特集分離部

間欠接着型光ファイバテープを用いた
細径高密度光ケーブル

接着部

間欠接着型光ファイバテープ

佐

藤

文

昭・佐

＊

藤

平

次・山

本

平

間

隆

郎・高

見

正

和・宮

野

圭

吾
寛

Ultra-High-Density Optical Fiber Cable with Rollable 4-Fiber Ribbon ─ by Fumiaki Sato, Heiji Sato, Keigo
Yamamoto, Takao Hirama, Masakazu Takami and Hiroshi Miyano ─ This paper describes a new design of an ultrahigh-density optical fiber cable with a rollable 4-fiber ribbon. The new cable has a sheath configuration similar to thatof the conventional non-slotted optical cable and contains a rollable ribbon consisting of fiber adhesive parts andsingle-fiber parts alternately arranged in the longitudinal and transverse directions. Unlike the conventional ribbonthat generally maintains its shape with fibers lying on a straight line, this new ribbon freely changes its shape,
providing a highest fiber density with reduced transmission loss and residual strain in cable. Thus, this ribbon
reduces the diameter of optical fiber cable. Furthermore, this ribbon provides handling characteristics equivalent tothe conventional one and offers forward compatibility.
Keywords: ultra-high-density optical fiber cable, rollable 4-fiber ribbon, handling characteristics, compatibility

1.

緒

言

日本国内の FTTH 加入契約数は 2100 万を突破し、今後定出来る。本テープは、長手の任意の位置において単心も堅調に増加していく見込みである。図 1 に日本国内の一

ファイバ又は 2 心接着部により構成されており、3 心以上

般的な FTTH 配線形態模式図を示す。FTTH 加入者が増加

が連結している箇所が無い。この構成によりケーブル内にしていく中で、FTTH 配線網の構築を効率的に実施してい収納されたテープは、図 2 に示すように断面内でファイバ

くには既設の管路や配線スペースを有効活用でき、布設作業の位置を変化させ、従来の光ファイバテープに比べて飛躍も容易な細径軽量の光ケーブルが望まれている。これらの要的に収納密度が高まり、また伝送損失やファイバ歪が低減

求に応える各種の超細径高密度ケーブルの研究が山田ら（1）される。

によって行われてきており、2012 年にその一部の実用化

本テープは部分的に単心部を有することで、その長さのが進められた。今回我々は、図 1 の引上げケーブル区間及設定によってはテープ心線としての一括接続性に影響を与び架空ケーブル区間に適用するケーブルについて実用化開えることが想定される。そこで、従来の光ファイバテープ発を行ったので以下に報告する。

と同等の融着接続作業性を確保するために、接着部長、単心部長の長さを最適化する検討を行った。

引上げ
ケーブル

架空ケーブル

架空クロージャ 配線ケーブル

A

伝送局

接着部

B

単心部

C

ドロップケーブル
地下光ケーブル
地下クロージャX

図1

Y

FTTH 配線構成
A部
1

2.

2 3

B部
4

間欠接着型光ファイバテープ
2－1

テープ設計

3

4
2 3

プの基本構成を示す。接着部と単心部を交互に形成した構−（ 26 ）− 間欠接着型光ファイバテープを用いた細径高密度光ケーブル

21

図 2 に間欠接着型光ファイバテー

成としており、接着部長 X、単心部長 Y は任意の長さに設

1

図2

C部
4

1 2

ケーブル内で変形

間欠接着型光ファイバテープの構成

34

表 1 に 4 心の間欠接着型光ファイバテープにおいて、接表2

着部長 X、単心部長 Y の比率を振って融着作業時間を比較

項

した結果を示す。作業時間の比較は下記作業ステップ（1）伝送損失～（4）の合計時間の比較にて行った。

目

評価条件

（2）加熱リムーバでテープ被覆を除去（3）ファイバカッタでファイバ端面をカット（4）融着機にセットし融着接続評価結果は、表 1 に示す通り単心部長の比率が低いほど、作業時間が短くなり、Y/X 比率が 1.0 では、従来の光ファ

評価結果≦ 0.20dB/km

λ＝1550nm-40 ～ +70 ℃⊿α≦ 0.05dB/km
5 サイクル λ＝1550nm

損失温度変動（1）テープを融着機のファイバホルダにセット

テープ心線構造と特性

圧縮強度490N/100mm 平板
λ＝1550nm

引張強度IEC60793-1-31

損失変動なし≧ 43.2N

テープ被覆除去性 加熱リムーバ使用
コネクタ取付性

イバテープと同等作業時間で融着接続可能なことを確認し

成功率 100 ％

作業性評価
1）現地付け SC コネクタ
2）MT コネクタ

良好た。しかし、同比率では、接着部長／単心部長寸法のばらつきがあった場合、部分的に 4 心テープ部が形成され、間欠接着型 4 心テープの高密度収納性が損なわれることにな

付性の各項目とも、従来テープ同様の性能、作業性を有しる。そこで高密度収納性と、融着接続作業性を勘案し Y/Xていることを確認している。

比率を 1.5 に決定した。

3.
表1

融着作業時間の比較

サンプル No.

Y/X 比率

融着作業時間（相対比較）※

1

1.0

1.0

2

1.5

1.1

3

2.0

1.2

4

4.0

1.4

細径高密度光ファイバケーブル
3－1

ケーブル構造

今回開発したケーブルのうち、200 心架空用自己支持型光ケーブルの断面構成を図 4 に示す。間欠接着型 4 心テープ 5 枚をバンドルテープで束ねて20 心ユニットを構成し、20 心ユニット 10 本を束ねて押さえ巻きテープを施した後、その上に外被を施す構成としている。光ファイバには R15mm 曲げ対応の曲げ強化型ファ※従来テープの作業時間を 1 としたときの相対比較

イバ PureAccess®-PB（国際規格 ITU-T G.657.A1 準拠）を採用している。曲げ強化型ファイバの適用と間欠接着型

2－2

テープ一括融着接続評価

テープ一括融着接4 心テープの効果により、図 5 に示すように心線収納密度を従来比で飛躍的に向上させ、従来ケーブルからの大幅な続の損失評価結果を図 3 に示す。間欠接着型 4 心テープ同細径化、軽量化を実現している。

同士の接続のいずれのケースにおいても、十分に低い接続

外径、質量比較を表 3 に示す。

士の接続及び、間欠接着型 4 心テープと従来の 4 心テープ
損失にて接続出来ることを確認している。
2－3

開発したケーブルのうち、代表的なケーブルについての
なお、架空用自己支持型ケーブルの他に、架空ハンガ内

間欠接着型光ファイバテープの各種特性

表2等への布設用の丸型ケーブルと、地下管路から架空への引に間欠接着型 4 心テープ単体の各種特性評価結果について上げ区間に適用する引上げ用ケーブルも今回開発していまとめる。伝送特性、機械強度、被覆除去性、コネクタ取る。架空用丸型ケーブルは、架空用自己支持型ケーブルの30

間欠テープ同士接続

25

支持線（鋼撚り線）

間欠テープ−従来テープ接続

頻

度

20

20心光ユニット

15
10

押さえ巻き
外径

5
0

0

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

0.1

>0.1

テンションメンバ

融着ロス（dB） ※推定法

図3

テープ一括融着接続における融着ロス

外被（ポリエチレン）

図4

200 心架空用自己支持型ケーブルの構造

2 0 1 3 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 8 3 号 −（ 27 ）−支持線を除したものと同一構造としている。引上げ用ケーブルについては、丸型外被構成とし、押さえ巻きに止水テープを適用することで、水没地下管路、高湿度環境化での信頼性を担保している。

着色バンドルテープ

図6

心線収納密度（相対値）

3

従来ケーブル2.5

表4

細径高密度ケーブル

2

1
0.5

24

40

60

100

ユニット識別性比較

ユニット識別性

バンドル材

バンドル数

着色糸
（従来品）

2
（クロス巻）

1.0

○

太径着色糸
2
（ファイバ径 2 倍）（クロス巻）

0.8

○

0.4

◎

1.5

0

バンドルテープ巻きの外観

着色テープ（幅 2.0mm）200

取り出し時間（相対値） 作業性

1

ケーブル心数

図5

各ケーブル心数における心線収納密度の比較

その結果、着色テープの方が視認識別までの時間が短くなることで、ユニット取り出し時間が短くなることを確認した。

表3

心

数

24 心
100 心
200 心

3－2

従来品と開発品の外径／質量比較

項

目

従来品

開発品（細径高密度ケーブル）

外

径

1.0

0.8

質

量

1.0

0.8

外

径

1.0

0.8

質

量

1.0

0.5

外

径

1.0

0.7

質

量

1.0

0.5

バンドルテープ材の選定

今回の開発ケーブ

ルはスロット部材を廃止し、ケーブル内の心線収納密度を従来比で飛躍的に高めているが、心線の識別性は不利な方向となる為、識別性を従来品同等以上に保つための工夫が必要である。また従来のスロットレス型ケーブルのユニッ

4.

ケーブル評価結果
今回開発した 24 心～ 200 心ケーブルについて特性評価

結果を表 5 に示す。各評価項目とも従来光ケーブル同等の良好な伝送特性、信頼性を確保していることを確認している。また、引上げ用ケーブルについては防水特性も十分なことを確認している。

表5

項

目

伝 伝送損失送特 損失
性 温度変動ト識別に適用されていたバンドル糸は細く光ファイバ心線の外径と同等なので、光ファイバと見間違う可能性があり、を示すが、ファイバと見間違うことも無く、視認性が向上している。

また表 4 に各種バンドル材を用いたユニットの視認識別性評価結果を示す。従来のスロットレス型ケーブルに一般的に用いられてきた着色糸と、サイズを太径化した着色糸、幅を 2 水準振った着色テープについて、ケーブルコアからユニットを識別して取り出すまでの作業時間を比較した。

−（ 28 ）− 間欠接着型光ファイバテープを用いた細径高密度光ケーブル

評価結果

IEC60793-1-40
λ＝ 1550nm＜ 0.25dB/km

IEC60794-1-2-30 ～ +70 ℃×3
λ＝ 1550nm＜ 0.10dB/km

IEC60794-1-2＜ 0.05dB
1960N/100mm 平板
ケーブル外観に異常無し
λ＝ 1550nm

耐衝撃

IEC60794-1-2
錘 1kg × 1m 落下
λ＝ 1550nm＜ 0.05dB
ケーブル外観に異常無し

IEC60794-1-2
曲げ半径 160mm
λ＝ 1550nm＜ 0.05dB
ケーブル外観に異常無し

IEC60794-1-2± 90°/1m
λ＝ 1550nm＜ 0.05dB
ケーブル外観に異常無し

1960N、R250mm
λ＝ 1550nm＜ 0.05dB
ケーブル外観に異常無しの向上を検討した。
図 6 に着色バンドルテープを用いた 20 心ユニットの外観

試験方法

圧縮強度

必ずしも十分な視認識別性を有していなかった。そこで今回は幅のあるテープ状の着色バンドル材を用いての識別性

ケーブル特性評価結果

機 屈曲特性
械
特
性
捻回特性
しごき特性

防水特性
水頭長 1m（引上げ用
ケーブル長 40m
ケーブルのみ） 240 時間

端面からの水の漏出無し

5.

結

言

今回我々は、間欠接着型光ファイバテープを用いた細径
高密度光ケーブルを開発した。間欠接着型光ファイバテー
プは従来テープと同等の作業性にて一括融着接続が可能なことを確認した。また、間欠構成によりケーブル内で自在

参

考

文

献

（1） The Institute of Electronics, Information and Communication
Engineers, No.44-11（2008）（2） The Institute of Electronics, Information and Communication
Engineers, No.B-13-15（2009）にテープ形態が変形する効果により、高密度収納が実現し、（3） 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

ケーブル外径を従来比 20 ～ 30 ％細径化し、質量を 20 ～（4） The International Wire & Cable Symposium, No.2-2（2012）

50 ％軽減した。また開発したケーブルの各種特性評価を行（5） The International Wire & Cable Symposium, No.P-4（2012）

い、従来ケーブル同等の良好な信頼性を有していることを確認している。
本ケーブルの適用により、限られた布設スペースの有効活用と、布設作業性の向上に寄与するものと期待される。

執筆者 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

佐藤

文 昭＊：光通信事業部

佐藤

平 次 ：光通信事業部

山本

圭 吾 ：光通信事業部

平間隆 郎 ：光通信事業部

高見

正 和 ：光通信事業部

主査

宮野

寛 ：光通信事業部

主席

主査

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

FTTH

Fiber To The Home ：光ファイバによる家庭向けのデー
タ通信サービス。
※2

光ファイバテープ

光ファイバを複数平行に並べ、紫外線硬化型樹脂で覆った
心線。
※3

伝送損失

光ファイバを光が伝搬するとき、2 点間の光パワーの減少を示す値で次の式で表される。
α＝−（10/L）log（P2/P1)
L ：ケーブル長P1 ：入射光のパワー
P2 ：出射光のパワー
この値が大きいほど、光パワーの減少が大きくなるため伝送距離が短くなる。
※4

融着接続

電極棒間に発生させた放電の熱を利用して、光ファイバを溶融一体化する技術。融着接続方式はコア調心方式と固定
V 溝調心方式の 2 種類に分類され、光ファイバテープの一括接続は固定 V 溝方式が主に用いられる。
※5------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------＊主執筆者

自己支持型光ケーブル

丸形光ケーブルと吊線を一体化させた架空用光ケーブル。

2 0 1 3 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 8 3 号 −（ 29 ）−