▷光ファイバー：それが何であるか、何に使用され、どのように機能するか

この記事では、 光ファイバーについて詳しく学習します。 光ファイバーとは何か、およびそのしくみについて説明します。この伝送要素がデータネットワークでインターネットに接続するために使用されていることは誰もが知っていますが、誰もがファイバーを物理的に識別する方法を知っているわけではないため、問題が発生します。

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インターネットの創設は、間違いなく今世紀の最も重要な情報通信技術の1つでした。インターネットは最近作成されたものであり、 World Wide Webが作成された1991年について話します。そのとき、速度とアクセシビリティの進化が今日まで急上昇し始めました。まさに光ファイバーなどのテクノロジーのおかげで、データ転送容量の増加は非常に高いレベルの速度と距離に達しています。

光ファイバーとは

すでに述べたように、 光ファイバーは、同じ機能を持つ透明なガラスまたは他のプラスチック材料で作られたワイヤーを介して光電インパルスを使用するデータ伝送の手段です 。これらの糸は髪の毛と同じくらい細くなる可能性があり、正確に信号伝送の手段です。

基本的に、これらの非常に細いケーブルによって、 光信号はケーブルの一端から他端に転送されます。この光はレーザーまたはLEDを使用して生成できます。この媒体は金属ケーブルよりもはるかに広い帯域幅を持ち、 損失が少なく、伝送速度が速いため、最も広く使用されているのは、 長距離にわたってデータを転送することです。

私たちが考慮しなければならないもう1つの非常に重要な側面は、光ファイバーが電磁干渉の影響を受けないことです。これは、たとえばツイストペアケーブルがすべての場合に影響を受け、特定の距離ごとのリピーターの必要性に寄与するものです。光ファイバーは電気エネルギーを伝達せず 、光信号のみを伝達することを知っておく必要があります。

しかし、光ファイバーはネットワークでのデータ伝送だけでなく、高品質のオーディオ接続にも使用されます。また、狭い場所での視認性や、クリスマスツリーなどの装飾品の視認性を高める光源にもなります。もちろん、これらのファイバーはプラスチック製で安価であり、データに使用されるケーブルとはほとんど関係がありません。

光ファイバーケーブルの部品

それがどのように機能するかを見る前に、光ファイバーケーブルを構成する部品が何であるかを知ることが重要だと思います。

コア：常に存在するとは限らない光ファイバーケーブルの中心的な要素です。その機能は、ケーブルの破損や変形を回避するための補強を提供することです。 水分排出 ：この要素は、すべてのケーブルに存在するわけではありません。その機能は、ケーブルが持っている可能性のある湿度を伝導することで、ケーブルを介して出ます。芯に巻かれています。 ファイバーの糸 ：それは伝導性の要素であり、 光とデータはそれを通って移動します 。高品質のシリコンガラスまたはプラスチックでできており、光が目的地に到達するまで正しく反射および屈折できる媒体を作成します。 バッファとクラッディング（コーティング） ：基本的には、光ファイバスレッドのコーティングです。それは、 光線がファイバーから漏れるのを防ぐために、暗い層のゲルフィラーで構成されています。次に、バッファーは、ゲルとファイバーを含む外部コーティングです。 マイラーテープと絶縁層 ：基本的に、すべてのファイバーバッファーを覆う絶縁コーティングです。構造のタイプに応じて、いくつかの要素があり、それらはすべて誘電体 （非導電性）材料でできています。難燃性コーティング ：ケーブルが耐火性の場合は、炎に耐えられるコーティングも必要です。鎧：次の層はケーブルの鎧で、常に最高品質のケブラーワイヤーで作られています。この素材は軽く、非常に耐性があり、難燃性があります。防弾チョッキやパイロット用ヘルメットに見られます。 アウターシース：他のケーブルと同様に、通常はプラスチックまたはPVCのアウターシースが必要です。

光ファイバーの仕組み

光信号が通過するケーブルであるため、伝送モードは、導電性材料を介した電子の転送に基づいていません 。この場合、光の反射と屈折の物理現象に注意を向けます。

反射：光ビームの反射は、 2つの媒体を隔てる表面に当たったときに発生し、波の方向が変化して、入射角と等しい角度の方向をとります。たとえば、光線が表面で90度の角度に当たると、反対方向に跳ね返ります。これは、鏡の前に立っているときに起こります。別のケースでは、光線が30度の面に当たると、光線は同じ30度で跳ね返ります。

屈折：この場合は、 ある媒体から別の媒体に通過するときに、波の方向と速度が変化したときです。 たとえば、光が空気から水へと通過するときに見えるものですが、同じ画像が異なる角度で表示されます。

これら2つの現象により、光は目的地に到達するまでファイバーケーブルに沿って伝送されます。

光ファイバーのタイプとコネクター

私たちはすでにそれがどのように機能するかを知っていますが、これらのケーブル内で光がどのように伝達されるのかはまだわかりません。この場合、シングルモードファイバーとマルチモードファイバーを区別する必要があります。

シングルモードファイバでは 、 1つの光ビームだけが媒体を透過します。このビームは、リピーターを使用しなくても、せいぜい400 kmの距離に到達することができ、このビームを生成するために高強度レーザーが使用されます。このビームは、各ファイバで最大10 Gbit / sを転送できます。

一方、 マルチモードファイバでは、 複数の光信号を同じケーブルで送信できます。これらの信号は、 低輝度LEDによって生成されます。短距離伝送に使用され、 安価で設置も簡単です。

光ファイバーコネクタの種類については、次のものが見つかります。

SC ：このコネクタは、シングルモードファイバ接続でのデータ伝送に使用されるため、最もよく目にするコネクタです。 SC-Duplexバージョンもあり、基本的には2つのSCが結合されています。 FC ：これは最もよく使用されるものの1つで、同軸アンテナコネクタに似ています。 ST ：中央のエレメントが約2.5 mm露出している前のものと同様です。 LC ：この場合、コネクタは正方形ですが、中央の要素は前の2つと同じ構成のままです。 FDDI ： デュプレックスファイバーコネクタです。つまり、1本ではなく2本のケーブルを接続します。 MT-RJ ：デュプレックスコネクタでもあり、通常はシングルモードファイバには使用されません。

光ファイバーを使用することの結論と利点および欠点

この情報を使用して、光ファイバーとは何か、その操作に基づいた光ファイバーとは何かについて、かなり一般的で完全なアイデアを形成できます。 国内の光ファイバー接続はますます一般的になっていますが、ネットワークでハイブリッドになっている場合は、ファイバーで直接接続するのではなく、 同軸ケーブルの形式で接続することもあります。別の記事を利用して、このタイプのケーブルについて詳しく説明します。

間違いなく、 私たちを待つ未来は、明らかに光ファイバーネットワーク 、この種の高帯域幅接続を備えたますます比較的小さな人口中心にあります。これは主な利点の1つであるためです。さらに、電気エネルギーではなく光に基づいているため、干渉の影響を完全に受けず、干渉も発生しません。 同様に、気候の変化と気温を非常によくサポートし、非常に軽く 、非金属元素です。

しかし、すべてが光ファイバーに適しているわけではありません。制限の1つは、ファイバーの破損を防ぐために、ケーブルを非常にしっかりと保護する必要があることです。また、 電気を送ることもできません 。これは論理的であるため、電気エネルギーを必要とするすべての要素には、近くに電源が必要です。

ファイバーケーブルの設置と接続については、信号が劣化することなく信号がケーブル間で転送されるようにするには、非常に複雑なプロセスであり、高い精度が必要です。送受信デバイスもはるかに高価で複雑です 。ほとんどの場合、家に届くには光から電気へのエネルギー変換デバイスが必要です。

これはすべて光ファイバーケーブルと接続に関するものです。私たちは、このテクノロジーとその使用に関してあなたが抱いていた疑問を解決できたと信じています。ネットワークに関連する他のチュートリアルに興味がある場合、それらのいくつかを以下に示します。

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