光ファイバーメディアは、ネットワークデータを光パルスの形で送信するために、一般にガラスまたは特殊なケースではプラスチックファイバーを使用するネットワーク伝送メディアです。過去 10 年間で、より広い帯域幅とより長いスパンの必要性が続くにつれて、光ファイバーはますます一般的なタイプのネットワーク伝送メディアになりました。
光ファイバー技術は、伝送が電圧遷移ではなく「デジタル」光パルスであるため、標準の銅メディアとは動作が異なります。非常に簡単に言えば、光ファイバー伝送は、特定の波長のレーザー光源の光パルスを非常に高い周波数でオン/オフすることによって、デジタル ネットワーク伝送の 1 と 0 をエンコードします。光源は通常、レーザーまたはある種の発光ダイオード (LED) です。光源からの光は、エンコードされるデータのパターンで点滅します。光信号が目的の宛先に到達し、光検出器によって読み取られるまで、光はファイバー内を移動します。
光ファイバー ケーブルは、1 つまたは複数の波長の光に合わせて最適化されています。特定の光源の波長は、ナノメートル (メートルの 10 億分の 1、略して「nm」) で測定された、その光源からの典型的な光波の波のピーク間の長さです。波長は光の色と考えることができ、光の速度を周波数で割った値に等しくなります。シングルモード ファイバー (SMF) の場合、多くの異なる波長の光を同じ光ファイバーで一度に伝送できます。光の各波長は異なる信号であるため、これは光ファイバーケーブルの伝送容量を増やすのに役立ちます。したがって、多くの信号を同じストランドの光ファイバーで伝送できます。これには複数のレーザーと検出器が必要であり、波長分割多重 (WDM) と呼ばれます。
通常、光ファイバーは、光源に応じて 850 ～ 1550 nm の波長を使用します。具体的には、マルチモード ファイバ (MMF) は 850 または 1300 nm で使用され、SMF は通常 1310、1490、および 1550 nm (および WDM システムではこれらの主要波長付近の波長) で使用されます。最新の技術は、FTTH (Fiber-To-The-Home) アプリケーション用の次世代パッシブ光ネットワーク (PON) に使用されている SMF 用にこれを 1625 nm に拡張しています。シリカベースのガラスはこれらの波長で最も透過性が高いため、この範囲での透過はより効率的です (信号の減衰が少なくなります)。参考までに、可視光 (目に見える光) は、400 ～ 700 nm の範囲の波長を持っています。ほとんどの光ファイバー光源は、近赤外線範囲 (750 ～ 2500 nm) で動作します。赤外線は見えませんが、非常に効果的な光ファイバー光源です。
マルチモード ファイバは通常、50/125 および 62.5/125 で構成されています。これは、コアとクラッドの直径の比率が 50 ミクロンから 125 ミクロン、および 62.5 ミクロンから 125 ミクロンであることを意味します。現在利用可能なマルチモード ファイバー パッチ ケーブルにはいくつかのタイプがあります。最も一般的なのは、マルチモード sc パッチ ケーブル ファイバー、LC、ST、FC などです。
ヒント: ほとんどの従来の光ファイバー光源は、特定の 1 つの波長ではなく、可視波長スペクトル内および波長範囲でのみ動作します。レーザー (放射線の誘導放出による光増幅) と LED は、より限定された単一波長のスペクトルで光を生成します。
警告: 光ファイバー ケーブル (OM3 ケーブルなど) で使用されるレーザー光源は、視覚に非常に危険です。ライブの光ファイバーの端を直接見ると、網膜に深刻な損傷を与える可能性があります。あなたは永久に盲目になる可能性があります。アクティブな光源がないことを最初に知らずに、光ファイバー ケーブルの端を見ないでください。
光ファイバー (SMF と MMF の両方) の減衰は、より長い波長で低くなります。その結果、SMF では 1310 nm および 1550 nm の波長で長距離通信が行われる傾向があります。一般的な光ファイバーは、1385 nm での減衰が大きくなります。この水のピークは、製造プロセス中に取り込まれた非常に少量の水 (100 万分の 1 の範囲) の結果です。具体的には、1385 nm の波長で特徴的な振動を示すのは末端の -OH(ヒドロキシル) 分子です。これにより、この波長での減衰が大きくなります。歴史的に、通信システムはこのピークの両側で運用されていました。
光パルスが目的地に到達すると、センサーが光信号の有無を検出し、光パルスを電気信号に変換します。光信号が散乱または境界に直面するほど、信号損失 (減衰) の可能性が高くなります。さらに、信号の発信元と宛先の間のすべての光ファイバー コネクタは、信号損失の可能性を示します。したがって、コネクタは接続ごとに正しく取り付ける必要があります。現在、いくつかのタイプの光ファイバー コネクタが利用可能です。最も一般的なのは、ST、SC、FC、MT-RJ、および LC スタイルのコネクタです。これらのタイプのコネクタはすべて、マルチモードまたはシングルモード ファイバで使用できます。
ほとんどの LAN/WAN ファイバー伝送システムは、送信用に 1 本のファイバーを使用し、受信用に 1 本のファイバーを使用します。ただし、最新の技術により、光ファイバー送信機は同じファイバー ストランドを介して 2 方向に送信できます (たとえば、パッシブ cwdm マルチプレクサWDMテクノロジーを使用）。検出器は特定の波長のみを読み取るように調整されているため、異なる波長の光が互いに干渉することはありません。したがって、光ファイバーの 1 本のストランドで送信する波長が多いほど、より多くの検出器が必要になります。
投稿時間: Sep-03-2021