情報通信

間欠テープ心線を用いた空気圧送用高密度マイクロダクト光ケーブル

Ultra-High-Density Microduct Optical Cable with 200 µm Freeform Ribbons for
Air-Blown Installation
＊

佐藤文昭

西川二郎

Fumiaki Sato

Jiro Nishikawa

鈴木洋平

高見武田健太郎

Yohei Suzuki

正和

Masakazu Takami

Kentaro Takeda

本稿では、従来の外径250µm の光ファイバよりも細径な200µm 光ファイバを用いた間欠12心光ファイバテープ心線（以下、200µm間欠12心テープ心線）を実装した432心以下の空気圧送用光ファイバケーブルの設計、製品ラインナップおよび施工上のメリットについて報告する。200µm 間欠12心テープは柔軟性と一括融着接続性を両立するため、長手方向、幅方向に間欠的にスリットが入った構造を採用しており、スリット部と非スリット部の比率およびピッチを最適化することにより、両特性を満たすテープ心線を開発した。
同テープ心線は200µm 間欠テープ同士だけではなく、従来の250µm テープ心線との一括接続も可能である。尚、ケーブル構造は欧州等で主流のマイクロダクト用途に用いるため、細径、軽量かつ低摩擦な構造を採用した。今回は開発したケーブルの空気圧送特性を評価するため、ケーブル圧送試験を行ったので、その結果も報告する。

This paper describes a newly designed ultra-high-density (UHD) microduct optical cable to be installed into microducts with
air-blowing technique. The UHD microduct cable employs Freeform Ribbon, in which fibers meet and split out in turn inlongitudinal and transverse directions, thus allowing high fiber density and mass fusion splicing. In order to enhance theblowing efficiency, we employed a thin and lightweight cable design and low friction jacket material. In addition, we havesignificantly increased fiber density owing to a bend-insensitive and thin optical fiber and Freeform Ribbon technology.
We also evaluated the blowing performance to confirm the excellent blowing property of the developed cable.
キーワード：間欠12心テープ、200µm ファイバ、細径軽量、低摩擦、空気圧送、マイクロダクト

1.

緒

言

近年クラウドコンピューティングや動画配信、5G 対応等の進展により、通信トラフィックは急増している。一方、

細径高密度化と一括接続性を両立させ、さらに今回は低摩擦外被を適用することで優れた空気圧送特性を有するケーブルを実現した。

ダクト内スペースの物理的な制約もあり、光ファイバを高密度に収納した細径高密度光ファイバケーブルの需要が増している。欧州、北米等の FTTH では、一度管路（マイクロダクト）を布設すれば、追加の道路工事などなく追い張200µmり布設でき、経済的なネットワーク構築が可能となる空気圧送用光ケーブルが普及している。この空気圧送用に用い( :2られる細径ダクトがマイクロダクトであり、近年の伝送容量増や FTTH 等の進展でマイクロダクト光ケーブルの多心432)432

高密度化のニーズが高まっている。このケーブルに要求される特性として、高圧圧縮空気で圧送布設する方法を用いているため、細径軽量かつ低摩擦、圧送時に座屈しないような適度な剛性を有することが求められる。今回は上記のマイクロダクト布設に対応しつつ、単心型光ケーブルより432( :129643243243243214mm)
1728 //

図1

マイクロダクト布設の模式図も接続コスト低減を可能とした間欠テープ心線型の光ケーブルを開発した。
さらに今回は従来の外径250µm の光ファイバよりも細径な200µm 光ファイバを用いた間欠12心光ファイバテープ心線を開発した。上記の間欠テープ心線を用いることで、2019 年 7 月・S E I テクニカルレビュー・第 195 号

13

2.

200µm 間欠テープ設計と特徴

2－1

200µm 光ファイバ設計

間欠テープはスリット長、非スリット長の比率および長さを変化させることで柔軟性および一括接続時のテープ整図2に今回適用した細径200µm 光ファイバの断面模式列性をコントロールすることができる。今回は一括融着接図を示す。細径200µm 光ファイバはガラス径を従来の続の作業性とケーブル特性を考慮したテープ柔軟性を考慮125µm のままで被覆厚を低減することで、光ファイバのし、スリット長と非スリット長の比率を最適化した構造を断面積比で36％の低減を行った。

適用した。
2－3

200µm 間欠テープ接続技術

既設光ケーブルとの適合を考慮し、今回開発した200µm
間欠12心テープと従来の250µm 間欠12心テープと接続すること、さらに線路を全て200µm 間欠12心テープで構成する場合や200µm 単心ファイバと一括接続する場合を想定した2種類の接続技術を開発した。前者については、ファイバホルダを工夫することで既存融着接続機で接続可能とした。後者は200µm 心線間欠同士を接続する新型融着接続機を開発した。
図4（b）に200µm －250µm の一括接続および200µm －200µm の一括接続時の接続ロス（推定ロス）分布を示す。

図22－2

細径200µm 光ファイバ断面模式図

200µm 間欠テープ設計

今回使用した200µm 間欠テープは海外で主流の12心テープであり、模式図を図3に示す。

（a）従来250µm12心テープ接続ロス分布(a) 長手方向模式図（b）細径200µm12心テープ接続ロス分布
図4(b) テープ柔軟性を示す断面模式図
図314200µm 間欠12心テープの模式図

間欠テープ心線を用いた空気圧送用高密度マイクロダクト光ケーブル

各種12心テープの融着ロス比較

図4に示したように従来テープの推定ロス分布（a）と今回開発品の推定ロス分布（b）は差異が見られず、従来同等

ルースチューブ型※2のマイクロダクト光ケーブルと今回の開発品のケーブル外径比較のグラフを示す。
図7に示したように今回の開発品は従来品よりも外径をの接続ロスであることを確認した。

大きく低減することができ、432心同士で比較するとケー3.

マイクロダクト光ケーブル構造、特性

3－1

ブル単位断面積当たりの心数（心密度）を約1.6倍高められることがわかった。

432心ケーブル構造

今回開発した光ケーブル構造については、圧送特性を考慮し、細径軽量化を重視するため、スロットレス構造

16（図5）と従来の施工性を維持した中心テンションメンバ※1
ロットレス型については従来の鋼線のテンションメンバを用いた構造と、海外で主流のノンメタリック型テンションメンバの構造2種類を開発した（図5）。尚、光ファイバには曲げ強化型シングルモードファイバ（ITU-T G.657A1,G.652D 規格）の200µm 心線を適用した。

ケーブル外径（mm）構造のスロット型構造（図6）の2種類を開発した。尚、ス

従来ケーブル開発ケーブル

14432心12288心10を採用した。今回開発した低摩擦外被材は従来の汎用的な4外被材と比較して、外被材の摩擦係数を約1/6まで低減す

288心144心6

さらに今回は圧送特性を向上させるため、低摩擦外被材

432心144心80100200300400500

ケーブル心数ることを確認した。図5（b）のノンメタリック型構造は曲げ方向性を抑制するため、テンションメンバを4方向に配図7置する構造を採用した。

従来ケーブルと開発ケーブルの外径比較

上記の432心マイクロダクトケーブル以外に144心から432心の各品種のメニュー化を行った。図7に従来の単心3－2伝送特性、機械特性

今回開発した432心型マイクロダクト光ケーブルについて特性評価を行った。表1に機械試験も含めた評価結果一200µm心線間欠12心テープ

覧を示す。機械試験についても良好な特性を有しているこ

吸水テープとを確認した。

引き裂き紐
低摩擦ポリエチレン外被鋼線

表1FRP（a）メタリック型

図5（b）ノンメタリック型

試験方法

評価結果

伝送損失

IEC60793-1-40
λ=1550nm<0.21dB/km(1550nm)

損失温度変動EIA/TIA-455-４-30～+70℃×2サイクル、
λ=1550nm

損失変動＜0.3dB/km

側圧特性

EIA/TIA-455-41
500N/100mm
λ=1550nm

吸水テープ

耐衝撃特性

スロットEIA/TIA-455-25
10N・m、2回落下
λ=1550nm

EIA/TIA-455-104
繰り返し曲げ 曲げ半径10D､ 25サイクル
特性（Dはケーブル外径）
λ=1550nm

432心マイクロダクト光ケーブル（スロットレス型）の
断面模式図

200µm心線間欠12心テープ

低摩擦ポリエチレン外被FRP
引き裂き紐
ケーブル外径：13mm

図6項目432心マイクロダクト光ケーブル特性評価結果

捻回特性

EIA/TIA-455-85±180°/2m
λ=1550nm

引張特性

EIA/TIA-455-33
引張張力500N

損失変動＜0.1dB
ケーブル外観に異常なし

500N印加時ファイバ歪み<0.1%

432心マイクロダクトケーブル（スロット型）の断面模式図

2019 年 7 月・S E I テクニカルレビュー・第 195 号

15

3－3

圧送特性能であることを確認した。さらに Plumettz S.A. 社製のシ開発した光ケーブルの圧送特性を評価するため、スイスミュレーションソフトを用いて、実際の布設ルートでの圧の圧送機器メーカー Plumettaz S.A. の圧送設備を使い、送距離を試算したところ、2500m 以上圧送できる試算結432心型マイクロダクト光ケーブルの圧送特性評価を行っ果となった。

た。圧送試験は IEC に準拠した図8の1000m ルートを用いて、写真1のような形態でドラムからケーブルを繰り出し、Plumettaz S.A. 社製圧送機 MiniJet を用い、ダクト内表2径14mm のマイクロダクトに圧送した。圧送に用いたケーブルは図9の構造のケーブルを使用した。

432心マイクロダクト光ケーブル圧送特性比較

サンプルNo.

構造

IEC圧送試験一般布設ルート（都市部）*

1

通常外被（潤滑剤なし）

×（312m）

ｰ2

通常外被（潤滑剤あり）〇（1000m）

1500m

3低摩擦外被（潤滑剤なし）※今回開発品〇（1000m）>2500m＜ IEC Test ＞*一般布設ルートはPlumettazS.A.社製圧送距離計算ソフトにて試算

図8

IEC に準拠した圧送試験ルート（ルート長1000m）

4.

結

言

欧州等で主流の空気圧送用マイクロダクト光ケーブルに関して、一括融着接続かつ高密度化を両立できる細径200µm 心線間欠12心テープ型の低摩擦高密度マイクロダ
クト光ケーブルを開発した。200µm 心線間欠12心テープは従来の250µm 心線12心テープとの接続、200µm 心線との接続何れも可能であることを確認した。さらに今回開発した432心以下マイクロダクト光ケーブルは従来のマイクロダクトケーブルの心密度の約1.6倍を実現し、低摩擦外被と組み合わせることで一般的な布設ルートで2500m 以
写真1

圧送試験のケーブルと圧送装置の外観写真

上圧送布設可能である。上記の間欠テープ型マイクロダク
トケーブルと圧送布設を組み合わせることで、安価な布設コストと柔軟な配線形態が可能となる。

200µm心線間欠12心テープ
吸水テープ
引き裂き紐
ポリエチレン外被鋼線
ケーブル外径：10mm

図9

圧送試験に用いたケーブル構造

用 語 集 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー※1

テンションメンバ

布設時に光ファイバに加わる張力を緩和する働きをする物。抗張力体。
※2単心ルースチューブ型

細径の樹脂チューブの光ファイバを挿入し、それらを撚り合わせた構造のケーブル

圧送試験結果を表2に示す。今回は従来の通常ポリエチレン外被を用いた光ケーブルも使用したが、ダクト内に潤・Free form Ribbon は、住友電気工業㈱の登録商標です。
・MiniJet は Plumettaz S.A. 社の登録商標です。

滑材を塗布した条件を用いないと、所定の1000m 圧送することができなかった。一方、今回開発した低摩擦外被の光ケーブルでは潤滑材なしでも IEC 試験系で1000m 圧送可

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間欠テープ心線を用いた空気圧送用高密度マイクロダクト光ケーブル

参考文

献

（1）	Y. Yamada et al,“Ultra-High-Density Optical Fiber Cable with
Rollable Optical Fiber Ribbons,”The Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers (2008), p.292（2）	Y. Yamada et al,“High-Fiber-Count and Ultra-High-Density
Optical Fiber Cable with Rollable Optical Fiber Ribbons,”
The Institute of Electronics, Information and Communication
Engineers (2009), p.503（3）	Y. Yamada et al,“Development of Novel Optical Fiber Ribbon
Assembled into Extremely High-Density Optical Fiber Cable,”International Cable and Connectivity Symposium (2012), p.25.
（4）	F. Sato et al,“Design of Ultra-high density Optical Fiber
Cable with Rollable 4-fiber Ribbons for Aerial Deployment,”
International Cable and Connectivity Symposium（2012）, p.433（5）	F. Sato et al,“Design of Ultra-High-Density 2000-OpticalFiber Cable with Pliable 8-fiber Ribbons for Underground
Deployment,”International Cable and Connectivity Symposium(2015), p.659.
（6）	山本 他、「間欠4テープを用いた超高密度架空光ケーブルの開発」、
2012年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、B-12-21（7）	F. Sato et al,“Characteristics of Ultra-High-Fiber-Count andHigh-Density Optical Cables with Pliable Ribbons,”InternationalCable and Connectivity Symposium (2017), p.304

執筆者 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

佐藤

文 昭＊ ：光通信事業部

グループ長

鈴木洋平

：光通信事業部

主査

高見正和：光通信事業部

グループ長補佐西川二郎：光通信事業部

武田健太郎：光通信事業部

主席ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー＊主執筆者

2019 年 7 月・S E I テクニカルレビュー・第 195 号

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