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製造プロセスの改善と製品革新の継続的な流れにより、光ファイバーシステムは、長距離伝送、大容量データ伝送、広帯域、低消費電力など、様々な利点を獲得してきました。こうした光ファイバー製品の革新の中でも、ホットプラグ対応トランシーバーモジュールは、その独自の設計により中心的な存在となっています。光技術の進歩に伴い、これらのモジュールは継続的に設計され、最終的にホットプラグ対応モジュールとして生まれ変わりました。これらの小型でホットプラグ対応のモジュールは、より高いポート密度とネットワークの柔軟性という要求に応えるための重要なコンポーネントとして機能します。
トランシーバ モジュールには、SFP (スモール フォーム ファクタ プラブル)、SFP+ (スモール フォーム ファクタ プラブル プラス)、QSFP+ (クアッド スモール フォーム ファクタ プラブル プラス) など、さまざまなタイプがあります。この記事では、主にギガビット イーサネット (GbE) アプリケーションで広く適用されている SFP トランシーバ モジュールについて紹介し、1000BASE-SX、1000BASE-LX、1000BASE-EX、1000BASE-BX10-D/U などのいくつかの 1000BASE-X インターフェイス タイプに焦点を当てます。
機能と利点
1000BASE-X SFPモジュールは、企業やサービスプロバイダのニーズに合わせて幅広いフォームファクタオプションを提供します。以下の機能と利点を備えています。
ホットスワップが可能で、稼働時間を最大化し、保守性を簡素化します。
ポートごとにメディアとインターフェイスを柔軟に選択できるため、「使用量に応じて支払う」ことができます。
高度な設計により信頼性が向上します。
デジタル光モニタリング (DOM) 機能をサポートします。
ポートごとにメディアとインターフェイスを柔軟に選択できるため、「使用量に応じて支払う」ことができます。
高度な設計により信頼性が向上します。
デジタル光モニタリング (DOM) 機能をサポートします。
1000BASE-X SFPインターフェースタイプ
1000BASE-SX SFP
IEEE 802.3z 1000BASE-SX規格に準拠した1000BASE-SX SFPは、従来の50µmマルチモード光ファイバ（MMF）リンクでは最長550m、62.5µm FDDI（Fiber Distributed Data Interface）グレードMMFでは最長220mまで動作します。例えば、FiberstoreのD-Link 1000BASE-SX SFPは、OM2 MMFとデュプレックスLCを介して550mのリンク長を実現します。
1000BASE-LX SFP
IEEE 802.3z 1000BASE-LX規格に準拠した1000BASE-LX SFPは、標準シングルモード光ファイバ（SMF）で最大10km、MMFで最大550mのリンク長をサポートします。従来のMMFで使用する場合、トランスミッタはモード調整パッチケーブルを介して接続する必要があります。レーザーは光ファイバの中心から正確なオフセットで照射されるため、光ファイバのコア径全体に拡散し、MMFにおいて利用可能な少数のモードにのみレーザーが結合することで発生する差動モード遅延（Differential Mode Delay）と呼ばれる効果を低減します。
1000BASE-EX SFP
1000BASE-EX（LHとも呼ばれる）は、標準SMFで動作し、最長40kmの光ファイバリンク距離を持つ非標準規格ですが、業界では広く認められています。バックツーバック接続の場合は、リンクの両端で光ファイバケーブルとSFPの受信ポートの間に5dBのインライン光減衰器を挿入する必要があります。1000BASE-EX SFP（例：GLC-EX-SMD）は、波長1310nmのレーザーを使用し、40kmのリンク長を実現します。
1000BASE-BX10-D/U SFP
IEEE 802.3ah 1000BASE-BX10-Dおよび1000BASE-BX10-U規格に準拠した1000BASE-BX-Dおよび1000BASE-BX-U SFPは、標準SMFの単一ストランドで動作します（下図参照）。1000BASE-BX10-Dデバイスは、常に標準SMFの単一ストランドで1000BASE-BX10-Uデバイスに接続され、最大10kmの伝送距離を実現します。
一本の光ファイバを介した通信は、2つのデバイスの伝送波長を分離することで実現されます（上図）。1000BASE-BX10-Dは1490nmチャネルで伝送し、1310nm信号を受信します。一方、1000BASE-BX10-Uは1310nmの波長で伝送し、1490nm信号を受信します。この図では、波長分割多重（WDM）スプリッタがSFPに統合されており、1310nmと1490nmの光パスを分割しています。
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