(57)【要約】【課題】従来のテープ型光ファイバ心線は、テープ状に配列された複数の光ファイバ心線が適切な間隔に配置されていなく、またその上に被覆される一括被覆層の厚さが適切になされていないために、ＰＭＤ特性を満足できず、更に小型で、機械的強度に優れたテープ型光ファイバ心線を提供することができなかった。【解決手段】  幅方向の両端に位置する光ファイバ心線と前記両端に位置する光ファイバ心線の幅方向内側に隣あう光ファイバ心線との間隔をＳμｍ、前記両端に位置する光ファイバ心線以外の光ファイバ心線が相互に隣あう間隔をＣμｍ、、一括被覆層の厚さをｔμｍとしたときに、0<t<=7、または25<t<=80であり10≦(1.8×ｔ-29)<Ｓ<(2.9×ｔ+141)<20010≦(1.8×ｔ-29)<Ｃ<(2.9×ｔ+141)<200であることを特徴とする。これにより、上記課題を解決することができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
４本以上の光ファイバ心線が、その側面を互いに対向して、平面上に互いに間隔を隔てて平行に配設され、これら光ファイバ心線の外周に被覆層がテープ状に形成されて構成されたテープ型光ファイバ心線において、幅方向の両端に位置する光ファイバ心線と前記両端に位置する光ファイバ心線の幅方向内側に隣あう光ファイバ心線との間隔をＳμｍ、前記両端に位置する光ファイバ心線以外の光ファイバ心線が相互に隣あう間隔をＣμｍ、、一括被覆層の厚さをｔμｍとしたときに、
0<t<=7、または25<t<=80であり
10≦(1.8×ｔ-29)<Ｓ<(2.9×ｔ+141)<200
10≦(1.8×ｔ-29)<Ｃ<(2.9×ｔ+141)<200
であることを特徴とするテープ型光ファイバ心線。
【請求項２】
（1.9×ｔ-7）μｍ≦Ｃ≦（2.5×ｔ+100）μｍ
（1.9×ｔ-7）μｍ≦Ｓ≦（2.5×ｔ+100）μｍ
であることを特徴とする請求項１に記載のテープ型光ファイバ心線。
【請求項３】
Ｃ＝2×ｔ+32μｍ
Ｓ＝2×ｔ+32μｍ
であることを特徴とする請求項１に記載のテープ型光ファイバ心線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信線路として用いられるテープ型光ファイバ心線に係るもので、特に通信速度の上限を決定する要因の一つである偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion）を低減させることを意図したものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネット利用者の増加を一因とする通信量の急増に伴い、光ファイバ通信における速度の高速化が求められている。例えば40GBPS以上の高速な光ファイバ通信を行う場合に、従来の通信速度では問題にならなかった偏波モードによる分散、いわゆる偏波分散を考慮する必要がある。
偏波モード分散は、光伝送路に加わる応力や湿度変化によって光ファイバ内部に生じる不均一な応力による屈折率分布の変化によって発生する。
【０００３】
テープ型光ファイバ心線では、光ファイバ心線を一括被覆してテープ状に形成する際に、一括被覆材の硬化収縮によって通常の光ファイバ心線よりも不均一な大きな応力がかかり、偏波モード分散値が大きくなる。
【０００４】
現在、偏波モード分散を補償する装置などの開発が進められているが、テープ型光ファイバ心線自身が生じる偏波モード分散を小さくする試みは行われていない。
【０００５】
即ち、従来提案されているテープ型光ファイバ心線は、図１５に示すように、複数の光ファイバ心線４を互いの側面が接する（Ｋ＝０）ように配置して、その上に種々の厚さｔで一括被覆層５を形成したものが殆どである。（例えば、特許文献１〜３）
【０００６】
また、従来の他のテープ型光ファイバ心線として、図１６に示すように、複数の光ファイバ心線４の側面を所定間Ｋだけ隔離させて配置し、それらの上に所定厚さｔの一括被覆層を形成したものが提案されている。（例えば特許文献４〜７）
【０００７】
この内、特許文献４の発明は、一括被覆層の厚さｔがゼロで、光ファイバ心線間の間隔Ｋが５０μｍや１００μｍのものである。
また、特許文献５〜６の発明は、光ファイバ心線間の間隔Ｋが２００μｍ以上に離すというものである。
また、特許文献７の発明は、光ファイバ心線間の間隔Ｋが５０μｍで、一括被覆層の厚さｔが２５μｍというものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３１１７２６号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１６８５号公報
【特許文献３】特開２００２−３４１２０１号公報
【特許文献４】特開平５−８０２３８号公報
【特許文献５】特開２００１−２０８９４４号公報
【特許文献６】特開２００２−２５０８５０号公報
【特許文献７】特開平４−２６８５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の発明は、各光ファイバ心線の側面が互いに密着しているため、一括被覆層を押出被覆した後に一括被覆層が硬化する際、互いの光ファイバ心線の相互が一括被覆層によって圧縮応力を受けることになり、ＰＭＤ特性が悪化する欠点があった。
【００１０】
また、特許文献４に記載の発明は、一括被覆層の厚さｔがゼロであり、一括被覆層が光ファイバ心線の側面にのみに存在するため、一括被覆層が光ファイバ心線の外周の全体を包み込む構成となっていなく、ＰＭＤ特性が悪化する欠点があった。
【００１１】
また、特許文献５、６の発明は、光ファイバ心線の間隔を２００μｍと大きく離れた構造であるために、テープ型光ファイバ心線が嵩張り、これらの複数を集合させて光ケーブル化させたときに光ケーブルを小型に形成できない欠点があった。
【００１２】
また、特許文献７に記載の発明は、光ファイバ心線の間隔が５０μｍで一括被覆層の厚さｔが２５μｍと比較的適切であるが、もう１歩、一括被覆層の厚さが大きく、ＰＭＤ値が高めで、しかも各光ファイバ心線間でのＰＭＤ値が異なるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、４以上の光ファイバ心線が、その側面を互いに対向して、平面上に互いに間隔を隔てて平行に配設され、これら光ファイバ心線の外周に被覆層がテープ状に形成されて構成されたテープ型光ファイバ心線において、幅方向の両端に位置する光ファイバ心線と前記両端に位置する光ファイバ心線の幅方向内側に隣あう光ファイバ心線との間隔をＳμｍ、前記両端に位置する光ファイバ心線以外の光ファイバ心線が相互に隣あう間隔をＣμｍ、、一括被覆層の厚さをｔμｍとしたときに、
0<t<=7、または25<t<=80であり
10≦(1.8×ｔ-29)<Ｓ<(2.9×ｔ+141)<200
10≦(1.8×ｔ-29)<Ｃ<(2.9×ｔ+141)<200
であることを特徴とする。
【００１４】
他の本発明は、上記本発明において、（1.9×ｔ-7）μｍ≦Ｃ≦（2.5×ｔ+100）μｍ（1.9×ｔ-7）μｍ≦Ｓ≦（2.5×ｔ+100）μｍであることを特徴とする。
【００１５】
更に他の本発明は、上記本発明において、Ｃ＝2×ｔ+32μｍ、Ｓ＝2×ｔ+32μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上述により、ＰＭＤ特性に優れ、小型で、機械的強度に優れたテープ型光ファイバ心線を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明者は本発明に至るに先立ち、テープ型光ファイバ心線における偏波モード分散値が一括被覆材の厚さや光ファイバ心線の間隔によってどのように変化するかを以下の実験で行った。
【００１８】
図１は実験に使用したテープ型４心光ファイバ心線を示すものであり、１は石英製の裸光ファイバ、２はその上に被覆されたプラスチック樹脂製のプライマリ層、３はプライマリ層２の上に被覆されたプラスチック樹脂製のセカンダリ層であり、これらにより光ファイバ心線４が形成されている。５は光ファイバ心線の側面が互いに対向し、所定間隔隔てて一列に配置された４本の光ファイバ心線に共通に被覆された熱可塑性樹脂の一括被覆層である。
【００１９】
裸光ファイバ１は直径が１２５μｍに形成されている。裸光ファイバ１は図示されていないが、軸心部に配置された所定屈折率のコア層と、その周りに前記屈折率よりも小さなクラット層とで構成されている。プライマリ層２は直径が２０５μｍに形成され、セカンダリ層３は直径が２５６μｍに形成されている。また、プライマリ層２のヤング率はセカンダリ層３のヤング率よりも小さいもので構成され、裸光ファイバ１を外力から保護する構造になっている。この光ファイバ心線４はノンゼロ型光ファイバ(non zero dispersion shift fiber)心線としての一般的なものである。
【００２０】
４本の光ファイバ心線４は、幅方向の両端に位置する光ファイバ心線（以下「サイド光ファイバ心線」という）と前記サイド光ファイバ心線の幅方向内側に隣あう光ファイバ心線との間隔をＳ（μｍ）（図１中Ｓ寸法参照、以下「サイド光ファイバ間隔」という）、前記両端に位置する光ファイバ心線以外の光ファイバ心線（以下「センター光ファイバ心線」という）が相互に隣あう間隔をＣ（μｍ）（図１中Ｃ寸法参照、以下「センター光ファイバ間隔」という）、一括被覆層の厚さをｔμｍとして構成されており、本発明においては、一括被覆層の厚さ（以下「リボン厚さ」という）ｔの値を種々変化させて実験を行った。測定には、光偏波アナライザ（Agilent社製8509Ｂ）を使用し、ジョーンズマトリックス法で偏波モード分散を測定した。
【００２１】
図２及び、図３は一括被覆材の厚さｔを32μｍとした場合にセンター光ファイバ心線間隔Ｃとサイド光ファイバ心線間隔Ｓを変えて作製したテープ型４心光ファイバ心線の偏波モード分散分布がどのように変化するかの結果を示したもので、図２はセンター光ファイバ心線の特性を、図３はサイド光ファイバ心線の特性を示す。このことから、サイド光ファイバ心線よりもセンター光ファイバ心線の方が全ての間隔において、偏波モード分散値が大きくなっているのがわかる。従って、テープ型光ファイバ心線では、センター光ファイバ心線の偏波モード分散を低くするような構造を取ることによって、テープ型光ファイバ心線全体としての偏波モード分散値を小さくすることができる。
【００２２】
図４〜８は、それぞれテープ型光ファイバ心線の一括被覆材の厚さｔを１６μｍ、３２μｍ、４８μｍ、６４μｍ、８０μｍに変化させた場合のセンター光ファイバ心線の偏波モード分散分布を示す。この分布において最も窪んでいる部分が偏波モード分散の最小値となる部分である。一括被覆材の厚さｔが大きくなるほどＰＭＤ分布が小さくなっている。またＰＭＤの最小値は一括被覆層が厚くなるにつれて、グラフ上で右側（間隔が狭い部分）から左側(間隔が広い部分)へ移動していることがわかる。
【００２３】
図９は前記光ファイバ心線の偏波モード分散分布から得られたリボン厚さｔによるＰＭＤの最小値の抽出した近似曲線を示す（近似曲線：ＰＭＤ最小値＝4.82×10-1−1.65×10-2×ｔ+3.06×10-4×ｔ2−2.94×10-6×ｔ3+1.13×10-8×ｔ4）。この式からリボン厚さによって変化するＰＭＤ値を推定することができる。
【００２４】
図１０は上記リボン厚さｔに対するＰＭＤ値の最小値の特性図を示したものである。このときＰＭＤ値の最小値はすべてセンター光ファイバ心線間隔Ｃとサイド光ファイバ心線間隔Ｓとが等しい（Ｃ＝Ｓ）場合であった。この図から、ＰＭＤが最小となる最適間隔はリボン厚さと比例関係にあることが判った。
【００２５】
図１１は図４〜８の各特性から得られたＰＭＤ値が最小となるセンター光ファイバ心線間隔Ｃに対してサイド間隔Ｓが変化した場合の偏波モード特性を示すものである。この図１１の特性は、ＰＭＤ値が最小となる近傍において、サイド光ファイバ心線間隔Ｓが変化した場合、ＰＭＤ値が緩やかに変化していることを示している。
【００２６】
このことからＰＭＤ値が最小となるような光ファイバ心線間隔をとらなくても、それよりも狭い間隔で同程度のＰＭＤ値を得ることが可能であることがわかる。即ち、ＰＭＤ値の低減とテープ型光ファイバ心線の小型化の両立を図ることができる。
【００２７】
これを具体的な数値で見ると、図９に示したＰＭＤ分布からその最小値が5、10％増となる光ファイバ心線間隔の範囲を図１２、図１３に示す。
【００２８】
このとき各図の上限から下限までの領域内がリボン厚さによってテープ型光ファイバ心線がとることができる光ファイバ心線間隔は以下のＣ、Ｓになる。
【００２９】
図１２  光ファイバ心線間隔  上限  近似直線：Ｃ＝Ｓ＝2.5×ｔ+100
下限  近似直線：Ｃ＝Ｓ＝1.9×ｔ-7
【００３０】
図１３  光ファイバ心線間隔  上限  近似直線：Ｃ＝Ｓ＝2.9×ｔ+141
下限  近似直線：Ｃ＝Ｓ＝1.8×ｔ-22
【００３１】
以上の結果から、テープ型光ファイバ心線の一括被覆層の硬化収縮によって生じるＰＭＤ値を小さくする構造の範囲が明らかになった。
【００３２】
この結果から、本発明はかかる最適なＰＭＤ値から１０％の範囲でるが、かかる１０％の範囲においても、光ファイバ心線間隔が２００μｍ以上であったり、リボン厚さｔが２０μｍ以上であると、小型化に寄与することができず、また、光ファイバ心線間隔が１０μｍ以下であったり、リボン厚さｔが１０μｍ以下であると、テープ型光ファイバ心線の機械的強度が弱いものになるので、この範囲を除外した図１４に示す右下がり斜線を施した範囲である。
【００３３】
また、他の本発明は上記範囲の内、最適なＰＭＤ値から５％内の範囲である。図１４には、この範囲を左下下がりの斜線で示す。これにより、より一層、低ＰＭＤ値を有するテープ型光ファイバ心線を提供することができる。
また、更に他の本発明は、上記範囲において、Ｃ＝2×ｔ+32μｍ、Ｓ＝2×ｔ+32μｍであることを特徴とする。これにより更に低ＰＭＤ値を確保するテープ型光ファイバ心線を提供することができる。
【００３４】
なお、本発明の上記実施の形態では、特定径の光ファイバ心線及びこの光ファイバ心線が4心の場合のテープ型光ファイバ心線のみで説明しているが、本発明は、他の形状の光ファイバ心線及び他の多くの光ファイバ心線を集合したテープ型光ファイバ心線に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を発明するに当り用いたテープ型光ファイバ心線の端面図。
【図２】リボン厚さｔが32μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図３】リボン厚さｔが32μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図４】リボン厚さｔが16μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図５】リボン厚さｔが32μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図６】リボン厚さｔが48μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図７】リボン厚さｔが64μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図８】リボン厚さｔが80μｍ時におけるセンター光ファイバ心線間隔と、サイド光ファイバ心線間隔と、センター光ファイバ心線のＰＭＤとの関係を示す特性図。
【図９】図４〜８に示される特性の最小ＰＭＤと、リボン厚さｔとの関係を示す特性図。
【図１０】リボン厚さｔに対する最小ＰＭＤ値を示す光ファイバ心線間隔を示す特性図。
【図１１】図４〜８の各特性から得られたＰＭＤ値が最小となるセンター光ファイバ心線間隔Ｃに対してサイド光ファイバ心線間隔Ｓが変化した場合の偏波モード特性図。
【図１２】最良ＰＭＤ値から±10％の範囲を示すリボン厚さｔに対する光ファイバ心線間隔の範囲の範囲を示す特性図。
【図１３】最良ＰＭＤ値から±5％の範囲を示すリボン厚さｔに対する光ファイバ心線間隔の範囲の範囲を示す特性図。
【図１４】本発明で用いられる分散補償光ファイバの波長に対する分散の特性図。
【図１５】従来の一例を示す端面図。
【図１６】従来の他の一例を示す端面図。
【符号の説明】
【００３６】
１      裸光ファイバ
２      プライマリ層
３      セカンダリ層
４      光ファイバ心線
５      一括被覆層
【図１】
2005141143.tif 000002
【図２】
2005141143.tif 000003
【図３】
2005141143.tif 000004
【図４】
2005141143.tif 000005
【図５】
2005141143.tif 000006
【図６】
2005141143.tif 000007
【図７】
2005141143.tif 000008
【図８】
2005141143.tif 000009
【図９】
2005141143.tif 000010
【図１０】
2005141143.tif 000011
【図１１】
2005141143.tif 000012
【図１２】
2005141143.tif 000013
【図１３】
2005141143.tif 000014
【図１４】
2005141143.tif 000015
【図１５】
2005141143.tif 000016
【図１６】
2005141143.tif 000017