光ファイバーケーブルはどのように機能しますか?

光ファイバー媒体は、多くの点で銅線ベースの媒体に伴う欠点を解消します。光ファイバーベースの媒体は電子パルスではなく光伝送を使用するため、EMI、クロストーク、減衰といった脅威が問題になりません。光ファイバーは、データ、ビデオ、音声の伝送に最適です。さらに、光ファイバーはあらゆるケーブル媒体の中で最もセキュリティが高い媒体です。光ファイバーケーブル上のデータ信号にアクセスしようとする人は、物理的に媒体に接続する必要があります。ケーブルの構造上、これは特に困難な作業です。

残念ながら、光ファイバーベースのメディアは銅線に比べて多くの利点があるにもかかわらず、ツイストペアケーブルほど普及していません。光ファイバーの設置とメンテナンスは中程度に難しく、多くの場合、専門工具を備えた熟練した技術者が必要です。さらに、光ファイバーベースのソリューションはコストが高いため、導入できる組織の数は限られています。光ファイバーソリューション導入のもう一つの隠れた欠点は、既存のネットワーク機器の改造にかかるコストです。光ファイバーはほとんどの電子機器と互換性がありません。つまり、光ファイバー対応のネットワークハードウェアを購入しなければならないということです。

光ファイバーケーブル自体は、ガラス繊維のコアとクラッドで構成されています。そして、その外側の保護シースの中に、絶縁被覆がこれらを包み込んでいます。図3は光ファイバーケーブルの構成を示しています。

光ファイバーケーブルには、シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの2種類があります。マルチモードファイバーでは、多数の光線がケーブル壁で反射しながらケーブル内を伝わります。このため、信号が弱まり、データ信号の伝送距離と速度が低下します。シングルモードファイバーは、単一の光線を直接伝送するため、伝送距離が長くなり、伝送速度も向上します。一般的な光ファイバーケーブルの種類には、屋外用光ファイバーケーブルと屋内用光ファイバーケーブルがあります。屋外用光ファイバーケーブルは、屋外用ユニチューブケーブル、屋外用撚りルースチューブケーブル、屋外用架空/8の字ケーブルに分けられます。

屋外用光ファイバーケーブルは、複雑な屋外環境下でも光ファイバーを安全に運用できるよう保護するために作られています。ほとんどの屋外用光ファイバーケーブルはルーズバッファ設計を採用しており、ケーブル全体の中央に補強材を配置し、その周囲をルーズチューブが取り囲んでいます。ルーズチューブ内には防水ジェルが充填されており、ケーブル全体に防水材が使用されているほか、ルーズチューブ内だけでなく、各部材間にも防水ジェルが充填されているため、ケーブル全体の耐水性が向上しています。

撚りルースチューブケーブルは、複数の光ファイバを小さなプラスチックチューブに束ね、中央の強度部材に巻き付けて被覆することで、細径で多芯のケーブルを実現しています。このタイプのケーブルは、ルースチューブ内にゲルまたは吸水パウダーを充填することで、水による光ファイバの損傷を防ぐことができるため、屋外のプラント用トランクに最適です。導管内、架空配線、または地中埋設も可能です。光ファイバには薄い緩衝コーティングが施されているため、損傷を防ぐため、取り扱いには注意が必要です。

架空8字ケーブルは、コンパクトなケーブルサイズでありながら、高い引張強度と柔軟性を備えた設計です。優れた光伝送性能と物理的性能を提供します。

現代のアプリケーションの需要に対応できる帯域幅の探求がますます進む中で、光ファイバー ケーブルが重要な役割を果たすことは間違いありません。