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光ファイバーの構造や種類など意外と知らない基礎知識

光ファイバーという言葉をよく聞きますが、実際に光ファイバーの構造はどうなっているのか、種類はどのくらいあるのかなど、意外と知らない方も多いのではないでしょうか。

今回は光ファイバーの基礎知識を徹底解説していきます。光ファイバーのことを知りたいという人はぜひご一読ください。

光ファイバーは主に5つの種類に分類されている

光ファイバーは、構造別に見ると5つの種類に分類できます。それぞれの特徴についてご説明します。

  1. SI(ステップインデックス)型MMF

SI型MMFの場合、コアの光はクラッドで反射しながら進んでいく構造です。光の入る角度が異なると、光の進み方にも違いがでてくるようになります。一方は最短距離で真っすぐ進んでいき、もう一方は反射を繰り返して進むので、伝搬信号が歪みます。ですから、現在はほぼ使われていない光ファイバーです。

  1. GI(グレートインデックス)型MMF

SI型MMFの欠点を改良したバージョンが、GI型MMFです。最短距離を進む光も、遠回りをする光も、相対的に同じ速度で伝搬しますので、短距離通信を目的とした用途で使われています。安定したデータ伝搬が可能です。

  1. SMF(シングルモードファイバー)

SI型MMFのコアを小さくした構造で、よく使われている光ファイバーです。MMFのような光の進み方で、パルスが広がることはなく、たくさんのパルス信号を送ることができるタイプです。高品質で安定した伝搬が可能です。

  1. DCF(ダブルクラッドファイバー)

クラッドが2つあり、光がコアと第1クラッドの両方に伝搬します。コアを小さくすることで、光はシングルモードになり、大きくするとマルチモードになります。

  1. PCFフォトニック結晶ファイバー

コアの周りにホールを機科学的に置いた構造で、大きなコアであっても、シングルモードで伝搬できます。とても小さなコアを光に閉じ込めることで、非線形効果を得られる特徴もあります。

光ファイバーは用途に合わせて選ぶ

光ファイバーケーブルは、シングルモードとマルチモードの2種類に分けられています。用途などに合わせて選ぶのがポイントです。

シングルモードの光ファイバーケーブルは、遠距離伝送に向いています。一方のマルチモードの光ファイバーケーブルは、伝送距離が短くなりますが安価で購入ができます。

どのような用途で使うのかを明確にすることで、ケーブルを選ぶときにスムーズに購入できます。

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光ファイバーはどんどん進化しており、使い勝手のよいものが誕生しています。今後もさらに進化を続けていく光ファイバーの基本的な知識を身につけておくと、ケーブルを選ぶときにも適切なアイテムを選べるでしょう。