愛花の飛んで火に入る夏の虫

「光を導く繊維」という意味であり、光信号が伝搬する中心部のコアとよばれる部分と、その周辺を覆う同心円状のクラッドとよばれる部分の2種類の透明な誘電体から構成されている。

コアの屈折率をクラッドのそれよりもすこし大きくすることにより、コアとクラッドの境界での光の全反射現象を利用してコア内部に光を閉じ込めて、光信号を遠方に伝える。

使用される誘電体の材料によって光ファイバーは3種類に分類される。

石英を主体とした石英光ファイバー、窓ガラスと同様な複数の成分を含むガラスを用いる多成分ガラス光ファイバー、および透明度の高いプラスチックを用いるプラスチック光ファイバーである。

このうち、損失がもっとも低く伝送特性も優れているのは石英光ファイバーであることから、これは光通信用として広く使われている。

外径は125ミクロンに統一されており、髪の毛ほどの細さである。

光を伝えるコアの径は数ミクロン～数十ミクロンとさらに細い。

多成分ガラス光ファイバーは、石英光ファイバーのような低損失を実現できないので、通信用ほど低い損失を必要としない用途に限られる。

また、プラスチック光ファイバーは損失が非常に大きく短距離の伝送に限られるが、大口径化による取り扱いやすさから屋内の装置間の配線や自動車内のワイヤハーネスなどに使用されている。

光ファイバー内の光の伝わり方により、ＳＭ型とＭＭ型に大別できる。

ＳＭ型光ファイバーは、コア径が数ミクロンの極めて細いもので、このような細径のコアにおいて光信号はただひとつの伝搬モードしかもたないため、非常に優れた伝送が可能である。

ＭＭ型は、コア径が数十ミクロンの大きいものであり、伝搬モードが非常に多く存在するものである。

そのため、光信号が乱れやすく長距離の通信には適していないが、コア径が大きいのでコネクターなどの部品が安価にできるため、ＬＡＮなどの構内用として使われる。

ＭＭ型は、コア部の屈折率の形状によってさらに二つに細分される。

コア部の屈折率がクラッドの部分に対して階段状に大きくなるＳＩ型と、クラッドの部分からコアの中心に向けて屈折率を緩やかに変化させるＧＩ型である。

ＧＩ型は、屈折率の変化を放物線状にすることによって伝搬モード間の伝搬速度差を極小化しており、ＳＩ型に比べて伝送特性を大きく改善している。

そのため、通常使われているＭＭ型光ファイバーはほとんどがＧＩ型である。

update:2010年02月17日