マルチモード光ファイバケーブルとは

マルチモード光ファイバケーブルは、ガラス、プラスチック、またはプラスチッククラッドシリカ（PCS）の光コアで、非吸収性のクラッドで包まれ、短距離デジタル通信の複数波長の光の伝送に使用されます。 マルチモード伝送では、1秒間に数千の波形の反射角が変化し、エンコードされたデジタル情報が送信機から受信デコーダーに送られ、電子信号に変換されます。 これらの波は距離を渡ってさまざまな方法で分散する可能性があるため、マルチモードファイバは約3マイル（5 km）以下の用途での使用により適しています。 それらのコアは、シングルモードファイバよりも幅が広く、約60〜900ミクロン（µm）の数本の人間の毛髪の幅です。 それらは通常、発光ダイオード（LED）から850-1300ナノメートル（nm）の赤外線を透過します。

約850 nmの光波長はマルチモード光ファイバケーブルのより短い距離に対応し、1,300 nmの波長はより長い距離に対応します。 これらの波長は、臨界角でファイバーを通過し、宛先ポイントで単一パルスとして収束するように前方に強制します。 まっすぐな低モードの波は、コアの軸の近くにとどまります。 高モードの波は床から天井まで跳ね返り、熱としていくらかのエネルギーを失い、時には低モードよりも遅れて到着します。 つまり、マルチモードファイバーは、シングルモードファイバーの長距離レーザー伝送よりも多くの減衰、つまり信号損失、およびモード分散を持っています。

マルチモード光ファイバケーブルのほとんどのアプリケーションでは、Wave Division Multiplexing（WDM）は使用されないため、伝送容量を増やすためにデュアルコアがファイバの長さを走ります。 通常、マルチモードファイバは、毎秒10メガビット（Mb / s）から毎秒10ギガビット（Gb / s）の速度でデータを送信します。 マルチモード信号の分散と減衰は距離とともに悪化し、結果として伝送の劣化または失敗につながります。

多数の分散効果は距離とともに悪化し、導波路に沿った信号を劣化させる可能性があります。 これが、より強力なシングルモードファイバーがより長い距離に使用される理由です。 実際的には、伝送容量、距離、およびサポートテクノロジーを最適化するということは、光デジタルネットワークの出現により、銅線ネットワークで行われる数千の同時通話が数百万を超える可能性があることを意味します。

光波は、基本的に2つの方法でマルチモード光ファイバケーブルを伝播します。ステップインデックス伝搬とグレーデッドインデックス伝搬です。 ステップインデックスモードは、直径が最大100 µmのコアのジグザグパターンに似ています。 伝送は波を分離して信号の重なりを最小限に抑え、情報伝達能力を制限します。 このモードは、ハンドヘルド光ファイバースコープなどの短距離アプリケーションに適しています。シングルモードのステップインデックスと混同しないでください。このモードでは、平行なレーザー光線が非常に狭いコアを直線軸に沿って進みます。

グレーデッドインデックスモードは、ヘリカル波を運びます。 外側のクラッドの近くで跳ね返る高モードの波は、軸の近くの低モードの波よりも速く動きます。 より高いモードは最終的により長い合計距離を移動するため、分散を減らして単一パルスとして読み取られるように、より低いモードの波と同時に到達することが理想的です。

通常はガラスで作られ、より多くのプラスチッククラッドシリカとプラスチック光ファイバー（POF）材料が利用可能になり、コストがさらに削減されます。 最も安価で最も一般的なタイプのマルチモード光ファイバケーブルは、ローカルアプリケーションおよびインフラストラクチャで広く使用されています。 薄く、不燃性で、電気および無線干渉に耐性があるこれらの耐久性のある低電力デジタルネットワークは、銅線の領域を超えて継続的に拡大する可能性があります。