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光ファイバとは?その種類・メリット・特徴・用途について解説

Jason

翻訳者 ともや
2018年8月14日 に投稿された


光ファイバは、電気通信とデータ通信の両方において、電磁干渉(EMI)の影響を受けにくく、減衰が少なく、速度が速く、サイズが小さく、情報伝達容量が大きいという卓越した利点のために高まりつつあります。また、光ファイバの需要が大幅に増加しています。一般的な光ファイバケーブルのタイプを検討し、光ファイバの長所と短所を探り、光ファイバの選択に関するヒントを提供しましょう。

一般的な光ファイバケーブルの種類

 一般に、光ファイバケーブル(商品詳細)には、シングルモード光ファイバケーブル、マルチモード光ファイバ、プラスチック光ファイバ(POF)の3種類があります。


シングルモード光ファイバ

 光ファイバケーブルの「モード」とは、光が進む経路を指します。シングルモードファイバ(商品詳細)は、コア直径が9ミクロン(厳密には8.3ミクロン)であり、光の進行を単一の波長および経路でのみ可能にし、光の反射を大幅に減少させ、減衰を低減します。シングルモード光ファイバケーブルは、長距離にわたるネットワーク接続でよく使用されるマルチモード対応のものよりもわずかに高価です。

マルチモード光ファイバ

 マルチモード光ファイバは、単一モード光ファイバケーブルよりも大きなコア直径を有し、複数の経路およびいくつかの波長の光を伝送することができます。マルチモード光ファイバ(商品詳細)には50ミクロンと62.5ミクロンの2種類のサイズがあります。これは一般に、短距離用に使用されます。パッチケーブルを使用して、デスクトップやパッチパネルから機器へのファイバ、LAN内のデータ/オーディオ/ビデオアプリケーションなどがあります。

特徴・メリット
シングルモード(SMF)
マルチモード(MMF)
外径
125μm
125μm
コア径
50μm以上
9μm
伝送距離
長距離用(40km以上)
短距離用
光損失
低い
比較的に高い
通信速度
大容量かつ安定したデータ通信
短・中距離の高速通信
折り曲げの強度
折り曲げに弱い
折り曲げに強い
値段
より高価
安価


プラスチック光ファイバ(POF)

 POFは、典型的な直径が1mmの大きなコアステップインデックス光ファイバです。大型のため、高精度である必要のない光源やコネクタからの光を簡単に結合することができます。したがって、一般的なコネクタのコストはガラスファイバの場合の10―20%であり、終端処理は簡単です。プラスティックであるため、耐久性があり、最小限のツールとトレーニングで数分でインストールできます。プラスチック光ケーブルの価格はより競争力があり、デスクトップ LAN接続や低速短距離リンクの実現可能なオプションとなっています。

光ファイバの長所と短所



光ファイバの長所

 より広い帯域幅と高速スピード—光ファイバケーブルは、非常に高い帯域幅と速度をサポートしています。光ファイバケーブルの1ユニットあたりに送信できる情報量は、最も重要な利点です。

 安い—数マイルの光ファイバ・ケーブルを同等の長さの銅線より安くすることができますが、数多くのベンダーが市場シェアを競うためには光ケーブルの価格が下がります。

 シンナーとライトウェイト—光ファイバは、より薄く、銅線よりも細い線で描くことができ、同等の銅線ケーブルよりも小型で軽量であり、スペースが問題となる場所に適しています。

 高い運搬能力—光ファイバは銅線よりもはるかに薄いため、特定の直径のケーブルに多くのファイバを束ねることができます。これにより、より多くの電話回線を同じケーブルまたは複数のチャネルに渡ってケーブルをケーブルTVボックスに入れることができます。

 信号劣化が少ない—光ファイバの信号損失は、銅線の信号損失より小さいです。

 光信号—銅線で伝送される電気信号とは異なり、1本のファイバからの光信号は、同じファイバケーブル内の他のファイバと干渉しないため、通話やテレビ受信がより明確になります。

 長い寿命—光ファイバは、通常、100年以上の長いライフサイクルを有します。

光ファイバの短所

 限られたアプリケーション—光ファイバケーブルは地上でのみ使用でき、地面から離れたり、移動通信で作業することはできません。

 低電力—発光源は低電力に限定されているが、高出力発光体は電源供給を改善するために利用可能であるが、余分なコストがかかります。

 脆弱性—光ファイバは銅線に比べてかなり壊れ易いため、光ファイバケーブルをねじったり曲げたりしない方がいいでしょう。

 距離—トランスミッタとレシーバ間の距離は短くするか、信号をブーストするためにリピータが必要です。

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