(57)【要約】本発明の光ファイバリボン（１０）は、光ファイバに接触する主マトリックス内に縦軸方向に沿って平面状に配列された複数の光ファイバを有し、細長い構造体を形成する。本発明の一実施例によれば、主マトリックスは非均一の厚さ例えば球根形状の端部を有する。本発明の光ファイバリボンは、それに接触する副マトリックス（４５）を有する。前記副マトリックスは不均一な厚さを有し、リボンをサブユニット（５１，５２）に分離するのを補助する優先的裂け目部分を具備した光ファイバリボンを提供する。本発明の他の実施例では、サブユニットユニットに分離するのを補助する凹部部分を有する副マトリックスを有するサブユニット具備する光ファイバリボンを有する。
2005528639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平状に配列された複数の光ファイバと、
前記複数の光ファイバに接触し、縦軸に沿って前記複数の光ファイバの間の相対的移動を阻止して、細長い構造体を形成する主マトリックスであって、第１端部分と中央部分とを有し、不均一な厚さの断面を有する前記主マトリックスとを有し、
前記第１端部分は、球根の形状を有し、
前記球根の形状は、ある厚さを有し、
前記中央部分は、ある厚さを有し、
前記第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【請求項２】
前記主マトリックスは、ある厚さの第２端部分を有し、
前記第２端部分の厚さは、中央部分の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項３】
前記第１端部分の厚さは、中央部分の厚さよりも５μｍ以上大きい、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項４】
前記主マトリックスの一部に接触する副マトリックスをさらに有し、
前記副マトリックスは、第１端部分に隣接する場所に最小厚さを有する、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項５】
前記光ファイバリボンは、第１サブユニットであり、
前記第１サブユニットは、第２サブユニットと平面をなすよう整合され、
前記第１と第２のサブユニットは、副マトリックスに接触するそれぞれの部分を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項６】
前記第２サブユニットは、不均一な厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項５記載の光ファイバリボン。
【請求項７】
所定のモジュラスを有し、前記主マトリックスの一部に接触する副マトリックスをさらに有し、
前記主マトリックスは、所定のモジュラスを有し、
前記副マトリックスのモジュラスは、前記主マトリックスのモジュラスとは異なる、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項８】
少なくとも１個の所定の材料特性を有し、前記主マトリックスの一部に接触する副マトリックスをさらに有し、
前記主マトリックスは、少なくとも１個の所定の材料特性を有し、
前記副マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性は、前記主マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性とは異なる、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項９】
前記光ファイバリボンは、副マトリックスを有しそれに接触するサブユニットであり、
前記副マトリックスは、局部的最小厚さを有し、
前記サブユニットは、前記局部的最小厚さの近傍で半径を有し、
前記副マトリックスは、前記局部的最小厚さに隣接する場所で半径を有し、
前記サブユニットの半径は、副マトリックスの半径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバリボン。
【請求項１０】
前記局部的最小厚さは、５μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項９記載の光ファイバリボン。
【請求項１１】
複数の光ファイバを含む第１サブユニットであって、前記複数の光ファイバは、第１の主マトリックスにより包囲され、前記主マトリックスの断面は、不均一な厚さを有する第１サブユニットと、
複数の光ファイバを含む第２サブユニットであって、前記複数の光ファイバは、第２の主マトリックスにより包囲されている第２サブユニットと、
前記第１サブユニットと第２サブユニットの一部に接触する副マトリックスとを有し、
前記副マトリックスは、一対の対向する平坦な平面状表面を与える寸法であり、
前記副マトリックスは、前記第１サブユニットの不均一な厚さに隣接する場所で局部的最小厚さを有し、
前記第１サブユニットと前記第２サブユニットとを分離する作業時、前記副マトリックスは、局部的最小厚さに隣接する場所で割れ目が入る、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【請求項１２】
前記第２の主マトリックスは、不均一な厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１３】
前記第１サブユニットは、球根形状を有する第１端部分を有する、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１４】
前記第１サブユニットは、第１端部分と第２端部分とを有し、前記第１端部分と第２端部分とは球根形状を有する、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１５】
前記第１サブユニットは、第１端部分と中央部分と第２端部分とを有し、
前記第１端部分は、所定の厚さを有し、
前記中央部分は、所定の厚さを有し、
前記第２端部分は、所定の厚さを有し、
前記第１と第２端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１６】
前記副マトリックスは、少なくとも１個の所定の材料特性を有し、
前記第１の主マトリックスは、少なくとも１個の所定の材料特性を有し、
前記副マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性は、前記第１の主マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性とは異なる、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１７】
前記第１サブユニットは、前記局部的最小厚さに隣接する場所で半径を有し、
前記副マトリックスは、前記局部的最小厚さの近傍で半径を有し、
前記第１サブユニットの半径は、前記副マトリックスの半径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバリボン。
【請求項１８】
前記局部的最小厚さは、５μｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１７記載の光ファイバリボン。
【請求項１９】
第１群の光ファイバを有する第１サブユニットであって、前記第１群の光ファイバが第１の主マトリックスに接触し、前記第１の主マトリックスが第１端部分を有する第１サブユニットと、
第２群の光ファイバを有する第２サブユニットであって、前記第２群の光ファイバが第２の主マトリックスに接触し、前記第２の主マトリックスが第１端部分を有する第２サブユニットと、有し、
前記第１サブユニットと第２サブユニットは、面に沿って整合され、
前記第１と第２のサブユニットの一部に接触し不均一な厚さの断面を有する副マトリックスを更に有し、
前記副マトリックスは、凹み部分を有し、前記凹み部分は、第１サブユニットの第１端部分と第２サブユニットの第１端部分との間のインターフェースに隣接し、前記凹み部分は、優先的な引き裂き部分を規定する、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【請求項２０】
前記凹み部分は、２００μｍ以上の幅を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２１】
前記凹み部分は、６００μｍ未満の幅を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２２】
前記第１サブユニットは、不均一な厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２３】
前記第１サブユニットの第１端部分は、球根形状を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２４】
前記第１サブユニットは中央部分を有し該中央部分は厚さを有し、前記第１サブユニットの第１端部分は厚さを有し、該第１サブユニットの第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２５】
前記第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも５μｍ以上大きい、
ことを特徴とする請求項２４記載の光ファイバリボン。
【請求項２６】
前記第１サブユニットは、前記副マトリックスの局部的最小厚さに隣接する場所に半径を有し、
前記副マトリックスは、前記局部的最小厚さに隣接する場所に半径を有し、
前記第１サブユニットの半径は、前記副マトリックスの半径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項２４記載の光ファイバリボン。
【請求項２７】
前記第１サブユニットは、不均一な厚さの断面を有し、
前記第２サブユニットは、不均一な厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２８】
前記第１サブユニットの第１端部分は、球根形状を有し、
前記第２サブユニットの第１端部分は、球根形状を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項２９】
前記第１サブユニットは、均一の厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項３０】
前記第１サブユニットは、均一の厚さの断面を有し、
前記第２サブユニットは、均一の厚さの断面を有する、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項３１】
前記凹み部分は、前記インターフェースを中心にしている、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項３２】
前記凹み部分は、前記インターフェースからずれている、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項３３】
前記ずれ量は、１２５μｍから３００μｍの範囲である、
ことを特徴とする請求項３２記載の光ファイバリボン。
【請求項３４】
前記副マトリックスは、少なくとも１個の所定の材料特性を有し、
前記第１サブユニットの主マトリックスは、少なくとも１個の所定の材料特性を有し、
前記副マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性は、前記主マトリックスの少なくとも１個の所定の材料特性とは異なる、
ことを特徴とする請求項１９記載の光ファイバリボン。
【請求項３５】
扁平状に配列された複数の光ファイバと、
第１端部分と、第２端部分と、中央部分とを有する主マトリックスであって、            前記複数の光ファイバに接触し、前記複数の光ファイバの間の軸方向に沿った相対的移動を阻止し、不均一な厚さの断面を有し、前記第１端部分は、厚さを有し、前記中央部分は、厚さを有し、前記第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい主マトリックスと、を有する、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【請求項３６】
複数の光ファイバを有する第１サブユニットであって、前記複数の光ファイバが第１の主マトリックスにより包囲された第１サブユニットと、
複数の光ファイバを有する第２サブユニットであって、前記複数の光ファイバが第２の主マトリックスにより包囲されている第２サブユニットと、
前記第１と第２のサブユニットの一部に接触する副マトリックスであって、少なくとも１つの平面状表面を有しする副マトリックスと、
前記第１サブユニットの第１端部分と、第２サブユニットの第１端部分との間に形成されたインターフェースと、
前記インターフェースを通り、前記副マトリックスの平面状表面に直交するインターフェース軸と、
前記副マトリックス内に配置された少なくとも２個の凹み部分であって、前記インターフェース軸の対向する側にある少なくとも２個の凹み部分とを有する、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【請求項３７】
前記少なくとも２個の凹み部分は、前記インターフェース軸を中心に対称に配置されている、
ことを特徴とする請求項３６記載の光ファイバリボン。
【請求項３８】
第１の主マトリックスにより包囲された複数の光ファイバを有する第１サブユニットと、
第２の主マトリックスにより包囲された複数の光ファイバを有する第２サブユニットと、
前記第１と第２のサブユニットの一部に接触し、少なくとも１つの平面状表面を有する副マトリックスと、
前記第１サブユニットの第１端部分と、第２サブユニットの第１端部分との間に形成されたインターフェースと、
前記インターフェースを通り、前記副マトリックスの平面状表面に直交するインターフェース軸と、
前記副マトリックス内に配置された少なくとも１個の凹み部分であって、前記インターフェース軸を中心に対称に配置されている前記少なくとも１個の凹み部分と、を有する、
ことを特徴とする光ファイバリボン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバリボンに関し、特に、光ファイバリボンをサブユニットに分割できる不均一な形状および／または優先的な引き裂き部分を有する光ファイバリボンに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバリボンは、光学信号（例えば、音声、画像および／またはデータ情報）を送信する光ファイバのような光導波路を含む。光ファイバリボンを用いた光ファイバケーブルは、比較的高い光ファイバ実装密度を有する。光ファイバリボンの構成は、通常２つの大きなカテゴリに分けることができる。すなわち、光ファイバリボンがサブユニットを有するものと有しないものとである。サブユニットを有する光ファイバリボンの構成は、例えば、少なくとも１本の光ファイバを有する第１サブユニットとそれと同様な構成の第２サブユニットとを主マトリックスが包囲し、それらを更に副マトリックスが接触しおよび／または収納（カプセル化）している。これに対しサブユニットを具備しない光ファイバリボンは、単一のマトリックス材料により包囲される複数の光ファイバリボンを有する。
【０００３】
光ファイバリボンと、例えば補強部材とジャケットを具備するマイクロケーブルとを混同してはならない。例えば、米国特許第５，６７３，３５２号明細書は、コア構造体とジャケットとを有するマイクロケーブルを開示している。コア構造体は、少なくとも１本の光ファイバが長手方向に延びる複数の補強部材の間に配置され、それらが両方ともバッファ材料内に埋設されることが要件である。ジャケットは、コア構造体を保護し、その材料は、バッファ材料に良好に接着することおよび耐剥ぎ取り特性が良好なものが選択される。さらにまた、補強部材は、光ファイバの直径よりも大きな直径を有することが必要であり、これによりケーブルにかかる破壊力を吸収している。
【０００４】
他方、光ファイバリボンは、比較的高い光ファイバ実装密度を達成するために、略平面状（扁平）のアレイに配置された複数の隣接する光ファイバを有する。サブユニットを有しない光ファイバリボンは、作業者にとって問題がある。例えば、光ファイバリボンを光ファイバサブセットに分離する際、作業者は高価な精密な工具を使用しなければならない。さらにまた、コネクタに接続／スプライスする手順は、光ファイバのさまざまなサブセットに対し、特殊なスプライスと密封する装置／工具の在庫を必要とする。作業者が光ファイバリボンをサブセットに手作業で、あるいは精度が足りないツール（工具）を用いて分離しようとすると、迷い出た光ファイバおよび／または光ファイバに対する損傷が発生する。迷い出た光ファイバは、光ファイバリボンをコネクタに接続すること、組織だって並べること、引き剥ぐこと、および繋ぐことに関し、問題を生じさせることがある。さらにまた、光ファイバの損傷は好ましくなく、光ファイバが意図した目的のために機能しないようになることがある。
【０００５】
しかし、サブユニットを用いずに光ファイバリボンを分離するのを助けるような光ファイバリボンの構造も存在する。例えば、米国特許第５，９８２，９６８号明細書は、光ファイバリボンの長手方向に沿って延びるマトリックス材料内にＶ字型の応力集中部分を有する均一の厚さの光ファイバリボンを必要としている。Ｖ字型の応力集中部は、光ファイバリボンの平面状の表面の上に互い交差して配置され、これにより光ファイバリボンをサブセットに分離するのを補助している。しかし、米国特許第５，９８２，９６８号明細書は、より幅の広い光ファイバリボンを必要とするが、その理由は、追加のマトリックス材料を、分離後、光ファイバが迷いでないようにＶ字型の応力集中部近傍にある光ファイバに隣接させて配置する必要があるからである。幅の広いリボンは、より多くのマトリックス材料を必要とし光ファイバの実装密度を低下させる。上記特許の別の実施例は、光ファイバの平面性のような形状制御を改善するために、光ファイバの周囲に第１のマトリックス材料の薄い層を形成することが必要である。その後、Ｖ字型の応力集中部を、第１のマトリックス材料の上に形成された第２のマトリックスに形成し、これにより応力集中部でのサブセットの分離を可能としている。
【０００６】
分離可能な光ファイバリボンの別の実施例が米国特許第５，９７０，１９６号明細書に開示されている。より具体的には、米国特許第５，９７０，１９６号明細書は、光ファイバリボンの平面状表面の対向する側に互いに交差して配置されるＶ字型のノッチ内に配置される一対の除去可能な部分を必要とする。この除去可能な部分は、光ファイバリボンを、Ｖ字型のノッチの場所でのサブセットへの分離を容易にするために、光ファイバリボンの隣接する内部の光ファイバの間に配置される。この除去可能な部分は、光ファイバリボンの平面状の表面と面一になっているか、あるいはそこから突出している。これら公知の光ファイバリボンは、いくつかの欠点がある。例えば、それらは製造するに際し、コスト高で難しい作業である。さらにまた、動作の観点からすると、Ｖ字型の応力集中部および／またはＶ字型のノッチは、光ファイバリボンの頑強さに悪影響を及ぼすかおよび／または光ファイバにマイクロベンディング損失を発生させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
分離を補助するためにサブユニットを採用する光ファイバリボンは、これらの問題に遭遇しないが、また別の問題がある。副マトリックス内にカプセル化されるサブユニットを採用する従来の光ファイバリボン１を図１に示す。サブユニットを有する光ファイバリボンは、いくつかの利点がある。例えば、より分離し易いこと、あるいは光ファイバのはみだしを回避できる点である。特に光ファイバリボン１は、主マトリックス５内にカプセル化された光ファイバ３を有する一対の従来のサブユニット２を有し、それらが副マトリックス４内にその後カプセル化される。主マトリックス５の厚さＴ１は、連続し均一である。同様に、サブユニット２の平面状部分をカバーする副マトリックス４の厚さｔ１も連続し均一である。例えば、サブユニット２は、３１０μｍの全体的に均一な厚さＴ１を有する主マトリックス５内に配置された６本の２５０μｍの光ファイバ３を有し、副マトリックス４は、３３０μｍの厚さＴ２を有する光ファイバリボンの外形に対し、１０μｍの厚さｔ１を有している。
【０００８】
しかし、従来の光ファイバリボン１には欠点がある。関心事は、例えば、手作業でサブユニット２を分離する際にウィングＷが形成される（図１）可能性があることである。ウィングＷは、例えば、共通のマトリックスである副マトリックス４とサブユニットのマトリックスである主マトリックス５との間の十分な接着性の欠如および／または分離作業の際の副マトリックスのランダムな割れによって生じる。ウィングＷが存在することにより、例えば、作業者による光ファイバリボンをまとめること、コネクタへの接続、剥ぎ取りおよび／または接続作業に悪影響を及ぼす。さらにまた、ウィングＷは、リボンの識別用マーキング、あるいはリボン取り扱いツール（例えば、加熱ストリッパ（thermal strippers）、スプライス・チャック（splice chucks）および溶融スプライサ（fusion splicers））とサブユニットとの適合性に問題を引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、主マトリックスを具備した、平面状に配列された複数の光ファイバを有する光ファイバリボンに関する。この主マトリックスは、前記複数の光ファイバに接触し、長手方向軸線に沿って前記複数の光ファイバの間の相対的移動を阻止して、細長い構造体を形成する。前記主マトリックスは、第１端部分と中央部分とを有する不均一な厚さの断面を有する。前記第１端部分は、ある厚さを有する球根の形状を有し、前記中央部分は、ある厚さを有し、前記第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい。
【００１０】
本発明は、更に、第１サブユニットと、第２サブユニットと、副マトリックスとを有する光ファイバリボンに関する。前記第１サブユニットは、不均一な厚さを有する第１主マトリックスに包囲された複数の光ファイバを含む。前記第２サブユニットは、第２の主マトリックスにより包囲された複数の光ファイバを含む。副マトリックスは、前記第１サブユニットと第２サブユニットの一部に接触し、一対の対向する平坦な平面状表面を与えるような寸法である。前記副マトリックスは、前記第１サブユニットの不均一な厚さに隣接する場所で局部的最小厚さを有し、前記サブユニットを分離する作業の間、前記副マトリックスは、局部的最小厚さに隣接する場所で割れ目が入る。
【００１１】
本発明は、第１サブユニットと、第２サブユニットと、副マトリックスとを有する光ファイバリボンでもある。前記第１サブユニットは、第１端部分を有する第１の主マトリックスに接触する第１群の光ファイバを有する。前記第２サブユニットは、第１端部分を有する第２の主マトリックスに接触する第２群の光ファイバを有する。前記第１サブユニットと第２サブユニットは、面に沿って整合され、第１と第２のサブユニットの一部に接触する副マトリックスを有する。前記副マトリックスは、不均一な厚さの断面と凹み部分を有する。前記凹み部分は、第１サブユニットの第１端部分と第２サブユニットの第１端部分との間のインターフェースに隣接する。前記凹み部分が、優先的な引き裂き部分を規定する。
【００１２】
本発明は、縦軸方向に沿って、複数の光ファイバに接触し、その間の相対的移動を阻止する主マトリックスを有する、扁平に配列された複数の光ファイバを有する光ファイバリボンである。前記主マトリックスは、不均一な厚さの断面を有する第１端部分と、第２端部分と、中央部分とを有する。前記第１端部分の厚さは、前記中央部分の厚さよりも大きい。
【００１３】
本発明は、第１サブユニットと、第２サブユニットと、副マトリックスとを有する光ファイバリボンでもある。前記第１サブユニットは、第１の主マトリックスに包囲される複数の光ファイバを有する。前記第２サブユニットは、第２の主マトリックスに包囲される複数の光ファイバを有する。副マトリックスは、前記第１と第２のサブユニットの一部に接触し、少なくとも１個の平面状表面を有する。インターフェースが、前記第１サブユニットの第１端部分と、第２サブユニットの第１端部分との間に形成される。前記インターフェースは、前記インターフェースを通り、前記副マトリックスの平面状表面に直交するインターフェース軸を有する。前記副マトリックスは、少なくとも２個の凹み部分を、前記インターフェース軸の対向する側に有する。
【００１４】
更に、本発明は、第１サブユニットと、第２サブユニットと、副マトリックスとを有する光ファイバリボンでもある。前記１サブユニットは、複数の光ファイバを有し、前記複数の光ファイバは、第１の主マトリックスにより包囲されている。前記第２サブユニットは、第２の主マトリックスにより包囲された複数の光ファイバを有する。前記副マトリックスは、前記第１と第２のサブユニットの一部に接触し、少なくとも１つの平面状表面を有する。前記インターフェースは、前記第１サブユニットの第１端部分と、第２サブユニットの第１端部分との間に形成される。インターフェース軸は、前記インターフェースを通り、前記副マトリックスの平面状表面に直交する。前記副マトリックスは、前記インターフェース軸に対称に配置されている少なくとも１個の凹み部分を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２には、本発明の光ファイバリボン１０が開示されている。光ファイバリボン１０（以下、単に「リボン」とも称する）は、ほぼ平面状に配列された複数の光学導波路（例えば、光ファイバ１２）を有し、主マトリックス１４が細長い構造体を形成している。光ファイバリボン１０は、例えば、スタンドアロンのリボン、リボンスタックの一部、あるいはリボンのサブユニットとして用いることができる。主マトリックス１４は、通常光ファイバ１２に接触し、光ファイバ１２をカプセル化（包み込んで）いる。これにより、処理および取り扱い等に丈夫な構造体を提供している。主マトリックス１４は、通常細長い構造体の中に、隣接する光ファイバをまとめて固定しており、これにより、その間の相対的移動を阻止している。主マトリックス１４は、第１端部分１４ａと中央部分１４ｂと第２端部分１４ｃとを有する。さらに、主マトリックス１４は、均一でない厚さの断面を有する。
【００１６】
この実施例においては、第１端部分１４ａは厚さＴaを、第２端部分１４ｃは厚さＴcを有し、これらは、中央部分１４ｂの厚さＴbよりも両方とも大きい。例えば、厚さＴaは、厚さＴbよりも約５μｍ以上大きいが、しかし、他の適宜の寸法も用いることができる。より具体的には、第１端部分１４ａ、第２端部分１４ｃは、両方ともほぼ球根形状を有するが、他の適宜の形状も、例えば、角張った形状あるいは楕円形状も用いることができる。本明細書において、「球根状形状」とは、リボンの端部がリボンの中央部の最大厚さよりも大きな厚さを有することを意味する。好ましくは、最大厚さは、エッジファイバ１２ａに隣接する部分であり、一般的には、通常マトリックスの端部から１本の光ファイバの直径までの約２分の１の範囲ｒにある。しかし、他の適宜の範囲も用いることができる。
【００１７】
本発明を、製造工程の変動により、断面の表面に渡ってアンジュレーション（波打ち状態）を有する従来の光ファイバリボンと混同してはならない。これらのアンジュレーションによる従来のリボンの厚さの変動は、所定の形状ではなく、任意の場所に発生する。例えば、従来のリボンの厚さを断面に渡って任意の場所で、３１０±３μｍのことがあるが、一方、本発明のリボンは、分離の性能を補助するために所定の場所で、増減する不均一な厚さを有する。
【００１８】
本発明の一実施例においては、光ファイバ１２は、複数本のシングルモード光ファイバであるが、他の種類の光ファイバの構成も用いることができる。例えば、光ファイバ１２は、マルチモード（multi-mode）ファイバ、ピュアモード（pure-mode）ファイバ、エルビウムドープ（erbium doped）ファイバ、偏光維持（polarization-maintaining）ファイバであり、他の適宜の種類の導波路および／またはその組み合わせが含まれる。例えば、各光ファイバ１２は、光を伝搬するよう動作するシリカベースのコアを有し、このコアが、このコアの屈折率よりも低い屈折率を有するシリカベースのクラッド層により包囲されている。さらに、１つあるいは複数のコーティング層が光ファイバ１２に形成される。例えば、柔らかい第１コーティング層がクラッド層を包囲し、それより堅い第２コーティング層が、第１コーティング層を包囲する。このコーティング層は、インクのような識別手段あるいは他の適宜の識別子および／または識別子の除去を阻止するような抗剥離剤を含むこともできる。しかし、本発明のリボンで使用される光ファイバは、略緊密なバッファ層（tight-beffered）で保護されていない。適宜の光ファイバは、ニューヨーク州コーニングのコーニング・インコーポレイティド（Corning Incorporated）社から市販されている。
【００１９】
主マトリックス１４は、例えば、輻射線硬化材料あるいはポリマー材料であるが、他の適宜の材料も用いることができる。当業者に公知なように、輻射線硬化材料は、所定の輻射波長で照射されると、液体から固体に遷移する。硬化する前に、輻射線硬化材料は、例えば、液体モノマー、アクリレート官能基のオリゴマー「バックボーン」（oligomer "backbone"）、フォトイニシエータ（photoinitiator）、あるいは他の添加剤のような調剤の混合物を含む。一般的に、フォトイニシエータは、輻射源から輻射されるエネルギーを吸収し、反応種に断片化し、その後、モノマーとオリゴマーの重合化／硬化反応を開始させる。一般的に、照射した結果として、クロスリンクの硬化した固体ネットワークがモノマーとオリゴマーとの間に形成され、これが、退性要素（fugitive conponents）を含む。別の言い方をすると、フォトイニシエータは、流体マトリックスをモジュラス特性（modulus characteristics）を有する固体フィルムへの硬化を促進するような化学反応を開始させる。
【００２０】
硬化プロセスの１つの態様は、露光に応答してフォトイニシエータが反応することである。フォトイニシエータは、輻射波長の関数として、吸収率（量）で測定される固有の吸収スペクトラムを有する。各フォトイニシエータは、光反応領域の特性、すなわち、ナノメータ（ｎｍ）で通常測定される光学活性波長範囲を有する。例えば、市販されているフォトイニシエータは、真空紫外線（１６０−２２０ｎｍ）、紫外線（２２０−４００ｎｍ）、あるいは可視光（４００−７００ｎｍ）の波長範囲の光学反応性波長範囲を有する。
【００２１】
得られる輻射硬化材料のモジュラスを、輻射強度、硬化時間等のファクタにより制御することができる。輻射ドーズ量、すなわち、単位面積当たり表面に到着する輻射エネルギーは、ラインスピード、すなわち、硬化可能な輻射が輻射源を通過する速度に反比例する。輻射ドーズ量は、時間の関数としての輻射されたパワーの積分値である。言い換えると、他の全てのものが等しいとすると、ラインスピードが速くなると十分な硬化を達成するためには輻射強度が高くなければならない。輻射線硬化材料が完全に照射された後は、この材料は硬化したと称する。硬化は、輻射源に面した側から、あるいは輻射源から離れる面から輻射線硬化材料内で発生する。輻射源により近い材料の一部が、輻射が材料の未硬化部分に到達するのを阻止するため、硬化レベルが傾斜する。入射した照射量に応じて硬化した材料は、異なった程度の硬化レベルを示す。さらにまた、材料中の硬化の程度は、それと関連する明白なモジュラス特性を有する。逆に、輻射源は、材料が相対的に均一に硬化するよう配置することもできる。
【００２２】
かくして、硬化の程度は、輻射線硬化材料のクロスリンク密度を通して機械的特性に影響を与える。例えば、強く硬化した材料は、その材料の高いクロスリンク密度を有するものとして定義され、これは例えばもろいものである。さらに、不十分に硬化した材料は、低いクロスリンク密度を有するものとして定義され、柔らかすぎることになり、比較的高い摩擦係数（coefficient of friction (COF)）を有し、光ファイバリボンの好ましくないレベルの摩擦を引き起こす。硬化したＵＶ材料は、輻射ドーズ量に依存して約５０ＭＰａから１５００ＭＰａの範囲のモジュラスを有する。異なるモジュラスの値は、本発明のリボンの手作業による分離性および頑強さに関し、さまざまな程度の実行し易さ（パーホーマンス）を与える。
【００２３】
本発明の一実施例においては、ＵＶ硬化材料を主マトリックス１４用に用いることができる。例えば、ＵＶ硬化材料は、イリノイ州エルジンにあるＤＳＭ・デソテック社（DSM Desotech Inc.）から市販されている９５０−７０６のようなポリウレタンアクリレートレジン（polyurethane acrylate resin）である。あるいは、他の適宜のＵＶ硬化材料は、オハイオ州コロンバスにあるボーデン・ケミカル社（Borden Chemical Inc.）から市販されているポリエステルアクリレートレジン（polyester acrylate resin）である。さらにまた、熱可塑性材料、例えば、ポリプロピレンもマトリックス材料として用いることができる。
【００２４】
図３は、光ファイバリボン１０に類似する他の実施例の光ファイバリボン２０を示す。光ファイバリボン２０は、細長い構造体を構成する主マトリックス２４を具備した、ほぼ平面状の構造に配置される複数の光学導波路（例えば、複数の光ファイバ１２）を有する。主マトリックス２４は、光ファイバ１２に接触し、それを収納（カプセル化）する。これにより、処理および取り扱い用に頑強な構造体を提供する。主マトリックス２４は、第１端部分２４ａと中央部分２４ｂと第２端部分２４ｃを有する不均一な厚さの断面を有する。この実施例においては、第１端部分２４ａは厚さＴaを、第２端部分２４ｃは厚さＴcを有し、厚さＴaは中央部分２４ｂの厚さＴbよりも大きい。特に、例えば、第１端部分２４ａは、略球根の形状をしているが、他の適宜の形状も取り得る。一方、第２端部分２４ｃは、第１端部分２４ａの形状とは異なる形状を有する。例えば、図に示したように、第２端部分２４ｃは、略丸い形状を有するが、他の適宜の形状も、例えば、平坦あるいは角張った形状も用いることができる。光ファイバリボン２０に類似した複数のリボンを重ねる時には、第１端部分２４ａを、リボンスタックの交互の側に配置して、スタックに一体性を提供する。さらにまた、このようにリボンを重ねることにより、リボンは、力が加わったときに少なくとも２つの自由度で移動でき、これにより、光学性能を保持する。
【００２５】
図４は、光ファイバリボン４０を示す。光ファイバリボン４０は、主マトリックス１４の外側部分の上に配置された副マトリックス４５を具備した光ファイバリボン１０を含む。複数のリボンを有することにより、いくつかの利点がある。例えば、本発明の一実施例においては、薄い主マトリックスを形成してリボン内の光ファイバの平面性を確保することができる。さらにまた、副マトリックス４５は、いくつかの機能を有する。例えば、副マトリックス４５を用いて、平面状表面４６を光ファイバリボン４０に与えることができる。平面状表面４６は、光ファイバリボン４０がリボンスタックの一部として用いられた時には、安定性を提供する。さらにまた、副マトリックス４５は、主マトリックス１４とは異なる材料特性、例えば、接着性、ＣＯＦあるいは堅さ等を与えることができる。このことは、硬化特性のような異なる処理特性を有する主マトリックス１４と類似の副マトリックス４５の材料を用いることにより、あるいは主マトリックス１４とは異なる材料を用いることにより達成できる。同様に、副マトリックス４５の別の部分は、異なる材料および／または異なる材料特性の材料を用いてもよい。
【００２６】
図に示すように、副マトリックス４５の第１平面状表面は、所定のＣＯＦを有し、一方、第２平面状表面は、主マトリックス１４に対する高い接着性を有するよう構成することができる。平面状表面上の所定のＣＯＦにより、例えば、リボンのスタックを曲げる間、リボンは歪みを解放することができる。主マトリックスと副マトリックスとの間の高い接着特性により、通常頑強なリボンが形成できる。本発明の他の実施例においては、第１と第２の平面状表面は、主マトリックスの特性と異なっていてもよい同一の特性を有することができる。さらに、米国特許第６，２５３，０１３号明細書（これも本明細書に組み込まれる）に開示されるように、接着領域４４（図４）を主マトリックス１４と副マトリックス４５との間に用いることができる。例えば、接着領域４４は、コロナ放電処理を用いて主マトリックス１４に形成することができる。さらにまた、光ファイバリボン４０を識別するマーキング刻印を主マトリックス１４あるいは副マトリックス４５のいずれかの上にプリントすることもできる。本発明の他の実施例においては、副マトリックス４５を光ファイバリボン４０を識別ために用いることができる。例えば、副マトリックス４５をリボンの識別用に色素でもって着色することもできる。
【００２７】
同様に、他の適宜の色の組み合わせも個々のリボンを識別するために可能である。本発明の一実施例においては、主マトリックス１４を第１の色に、副マトリックス４５を第２の色にすることもできる。例えば、リボンスタックの複数のリボンは、同一色の主マトリックスを有し、各異なるリボンは、異なる色の副マトリックスを有するようにすることもできる。かくして、作業者は、特定のスタックを青色のスタックとして識別し、そして青色のスタック内の各個々のリボンを識別することができる。本発明の他の実施例においては、スタックのリボンの副マトリックスは、同一の色を有し、個々のリボンの主マトリックスが異なる色を有するようにすることもできる。かくして、各リボンは、スタックの側面から識別することができる。さらに、本発明の他の実施例においては、主あるいは副マトリックスは、識別子として用いるために、適宜の色のストライプ（stripe）あるいはトレーサ（tracer）を有することもできる。
【００２８】
図５は、本発明の他の実施例の光ファイバリボン５０を示す。光ファイバリボン５０は、第１サブユニット５１として、および第２サブユニット５２として使用される光ファイバリボン１０のような２つのリボンを有する。本明細書で使用されるように、サブユニットとは、個別のマトリックス材料をその上に有する複数の光ファイバを意味する。言い換えると、各サブユニットは、、それ自身の個別のマトリックス材料をその上に有する。サブユニットとサブセットとを混同してはならない。サブセットとは、共通のマトリックス材料を有するグループとして配列された光ファイバである。サブユニットが分離されると、個別のマトリックス材料は、通常各サブユニットに接触して残る。しかし、本発明のリボンは、他の適宜の種類あるいは数のリボンをサブユニットとして用いることができる。
【００２９】
副マトリックス５５は、第１サブユニット５１、第２サブユニット５２の一部に接触し、一対の対向する平坦な平面状表面５６を提供する大きさである。副マトリックス５５は、主マトリックスと類似あるいは異なる材料特性を有してもよい。例えば、第１サブユニット５１、第２サブユニット５２の端部のファイバの周囲にある主マトリックスは、光ファイバにクッション性を与えるため、また光学減衰を阻止するために、比較的軟質である。略、平坦な平面状表面５６により、光ファイバリボン５０は、容易に重ねることができ、これによりリボンスタックの一部を形成する。しかし、他の適宜の形状の副マトリックス５５も用いることができる。副マトリックス５５を用いることにより、第１サブユニット５１、第２サブユニット５２の間のインターフェース５７で光ファイバリボン５０の手作業による分離が可能となる。第１サブユニット５１、第２サブユニット５２は、インターフェース５７に接触するポイントを有し、これにより、副マトリックス５５は、サブユニットの間に流れ、頑強な構造を形成する。
【００３０】
さらにまた、光ファイバリボン５０は、分離作業中に、例えば、ウイングおよび／またははみ出した光ファイバの形成を阻止する。光ファイバリボン５０がウイングの形成を阻止するのは、副マトリックス５５内に優先的な切り裂き部分５８を具備することによってであり、副マトリックス５５内のランダムな裂け目形成を回避していることによる。具体的に説明すると、優先的な切り裂き部分５８は、副マトリックスのインターフェース５７に隣接する局部的最小厚さｔ２（図６）のポイントにある。この場合、局部的最小厚さｔ２は、不均一な断面を有する第１サブユニット５１、第２サブユニット５２により形成される。平坦な平面状表面５６を具備する副マトリックス５５がこれらの不均一な断面の上に形成されると、副マトリックス５５の厚さは変化する。例えば、局部的最小厚さｔ２が約２μｍであり、第１サブユニット５１、第２サブユニット５２の中央部分の上の副マトリックス５５の一部は、約１０μｍの厚さを有する。他の実施例においては、局部的最小厚さｔ２がほぼゼロの値に近づけることもできる。局部的最小厚さｔ２は、脆弱なポイントであり、これにより、副マトリックス５５の裂け目が始まるかあるいはその点で終わる。さらにまた、最小厚さは、他の適宜の寸法あるいは場所を有することができるが、リボンは適宜の頑強性および／取り扱い易さを有しなければならない。図６は、手作業によりサブユニットに分離された後の光ファイバリボン５０を示す。同図に示すように、ウイングの形成は本発明により阻止される。さらにまた、適宜のマトリックス特性、例えば、破壊に至るまでの延び、および／または所定のマトリックスモジュラスを用いることにより、優先的な切り裂き部分５８を強化できる。
【００３１】
図７に示すように、優先的な切り裂き部分は、他の適宜のリボン形状でも達成できる。光ファイバリボン７０は、２つのサブユニット７１、７２と、副マトリックス７５とを有する。副マトリックス７５は、サブユニット７１、７２に接触するおよび／またはそれをカプセル化して光ファイバリボン７０を形成する。光ファイバリボン５０の副マトリックス５５と同様に、副マトリックス７５は、サブユニット７１、７２の間のインターフェース７７に隣接するところで厚さが変わる。しかし、インターフェース７７に隣接する副マトリックス７５の厚さを変えることは、均一な厚さを有するサブユニット７１、７２で達成できる。しかし、このリボン構成は、不均一な厚さを有するサブユニットと組み合わせて用いることもできる。本発明の一実施例においては、副マトリックス７５は、幅Ｗの凹み部分を有し、例えば、この凹み部分がインターフェース７７上に中心を有する凹状部分７３を形成する。言い換えると、凹み部分は、インターフェース７７を貫くインターフェース軸Ａ−Ａに対して、対称且つ光ファイバリボン７０の平面状表面に直交している。しかし、本発明の他の実施例においては、この凹み部分は、切り欠き７４のような他の形状、幅および／または場所を有することもできる。明白に示すために、光ファイバリボン７０のトップとボトムは、異なる形状の凹み部分を有すが、この実施例では、インターフェース７７の各側上に同一の形状の凹状部分７３を有することもできる。凹状部分７３は、副マトリックス７５内に局部的最小厚さを形成し、そこが弱いポイントとなり、副マトリックス７５の裂け目が、手作業による分離の間、このポイントから始まるおよび／または終了する。
【００３２】
本発明の一実施例においては、凹状部分７３は、約６００μｍ未満の幅Ｗを有し、約５μｍの深さＤを有する。しかし、他の適宜の寸法も用いることができる。例えば、本発明の他の実施例においては、幅Ｗは、約２００μｍ以上であり、深さＤは、約５μｍ以上である。さらにまた、リボンの凹状部分７３の意図したアプリケーション用に、適宜の頑強性および取り扱い易さを提供するための寸法とすることができる。
【００３３】
本発明の他の実施例である光ファイバリボン８０を図８に示す。光ファイバリボン８０は、それぞれが均一な厚さを有する一対のサブユニット８１、８２と、サブユニット８１、８２に接触するあるいはそれをカプセル化する副マトリックス８５とを有する。これにより、光ファイバリボン８０を形成する。光ファイバリボン８０は、少なくとも１個のへこみ部分８３を有し、光ファイバリボン７０に類似する。しかし、へこみ部分８３は、サブユニット８１、８２の間のインターフェース８７上を中心に振り分けられている（上側）。この実施例において、へこみ部分８３は、インターフェース８７から距離Ｄだけずれた凹部形状を有する（下側）。例えば、距離ｄは、約１２５μｍと約３００μｍの間であるが、他の適宜の距離も採用することができる。さらにまた、へこみ部分８３は、他の形状、幅および／または深さを有することもできる。例示的目的のために、光ファイバリボン８０のトップとボトムは、異なる数のへこみ部分８３を有する。例えば、光ファイバリボン８０のトップ上の２つのへこみ部分８３は、インターフェース軸Ａ−Ａを中心に対象である。しかし、他の実施例では、各平面状表面８６上に同一の数あるいは異なる数の、例えば、１個、２個あるいは３個以上のへこみ部分８３を有することもできる。凹部形状であるへこみ部分８３が、副マトリックス８５内の局部的最小厚さを形成し、そこが弱いポイントとなって副マトリックス７５の裂け目が、手作業により分離の間、このポイントから開始するおよび／または終了する。これにより、ウイングの形成が阻止される。
【００３４】
へこみ部分８３は、リボンの意図したアプリケーション用に適宜の頑強性および取り扱い易さを提供するための寸法（大きさ）にすることができる。この実施例においては、インターフェース８７から距離ｄの位置に光ファイバリボン８０のへこみ部分８３を中心におくことにより、光ファイバリボン８０に頑強さを増加させることができる。具体的には、インターフェース８７からへこみ部分８３をずらして中心をおくことにより、光ファイバリボン８０のねじれ性能を改善する。例えば、光ファイバリボン８０のサブユニット８１、８２は、リボンの通常の取り扱い時は、分離しづらくなる。
【００３５】
図９は、光ファイバリボン５０に類似する本発明の他の実施例である光ファイバリボン９０を示す。光ファイバリボン９０は、サブユニット９１、９２と副マトリックス９５とを有する。副マトリックス９５は、サブユニット９１、９２に接触し、および／またはカプセル化（収納）して光ファイバリボン９０を形成する。サブユニット９１、９２は、均一な厚さを有し、副マトリックス９５は、複数の凹み部分を有する。これは、光ファイバリボン７０と同様である。この実施例においては、へこみ部分は、インターフェース軸Ａ−Ａの両側にあり、それに対しほぼ対称である。凹み部分は、複数の凹状部分９３として定義される。しかし、凹み部分は、他の形状、幅および／または場所を有することができる。凹状部分９３はサブユニット９１、９２のインターフェースから距離ｄの位置にある。この実施例において、凹状部分９３の中心は、サブユニット９１、９２の端部の最大厚さを越えて中央部分方向に距離ｄだけずれている。
【００３６】
図１０は、光ファイバリボン９０に類似した本発明の他の実施例である光ファイバリボン１００の一部を示す。光ファイバリボン１００は、サブユニット１０１、１０２と副マトリックス１０５とを有する。サブユニット１０１、１０２は、均一でない厚さを有し、副マトリックス１０５は、インターフェース軸Ａ−Ａを中心に対象の位置にある複数の凹み部分を有する。これにより、局部的最小厚さｔ２を形成する。この実施例において、局部的最小厚さｔ２は、主マトリックスの隣接する半径Ｒ2よりも小さなサブユニットの半径Ｒ1により形成され、これにより、優先的な切り裂き部分が形成される。例えば、局部的最小厚さｔ２は、ゼロから約５μｍの範囲を有するが、他の適宜の寸法も用いることができる。半径Ｒ1、Ｒ2は、局部的最小厚さｔ２に隣接した場所にある。Ｒ2がＲ1よりも大きくなるようにリボンを構成することは、副マトリックス１０５の材料が硬化する前に局部的最小厚さｔ２から離れる方向に流れるように、意図したものである。副マトリックス材料がその方向に流れずに、それが硬化する前に局部的最小厚さｔ２を形成する。さらにまた、他の実施例もまた本発明の概念を用いることもできる。
【００３７】
本発明のさまざまな変形例、および他の実施例は、特許請求の範囲内に含まれるものとして当業者に明らかである。例えば、サブユニットは、異なる数の光ファイバを有することができ、リボンは、３個以上のサブユニットを有することもできる。また、リボンは、他の適宜の構造を採ることもできる。さらに、本発明のリボンは、リボンスタック（積層体）の一部でもよく、あるいは他の適宜の構成要素を含んでもよい。それ故に、本発明は、ここに開示した特定の実施例に限定されるものではなく、本発明の変形例あるいは他の実施例はもまた特許請求の範囲内で実現することができる。本明細書で用いられた特定の用語は、一般的記述的意味で用いたもので、本発明の範囲を制限するものではない。本発明は、シリカベースの光ファイバを例に記載したが、本発明の概念は、他の適宜の光学導波路にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の従来技術による光ファイバリボンの断面図。
【図２】本発明の一実施例による光ファイバリボンの断面図。
【図３】本発明による光ファイバリボンの断面図。
【図４】その一部の上に副マトリックスを有する図２の光ファイバリボンサブユニットの断面図。
【図５】本発明による光ファイバリボンの断面図。
【図６】サブユニットに分離した後の図５の光ファイバリボンの断面図。
【図７】本発明による光ファイバリボンの断面図。
【図８】本発明による光ファイバリボンの断面図。
【図９】本発明による光ファイバリボンの断面図。
【図１０】本発明による光ファイバリボンの図式的部分断面図。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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