(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列された光ファイバの周囲を樹脂で被覆して一体化した光ファイバリボンと、抗張力繊維と、前記光ファイバリボンおよび前記抗張力繊維を収納するチューブ状の外被と、を備えた光ケーブルであって、
前記外被には複数本の光ファイバリボンが収納され、
前記複数本の光ファイバリボンの幅の合計値がケーブル直線状態での前記外被の内径よりも大きく、
前記光ケーブルを１８０度曲げた際に、前記外被の１８０度曲げた箇所の内径の長径よりも前記複数本の光ファイバリボンの前記合計値が小さく、
前記直線状態での前記外被の内径は、前記外被の外径の４５％以上６１％以下の値であり、
前記外被の内部空間の断面積であって前記光ファイバリボンの部分を含む断面積に対して、前記抗張力繊維が１２７０デニール／ｍｍ２以上１６００デニール／ｍｍ２以下の収容密度で収容されている、光ケーブル。
【請求項２】
前記光ファイバを１．７５ｍｍの曲げ半径で１８０度曲げて１分間保持したときの前記光ファイバの破断確率が１０−５以下である、請求項１に記載の光ケーブル。
【請求項３】
前記光ファイバのガラス部分の外径が、１００μｍ以下である、請求項２に記載の光ケーブル。
【請求項４】
前記ガラス部分の周囲に前記ガラス部分に密着する被覆層が設けられている、請求項３に記載の光ケーブル。
【請求項５】
前記光ファイバのコアがガラスから構成され、クラッドが樹脂から構成されている、請求項２に記載の光ケーブル。
【請求項６】
前記光ファイバの疲労係数が２１以上である、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の光ケーブル。
【請求項７】
前記光ファイバリボンにおいて並列された前記光ファイバを被覆して一体化させる前記樹脂は、並列された前記光ファイバの外周に沿って波板状に形成され、当該波板状の樹脂の最も薄い部分の厚さが１０μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光ケーブル。
【請求項８】
前記光ケーブルを１．７５ｍｍの曲げ半径で１８０度曲げて１分間保持したときの前記光ファイバの伝送損失変化は、前記光ケーブルを曲げる前の伝送損失と比べて、２．０ｄＢ以下である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光ケーブル。
【請求項９】
前記光ファイバのコアの周囲にクラッドよりも屈折率の低いトレンチが設けられ、前記トレンチの周囲に前記クラッドが設けられる、請求項８に記載の光ケーブル。
【請求項１０】
伸ばした状態の前記光ケーブルの長さ方向に直交する方向から、当該光ケーブルに接する部分が半径１２．５ｍｍの球面となっている重りであって、当該重りの重さと落とす高さの積が０．７４Ｎ・ｍとなるように設定された重りを落とすことで耐衝撃性を評価する耐衝撃試験における前記光ファイバの伝送損失の増加が０．５ｄＢ以下であるとともに、前記外被に亀裂が生じることがない、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光ケーブル。
【請求項１１】
伸ばした状態の前記光ケーブルに対して光ケーブル１ｍｍ当たりに３．５Ｎの荷重を１０分間かけることで行われる側圧試験における前記光ファイバの伝送損失の増加が０．５ｄＢ以下であるとともに、前記外被に亀裂が生じることがない、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光ケーブル。
【請求項１２】
前記光ファイバの開口数（ＮＡ）は、光ファイバ長が２ｍであるときに０．２２以下である、請求項１１に記載の光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、機器間の接続に使用される光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、並列された複数本の光ファイバを一体化した１本の光ファイバテープ心線と、抗張力体と、光ファイバテープ心線および抗張力体を被覆する外被とを備えた光ケーブルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のような光ケーブルを１８０度折り曲げる（いわゆる、ケーブルピンチする）と、光ケーブル内に収容された光ファイバテープ心線の光ファイバが折れたり亀裂が生じたりすることがある。
【０００５】
本発明は、１８０度曲げても内部に収容された光ファイバが折れてしまうことのない光ケーブルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による光ケーブルは、
並列された光ファイバの周囲を樹脂で被覆して一体化した光ファイバリボンと、抗張力繊維と、前記光ファイバリボンおよび前記抗張力繊維を収納するチューブ状の外被と、を備えた光ケーブルであって、
前記外被には複数本の光ファイバリボンが収納され、
前記複数本の光ファイバリボンの幅の合計値がケーブル直線状態での前記外被の内径よりも大きく、
前記光ケーブルを１８０度曲げた際に、前記外被の１８０度曲げた箇所の内径の長径よりも前記複数本の光ファイバリボンの幅の前記合計値が小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、１８０度曲げても内部に収容された光ファイバが折れてしまうことのない光ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は、本実施形態の光ケーブルの一例を示す断面図であり、（ｂ）は、光ケーブルに収容された光ファイバリボンの一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す光ファイバリボンを構成する光ファイバの一例を示す図であり、（ｂ）は、当該光ファイバの屈折率分布の一例を示す図である。
【図３】（ａ）は、本実施形態の光ケーブルを１８０度折り曲げた状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】光ファイバの曲げ半径と破断確率との関係を示す図である。
【図５】光ファイバの曲げ半径と曲げ損失との関係を示す図である。
【図６】光ファイバのファイバ長と開口数（ＮＡ）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る光ケーブルは、
（１）並列された光ファイバの周囲を樹脂で被覆して一体化した光ファイバリボンと、抗張力繊維と、前記光ファイバリボンおよび前記抗張力繊維を収納するチューブ状の外被と、を備えた光ケーブルであって、
前記外被には複数本の光ファイバリボンが収納され、
前記複数本の光ファイバリボンの幅の合計値がケーブル直線状態での前記外被の内径よりも大きく、
前記光ケーブルを１８０度曲げた際に、前記外被の１８０度曲げた箇所の内径の長径よりも前記複数本の光ファイバリボンの幅の前記合計値が小さく、
前記直線状態での前記外被の内径は、前記外被の外径の４５％以上６１％以下の値であり、
前記外被の内部空間の断面積であって前記光ファイバリボンの部分を含む断面積に対して、前記抗張力繊維が１２７０デニール／ｍｍ２以上１６００デニール／ｍｍ２以下の収容密度で収容されている。
この構成によれば、１８０度曲げても内部に収容された光ファイバが折れてしまうことのない光ケーブルを提供することができる。また、この構成によれば、外被を容易に曲げることが可能であるとともに、１８０度曲げても外被がキンクする（折れて潰れる）ことがなく、光ファイバの破断を十分に防止することができる。さらに、この構成によれば、光ケーブルの抗張力を満足させるとともに、光ケーブルを容易に１８０度曲げることができる。
【００１１】
（３）前記光ファイバを１．７５ｍｍの曲げ半径で１８０度曲げて１分間保持したときの前記光ファイバの破断確率が１０−５以下であることが好ましい。
本実施形態に係る光ケーブルは、当該光ケーブルを上記条件でピンチしたときでも光ファイバの破断確率を低く抑えることができる。
【００１２】
（４）前記光ファイバのガラス部分の外径が、１００μｍ以下であることが好ましい。
この構成によれば、光ファイバの破断確率をさらに低くすることができる。
【００１３】
（５）前記ガラス部分の周囲に前記ガラス部分に密着する被覆層が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、細径化された光ファイバのガラス部分の周囲に容易に剥がれない被覆層を設けることで、様々な径の接続端子、例えばガラス径が１２５μｍの一般的な光ファイバに対応するコネクタに取り付けることができる。
【００１４】
（６）前記光ファイバのコアがガラスから構成され、クラッドが樹脂から構成されていることが好ましい。
この構成によれば、光ファイバのガラス部分がさらに細径化されるため、破断確率をより低く抑えることができる。
【００１５】
（７）前記光ファイバの疲労係数が２１以上であることが好ましい。
この構成によれば、光ファイバが歪み等に強くなるため、さらに破断しにくくなる。
【００１７】
（９）前記光ファイバリボンにおいて並列された前記光ファイバを被覆して一体化させる前記樹脂は、並列された前記光ファイバの外周に沿って波板状に形成され、当該波板状の樹脂の最も薄い部分の厚さが１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
この構成によれば、光ファイバリボンが薄型化されるため、光ケーブルを容易に曲げることができる。
【００１８】
（１０）前記光ケーブルを１．７５ｍｍの曲げ半径で１８０度曲げて１分間保持したときの前記光ファイバの伝送損失変化は、前記光ケーブルを曲げる前の伝送損失と比べて、２．０ｄＢ以下であることが好ましい。
本実施形態に係る光ケーブルは、当該光ケーブルをピンチしたときでも光ファイバの伝送損失を上記範囲内に抑えることができる。
【００１９】
（１１）前記光ファイバのコアの周囲にクラッドよりも屈折率の低いトレンチが設けられ、前記トレンチの周囲に前記クラッドが設けられることが好ましい。
この構成によれば、光ファイバが曲げに強い屈折率分布を有することとなり、曲げ損失を抑えることができる。
【００２０】
（１２）伸ばした状態の前記光ケーブルの長さ方向に直交する方向から、当該光ケーブルに接する部分が半径１２．５ｍｍの球面となっている重りであって、当該重りの重さと落とす高さの積が０．７４Ｎ・ｍとなるように設定された重りを落とすことで耐衝撃性を評価する耐衝撃試験における前記光ファイバの伝送損失の増加が０．５ｄＢ以下であるとともに、前記外被に亀裂が生じることがないことが好ましい。
本実施形態に係る光ケーブルは、衝撃に対しても十分な強度を有している。
【００２１】
（１３）伸ばした状態の前記光ケーブルに対して光ケーブル１ｍｍ当たりに３．５Ｎの荷重を１０分間かけることで行われる側圧試験における前記光ファイバの伝送損失の増加が０．５ｄＢ以下であるとともに、前記外被に亀裂が生じることがないことが好ましい。
本実施形態に係る光ケーブルは、側圧に対しても十分な強度を有している。
【００２２】
（１４）前記光ファイバの開口数（ＮＡ）は、光ファイバ長が２ｍであるときに０．２２以下であることが好ましい。
本実施形態に係る光ケーブルは、ＮＡが上記範囲内に抑えられているため、例えば受光素子との結合時に光信号の伝送損失を抑えることができる。
【００２３】
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る光ケーブルの例を、図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の光ケーブル１０の一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は、光ケーブル１０に収容された光ファイバリボン２０の一例を示す断面図である。
図１（ａ）に示すように、光ケーブル１０は、複数本（ここでは、２本）の光ファイバリボン２０と、複数本の光ファイバリボン２０に沿って配置された抗張力繊維１１と、光ファイバリボン２０および抗張力繊維１１の周囲を被覆するチューブ状の外被１２と、を備えている。本実施形態に係る光ケーブル１０は、例えばデータセンター内の機器間接続に用いられる。そのため、光ケーブル１０は、１０〜１００ｍの長さ、好ましくは１０〜２０ｍの長さで用いられることが多い。
【００２４】
抗張力繊維１１は、多数本のアラミド繊維やスフ糸等から構成されている。抗張力繊維１１は、外被１２の内部空間（光ファイバリボン２０がある部分を含む）の断面積に対して、１２７０デニール／ｍｍ２以上１６００デニール／ｍｍ２以下の収容密度で収容されている。抗張力繊維１１の収容密度が１２７０デニール／ｍｍ２より少ない場合、光ケーブル１０の抗張力を満足させることができない。一方、抗張力繊維１１の収容密度が１６００デニール／ｍｍ２より多い場合、光ケーブル１０を１８０度曲げることが難しくなる。
【００２５】
チューブ状の外被１２は、例えば、外径Ｄ１が３．５±０．１ｍｍであり、内径Ｄ２が２．０±０．１ｍｍである。外被１２の内径Ｄ２は、外径Ｄ１の４５％以上６１％以下の値であることが好ましい。外被１２の内径Ｄ２が外径Ｄ１の４５％未満の値であると、光ケーブル１０を１８０度曲げることが難しくなる。一方、外被１２の内径Ｄ２が外径Ｄ１の６１％より大きい値であると、光ケーブル１０を１８０度曲げた場合に外被１２が折れてキンクが発生することがある。
【００２６】
外被１２は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、あるいはポリエチレン等から構成されている。外被１２の樹脂材料としては、ハロゲンを含まない材料であることが好ましい。焼却時に環境汚染が少ないためである。また、外被１２は、難燃性の樹脂材料から構成されていることが好ましい。この難燃性の材料は、ライザー燃焼試験（適用安全規格ＵＬ１６６６）に合格する材料である。詳細には、外被１２が、例えばケーブルを多条垂直に敷設して既定のガスバーナで３０分燃焼させても１２フィート上まで炎が伝搬しないことに該当する材料から構成されることが好ましい。このような材料を構成するため、外被１２としては、上記ＰＶＡやポリエチレン系の樹脂に、各種難燃剤（窒素系難燃剤、リン系難燃剤など）を加えたものが用いられる。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る光ファイバリボン２０は、複数本（ここでは、例えば４本）の光ファイバ心線２１（光ファイバの一例）を平面上に並列させ、これらの光ファイバ心線２１を被覆層３０で一括被覆して形成される。
【００２８】
並列された光ファイバ心線２１を一体化させる被覆層３０としては、紫外線硬化型樹脂等を用いることが好ましい。被覆層３０は、並列された光ファイバ心線２１の外周に沿って形成され、波板状になっている。被覆層３０には、隣り合う光ファイバ心線２１の間の窪みに応じて凹部３０ａが形成されている。波板状の被覆層３０の最も薄い部分の厚さは、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下である。当該厚さが１０μｍより薄いと被覆層３０の強度や耐久性が劣り、当該厚さが２０μｍよりも厚いと光ファイバリボン２０が曲げにくくなるため当該光ファイバリボン２０が収容される光ケーブル１０を１８０度曲げる際の曲げ易さに影響が出る。
【００２９】
光ファイバリボン２０の光ファイバ心線２１の並列方向に沿った方向の幅ＷＲは、例えば１．１±０．１ｍｍである。本実施形態においては、２本の光ファイバリボン２０の幅ＷＲの合計値は例えば２．２ｍｍとなり、光ケーブル１０が曲げられていない状態（ケーブル直線状態）での外被１２の内径Ｄ２（２．０ｍｍ）よりも大きい。
【００３０】
図２（ａ）は、図１に示す光ファイバリボン２０を構成する光ファイバ心線２１の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、当該光ファイバ心線２１の屈折率分布の一例を示す図である。
図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、光ファイバ心線２１は、光ファイバ素線２２と、樹脂被覆層２５とを有している。光ファイバ素線２２は、コア２２ａと、コア２２ａの周囲のクラッド２２ｂと、クラッド２２ｂの周囲の密着被覆層２３を有している。コア２２ａの外径は例えば５０±３μｍであり、クラッド２２ｂの外径は例えば１００μｍ以下である。また、密着被覆層２３の外径は、例えば１２５±２μｍである。本実施形態においては、光ファイバ素線２２の破断確率を低く抑えるために、ガラス部分の外径（クラッド２２ｂの外径）を一般的な外径の１２５μｍよりも細い１００μｍ以下としている。光ファイバ素線２２としては、コア２２ａとクラッド２２ｂとがいずれも石英ガラスである光ファイバ（ＡＧＦ：All Glass Fiber）を用いることができる。
【００３１】
密着被覆層２３は、紫外線硬化型樹脂等から構成され、光ファイバ素線２２のガラス部分であるクラッド２２ｂの周囲に密着被覆されている。光ファイバ心線のガラス部分の直径（クラッド径）は通常１２５μｍであるので、一般的に、ガラス径１２５μｍの光ファイバ心線が取り付けられるようなコネクタ等が作製されている。本実施形態においては、光ファイバ素線２２のガラス部分が通常の光ファイバよりも細径化されている。そのため、一般的な１２５μｍ径の光ファイバ用のコネクタに取り付けられるように、光ファイバ素線２２のクラッド２２ｂの周囲に密着被覆層２３を設けて、密着被覆層２３の径を１２５±２μｍとしている。密着被覆層２３は、密着被覆層２３の周囲に被覆された樹脂被覆層２５が密着被覆層２３から剥がれても、密着被覆層２３がクラッド２２ｂから剥がれないようにクラッド２２ｂに密着被覆されている。例えば、密着被覆層２３は、クラッド２２ｂから密着被覆層２３を９０度ピール試験で剥がすときに、剥がす力が３Ｎ／ｍ以上、好ましくは、１５Ｎ／ｍ以上のものである。
【００３２】
樹脂被覆層２５は、紫外線硬化型樹脂等から構成されている。樹脂被覆層２５は、径方向へ複数の層が積層された構造であることが好ましい。本実施形態においては、樹脂被覆層２５は、光ファイバ素線２２の周囲を被覆するプライマリ被覆層２５ａと、プライマリ被覆層２５ａの周囲を被覆するセカンダリ被覆層２５ｂとから構成される。セカンダリ被覆層２５ｂの外径（すなわち、光ファイバ心線２１の外径）は、例えば２５０±１５μｍである。
【００３３】
図２（ｂ）に示されるように、本実施形態においては、光ファイバ素線２２のコア２２ａとクラッド２２ｂとの間にトレンチ２２ｃが設けられている。すなわち、コア２２ａの周囲にトレンチ２２ｃが設けられ、トレンチ２２ｃの周囲にクラッド２２ｂが設けられている。トレンチ２２ｃは、クラッド２２ｂよりも屈折率の低い部分であり、その幅Ｗｔは例えば３μｍである。コア２２ａのクラッド２２ｂに対する比屈折率差Δ１は、例えば１．１％である。トレンチ２２ｃのクラッド２２ｂに対する比屈折率差Δ２は、−０．５％以下、好ましくは−０．６％程度である。すなわち、トレンチ２２ｃの屈折率をｎｔ、クラッド２２ｂの屈折率をｎｃとしたときに、Δ２＝（ｎｔ−ｎｃ）／ｎｃ＜−０．５％を満たすことが好ましい。
【００３４】
図３（ａ）は、本実施形態の光ケーブル１０を１８０度折り曲げた状態を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ−Ｉ線断面図（１８０度折り曲げられた箇所での光ケーブル１０の断面図）を示している。
本実施形態に係る光ケーブル１０は、例えば機器間接続に用いられる。このとき、光ケーブル１０を狭い場所へ収容あるいは配設させるために光ケーブル１０が曲げられることがある。その場合も、光ケーブル内の光ファイバが破断しないこと、または伝送損失が増えて信号が途絶えることがないことが要求される。光ケーブル１０が、故意に１８０度曲げられた場合にも光ファイバが破断しないこと、または信号が途絶えるほどに伝送損失が増加しないことが確かめられるべきである。図３（ａ）に示すように、光ケーブル１０が指Ｆ等により１８０度曲げられた場合は、図３（ｂ）に示すように、光ケーブル１０が最も変形する箇所（ピンチされた箇所）は光ケーブル１０の外被１２が横に広がって長円形となる。外被１２の１８０度曲げた箇所の内径の長径Ｄ３は、例えば３．０ｍｍ程度となり、２本の光ファイバリボン２０の幅ＷＲの合計値である２．２ｍｍよりも大きくなる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る光ケーブル１０は、外被１２に収容される２本の光ファイバリボン２０の幅ＷＲの合計値がケーブル直線状態での外被１２の内径Ｄ２よりも大きい一方、光ケーブル１０を１８０度曲げた際に、２本の光ファイバリボン２０の幅ＷＲの合計値が外被１２の１８０度曲げた箇所の内径の長径Ｄ３よりも小さくなるように設定されている。そのため、図３（ｂ）に示すように、外被１２の１８０度曲げられた箇所においては、横に広がって長円形となった外被１２の内部空間において、２本の光ファイバリボン２０が重なり合うことなく横一列に並列して収容されることが可能となる。
【００３６】
折り曲げ箇所で光ファイバリボン２０が重なり合うと破断確率が増すが、本実施形態によれば、光ケーブル１０を１８０度曲げた箇所では２本の光ファイバリボン２０が並列して重ならないため、光ファイバの破断確率を大きく下げることができる。具体的には、本実施形態の光ケーブル１０は、光ファイバ心線２１を１．７５ｍｍの曲げ半径で１８０度曲げて１分間保持したときの破断確率が１０−５以下である。さらに、本実施形態によれば、光ケーブル１０を１８０度曲げたときの光ファイバ心線２１の伝送損失変化は、光ケーブル１０を曲げる前の伝送損失と比べて、２．０ｄＢ以下である。したがって、本実施形態の光ケーブル１０は、ピンチしても光ファイバ心線２１が破断しないだけでなく、光ファイバ心線２１の伝送損失も低く抑えることができる。
【００３７】
なお、光ファイバ心線をリボン化することなく一本ずつバラバラの状態で外被内に入れると、折り曲げ箇所で重なり易くなる。しかし、本実施形態においては、複数本の光ファイバ心線２１を一体化して光ファイバリボン２０として形成しているため、光ファイバリボン２０の内部で光ファイバ心線２１が重なることがない。さらに、例えば８本の光ファイバ心線を多芯化した一つの光ファイバリボンを形成すると、光ファイバリボンの幅が広くなり、当該光ファイバリボンを収容するケーブル外被の径が大きくなってしまう。一方、本実施形態においては、８本の光ファイバ心線２１を４本ずつ二つの光ファイバリボン２０として形成し、当該２本の光ファイバリボン２０を外被１２内に収容することで、光ケーブル１０の径をできるだけ小さくすることができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、直線状態での外被１２の外径に対する内径の比が４５％以上６１％以下である。これにより、外被１２を容易に曲げることが可能であるとともに、１８０度曲げても外被１２がキンクすることがない。外被がキンクすると外被内の光ファイバ心線にも折り曲げの力がかかってしまい、光ファイバ心線が折れ易くなる。しかし、本実施形態においては、外被１２がキンクすることがないため、光ファイバ心線２１の破断を防止することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態においては、光ファイバ心線２１のガラス部分の外径（クラッド２２ｂの外径）が１００μｍ以下である。通常よりも光ファイバ心線２１のガラス部分が細径化されているため、光ファイバ心線２１の破断確率をさらに低くすることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、光ファイバ心線２１のクラッド２２ｂ（ガラス部分）の周囲にクラッド２２ｂに密着する密着被覆層２３が設けられている。細径化されたクラッド２２ｂの周囲に容易に剥がれない密着被覆層２３を設け、密着被覆層２３の外径を１２５μｍとすることで、一般的な１２５μｍ対応のコネクタに取り付けることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、外被１２内の内部空間（光ファイバリボン２０がある部分も含む）の断面積に対して、抗張力繊維１１が１２７０デニール／ｍｍ２以上１６００デニール／ｍｍ２以下の収容密度で収容されている。これにより、光ケーブル１０の抗張力を満足させるとともに、光ケーブル１０を容易に１８０度曲げることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、光ファイバ心線２１を一体化して光ファイバリボン２０を構成する樹脂被覆層２５が、光ファイバ心線２１の外周に沿って波板状になっており、当該樹脂被覆層２５の最も薄い部分の厚さが１０μｍ以上２０μｍ以下である。これにより、光ファイバリボン２０が薄型化され、光ファイバリボン２０が曲げ易くなるため、光ケーブル１０を容易にピンチすることができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、光ファイバ心線２１のコア２２ａの周囲にクラッド２２ｂよりも屈折率の低いトレンチ２２ｃが設けられ、トレンチ２２ｃの周囲にクラッド２２ｂが設けられている。これにより、光ファイバ心線２１が曲げに強い屈折率分布を有することとなり、曲げ損失を抑えることができる。
【００４４】
本実施形態に係る光ケーブル１０のように、曲げ応力が加えられることを前提としたケーブルの場合、厳しい使用条件に耐えうる疲労特性を有することが重要となる。この疲労係数（以下、ｎ値とする）は、光ファイバ表面におけるクラックの成長速度に関連する強度を表すパラメータの一つである。当該ｎ値は、光ファイバ（光ファイバ心線）に繰り返し応力変動が加えられたときの、光ファイバの破断に対する信頼保障性を示す指標として用いられる。ｎ値と破断確率との間には相関関係があり、ｎ値が大きいほど破断確率が下がる（すなわち、破断しにくくなる）。ｎ値の測定方法にはいくつかの方法があるが、本実施形態においては、その一例として巻付け静疲労特性によりｎ値が測定される（巻付け静疲労特性については、本出願人による出願である出願公開公報：特開２０１１−１５４１０７を参照されたい。）
なお、実際の使用形態に近づけるために、上記ｎ値は１８０度折り曲げ試験により求めることもできる。
【００４５】
本実施形態に係る光ファイバ心線２１においては、要求されるｎ値は、例えば２１以上である。すなわち、本実施形態の光ファイバ心線２１は、２１以上のｎ値を達成することができる。このように、本実施形態によれば、疲労係数が高く歪み等に強い光ファイバ心線２１を用いているため、光ケーブル１０を１８０度曲げた場合でも光ファイバ心線２１がさらに破断しにくくなっている。
【００４６】
〔評価〕
表１は、本実施形態に係る光ケーブルの構造の一例および当該光ケーブルの機械特性の評価結果を示している。
【００４７】
【表１】
0006507818.tif 000002
【００４８】
表１の衝撃特性[ｄＢ]は、米国ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＦＯＴＰ−２５Ｃ規格に基づく耐衝撃試験をしたときの光ファイバ心線の伝送損失の増加を示す。この耐衝撃試験は、伸ばした状態の光ケーブルに、当該光ケーブルに接する部分が半径１２．５ｍｍの球面となっている重りを落とすことで行われる。このとき、重りの重さと落とす高さの積が０．７４Ｎ・ｍとなるように重りの重さと落下高さを設定する。例えば、５００ｇの重りであれば１５ｃｍの高さから落とす。
表１に示すように、このような耐衝撃試験をしたときの光ファイバ心線の伝送損失の増加は０．５ｄＢ以下であった。また、外被に亀裂が生じることがなかった。これにより、本実施形態に係る光ケーブルは衝撃に対して十分な強度を有していることが確認できた。
【００４９】
表１の側圧特性[ｄＢ]は、米国ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＦＯＴＰ−４１Ａ規格に基づく側圧試験をしたときの光ファイバ心線の伝送損失の増加を示す。この側圧試験は、伸ばした状態の光ケーブルの上に鉄板を置いて、光ケーブル１ｍｍ当たりに３．５Ｎの荷重を１０分間かけることで行われる。
表１に示すように、このような側圧試験をしたときの光ファイバ心線の伝送損失の増加は０．５ｄＢ以下であるとともに、外被に亀裂が生じることがなかった。これにより、本実施形態に係る光ケーブルは側圧に対しても十分な強度を有していることが確認できた。
【００５０】
次に、表２に示す例１〜３に係る光ファイバ心線について評価試験を行った。例１は、本実施形態に係る光ケーブルの光ファイバ心線（クラッド径：１００μｍ）であり、例２，３は本実施形態に係る光ファイバ心線よりも太径の光ファイバ心線（クラッド径：１２５μｍ）である。その結果を、図４〜図６に示す。
【００５１】
【表２】
0006507818.tif 000003
【００５２】
図４は、光ファイバ心線の曲げ半径Ｒと、光ファイバ心線を曲げ半径Ｒで曲げたときの破断確率との関係を示している。
図４に示すように、曲げ半径Ｒが小さくなるほど、光ファイバ心線の破断確率が高くなる。破断確率の目標値は、光ファイバ心線を１．７５ｍｍの曲げ半径Ｒで１８０度曲げて１分間保持したときに１０−５以下となる値である。例１においては、光ファイバ心線を１．７５ｍｍの曲げ半径Ｒで１８０度曲げて１分間保持したときの光ファイバ心線の破断確率が１０−５以下であった。一方、例１よりもガラス径の太い例２，３では、同条件下での光ファイバ心線の破断確率が１０−５よりも高かった。したがって、例１においては、光ファイバ心線を折り曲げたときの破断確率が、従来例である例２，３よりも低く維持できるとともに目標値を達成できることが確認できた。
【００５３】
図５は、光ファイバ心線の曲げ半径Ｒと、光ファイバ心線を曲げ半径Ｒで曲げたときの曲げ損失との関係を示している。
図５に示すように、曲げ半径Ｒが小さくなるほど、光ファイバ心線の曲げ損失が増える。曲げ損失の目標値は、光ファイバ心線を１．７５ｍｍの曲げ半径Ｒで１８０度曲げて１分間保持したときに、伝送損失変化が光ファイバ心線を曲げる前の伝送損失と比べて２．０ｄＢ以下となる値である。例１においては、光ファイバ心線を１．７５ｍｍの曲げ半径Ｒで１８０度曲げて１分間保持したときの伝送損失変化は、光ファイバ心線を曲げる前の伝送損失と比べて、２．０ｄＢ以下であった。一方、例１よりもガラス径の太い例２では、伝送損失変化は２．０ｄＢよりも高い値であった。また、例３では、伝送損失変化は２．０ｄＢ以下であるものの、例１よりは高い値であった。したがって、例１においては、光ファイバ心線を折り曲げたときの曲げ損失が例２，３よりも抑えられるとともに目標値を達成できることが確認できた。
【００５４】
図６は、光ファイバ心線のファイバ長と開口数（ＮＡ）との関係を示す図である。
図６に示すように、光ファイバ心線が長くなるほど、ＮＡの値が低くなる。ＮＡの目標値は、光ファイバ長が２ｍ（ＮＡ測定で規定されている光ファイバ長）の場合に０．２２以下となる値である。例１の光ファイバ心線のＮＡは、長さ２ｍの場合に０．２２以下であり、ＮＡが低く抑えられていることが確認できた。光ファイバ心線の開口数をこの範囲とすることで、例えばフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子との結合時に光信号の伝送損失を少なくすることができ、光ケーブルがＰＤ等への接続に適したものとなる。
【００５５】
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。
【００５６】
上記実施形態においては、光ファイバ素線２２として、コア２２ａとクラッド２２ｂが石英ガラスである光ファイバを用いているが、この例に限られない。例えば、光ファイバ素線として、クラッド２２ｂが硬質プラスチックからなる光ファイバ（ＨＰＣＦ：Hard Plastic Clad Fiber）を用いることもできる。ＨＰＣＦは、光ファイバのガラス部分がＡＧＦよりも細いため、同クラッド径のＡＧＦに比べて破断耐性に優れている。
【００５７】
上記実施形態においては、光ファイバ素線２２のコア２２ａとクラッド２２ｂとの間に、クラッド２２ｂよりも屈折率の低い部分であるトレンチ２２ｃが設けられているが、この例に限られない。例えば、トレンチが設けられることなく、コアの周囲に直接クラッドが形成される構成としてもよい。
また、コアの周囲に直接クラッドが形成されるとともに、当該クラッドの周囲にトレンチが形成され、さらにトレンチの周囲にクラッドが形成される構成としてもよい。すなわち、第一層のクラッドと第二層のクラッドとの間にトレンチが設けられる構成としてもよい。この構成によっても光ファイバ心線が曲げに強い屈折率分布を有することとなり、曲げ損失を十分に抑えることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：光ケーブル
１１：抗張力繊維
１２：外被
２０：光ファイバリボン
２１：光ファイバ心線（光ファイバの一例）
２２：光ファイバ素線
２２ａ：コア
２２ｂ：クラッド
２２ｃ：トレンチ
２３：密着被覆層
２５：樹脂被覆層
２５ａ：プライマリ被覆層
２５ｂ：セカンダリ被覆層
３０：被覆層
Ｄ１：外被の外径
Ｄ２：外被の内径
Ｄ３：１８０度曲げたときの外被の内径の長径
ＷＲ：ファイバリボンの幅
Ｗｔ：トレンチの幅
【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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