(57)【要約】  【課題】  従来のＳＺ溝仕切型の光ファイバケーブルは、テープ状光ファイバ心線のＰＭＤが螺旋溝に実装した後もそのままの大きさで残ってしまう欠点があった。  【解決手段】  長手方向に沿って螺旋方向が周期的に反転するＳＺ螺旋溝を有し、そのＳＺ螺旋溝内にテープ状光ファイバ心線が収納された光ファイバケーブルにおいて、前記反転間のＳＺ螺旋溝の反転角θが３６０度以上で、且つ前記反転間のＳＺ螺旋溝中に収納されたテープ状光ファイバ心線の捻れ角度Ψが９０度以上に形成されたことを特徴とする。これにより、テープ状光ファイバ心線の光ファイバのＰＭＤが素線レベルまで低減させることができる。  【選択図】  図１
2005331711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って螺旋方向が周期的に反転するＳＺ螺旋溝を有し、そのＳＺ螺旋溝内にテープ状光ファイバ心線が収納された光ファイバケーブルにおいて、前記反転間のＳＺ螺旋溝の反転角θが３６０度以上で、且つ前記反転間のＳＺ螺旋溝中に収納されたテープ状光ファイバ心線の捻れ角度Ψが９０度以上に形成されたことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
ＳＺ螺旋溝が、スロットロッドの外周に形成された溝であ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３】
ＳＺ螺旋溝が、ロットの外周に配置された条溝であ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４】
反転間のＳＺ螺旋溝の回転角が、３８０度以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光通信分野で使用されるＳＺ溝仕切型の光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光ファイバケーブルは、大量の伝送容量を必要とされるため、複数本の光ファイバをテープ型に集合させてテープ状光ファイバ心線を構成し、この複数のテープ状光ファイバ心線をＳＺ撚りに配置された溝内に配置した構成となっている。。
【０００３】
また、最近、光ファイバの直交する２軸間の分散値の差を小さくするために、偏波モード分散低減の配慮も行われている。この偏波モード分散は、光ファイバの外周の構造的な非対称性や応力非対称等が原因で起こるもので、ＰＭＤ(Polarization Mode Dispersion)と定義されている。また、伝搬速度の速い側をファースト(fast)軸、遅い側をスロー(slow)軸と定義されている。
光ファイバは、製造時に捻りを加える等の対策を施すことで、コアの非円を低減させてＰＭＤを低くすることが一般的に知られている。
【０００４】
しかしながら、このように低減させた光ファイバであっても、複数の光ファイバ素線をテープ型に集合させた場合、テープ型に集合させる樹脂の収縮によって光ファイバ素線が非対称の応力を受け、ＰＭＤが悪化する。即ち、図５(イ)に示すように、光ファイバ素線１１〜１４の４本を並列に配列させ、この上にＵＶ硬化型樹脂１５を一括被覆してテープ状光ファイバ心線１０を構成した場合、ＵＶ硬化型樹脂１５の収縮によって、４本の光ファイバ素線１１〜１４は互いに横方向の側圧を受け、中央の２心の光ファイバ素線１２・１３は左右から圧縮応力を受けることになる。また、ＵＶ硬化型樹脂１５の収縮は、中央の２心の光ファイバ素線１２・１３に対して縦方向のみに引張応力を与えることになる。
この結果、中央の２心の光ファイバ素線１２・１３は、図５(ロ)に示すように、横方向から圧縮応力を、縦方向から引張応力を受けることで、図５(ハ)に示すように光のスロー軸とファースト軸が発生して両軸間のモード結合が生じにくくなり、ＰＭＤの値が極端に増大する。図６は光ファイバ素線のＰＭＤレベルを１としたときのテープ状光ファイバ心線のＰＭＤレベルを各光ファイバごとに示したものである。
【０００５】
また、溝仕切型の光ファイバケーブルの一例として、図７に示すＳ撚り溝仕切型のものがある。このＳ撚り溝仕切型の光ファイバケーブルは、図７(イ)に示すように、軸心にＦＲＰなどの抗張力線２１が配置され、外周に途中で反転することのない螺旋溝２２が形成されたプラスチック材などからなるスロットロット２０が用意され、図７(ロ)に示すように、螺旋溝２２内に前記テープ状光ファイバ心線が複数配置された構造となっている。なお、図中において、２３は押え巻テープ層、２４はケーブルシース層である。
【０００６】
このＳ撚り溝仕切型の光ファイバケーブルは、螺旋溝２２内に実装されたテープ状光ファイバ心線１０が、常に螺旋溝２２の底面に対して平行に配置され、従って、螺旋溝２２が１ピッチで３６０°回転するのに合わせて、テープ状光ファイバ心線１０自身も３６０°回転する。
それによって、光のスロー軸とファースト軸間のモード結合が生じやすくなり、テープ化によって大きくなったＰＭＤは、図８に示すように、素線レベルにまで低減される。
【０００７】
また、溝仕切型の他の光ファイバケーブルとして、図９に示すように、ＳＺ溝仕切型のものがある。（例えば特許文献１）
このようなＳＺ溝仕切型の光ファイバケーブルは、図９(イ)に示すように、スロットロット２０の外周に形成された螺旋溝２２が交互に反転して捻れており、反転部２５から次の反転部２５までを１反転ピッチと定義される。螺旋溝２２内に実装されたテープ状光ファイバ心線１０は、図９(ロ)に示すように、反転部２５ではほぼ螺旋溝２２の側面に平行な状態に配置され、反転部２５と次の反転部２５の中間２６では螺旋溝２２の底面に平行な状態に配置され、その途中ではその間の状態で配置される。ＳＺ撚り仕切型の螺旋溝２２内に実装されたテープ状光ファイバ心線１０は、Ｓ撚り仕切型の螺旋溝２２内のテープ状光ファイバ心線１０に比べて、テープ状光ファイバ心線１０自身に加わる捻れ角度が非常に小さな状態で螺旋溝２２内に配置される。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１７０５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このため、前述のＳＺ溝仕切型の光ファイバケーブルは、光のスロー軸とファースト軸間のモード結合が生じにくく、テープ状光ファイバ心線のＰＭＤが螺旋溝に実装した後もそのままの大きさで残ってしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、係る点に鑑みなされたもので、長手方向に沿って螺旋方向が周期的に反転するＳＺ螺旋溝を有し、そのＳＺ螺旋溝内にテープ状光ファイバ心線が収納された光ファイバケーブルにおいて、前記反転間のＳＺ螺旋溝の反転角θが３６０度以上で、且つ前記反転間のＳＺ螺旋溝中に収納されたテープ状光ファイバ心線の捻れ角度Ψが９０度以上に形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、テープ状光ファイバ心線内の光ファイバを伝送する光のスロー軸軸とファースト軸間のモード結合が生じやすくなり、光ファイバケーブル化後の光ファイバのＰＭＤを素線レベルまで低減させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１０はＳＺ撚りスロット型光ファイバケーブルでの螺旋溝の反転角θおよびテープ心線の捻れ角度Ψを図示したものである。図１０(イ)は、反転部２５から反転部２５'までの間（＝１反転ピッチ）に螺旋溝が回転する回転角を反転角θ、図１０(ロ)は、１反転ピッチ間でテープ状光ファイバ心線が相対的に捻れる角度を捻れ角度Ψであることを示している。
【００１３】
本発明者は本発明に至るに先立ち、螺旋溝の反転角θを２７０°，３００°，３３０°（従来品相当），３６０°（本発明品）で設計し、その螺旋溝内にそれぞれ同一特性のテープ状光ファイバ心線を４本配置した光ファイバケーブルを作成し、それぞれの光ファイバケーブルにおける光ファイバのＰＭＤ特性を比較した。
【００１４】
図１１は、上記４例のＳＺ撚りスロット型光ファイバケーブルのＰＭＤ特性（素線のＰＭＤレベルを１としたときの各スロット型光ファイべケーブルに実装されるテープ状光ファイバ心線中、ＰＭＤ値が最大となる光ファイバ心線のＰＭＤレベル比）を示したものである。各光ファイバケーブルの螺旋溝内には同一特性のテープ状光ファイバ心線が実装されているので、実装前の光ファイバ素線及びテープ状光ファイバ心線のＰＭＤ特性は同じである。各光ファイバケーブルにおけるＰＭＤ特性を比較すると、明らかに螺旋溝の反転角θによって差が見られる。反転角θが２７０°,３００°,３３０°ではテープ状光ファイバ心線に比べ若干ＰＭＤは低減したものの光ファイバ素線レベルまでは低くない。反転角θが３６０°になって、光ファイバケーブルのＰＭＤが光ファイバ素線レベルにまで低減していると言える。従って、ＰＭＤを光ファイバ素線レベルまでに低減させるには反転角θを３６０°以上に形成する必要がある。
【００１５】
図１２には、螺旋溝の反転角θと、テープ状光ファイバ心線の捻れ角度Ψの関係を示す。反転角θが大きくなれば捻れ角度Ψも大きくなる傾向を示し、反転角θが３６０°で捻れ角度Ψは９０°を超えていることが示されている。
【実施例１】
【００１６】
図２に示すように、スロットロッド２０の径を９．２ｍｍΦ、螺旋溝２２の深さを２．５ｍｍ、螺旋溝２２の底面幅を１．６ｍｍ、螺旋溝２２の外周幅３．４ｍｍ、反転ピッチ長を１７５ｍｍとした５螺旋溝のＳＺ撚りスロットロットを用い、これにテープ状光ファイバ心線１０として８心光ファイバ集合型のものを１０層各螺旋溝２２に配置し、更に図１に示すように反転ピッチ長の３６０°＋αを３８０度としたＳＺ撚りスロット型の光ファイバケーブルを作成した。この結果、ＰＭＤを光ファイバの素線レベルまで低減させることができた。
【００１７】
なお、上記実施例は螺旋溝の形状が逆台形形状ので説明したが、本発明は、これに限られることなく、その他の形状、例えば、図３に示すように、Ｕ字形状のものであっても同様に適用することができる。また、上記実施例は螺旋溝がスロットロッドの外周に形成されたもののみを説明しているが、図４に示すように、複数のコの字型のプラスチック条２２'が円形ロッド２０'の外周に螺旋溝２２の反転ピッチ長が３６０°以上となるように１層又は複数層配置されたもの（図示のものは２層）であっても同様に適用することができる。
【００１８】
更に、上記各実施例は、特定の数の光ファイバ素線やテープ状光ファイバ心線、及びテープ状光ファイバ心線の積層数及び特定の材料を用いて説明しているが、本発明はこれらの値や材料に限定されることなく、適宜、他の値のものを採用することができ、また、これによっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明におけるＳＺ螺旋溝とその反転角θとの関係を示す説明図。
【図２】本発明の一実施例における端面構造図。
【図３】本発明の他の実施例における要部端面構造図。
【図４】本発明の更に他の実施例における端面構造図。
【図５】一般的な光ファイバ心線の一例を示すもので、イは光ファイバ心線の端面図、ロは光ファイバの断面内に生じる圧縮と引張の応力の関係を示す説明図、ハは高速軸と低速軸との関係を示す説明図。
【図６】図５の光ファイバ心線の各光ファイバに発生するＰＭＤを示す特性図。
【図７】従来のＳ撚り溝仕切型の光ファイバケーブルの一例を示すもので、イは斜視図、ロは端面図。
【図８】図７のＳ撚り型光ファイバケーブルのＰＭＤを示す特性図。
【図９】従来におけるＳＺ撚り溝仕切型の光ファイバケーブルの一例を示すもので、イは斜視図、ロは端面図。
【図１０】ＳＺ撚り溝仕切型光ファイバケーブルにおける特性を説明するたものもので、イはＳＺ螺旋溝の反転角θを説明するための端面図、ロはＳＺ螺旋溝中に収納されたテープ状光ファイバ心線の捻れ角度Ψを説明するための説明図。
【図１１】素線段階から光ファイバケーブル段階における各光ファイバのＰＭＤ特性を示す特性図。
【図１２】ＳＺ撚り溝仕切型光ファイバケーブルにおける螺旋溝の反転角と光ファイバ心線の捻れ角度Ψの関係を示す特性図。
【符号の説明】
【００２０】
１０    テープ状光ファイバ心線
１１    光ファイバ素線
１２    光ファイバ素線
１３    光ファイバ素線
１４    光ファイバ素線
１５    硬化型樹脂
２０    スロットロット
２０’    円形ロッド
２１    抗張力線
２２    螺旋溝
２２’    プラスチック条
２５    反転部
２５’    反転部
２６    中間
Ψ    捻れ角度
θ    反転角
【図１】
2005331711.tif 000003
【図２】
2005331711.tif 000004
【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】
2005331711.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005331711.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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