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光ファイバとは

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光ファイバ

読み方:ひかりファイバ
別名:光ファイバ
【英】optical fiber

光ファイバとは、通信に使用されるケーブルの一種で、データを光信号に変換して伝送するケーブルのことである。データ伝送速度の速さ、一度に伝送できるデータ量の大きさ、共に非常に優れていることを最大の特徴とする。

光ファイバは、「コア」と呼ばれる素材を中心として、「クラッド」と呼ばれる素材でコアの周囲を包んだ構造をしている。コアの素材には石英ガラスや高純度のプラスチックが用いられる。コアとクラッドの屈折率の違いからクラッドとコアとの境界面で光が全反射することによって、光は失われずにケーブル内部を透過して進んでゆく。

銅線に電気信号を通すことで通信を行なうメタルケーブルは、外部の電気信号によって干渉を受け、ノイズが混入したり信号が減衰したりしやすいといった難点がある。束ねられて隣接したメタルケーブルや、雷、電源など、信号損失の機会は多い。他方、光ファイバは、ケーブル内部が完全に遮断されているので、信号の漏れや損失、外部からの混入などをほぼ完全に阻止することができる。複数の光ケーブルを一本に束ねても、光ケーブル同士が相互に干渉することはない。データが低減しないため、増幅器などを用いる必要なく超遠距離通信を行なうことができる。

また、光の波長が極めて細かい特性を活かして、光信号は電気信号に比べてはるかに大量のデータを一度に伝送できるメリットもある。光ケーブル1本につき、メタルケーブルの約1000倍の情報を送ることができるとされる。

光ファイバー
基幹回線用 テープスロット型光ファイバケーブル(1000心)

光ファイバケーブルは、素材に石英系ガラスを用いたシングルモード光ファイバと、同じくプラスチック素材を用いたマルチモード光ファイバの二種類に大別される。シングルモード光ファイバは、極めて高い透過屈折率を持ち、高速・大容量のデータ伝送を実現するが、大きな屈曲に対応できないなど、取り扱いが難しいという難点がある。シングルモード光ファイバは、主に都市と都市を結ぶような基幹系ネットワークのような、高い性能が要求される用途に利用される。他方マルチモード光ファイバは、転送速度に劣り長距離伝送に対応できないという難点があるが、取扱いが比較的簡単であるというメリットがある。マルチモード光ファイバは主にLANケーブルAV機器デジタル入出力ケーブルなど、家庭や一般のオフィスで利用されている。

日本とアメリカを結ぶ国際電話回線やNTT東日本NTT西日本NTTコミュニケーションズなどの主要基幹回線は、すでに光ファイバが導入されている。すべての家庭まで光ファイバを敷設しようというFTTHFiber To The Homeサービスも実現の動きが着々と進んでいる。ちなみに、敷設されたものの使用されていない状態の光ケーブルダークファイバと呼ばれている。(メタルケーブルでは、同様の状態がドライカッパーと呼ばれる)。



※画像提供 / 日立電線株式会社
 
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