ファイバー、シングルモードファイバー、マルチモードファイバーを理解するのに1分

光ファイバの基本構造
ファイバベアファイバは一般に、コア、クラッド、コーティングの3つの層に分けられます。

ファイバーコアとクラッドは、低屈折率のシリカガラスクラッド（純シリカ）を挟んだ高屈折率ガラスコア（エルビウムドープシリカ）を中心とする異なる屈折率のガラスで構成されています。 光は特定の入射角でファイバーに入射し、ファイバーとクラッドの間で完全な放射が発生します（クラッドの屈折率がコアよりもわずかに低いため）。

コーティング層の主な機能は、繊維の柔軟性を高めながら、繊維を外部の損傷から保護することです。 前述のように、コアとクラッドはガラスで作られており、曲げたり壊れたりすることはありませんコーティングの使用は、ファイバの寿命を保護し、延ばします。

裸の繊維の外側に外側のシースが追加され、保護に加えて、さまざまな色の外側のシースを使用して、さまざまな繊維を区別することができます。

光ファイバは、伝送モードに応じてシングルモードファイバ（シングルモードファイバ）とマルチモードファイバ（マルチモードファイバ）に分けられます。 光は特定の入射角でファイバに入射し、ファイバとクラッドの間で完全な放射が発生します。直径が小さい場合、光の1方向のみ、つまりシングルモードファイバが通過できます。ファイバの直径が大きい場合、光は許可されます。 複数の入射角で入射し、マルチモードファイバーと呼ばれます。

光ファイバ伝送特性
ファイバには、損失と分散という2つの主要な伝送特性があります。 ファイバー損失とは、ファイバーの単位長さあたりの減衰をdB / kmで表したものです。 ファイバ損失は、光ファイバ通信システムの伝送距離または中継局間の距離に直接影響します。 ファイバーの分散とは、ファイバーによって送信される信号が異なる周波数成分と異なるモード成分によって運ばれ、異なる周波数成分と異なるモード成分の伝送速度が異なることを意味し、その結果、信号が歪みます。

ファイバの分散は、材料分散、導波路分散、およびモード分散に分けられます。 最初の2つの分散は、信号が単一周波数ではないという事実によって引き起こされ、後者の分散は、信号が単一モードではないという事実によって引き起こされます。 単一モードにない信号は、モード分散を引き起こす可能性があります。 シングルモードファイバにはベースバンドしかないため、材料の分散と導波路の分散のみがあり、モード分散はありません。 マルチモードファイバにはモード間分散があります。 ファイバの分散は、ファイバの伝送容量に影響するだけでなく、光ファイバ通信システムの中継距離も制限します。

シングルモードファイバー
シングルモードファイバでは、光は特定の入射角でファイバに入射し、ファイバとクラッドの間で完全な放射が発生します直径が小さい場合、光の1方向のみが通過できます。モードファイバの中心ガラスコアは非常に薄く、コア径は通常8.5または9.5μmで、1310および1550 nmの波長で動作します。

マルチモードファイバー
マルチモードファイバーは、複数のガイドモードを送信できる光ファイバーです。マルチモードファイバのコア径は通常50μm/ 62.5μmですが、マルチモードファイバのコア径が大きいため、1つのファイバで異なるモードの光を伝送できます。マルチモードの標準波長は、それぞれ850 nmと1300 nmです。 850 nm〜953 nmの波長を使用するWBMMF（広帯域マルチモードファイバー）と呼ばれる新しいマルチモードファイバー標準もあります。

シングルモードファイバとマルチモードファイバの両方のクラッド径は125μmです。

シングルモードファイバーまたはマルチモードファイバー？
伝送距離
シングルモードファイバの直径が小さいため、反射がよりコンパクトになり、1モードの光伝搬のみが可能になり、それにより、光信号がより遠くまで進むことができます。コアを通過する光によって反射される光の量が減少すると、減衰が減少し、信号のさらなる伝播が生成されます。シングルモードファイバはモード間分散がないか、モード間分散が小さいため、信号に影響を与えることなく40キロメートル以上の距離を伝送できます。したがって、シングルモードファイバは一般に長距離データ伝送に使用され、通信会社やケーブルで広く使用されています。 TVプロバイダーおよび高等教育機関。

マルチモードファイバには、複数のモードの光を伝搬できる大きな直径のコアがあります。マルチモード伝送では、コアサイズが大きいため、モード間の分散が大きくなります。つまり、光信号の「拡散」が速くなります。信号の品質は長距離にわたって低下するため、通常、マルチモードファイバーは短距離、オーディオ/ビデオアプリケーションおよびローカルエリアネットワーク（LAN）に使用され、OM3 / OM4 / OM5マルチモードファイバーは高速データ伝送をサポートします。

帯域幅、容量
帯域幅は、情報を伝達する能力として定義されます。光ファイバ伝送帯域の幅に影響を与える主な要因はさまざまな分散であり、モード分散が最も重要ですシングルモードファイバの分散は小さいため、光は広い周波数帯域で長距離を伝送できます。マルチモードファイバは干渉や干渉などの複雑な問題を引き起こすため、帯域幅と容量がシングルモードファイバほど良くありません。最新世代のマルチモードファイバー帯域幅OM5は、

28000MHz / km。シングルモードファイバの帯域幅ははるかに大きい。

費用
シングルモードファイバの帯域幅が広く、伝送距離が長い場合、マルチモードファイバが必要なのはなぜですか？コストがこの問題の鍵になる可能性があります。シングルモードファイバーのコア径は小さすぎるため、ビーム伝送の制御が困難であるため、光源本体としてレーザーが必要です。光トランシーバは非常に高価であるため、シングルモードファイバの使用コストは、マルチモードの光ファイバケーブルのコストよりも高くなります。この事実により、ほとんどのデータセンターは、コストを節約するためにマルチモードファイバーを使用するようになりました。

どのモードのファイバーを選択するかは、必要なアプリケーション環境により大きく依存します。 HYC は、さまざまなタイプのファイバーパッチコードを提供できます。 HYC は、光通信パッシブ基本コンポーネントのR＆D、製造、販売、およびサービスを専門とする国立ハイテク企業です。同社の主な製品は、光ファイバコネクタ（データセンターの高密度光コネクタ）、波長分割マルチプレクサ、光スプリッタ、およびその他の3コアの光パッシブ基本コンポーネントで、ファイバツーザホーム、4G / 5Gモバイルで広く使用されています。通信、インターネットデータセンター、防衛通信などの分野。