「側圧耐性」とは何ですか? | 光ファイバーケーブルの耐圧性とは?

“横方向耐圧性”とは、光ファイバーがどれだけの圧縮力に耐えられるかということですか?

光ファイバー通信および光センシング工学において、「耐側圧性」(Crush Resistance / Crush Strength、または側圧耐性) とは、光ファイバーケーブルがその軸線に垂直な横方向の圧縮力にさらされた際に、内部コアが損傷したり伝送性能が著しく低下したりすることなく保護される能力を評価する重要な機械的性能指標です。


一、 物理的概念と工学的定義

  1. 物理的実体:
    光ファイバー自体は石英ガラス材質(典型的な被覆外径 $125\ \mu\text{m}$)であり、集中的な横方向応力に極めて敏感です。側圧外力が光ケーブル表面に作用すると、内部構造が降伏変形を起こした場合、圧縮力は直接光ファイバーコアに伝達され、以下の2つの物理的効果を引き起こします:

    • マイクロベンディング損失の増加(Microbending Loss):側圧によりコア軸線がマイクロメートル級の波状曲がりを生じ、光信号がコアからクラッドへ漏れ出し、光減衰が著しく上昇します。
    • 物理的破断(Mechanical Failure):集中的な側圧が石英ガラスの横方向せん断強度/圧縮強度限界を超えると、光ファイバーに微細な亀裂が広がり、最終的には完全に断裂します。
  2. 測定方法と単位:
    国際および国家規格(例:IEC 60794-1-2 E3法またはGB/T 7424.2)では、側圧試験は通常、一定寸法の剛性平板(例:$100\text{mm} \times 100\text{mm}$の圧盤)を用いて試料に所定の横方向荷重を加えます:

    • 線荷重/単位受力:しばしば $\text{N/100mm}$ または $\text{N/100cm}$ と表示され、これは特定の圧盤長で許容される最大静荷重または過渡的な載荷量を示します。
    • 圧力単位:シームレス鋼管または鋼線鎧装管を用いた剛性保護製品では、物理的には単位面積あたりの圧力単位 $\text{MPa}$(メガパスカル)で構造の圧力支持能力を規定することが一般的です。

二、 OFSCN® 公式鎧装パッチコードの典型的な耐側圧指標

純石英光ファイバーまたは有機コーティング層のみの光ファイバーの耐側圧能力は極めて低いです。側圧耐性を向上させるため、大成永盛 (OFSCN®) は、ステンレス鋼のシームレス鋼管および鋼線撚り合わせの金属鎧装パッケージングを採用し、外部からの側圧を金属外殻で受け止め、分散させています。

対応する公式製品仕様と耐圧パラメータは以下の通りです:

1. OFSCN® 2.0mm Micro Steel Armored Fiber Optic Patch Cord

2. OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord