置された保持部材によって、前記支持部材に固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光増幅用ファイバの保持構造。
【請求項４】
前記光増幅用光ファイバおよび前記支持部材は、保護チューブの内部に挿入されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光増幅用ファイバの保持構造。
【請求項５】
光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルであって、
三相の電力ケーブルと、
前記三相の電力ケーブルの外周側の隙間に配置される光ケーブルと、
前記光ケーブルの光ファイバ心線と接続される光増幅用光ファイバと、
を具備し、
前記光複合電力ケーブルの長手方向に線状に配置される棒状の支持部材は、所定間隔でガイド部材によって保持され、
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材に沿って配置され、前記支持部材によって保持されことを特徴とする光複合電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光複合電力ケーブルと、これに用いられる光増幅用ファイバの保持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底ケーブルでは、光複合電力ケーブルを用いることが多くなっている。光複合電力ケーブルを用いることで、電力送電線路の建設と同時に通信回線を確保することができ、光ケーブルの布設コストを低減することができる。光複合電力ケーブルは、例えば、３相交流送電のための３相の電力ケーブルが撚り合わされ、撚り込まれた電力ケーブルの周囲に形成される凹部に光ケーブルが配置される。このように、電力ケーブル同士の空き空間を利用することで、ケーブル全体の外径を大きくすることなく、電力ケーブルと光ケーブルとを複合化することができる。
【０００３】
光ケーブルは、伝送距離が長くなると、伝送ロスによって光強度が低下する。このため、所定長ごとに光を増幅する必要がある。光を増幅するための光増幅器としては、例えばエルビウムなどが添加された光増幅用ファイバに信号光とポンプ光を導入する構造のものがある。
【０００４】
このような、光増幅器は、光複合電力ケーブルのスペースに収容トレイや接続箱などを配置して収容される（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８９１１９号公報
【特許文献２】ＵＳ  ２０１２／００３３９２８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、光増幅用の光ファイバは数ｍ以上の長さが必要なので、最小曲げ半径（通常２０〜３０ｍｍ程度）以上の径に巻回してトレイに収容していた。このため、光増幅用ファイバからなる増幅器が配置される光複合電力ケーブルの接続部は、他の箇所に比較してかなり太くなっていた。すなわち、光複合電力ケーブルの外径を、接続部以外の部分と同等に保つことが困難である。特に、光複合電力ケーブルの断面積が小さい場合には、この問題が顕著になる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、光増幅用ファイバからなる増幅器が配置される光複合電力ケーブルの接続部の外径をより小さくすることが可能な光増幅用ファイバの保持構造等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルにおける光増幅用光ファイバの保持構造であって、前記光複合電力ケーブルの長手方向に線状に配置される棒状の支持部材と、前記支持部材を所定間隔で保持するガイド部材と、を具備し、前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材に沿って配置され、前記支持部材によって保持されることを特徴とする光増幅用光ファイバの保持構造である。
【０００９】
このように、光増幅用ファイバが棒状の支持部材に沿って線状に配置されるため、光増幅用ファイバの接続部の最大外径が大きくなることがなく、ひいては光複合電力ケーブルの接続部も細くすることが可能になる。
また、支持部材により、光増幅用光ファイバの過度な屈曲を防止できると共に、光増幅用光ファイバの断線も防止できる。
【００１０】
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材の外周に螺旋状に巻き付けられてもよい。
【００１１】
このようにすることで、光増幅用ファイバを確実に支持部材に沿って配置することができる。また、光増幅用ファイバの最小曲げ半径を確保することができる。
【００１２】
前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材の外周に所定のピッチ配置された保持部材によって、前記支持部材に固定されてもよい。
【００１３】
このようにすることで、光増幅用ファイバを確実に支持部材に沿って固定することができる。
【００１４】
前記光増幅用光ファイバおよび前記支持部材は、保護チューブの内部に挿入されてもよい。
【００１５】
このようにすることで、光増幅用ファイバを確実に支持部材に沿って配置することができるとともに、光増幅用ファイバを保護することができる。
【００１６】
第２の発明は、光ケーブルが電力ケーブルに複合されてなる光複合電力ケーブルであって、三相の電力ケーブルと、前記三相の電力ケーブルの外周側の隙間に配置される光ケーブルと、前記光ケーブルの光ファイバ心線と接続される光増幅用光ファイバと、を具備し、前記光複合電力ケーブルの長手方向に線状に配置される棒状の支持部材は、所定間隔でガイド部材によって保持され、前記光増幅用光ファイバは、前記支持部材に沿って配置され、前記支持部材によって保持されことを特徴とする光複合電力ケーブルである。
【００１７】
このような支持部材を光複合電力ケーブルに用いることで、光増幅用ファイバの配置された接続部の最大外径を他の部位と略同一の外径とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光増幅用ファイバを収容することで、光複合電力ケーブルの接続部が太くなるのを抑制できる光増幅用ファイバの保持構造等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】光複合電力ケーブル１を示す断面図。
【図２】（ａ）光ケーブル５を示す断面図、（ｂ）は光ケーブル５ａを示す断面図。
【図３】光増幅器６３近傍の構成を示す概略図。
【図４】ガイド部材６５と保護チューブ６９の配置を示すであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】支持部材７１に光増幅用光ファイバ３３ｃを保持部材７３で固定した状態を示す図。
【図６】支持部材７１に光増幅用光ファイバ３３ｃを螺旋状に配置した状態を示す図。
【図７】保護チューブ６９内に光増幅用光ファイバ３３ｃを配置した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す光複合電力ケーブル１は、主に、電力ケーブル３、光ケーブル５、押えテープ２１、座床テープ２３、鎧装２５、外被２７等から構成される。
【００２１】
電力ケーブル３は、中心から、導体７、内部半導電層９、絶縁層１１、外部半導電層１３、シールド層１５、座床テープ１７が設けられる。３本の電力ケーブル３は撚り合わされ、３本の全体を覆うように、押えテープ２１と座床テープ２３が巻きつけられる。座床テープ２３の外周には、鎧装２５が設けられ、最外周に外被２７が設けられる。
【００２２】
撚り込まれた電力ケーブル３の外側に形成される谷間のスペースには、光ケーブル５が配置され、さらに介在１９が充填されている。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、光ケーブル５は、テンションメンバ２９、光ファイバ心線３３、スペーサ３５、シース３９、鉛被４１、座床テープ４３等から構成される。光ケーブル５は、スロット型の光ケーブルである。
【００２４】
光ケーブル５の中心には、テンションメンバ２９が配置される。テンションメンバ２９は、光ケーブル５の張力を受けもつ部位である。テンションメンバ２９の外周には、スペーサ３５が設けられる。スペーサ３５の外周には、複数の凹部３１（スロット）が設けられる。それぞれの凹部３１には、光ファイバ心線３３が配置される。
【００２５】
なお、光ファイバ心線３３は、複数の光ファイバ芯線を平行に並べたテープ心線であってもよい。スペーサ３５および光ファイバ心線３３の外周は、押さえ巻き３７が巻きつけられ、さらにシース３９で被覆される。シース３９の外周には、鉛被４１が設けられ、最外周に座床テープ４３が巻きつけられる。このように、光ケーブル５は周方向に複数の光ファイバ心線３３が配置される。
【００２６】
なお、本発明では、スロット型の光ケーブル５に代えて図２（ｂ）に示すルースチューブ型の光ケーブル５ａを用いることもできる。光ケーブル５ａは、中心にテンションメンバ２９が設けられ、テンションメンバ２９の外周にルースチューブ４５およびフィラー４７が設けられる。ルースチューブ４５の内部には、複数の光ファイバ心線３３がジェリー等とともに収容される。必要なルースチューブ４５の本数を配置して余った空間にはフィラー４７が設けられる。すなわち、フィラー４７は、ルースチューブ４５と適宜置き換えることができる。ルースチューブ４５およびフィラー４７の外周には、補強材４９、ラッピング５１、インナーシース５３、鉛シース５５、アウターシース５７が設けられる。
【００２７】
このように、本発明では、いずれの形態の光ケーブルも適用可能である。なお、光ケーブル５、５ａのそれぞれの断面形態は、図示した例に限られず、光ファイバ心線３３を有する公知の光ケーブルであればいずれも適用可能である。以下の説明では、光ケーブル５を用いた例について説明する。
【００２８】
これら光ケーブル５の接続部には、図３に示すように、一部に光増幅器６３が接続される。光増幅器６３は、光カプラ６１、光増幅用光ファイバ３３ｃ等から構成される。前記光ケーブル５には、信号光用光ファイバ３３ａとポンプ光用光ファイバ３３ｂが収容されており、これらは光カプラ６１を介して光増幅用光ファイバ３３ｃの一端に接続されている。光増幅用光ファイバ３３ｃの他端には、他方の光ケーブル５の信号光用光ファイバ３３ａに接続されている。なお、各ファイバ同士は融着によって接続され、それぞれの接続部は、融着補強部５９によって補強される。
【００２９】
光増幅用光ファイバ３３ｃは、例えば、エルビウムなどの希土類元素が添加された光ファイバである。エルビウムが添加された光増幅用光ファイバ３３ｃに、一方の光ケーブル５のポンプ光用光ファイバ３３ｂと信号光用光ファイバ３３ａから、ポンプ光と信号光が入射すると、励起状態のエルビウムイオンが誘導放出を起こし信号光の強度が増幅され、他方の光ケーブル５の信号光用光ファイバ３３ａに出射する。
【００３０】
なお、接続されるそれぞれの光ケーブル５の他の光ファイバ心線３３同士は、それぞれ直接接続される。光ファイバ心線３３同士の接続部にも、融着補強部５９が設けられる。
【００３１】
次に、光増幅用光ファイバ３３ｃについて詳細に説明する。図４は、図３のＡ部の具体的な構造を示す図で、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。光ファイバ心線３３等（光複合電力ケーブル１）の長手方向には、複数のガイド部材６５が配置される。図４（ｂ）に示すように、ガイド部材６５は、外周部に複数の凹部６７を有する。それぞれの凹部６７には、光ファイバ心線３３が配置される。
【００３２】
ガイド部材６５の中央には、光ケーブル５から引き出されたテンションメンバ２９が挿通されている。なお、光ケーブル５、５の接続部においては、それぞれのテンションメンバ２９、２９同士も接続される。図４（ａ）に示すように、ガイド部材６５は長手方向に複数配置されている。光ファイバ心線３３は、長手方向に複数配置されるガイド部材６５に対して、周方向の配置がそれぞれ変わるように掛け渡される。光ファイバ心線３３は、例えば、いわゆるＳＺ配置になっている。なお、光ファイバ心線３３は、ＳＺ配置ではなく、直線状に配置してもよい。
【００３３】
ガイド部材６５に沿って、支持部材７１が直線状に設けられる。支持部材７１は、ガイド部材６５の凹部６７に収容される。
【００３４】
図５は、支持部材７１の詳細を示す斜視図である。支持部材７１は、金属製またはＦＲＰなどの剛性を有しかつ屈曲可能な棒状部材である。支持部材７１の外周には、支持部材７１に沿って光増幅用光ファイバ３３ｃが配置される。また、光増幅用光ファイバ３３ｃは、所定の間隔で保持部材７３によって支持部材７１に固定される。なお、保持部材７３は、例えば熱収縮チューブなどを使用することができる。このように、光増幅用光ファイバ３３ｃは、支持部材７１の剛性によって、過剰な曲げ等が抑制される。
【００３５】
以上、本実施の形態によれば、光増幅用光ファイバ３３ｃを直線状に配置したので、従来のように巻回してボックスに収容する場合に比較して、細長い場所に配置できる。このため、光増幅器６３の外径を小さくできる。したがって、光電力複合ケーブルの接続部が光増幅器６３を設置することにより太くなるのを抑制でき、他の部位と略同じ外径とすることも可能になる。また、支持部材７１の剛性によって、光増幅用光ファイバ３３ｃがその最小曲げ半径より小さく屈曲されることを防止できる。また、支持部材７１により光増幅用光ファイバ３３ｃが機械的に補強されているので、光増幅用光ファイバ３３ｃを光複合電力ケーブルに取り付ける際に光増幅用光ファイバ３３ｃが断線するなどの事故も防止できる。
また、保持部材７３によって、光増幅用光ファイバ３３ｃが支持部材７１に間隔をおいて固定されているから、固定部以外の箇所では光増幅用光ファイバ３３ｃが支持部材７１とは離隔可能で、支持部材７１の変形が光増幅用光ファイバ３３ｃに及ぼす影響を緩和できる。
【００３６】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、光複合電力ケーブル１と同様の構成については、図１〜図３と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
図６に示す例では、保護チューブ６９を用いずに、光増幅用光ファイバ３３ｃが支持部材７１の外周に長ピッチで螺旋状に巻きつけられて構成される。光増幅用光ファイバ３３ｃの巻きピッチは、光増幅用光ファイバ３３ｃの許容される曲げ半径に応じて設計される。すなわち、光増幅用光ファイバ３３ｃの最少曲げ半径よりも曲げ半径が大きくなるように、螺旋状に巻きつけられる。
【００３８】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、光増幅用光ファイバ３３ｃが、保持部材７３を用いなくても、支持部材７１に固定することができ、また、支持部材７１の変形が光増幅用光ファイバ３３ｃに及ぼす影響を緩和することもできる。また、同一長さの光増幅用光ファイバ３３ｃを直線状に配置する場合と比較して、螺旋状に巻き付ける分だけ、支持部材７１の長さを短くすることができる。
【００３９】
＜実施形態３＞
次に、第３の実施の形態について説明する。図７に示す例では、保護チューブ６９の内部に、棒状の支持部材７１と光増幅用光ファイバ３３ｃが収容される。保護チューブ６９は、例えばシリコン樹脂等の柔軟な素材で構成される。
【００４０】
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、保護チューブ６９が設けられるため、光増幅用光ファイバ３３ｃは、確実に支持部材７１に沿って保持される。このため、内部の光増幅用光ファイバ３３ｃを確実に保護することができる。
【００４１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４２】
たとえば、前記実施形態では、支持部材７１を直線状に配置した例を説明したが、光増幅用光ファイバ３３ｃの強度を補う作用効果を発揮できるのであれば、支持部材７１は緩やかに曲がるように配置されていても良い。
また、支持部材７１に光増幅用光ファイバ３３ｃを螺旋状に巻きつけた状態で、保持部材７３を設けてもよく、保護チューブ６９を設けてもよい。このように、本発明では、前述した構成をそれぞれ組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１………光複合電力ケーブル
３………電力ケーブル
５………光ケーブル
７………導体
９………内部導電層
１１………絶縁層
１３………外部半導電層
１５………シールド層
１７………座床テープ
１９………介在
２１………押えテープ
２３………座床テープ
２５………鎧装
２７………外被
２９………テンションメンバ
３１………凹部
３３………光ファイバ心線
３３ａ………信号光用光ファイバ心線
３３ｂ………ポンプ光用光ファイバ心線
３３ｃ………光増幅用光ファイバ心線
３５………スペーサ
３７………押さえ巻き
３９………シース
４１………鉛被
４３………座床テープ
４５………ルースチューブ
４７………フィラー
４９………補強材
５１………ラッピング
５３………インナーシース
５５………鉛シース
５７………アウターシース
５９………融着補強部
６１………光カプラ
６３………光増幅器
６５………ガイド部材
６７………凹部
６９………保護チューブ
７１………支持部材
７３………保持部材
【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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