光ファイバーが高速グローバルネットワークの未来を牽引

高画質のビデオが 終わりなくバッファリングされ 遠隔での会議が 混沌とした通信に 溶け込み シンプルなウェブブラウジングでさえ ダイヤルアップ速度で クロールされるような光ファイバーのない世界を 想像してみてくださいデジタル社会の"神経系"である光ファイバーは,ますます知的な世界へと速度と容量で互いにつながった未来です

光ファイバーは,その名前からわかるように,透明な材料 (通常ガラスやプラスチック) の薄い糸で,電気ではなく光を用いて情報を伝達します.この 驚くべき 繊維 は 光子 の 高速道路 の よう に 機能 し ます光信号が最小限の干渉で 広大な距離を移動することを可能にします

標準的なクォーツガラス通信ファイバーには 複雑な層構造があります

• コア:光が移動する繊維の心臓です ゲルマニウムドーピングは 光信号をより良く収束するために折りたたみの指数を増加させます
• コーティング:原子核を取り囲み フッ素を注入して 低屈折率を維持し 内部反射を通して光を捕らえる
• コーティング:柔らかい内部のバッファと硬い外側のシェルで 耐久性と柔軟性を兼ね備えた 防護の二層シールドです

ファイバーオプティクスは,いくつかの重要な点で従来の銅電線を上回ります.

• 薄く 軽く人髪の直径に匹敵する 繊維ケーブルは 空間が限られた環境でも 簡単に設置できます
• 干渉に対する免疫:光信号は電気伝達を阻害する電磁波波の影響を受けません
• 信号の最小損失:光は銅を通る電気よりも ガラスを経由して より遠くまで伝わるので 信号強化器の必要性が 少なくなります
• 巨大な帯域幅:シングルファイバーは"秒間にテラビットものデータを持ち 4Kストリーミングやクラウドコンピューティングなどの 帯域幅を要するアプリケーションをサポートします

光ファイバーは,光伝達方法によって区別される2つの主要なバリエーションがあります.

• 単モードファイバー (SMF):光経路 (モード) を1つだけ許容し,長距離通信では優れた性能を提供するが,高価なコンポーネントを必要とする.
• マルチモードファイバー (MMF):複数の光経路を許可し,短距離ではコスト効率が良いが,信号の分散は大きい.

繊維の種類がさらに増えており,以下のようなものがあります.

• 低屈曲損失の繊維:信号をしっかりと曲げても 信号の整合性を保ちます
• ドーピングされた繊維:光学増幅のために稀土元素を組み込む
• フォトン結晶繊維:工学 的 な 微細 構造 に よっ て 独特 な 照明 制御 が でき ます
• 多核繊維 (MCF):複数の並列コアで 容量が劇的に増加します

繊細な光ファイバーには堅牢な保護が必要です. 繊維ケーブルは,以下を含む保護層で複数の繊維を束ねます.

• 主要塗料と副次塗料
• 耐力部品 (鋼材またはFRP)
• 外着 (室内・室外使用によって異なります)

設置方法が進化し,次のようなイノベーションが生まれました.

• スパイダー・ウェブ・リボン®ケーブル:簡単に繊維分離を可能にする同時,質量融合スペイシングを可能にします
• 吹いた繊維:圧縮空気を用いて,チャネルを通ってケーブルを設置する
• 装甲ケーブル:金属 の 遮蔽 器 は 荒い 環境 に 対し て 保護 し ます

ファイバー接続は,恒久的な融合スプライス (損失が少ないが設備を要する) または取り外せるコネクタ (都合が良いが損失が大きい) を使用する.一般的なコネクタタイプは以下の通りである:

• 伝統的なスタイル (SC,LC,FC)
• 高密度オプション (MPO,MDC/MMC)

光ファイバー技術が 次のような方向へ進み続けています

• ペタビット容量のトランスミッションシステム
• 超低損失のホールコア繊維
• 自治するスマート光学ネットワーク
• 量子通信能力

デジタル時代の基礎となるインフラとして 繊維光学は 人やデバイスやシステムを 接続するために不可欠です