光ファイバーケーブルの基本を理解する
全て光ファイバーケーブルコア構造を共有します。中心となるのは、コア。光はコアを通過します。コアの周りには、被覆材。クラッドの屈折率は低く、内部全反射を利用して光をコア内に閉じ込めます。保護者コーティングクラッディングを覆います。 SMF と MMF は超高純度シリカガラスを使用しています。- POF は PMMA などのプラスチックポリマーを使用します。
タイプ 1: シングルモード ファイバー (SMF)
シングルモード ファイバー-のコアは非常に薄く、直径はわずか約 8 ～ 10 ミクロンです。この小さなコアは、光の 1 つの経路、つまり「モード」のみが中心をまっすぐに進むことを可能にします。 SMF はレーザー光源を使用します。信号損失 (減衰) は非常に低く、通常は 1 キロメートルあたり 0.4 デシベル未満です。これにより、SMF は、信号ブーストを必要とせずに、非常に長い距離 (多くの場合 100 キロメートル以上) に信号を送信できます。 SMF は最高の帯域幅容量も提供します。
シングルモード ファイバーの最適な用途:-
長距離通信ネットワーク（都市や国をまたぐバックボーン ケーブル）-
水中通信ケーブル
ケーブルテレビ（CATV）ネットワーク配信
5G 携帯電話基地局向けの高速接続-
長距離にわたって最大の帯域幅を必要とするリンク
主な利点:最長の到達距離、最大の帯域幅、最小の信号損失。
主な欠点:レーザーと精密なコネクタ/スプライシングのコストが高くなります。
タイプ 2: マルチモード ファイバー (MMF)-
マルチモード ファイバーには、SMF よりもはるかに厚いコアがあり、幅は 50 ミクロンまたは 62.5 ミクロンです。この大きなサイズにより、光の複数の経路、つまり「モード」がコアを一度に通過できるようになります。 MMF は通常、LED または安価な VCSEL レーザー光源を使用します。信号損失は SMF よりも高く、1 キロメートルあたり約 3 デシベルです。異なる光モードはわずかに異なる経路長を伝播するため、モード分散と呼ばれる制限が生じます。これにより、SMF と比較して MMF の実用的な距離と帯域幅が制限されます。
MMF にはさまざまなグレード (OM1 から OM5) があります。
OM1:62.5µm コア、オレンジ色のジャケット、最大 275 メートルの 1G をサポートします。
OM2:50µm コア、オレンジ色のジャケット、1G は最大 550 メートル、10G は最大 82 メートルをサポートします。
OM3:レーザー-に最適化された 50µm コア（アクア ジャケット）は、10G を最大 300 メートル、40G/100G を最大 100 メートルサポートします。
OM4:強化されたレーザー-最適化された 50µm コア（アクア ジャケット）、10G は最大 550 メートル、40G/100G は最大 150 メートルをサポートします。
OM5:新しい広帯域 MMF（ライム グリーン ジャケット）。短距離波長分割多重用に設計されています。-
マルチモード ファイバーの最適な用途:-
建物またはキャンパス内のローカル エリア ネットワーク (LAN)
データセンター内の接続 (サーバーとスイッチのリンクなど)
短距離バックボーン リンク-
セキュリティシステムとCCTV
短期間の実行での費用対効果が重要な場合-
主な利点:低コストの光源。短期間の実行では SMF よりも接続と設置が簡単です。
主な欠点:最大距離の短縮（通常は 2km 未満、高速の場合はさらに短くなることもよくあります）。 SMF よりも低い帯域幅。モード分散によって制限されます。
タイプ 3: プラスチック光ファイバー (POF)
プラスチック光ファイバーは、多くの場合 PMMA (アクリル) またはポリカーボネートで作られたプラスチック コアを使用します。そのコアはガラス繊維に比べて巨大で、通常幅は0.5～1ミリメートルです。これにより、POF は非常に柔軟で丈夫になり、取り扱いが容易になります。ただし、プラスチックははるかに高い信号損失を引き起こします (約 0.2 デシベルの減衰)メートルあたり) グラスファイバーよりも。これにより、POF は非常に短い距離 (通常は 100 メートル未満) に制限されます。帯域幅もグラスファイバーのオプションよりもはるかに低くなります。
プラスチック光ファイバーの最適な用途:
車内ネットワーク (MOST バス、インフォテインメント システム)
シンプルなホームオーディオ/ビデオ接続 (デジタルオーディオ用の TOSLINK ケーブルなど)
短距離の産業用制御システムとセンサー
一部のスマート ホーム デバイスの相互接続
非常に簡単な設置と低いコンポーネントコストが必要な場所
主な利点:最低コスト。インストールと終了が最も簡単です (多くの場合、単純なコネクタを使用します)。非常に柔軟で丈夫。安全です（ガラスの破片はありません）。
主な欠点:射程が非常に短い。低帯域幅。信号損失が大きくなります。熱に敏感。
適切なファイバー ケーブルの選択: 比較ガイド
最適なファイバー タイプの選択は、カバーする必要がある距離、送信する必要があるデータ量 (帯域幅)、および予算という 3 つの主な要素によって決まります。
| 特徴 | シングルモードファイバー（SMF）- | マルチモード ファイバー（MMF）- | プラスチック光ファイバー (POF) |
|---|---|---|---|
| 芯材 | 超高純度ガラス- | ガラス | プラスチック（PMMAなど） |
| コア径 | 8～10マイクロメートル（μm） | 50μmまたは62.5μm | 0.5～1ミリメートル(mm) |
| 光源 | レーザーダイオード | LEDまたはVCSELレーザー | 導かれた |
| 最大距離 | 100+ キロメートル (km) | 最大2km（OM1/OM2） 最大 550 メートル (OM4 10G) |
100メートル(m)未満 |
| 帯域幅 | 非常に高い (100+ Tbps) | 高（グレードによる） | 低い （< 100 MHz) |
| 信号損失 | 非常に低い (<0.4 dB/km) | 中程度 (~3 dB/km) | 高 (~0.2 dB/m) |
| 設置コスト | 高（精密工具） | 適度 | 非常に低い (簡単なツール) |
| コンポーネントのコスト | 高 (レーザー) | 適度 | 非常に低い |
| 最適な用途 | 長距離通信、- 海底ケーブル、 5Gバックホール |
データセンター、 キャンパスLAN、 高速リンクが短い- |
自動車ネットワーク、 ホームオーディオ/ビデオ、 短い産業リンク |
ファイバー選択ガイド
長距離 (1 ～ 2 km 以上) または最大の帯域幅が必要ですか?選ぶシングルモードファイバー（SMF）-。そのパフォーマンスは、より高いコストを正当化します。
550 メートル以内にデータセンターまたはオフィス ネットワークを構築しますか? マルチモード ファイバー（MMF）-通常、OM3 や OM4 のようなものがコストとパフォーマンスの最適なバランスになります。
100 メートル未満の非常に安価で簡単なソリューションが必要ですか? プラスチック光ファイバー (POF)高速性が重要ではない単純なオーディオ、ビデオ、または制御信号に適しています。
これらの主な違い、つまり構造、光伝送、距離制限、帯域幅、コストを理解することは、あらゆるネットワーク ジョブに最適なファイバー ケーブルを選択するのに役立ちます。
