光ファイバー入門

シングルモードファイバーは、コアの直径が１０μｍで外径が１２５μｍであり、長距離、中距離、短距離どの距離の通信システムでも広く使用されているのが単一モード伝搬用ファイバーである。使用される波長には、１３１０μｍ系と１５５０μｍ系があり、１３１０ｎｍ用には、１３１０ｎｍ付近の波長分散をゼロにした１．３μｍ標準シングルモードファイバーが使用される。このシングルモードは、公衆通信幹線用や海底ケーブルなどに使用される。

マルチモードファイバーは、コアの直径が５０から６２．５μｍで外径が１２５μｍある。この光ファイバーは主にＬＡＮに用いられている。使用される波長は８５０ｎｍだが、１３１０ｎｍの波長が使用されることもある。後者は、たとえば１０Ｍｂｐｓイーサネットの１０Ｂａｓｅ−ＦＬ、１００Ｍｂｐｓイーサネットの１００Ｂａｓｅ−ＳＸｙａ１００Ｂａｓｅ−ＦＸ、ギガビットイーサネットの１０００Ｂａｓｅ−ＳＸや１０００Ｂａｓｅ−ＬＸ、１００Ｍｂｐｓの転送速度を持つリング状のネットワークであるＦＤＤＩなどに採用されている。１００Ｍｂｐｓや１００ＭｂｐｓのイーサネットはＵＴＰで利用されることが多いが、距離を延ばしたり、電磁誘導を避けたい場合には、光ファイバーを使用する。光ファイバーの延長距離は、１０Ｂａｓｅ−ＦＬの場合、半二重モードで５００ｍ程度、衝突のない全二重モードで２ｋｍ程度となっている。１００Ｂａｓｅ−ＦＸの場合、半二重で４１２ｍ、全二重で２ｋｍまで延長できる。１０００Ｂａｓｅ−ＳＸやＬＸの場合には、５５０ｍまでとなる。

光ファイバーが伝送できる情報の量は、雑音がないとすればどれだけの広い周波数幅をもつ信号を伝送できるかに比例するが、物質を用いる伝送路では、いろいろな原因で伝送できる帯域が制限を受けてしまう。帯域とは、周波数の範囲のことであり、バンド幅やバンドワイズという。データ通信は搬送に使う電波や電気信号の周波数の範囲が広ければ広いほど転送速度が向上することから、通信速度とほぼ同義として用いられることが多い。また、データ通信の速度が速いことを指して帯域が広いと表現する。帯域制限の要因は、単一モード光ファイバーと多モード光ファイバーでは異なっている。