第4回目 光ファイバケーブル

光ファイバは、コンピュータの電気信号を光信号に変換して伝送する通信ケーブルの一種です。

光ファイバはコアと呼ばれる屈折率が高い素材を核とし、クラッドと呼ばれる屈折率が低い素材でコアの周囲を包み込んだ構造をしています。コア素材には石英ガラスやプラスチックが使われます。コアとクラッドの屈折率の違いから、境界面で光が全反射することを利用してコア内部に光を閉じ込めて、光の道路を自由に曲げることができます。複数の光ファイバケーブルを1本に集めても干渉しないため超遠距離通信ができます。光信号は電気信号に比べてはるかに多くのデータを一度に伝送できるため、超高速データ通信が可能です。

シングルモード、マルチモード

光ファイバの伝送距離は、コア径(ファイバの直径)により違います。コア径が小さいほど長距離の伝送が可能です。シングルモードファイバ(Single Mode Fiber:SMF)、マルチモードファイバ(Multi Mode Fiber)に大別されます。

SMF(シングルモードファイバ)

ファイバのコア径は9μm程で、1種類の光信号(モード)のみを伝送します。ファイバー内を進むレーザー光は1種類のモードしか存在しないため、分散を起こすことなく高速で長距離伝送が可能です。ファイバーが細いため折り曲げに非常に弱くケーブルの取扱が難しくコストが高い。

MMF(マルチモードファイバ)

ファイバのコア径は50μmまたは62.5μmとシングルモードファイバより大きく、複数の光信号(モード)を伝送します。ファイバ内の光信号は全反射を繰り返しながら進むため、光が多くのモードに分散して伝送されることから信号の到達時間に微妙なズレが生じ、低速で短距離伝送となります。ファイバが太いため取り扱いが比較的容易で安価です。

 

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