1310nm ファイバーを理解する: 光波長の総合ガイド

光ファイバーの技術は、長距離にわたって高速でデータを送ることができるため、現代の通信において極めて重要です。さまざまな種類の光ファイバーの中でも、1310nmの波長にはいくつかのユニークな特徴と用途があります。この周波数は分散が非常に少ないことで知られており、都市内や都市間の中距離通信に最適です。この記事では、波長とは何か、どのように機能するかについて説明しますが、より具体的には、波長が重要な理由に焦点を当てます。 1310 nmファイバー 特別です。読者は、この分野の技術、実用性、最近の動向について知っておく必要があり、それによって、1310 ナノメートルの波長が今日の光ファイバーにとってなぜ重要なのかがわかります。

1310nm ファイバーとは何ですか? なぜ重要なのですか?

1310nm ファイバーが他のファイバー タイプと比べて独特な点は何ですか?

1310 nm ファイバーは、分散と減衰特性が低いという点で独特です。この波長では、色分散がほとんどないため、光ファイバー通信システムで信号がより長い距離にわたって歪みの少ない状態で伝送されます。さらに、1310 nm ファイバーは他の波長に比べて損失率が高いため、媒体を移動する際に失われるエネルギー量が少なくなります。これらの特性により、長距離での信号の明瞭さが最も重要となる都市部や地域のネットワークでの使用に最適です。また、パフォーマンスをあまり低下させることなく、広い帯域幅のデータ転送を効率的に処理できるため、通信目的で使用される他のタイプとは異なります。

1310nm と 1550nm の波長を比較するとどうなりますか?

光ファイバー通信に不可欠なのは 1310nm と 1550nm の波長で、他の光ファイバー波長と比較してそれぞれ異なる利点があります。他のどの波長よりも色分散が少ないため、信号劣化を最小限に抑えながら中距離で信号を送信するのに最適です。最初のオプションとは異なり、この波長は減衰レベルが低いため、電力をあまり失うことなく長距離で信号を送信できます。さらに、EDFA (エルビウム添加光ファイバー増幅器) を併用して、信号を再生成せずに伝送距離を延長できます。大都市や地域のネットワークでは通常 1310nm が使用されますが、長距離または海底通信システムでは、拡張範囲でより適切に機能するため 1550nm が選択されます。

光ファイバーネットワークではなぜ 1310nm が一般的に使用されるのでしょうか?

光学特性が優れているため、光ファイバー ネットワークでよく使用されます。他の波長よりも分散性が低いため、中程度の距離での信号劣化が軽減されます。さらに、この波長は減衰が少ないため、伝送中に電力がわずかに失われます。したがって、信頼性と明瞭性が求められる大都市や地域のネットワークに適しています。このような特性により、長距離にわたって大量のデータを高速で伝送できるため、品質を損なうことなくシステム全体のパフォーマンスが向上します。

1310nm ファイバーはどのように機能しますか?

1310nm波長伝送の原理は何ですか?

1310nm 波長の伝送原理は、その光学的特性のメリットにより、光ファイバー ネットワークでこの特定の波長を使用して光ファイバーを通じた光の伝播を伴います。1310nm では、光の波長分散が最も少なく、光パルスが長距離にわたって広範囲に広がるのを防ぎ、信号がクリアで損なわれないままになります。また、減衰も少ないため、信号がファイバーを通過するときに失われる電力が少なくなります。このような機能は、光ファイバーを構成する材料と 1310nm の波長の光との相互作用によって実現され、効果的で信頼性の高いデータ伝送のみを可能にするため、メトロポリタン エリア ネットワーク (MAN) や地域ネットワークに最適です。

減衰は 1310nm ファイバーにどのような影響を与えますか?

1310nm 光ファイバー ケーブルの減衰とは、光がケーブルを通過するときに信号が失われることを指します。ただし、他の波長よりも減衰が低いにもかかわらず、ファイバー材料自体の不純物、経路に沿った曲がり、ケーブル周辺の外部条件など、いくつかの要因が信号損失に寄与しています。吸収と散乱は、このような媒体で信号が弱まる主な原因です。メーカーは、この問題を抑えるために、高品質の材料と改善された製造方法を組み合わせて最善を尽くしています。それでも、長距離ネットワークでリピーターまたはアンプのいずれかを必要とするいくつかの物理的特性を確立して、異なるポイント間の整合性を維持する必要があるため、この問題は常に存在します。

1310nm 光ファイバーでは分散はどのような役割を果たしますか?

1310 nm の光ファイバーにおける分散は、主に色分散を意味します。これは、光パルスがケーブルを通過する際に時間とともに伸びることを意味します。1310 ナノメートルの波長では、他の波長と比較して色分散が非常に低いため、信号の品質をあまり損なうことなく、比較的短い距離でデータを高速に伝送できます。分散が低いと、パルスはそれほど広がらず、パルスの独自性を維持し、XNUMX 本の回線で同時により多くの情報を伝送できます。したがって、この特性を持つ光ファイバー ケーブルは、大都市や地域をカバーするローカル ネットワークでよく使用され、中距離でデータをそのまま維持するのに役立ちます。

シングルモードとマルチモードの 1310nm ファイバーの違い

シングルモード 1310nm ファイバーとマルチモード ファイバーの違いは何ですか?

シングルモード 1310nm ファイバーとマルチモード ファイバーの主な違いは、コア径、パフォーマンス、およびアプリケーションです。一般に、シングルモード ファイバーのコア径は小さく、通常は約 8 ～ 10 マイクロメートルです。シングルモード ファイバーでは、50 つのモードの光伝搬のみが許可されるため、光ファイバー通信システムの特定の波長で適切に機能します。これにより減衰と分散が低減されるため、長距離または高帯域幅のアプリケーションに使用できます。逆に、マルチモード ファイバーのコアは通常約 62.5 または XNUMX マイクロメートルと大きく、複数のモードの光が同時に伝搬できます。つまり、光波が同時に通過できるパスが複数あります。これにより、このような光ファイバー内の分散と減衰が大きくなり、データ センターやローカル エリア ネットワーク (LAN) など、信号電力の変化がほとんどない (低帯域幅) 短距離での使用が制限されます。

マルチモードではなくシングルモード ファイバーを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

データを長距離伝送する必要がある場合や、大量の帯域幅が必要な場合は、マルチモードではなくシングルモード ファイバーを使用することをお勧めします。シングルモード ファイバーはコア径が小さいため、減衰と色分散が低減し、長距離通信に適しています。同様に、シングルモード ファイバーはメトロポリタン エリア ネットワークや大容量データ センターに適しています。さらに、大規模なキャンパス間で機器を接続する場合や、将来的に高速化が必要な場合にも使用できます。これは、コストと設置の容易さが最も重要となる建物内やデータ センター内などの短距離アプリケーションで一般的に好まれるマルチモード ファイバーとはまったく逆です。

シングルモードとマルチモードの 1310nm ファイバーでは伝送距離がどのように異なりますか?

1310nm におけるシングルモード光ファイバーとマルチモード光ファイバーの相違は、コア径と光伝播特性の点で非常に大きいです。たとえば、シングルモード光ファイバーは、分散と減衰がほとんどないため、40nm で 1310 キロメートル以上離れた場所から信号を受信できます。一方、マルチモード光ファイバーは、OM2 や OM1 などの異なるタイプを使用しているため、通常、同じ波長で最大 2 キロメートルの伝送しかサポートしません。これらの違いを考慮すると、シングルモード光ファイバーは、大量のデータを扱う長距離通信に適しています。対照的に、マルチモード光ファイバーは、XNUMX つの建物またはキャンパス エリア ネットワーク (CAN) 内のデバイスを接続します。

1310nmファイバーの用途

1310nm ファイバーは一般的にどこで使用されますか?

1310nm ファイバーは、パフォーマンスとコストのバランスが適切であるため、広く使用されています。この種のファイバーは、長距離でも信号の完全性を維持しながら減衰が少ないため、長距離通信ネットワークで非常に人気があります。それとは別に、1310nm ファイバーはメトロポリタン エリア ネットワーク (MAN) に配置することができ、ローカル サービス プロバイダーとエンド ユーザー間の大容量データ伝送をサポートします。これらの用途に加えて、データ センターでは、大量のデータを高速かつ正確に伝送する信頼性と効率性から、短距離から中距離の接続に 1310nm ファイバーも採用しています。そのため、家庭や企業へのブロードバンド配信に頻繁に導入されている PON (パッシブ光ネットワーク) などの高速インターネット アクセス機能を中心に設計された現代の通信インフラストラクチャには欠かせない要素となっています。

1310nm ファイバーはデータ センターにとってなぜ不可欠なのでしょうか?

データ センターにおける 1310nm ファイバーの重要性は、信号劣化をほとんど起こさずに短距離から中距離までの高速データ転送をサポートすることにあります。減衰レベルが低く、情報の完全性を保証するため、データ センター内のサーバー、ストレージ システム、スイッチの相互接続に適しています。また、遅延が短縮されるため、データ センターのアクティビティの実行中にパフォーマンスと信頼性の効率が最大限に高まります。さらに、このような波長はさまざまな光トランシーバーやテクノロジーとうまく連携するため、それらの使いやすさが向上し、現代のデータ センター インフラストラクチャに必要な柔軟性と拡張性が向上します。

1310nm ファイバーと互換性のあるトランシーバーの種類は何ですか?

1310nm ファイバーは、特にイーサネット、SONET/SDH、ファイバー チャネル アプリケーションで、さまざまなトランシーバーと連携できます。光ファイバー通信では、SFP (Small Form-factor Pluggable)、SFP+ (enhanced SFP)、QSFP+ (Quad Small Form-factor Pluggable) がこれらのデバイスの中で最も一般的なタイプです。これらのトランシーバーは、現代のネットワーク インフラストラクチャに必要な 1 Gbps から 10 Gbps 以上のデータ レートをサポートします。さらに、LR (Long Reach) と ER (Extended Reach) は、最大数キロメートルの長距離で使用できる 1310nm トランシーバーの XNUMX つの例であり、さまざまなネットワーク環境で信頼性の高い通信リンクを保証します。

1310nmファイバーの使用における課題と解決策

1310nm ファイバーでよく発生する問題は何ですか?

1310nm ファイバーで最もよく見られる問題の 1310 つは、長距離での信号の減衰です。このタイプのファイバーは短距離および中距離の伝送用に設計されていますが、この距離より遠くにデータを送信する必要がある場合、信号が弱くなり、情報の整合性と転送品質に支障をきたす可能性があります。それとは別に、物理的な損傷や曲げ損失の影響を受けやすいという弱点もあります。取り扱いを誤ると、減衰が大幅に増加する可能性があります。さらに、XNUMXnm ファイバーの設置および保守プロセスには専門的なスキルと機器が必要であり、初期設定コストが高く、その後、最大のパフォーマンスを達成するために頻繁にチェックを行うため、運用コストが高くなります。

光ファイバー技術の進歩によってこれらの課題はどのように軽減されるのでしょうか?

光ファイバー技術の進歩により、材料と製造方法が改善されました。長距離での信号損失や減衰を減らすことで、この技術が実現しました。一例として、低水ピーク (LWP) ファイバーが挙げられます。これは、水ピーク波長での損失を排除または削減し、PON ネットワークとも呼ばれる 1310nm 波長の範囲を広げます。もう XNUMX つの開発は、曲げても信号損失をほとんど発生せずに機能する曲げ非感受性ファイバー (BIF) です。これらは、曲げ損失も削減する改良されたスプライシング方法で使用されるため、通信リンク内のさまざまな波長にわたって信頼性が高まります。さらに、より優れたエラー訂正アルゴリズムと高度な信号処理を組み合わせることで、光ファイバー ケーブルを介した伝送中に信号品質が低下しても補正し、データの整合性を維持できます。

1310nm ファイバーには将来どのような改善が期待できますか?

彼らは、1310nm ファイバーの効率、信頼性、コスト効率をさらに高めたいと考えています。彼らは、信号減衰をさらに低減し、ファイバーを瞬く間に破壊する可能性のある温度変化や湿度などに耐える新しい素材を試しています。もう 1310 つの関心領域は多重化技術、特に高密度波長分割多重 (DWDM) です。これは、これらのファイバーの帯域幅を増やす能力があり、同時に劣化を起こすことなくより多くのデータ転送を可能にすると考えられています。さらに、量子ドットに関する進行中の研究は、現在の光源と検出器の使用方法をすべて変える可能性があり、それによって XNUMXnm システムで達成されるパフォーマンス レベルが大幅に向上します。これらのさまざまな発明はすべて、光ネットワークをより強力かつ拡張可能にし、情報を効率的に送信するという将来の需要に対応できるようにすることを目的としています。

参照ソース

光ファイバ

減衰比

マルチモード光ファイバー

よくある質問（FAQ）

Q: 1310nm ファイバーとは何ですか? また、光ファイバー通信においてなぜ重要ですか?

A: 1310nm ファイバーとは、1310 ナノメートル (nm) の波長で動作する光ファイバーを指します。このファイバーは、減衰が比較的低く、長距離での高速データ伝送に効果的であるため、光ファイバー通信に不可欠であり、広く使用されています。

Q: 1310nm ファイバーと 850nm ファイバーの違いは何ですか?

A: 1310nm ファイバーと 850nm ファイバーの主な違いは、波長にあります。マルチモード システムでは通常、前者が使用され、これは短い距離に適しています。一方、後者は減衰率が低いため、より長いスパンが必要なシングルモード システムに適用できます。

Q: 光通信で 1310nm ファイバーを使用する利点は何ですか?

A: このタイプの光ファイバーケーブルを採用または導入することによる利点としては、長さに沿った減衰による信号損失の減少、帯域幅の拡大、波長の延長 (光線がより多くの情報を伝送可能) などが挙げられます。したがって、距離のカバー範囲が問題となる可能性のある長距離アプリケーション向けのメトロポリタン ネットワークを開発する場合に非常に役立ちます。

Q: 1310 nm 光ファイバー ケーブルでシングル モードおよびマルチモード アプリケーションを使用できますか?

A: マルチモードの種類は、他の種類よりも長距離を効率的に通信できることで主に知られていますが、通信範囲はそれほど広くありません。ただし、電力予算などの設計上の考慮事項によっては、短距離内での使用が最も多い場合でも、マルチモードの種類が使用される可能性があります。

Q: 1310 nm 光ファイバーケーブルを使用すると、データはどのくらいの距離を効率的に伝送できますか?

A: 高品質のケーブルであれば、10 キロメートル以上まで大きな損失なく信号を伝送できるため、このようなシステムを構築する際にはこの点に留意する必要があります。

Q: 減衰は 1310nm ファイバーのパフォーマンスにどのような影響を与えますか?

A: 信号がファイバーを通過すると、減衰により光パワーが低下します。ただし、1310nm ファイバーでは減衰が低いため、長距離でも効率的なデータ転送が可能です。

Q: シングルモード ファイバーが 1310 nm で動作するように設計されたのはなぜですか?

A: シングルモード ファイバーは、他の波長よりも帯域幅が広く、ノイズ耐性が低いため、1310 nm で動作するように設計されています。これにより、長距離での高速データ伝送が可能になります。

Q: 散乱は 1310 nm で動作するファイバーのパフォーマンスにどのような影響を与えますか?

A: 信号の損失と劣化は、1310nm で動作するファイバーの散乱によって発生します。ただし、この現象によってより深刻な問題が発生する 850nm などの短波長と比較すると、これらの高周波数では、送信中に一部のビットが破損してもデータ パケットの送信を継続するためのエラー訂正機能がより優れています。

Q: コスト効率の高いデータ伝送ソリューションとして 1310nm ファイバーを使用できますか?

A: はい。長距離カバレッジにわたって効率性を提供し、手頃な価格の高速信号を必要とするさまざまな光ファイバー通信システム内の既存のインフラストラクチャと互換性があるためです。

Q: 1310 nm ファイバーと 1550 nm までの使用が定格されているファイバーの光パワーと帯域幅の違いは何ですか?

A: 2 つのタイプは、同様のレベルの光パワーと高帯域幅を提供しながら、より長いリンクや接続でもより鮮明さを確保します。これらのタイプでは、ギガビット イーサネット ベースのネットワークなどでサポートされているような高速を特徴とする大容量が求められることがよくあります。