光ファイバーの原理と種類
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光ファイバーをもっとよく知るための、そしてこれからどう使われていくかを探るための9つのポイント
光ファイバーはどのようなものでしょうか? 名前を聞くことはあっても、その詳細については、実際にその威力のお世話になってはいても、どのような局面で威力を発揮しているかもなかなか知るチャンスがないのではないでしょうか? しかし、光ファイバーをよく知ることは、今後の通信技術の展開を探る上でもたいへん重要です。このチャンスに、どのようなものなのか、基本から学習しましょう。
- 光ファイバーとは何か
- 光ファイバー(Optical fiber)とは、遠く離れている場所に光を送信する伝送路のことを指します。電磁気の影響を受けることなく、極細の信号線で高速信号を伝送することができます。それも長距離であっても伝送することが可能なため、デジタル通信をはじめとした多くの目的で使用されるようになりました。2007年の時点で、1本の光ファイバーの伝送能力は、100Tbpsを上回るくらいでした。中継なしでの伝送をするにあたっては、80キロメートル間隔のものがすでに実用化されています。
- 光ファイバーの構造
- 光ファイバーは、コア(core)という名前の芯と、その外側のクラッド(clad。もっとも、英語圏では、「cladding(「外装」という意味です)」のほうがよく使用される言葉です)と呼ばれる部分と、そのクラッドを覆っている被覆の3重構造となっています。コアの屈折率をクラッドよりも高くつくりますと、全反射や屈折によって、光を可能な限り中心部のコアに集中して伝搬させることができるような構造となっています。コアもクラッドもどちらも、光に対して透過率が非常に優れている、石英ガラスやプラスチックでつくられています。
- 光ファイバーという言葉
- 「光ファイバー」という呼び名も曖昧なところがあります。被覆がないコアとクラッドだけのときは、ただ「光ファイバー」とだけ呼びます。光ファイバーの表面をシリコーン樹脂で被覆してあるものを「光ファイバー素線」と呼び、光ファイバー素線をナイロン繊維で被覆したものを、「光ファイバー芯線」と呼び、光ファイバー芯線を高抗張力繊維と外皮で被覆したものを「光ファイバーコード」と呼んでそれぞれを区別することもあるようです。いくつかの光ファイバー芯線に保護用のシースと呼ばれる被覆を施したものを、「光ファイバー・ケーブル」と呼ぶこともあるようです。
