(57)【要約】【課題】  ドロップ光ファイバケーブル又はインドア光ファイバケーブルにおいて、ケーブルの曲げに対する光ファイバ心線のガラス表面の外側歪が大きく、光ファイバ心線の破断寿命に関して長期的な信頼性を得にくかった。【解決手段】  光ファイバケーブルを構成するテンションメンバに圧縮弾性率よりも引張り弾性率の方が高いものを使用する。【選択図】  図１
2005257752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本の光ファイバ心線又は光ファイバユニット、該光ファイバ心線又は光ファイバユニットを被覆するシース、及び、該シースに埋設され前記光ファイバ心線又は光ファイバユニットに沿って配置される少なくとも２本のテンションメンバからなる光ファイバケーブルであって、
前記テンションメンバの引張り弾性率が圧縮弾性率よりも高いことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバケーブルであって、前記テンションメンバの引張り弾性率が圧縮弾性率の２倍以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項３】
請求項１記載の光ファイバケーブルであって、前記テンションメンバの引張り弾性率が圧縮弾性率の１０倍以上であることを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載の光ファイバケーブルであって、前記テンションメンバの外径が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする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、光ファイバケーブルに関するものである。特に、光ファイバの宅内への引き込みに使用するドロップ光ファイバケーブルや宅内、構内での取り回しに使用されるインドア光ファイバケーブルにおいて、用いられる光ファイバケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光加入者線路網の構築が急速に進んでいる。従来、幹線光ファイバケーブルから各家庭などの宅内に引き込むための引き込み用光ファイバケーブルとして図４に示すようなドロップ光ファイバケーブルが使用されている。また、各家庭などの宅内や構内でのとり回しには図５に示すようなインドア光ファイバケーブルが使用されている。なお、図４及び図５は一般的な上記光ファイバケーブルの断面図を示すものであり、図において、６は光ファイバケーブル本体部、１は光ファイバ心線、４はシース、図４において支持線３は、光ファイバケーブル本体部６を保持するためのものであり、シース４により連結されている。一般的にこれらの光ファイバケーブルには、シース４内に鋼線等のテンションメンバ２が配置されている。
【０００３】
また、従来技術の一例として、ドロップ光ファイバケーブルにおいて、鋼線からなるテンションメンバにエナメル被覆層を形成し、テンションメンバとシースとの密着力を適正化して光ファイバケーブルの温度変化、曲げ等による光ファイバ心線の伝送損失の増加を抑制するものが提案されていた（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光ファイバケーブルにおいては、ケーブルを曲げる場合に以下のような挙動を示す。
図２は例えば図５に示すインドア光ファイバケーブルを曲げた場合の概略図である。テンションメンバ２と光ファイバ心線１とがケーブル断面図上で直線状に配置されることから、曲げの方向が図２に示す方向、即ち、２本のテンションメンバ２が等しい円弧を描くような方向に規制される。この際、曲げの内側に圧縮応力が、曲げの外側には引張り応力がかかる。この場合のＡ−Ａ断面における応力中立線の状態を図６に示す。図に示すように、テンションメンバ２を圧縮弾性率と引張り弾性率が同じものとした場合、テンションメンバ２の中心線７と応力の中立線８が一致する（応力中立線の内側には圧縮応力が、外側には引張応力が加えられる）。これにより、光ファイバ心線１においてもファイバガラス表面の曲げの外側に引張応力が加えられ、この引張り応力が大きい場合には、ガラス表面の曲げの外側には引張り歪みが大きくなり、小径曲げが固定されたときには光ファイバ心線の破断寿命に関して長期的な信頼性が低いという問題があった。なお、一般的なケーブルのように、圧縮弾性率及び引張り弾性率がほぼ等しい鋼線（約１９６０００Ｎ/ｍｍ２）をテンションメンバとして用いた場合、曲げ半径３０ｍｍ程度が実布設環境において限界であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、光ファイバケーブル内のテンションメンバに圧縮弾性率よりも引張り弾性率の方が高いものを使用するものである。さらに、テンションメンバの引張り弾性率が圧縮弾性率の２倍以上又は１０倍以上とするものである。またさらに、上記の光ファイバケーブルであって、テンションメンバの外径を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光ファイバケーブルは、上述のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
テンションメンバの引張り弾性率を圧縮弾性率よりも高く、つまり、引っ張られにくく圧縮されやすくしたので、ケーブルが曲げられたときに、応力中立線８は図３に示すようにテンションメンバの中心線７よりも外側にシフトし、結果として光ファイバガラス表面の曲げの外側にかかる引張り歪みが低減される。
【０００８】
テンションメンバの引張り弾性率を圧縮弾性率の２倍以上としたので、ケーブルが半径１０ｍｍ以上の範囲で曲げられたときに光ファイバガラス表面の曲げの外側にかかる歪みは、一般的に光ファイバのスクリーニング試験で光ファイバに付与される１．０％以内に抑えられ、瞬時的な曲げでは光ファイバの破断は避けられる。
【０００９】
テンションメンバの引張り弾性率を圧縮弾性率の１０倍以上としたので、ケーブルが半径１０ｍｍ以上の範囲で曲げられたときに光ファイバガラス表面の曲げの外側にかかる歪みは、一般的に光ファイバケーブルの実布設環境で許容される０．３％以内に抑えられる。
【００１０】
テンションメンバの外径を０．２ｍｍ以上としたので、テンションメンバの引張り弾性率と圧縮弾性率の違いで、応力中立線のシフト量が大きく、光ファイバガラス表面の曲げの外側にかかる引張り歪みが効果的に低減される。またテンションメンバの外径を１．０ｍｍ以下としたので、想定している半径１０ｍｍまでのケーブルの曲げが阻害されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するために発明者が認識している最良の形態を以下に説明する。
図１は本発明の１つの実施例を示す断面図である。本実施例はテンションメンバ２の引張り弾性率を圧縮弾性率の約２倍としたものである。図１の光ファイバケーブルはドロップ光ファイバケーブルとして構成され、各部構成は従来技術における図４のものと同様であるので符号の説明は省略する。図１において、光ファイバ心線１は直径１２５μｍの石英製ファイバ素線に外径２５０μｍとなるよう紫外線硬化樹脂にて被覆され、光ファイバ心線１の両側に光ファイバ心線１と一直線状に外径φ０．５ｍｍのガラスＦＲＰ製で引張り弾性率約３０，０００Ｎ/ｍｍ２、圧縮弾性率約１４，０００Ｎ/ｍｍ２のテンションメンバ２を配置し、さらにφ１．２ｍｍの亜鉛めっき鋼線からなる支持線３とをノンハロゲン難燃ポリエチレン製シース４で覆っている。ケーブル本体部の断面形状は略長方形となっている。シース４の長辺は一直線状に配置した光ファイバ心線１、テンションメンバ２及び支持線３の並び方向とほぼ平行である。ケーブル全体の断面の長辺寸法は５ｍｍ、短辺寸法は２ｍｍである。シース４の両方の長辺側には光ファイバケーブルの長手方向に沿ってノッチ５が形成されている。
【００１２】
本実施例の光ファイバケーブルは、テンションメンバ２の引張り弾性率が圧縮弾性率よりも大きいため、図３に示すように、ケーブルが曲げ時に曲げに伴う応力中立線が寸法上の中心よりも外側にシフトし、結果として光ファイバ心線１におけるガラス表面の曲げの外側にかかる引張り歪みが低減される。
【００１３】
上記テンションメンバ２を使用したケーブルサンプル複数本で、支持線部３を除去した光ファイバケーブル本体部６の曲げ時におけるファイバガラス表面の歪みを測定した。具体的には、まず、ケーブル中の光ファイバ心線１の一端から矩形変調波を挿入し、他端で受光した光の位相の差を曲げの前後で測定し、その差から光ファイバ中心の歪みを実測する。そして、ガラス表面がファイバ中心よりファイバ半径６２．５μｍ分外側にあることから、ファイバ半径分の歪増加分を算出し、その算出値を上記光ファイバ中心歪の実測値に加えてガラス表面の歪みとした。この結果、表１に示す結果が得られ、曲げ半径１０ｍｍ以上の範囲でガラス表面歪みの最大値が１．０％以内に収まることが分かった。なお、表１においては引張りを正とする。
【００１４】
【表１】
2005257752.tif 000003
【００１５】
さらに本発明の他の実施例を以下に示す。断面図上は第一の実施例と同様なので図面は省略する。第一の実施例と異なるのは、外径φ０．５ｍｍのアラミドＦＲＰ製で引張り弾性率約４０，０００Ｎ/ｍｍ２、圧縮弾性率約３，５００Ｎ/ｍｍ２のテンションメンバ２を使用した点である。即ち、本実施例はテンションメンバ２の引張り弾性率を圧縮弾性率の約１０倍としたものである。
【００１６】
上記テンションメンバ２を使用したケーブルサンプル複数本で、同様に支持線部３を除去した光ファイバケーブル本体部６の曲げ時におけるファイバガラス表面の歪みを測定した。この結果、表２に示す結果が得られ、曲げ半径１０ｍｍ以上の範囲でガラス表面歪みの最大値が０．３％以内に収まることが分かった。なお、表２においても引張りを正とする。
【００１７】
【表２】
2005257752.tif 000004
【００１８】
上述の実施の形態においては、ドロップ光ファイバとして支持線３を備えていたが（測定時は除去）、他の実施例として、図１から支持線３を省いてインドアタイプのものとしてもよい。この場合の断面図は図５に示す従来のインドア光ファイバケーブルと同様のものとなるので図面は省略する。
【００１９】
また、テンションメンバ２は圧縮弾性率よりも引張り弾性率の方が高いものであれば他の材質、構造等のものであってもよい。例えば、単線では圧縮弾性率と引張り弾性率がほぼ等しい鋼線であっても、撚線とすることで引張り弾性率の方が高くなるため、鋼線の撚線をテンションメンバとしてもよい。
【００２０】
さらに、光ファイバ心線１の素線も石英のみならず、プラスチック製であってもよい。光ファイバ心線１のみならず光ファイバユニットを用いてもよく、光ファイバユニットのテープ心線の心数および積層数は適宜選択可能である。さらに、テープ心線のみならず、光ファイバ心線を複数本撚りあわせたものや、シース４内に適宜配置したものであってもよい。シース４の材質もポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ノンハロゲン難燃ポリエチレンなど適宜選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光ファイバケーブルの断面図である。
【図２】光ファイバケーブルの曲げ方向を説明する図である。
【図３】本発明の光ファイバケーブルの応力中立線を示す図である。
【図４】従来のドロップ光ファイバケーブルの断面図である。
【図５】従来のインドア光ファイバケーブルの断面図である。
【図６】従来の光ファイバケーブルの応力中立線を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  光ファイバ心線
２  テンションメンバ
３  支持線
４  シース
５  ノッチ
６  光ファイバケーブル本体部
７  テンションメンバの中心線
８  応力中立線
【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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