数分で適切な繊維の選び方を学ぶ

 

光ファイバを選択する際の基本的な要件は、発光光源から光ファイバに結合される光パワーが十分に大きく、光信号が光ファイバを介して伝送された後に発生する歪みが最小限であることです。

 

 

特定の波長範囲においては、受信機に必要な光パワーを満たしつつ、中継距離を可能な限り長くするためには、減衰が十分に小さくなければなりません。システムを設計する際には、コネクタ、コネクタ、カプラの挿入損失、およびシステム動作に必要なヘッドルームを考慮してください。そのため、動作波長と光ファイバの種類を適切に選択することが重要です。

 

 

結合損失には、光源結合損失と検出器結合損失がある。コアサイズと開口数が大きい場合、光源の結合損失は低減できるが、検出器結合損失は増加する。検出器との結合損失を低減するためには、光ファイバの出射光が検出器の受光面に完全に入射するように、コアサイズと開口数を十分に小さくする必要がある。受信器の応答速度を向上させ、ノイズを低減するためには、検出器の面積を小さくする必要があるため、検出器の感光面を大きくする方法では結合損失を低減できない。コアサイズと開口数が大きいファイバは伝送帯域幅が狭く、LEDを使用するシステムに適している。

 

 

接続損失には、コネクタ損失とコネクタ損失が含まれます。接続損失を最小限に抑えるには、コア径公差、真円度、コアとクラッドの同心度誤差を可能な限り小さくする必要があります。光ファイバの形状精度を高めるには、製造コストを増加させる必要があります。コアサイズと開口数を大きくすることで、形状公差が接続損失に及ぼす悪影響を軽減できますが、帯域幅の拡大とは相反するため、総合的な検討が必要です。

 

 

変調された光信号が光ファイバ全長を最小限の歪みで通過するためには、光ファイバの分散が十分に小さいことが必要です。ファイバ分散を低減するためには、屈折率分布定数と零分散波長を厳密に制御する必要があります。特定のシステムでは、ファイバの種類と動作波長を適切に選択する必要があります。例えば、長距離・高速海底ケーブルシステムでは、零分散波長が1.55μmのG.654ファイバを使用する必要があります。波長分割多重システムでは、分散の小さいシステムを選択する必要があります。しかし、零分散ではないG.655ファイバは四光波混合を低減しますが、悪影響を及ぼします。メトロポリタンエリアネットワークで使用されるDWDMシステムでは、非常に広い波長範囲と幅広い波長範囲を持つ全波長ファイバを使用する必要があります。LEDを使用するシステムでは、材料分散などの影響を十分に考慮する必要があります。上記の表は、ファイバ選択の参考として、零分散シングルモードファイバの標準的なパラメータを示しています。