シングルモード光ファイバーの概要

学術文献における「シングルモードファイバ」の説明: 一般に、v が 2.405 未満の場合、ファイバを通過するピークは 1 つだけであるため、シングルモードファイバと呼ばれます。そのコアは非常に薄く、約 8-10 ミクロンであり、モード分散は非常に小さいです。ファイバ伝送の帯域幅に影響を与える主な要因はさまざまな種類の分散ですが、モード分散が最も重要です。シングルモードファイバは分散が低いため、広い周波数帯域と長距離にわたって光を伝送できます。

シングルモード光ファイバーのコア直径は 10 ミクロンで、シングルモード光ビームの伝送が可能になり、帯域幅とモード分散の制限がなくなりました。しかし、シングルモード光ファイバはコア径が小さいため、光の伝送制御が難しく、光源本体として非常に高価なレーザーが必要となります。シングルモード光ケーブルの主な制限は、材料の分散です。シングルモード光ケーブルは、高帯域幅を得るために主にレーザーを使用します。LED は異なる帯域幅の多数の光源を放射するため、材料の分散要件は非常に重要です。

コストの観点から見ると、光トランシーバは高価であるため、シングルモード光ファイバ ケーブルを使用するコストはマルチモード光ファイバ ケーブルよりも高くなります。

シングルモードファイバー (SMF)

マルチモード ファイバと比較して、シングルモード ファイバのコア直径は非常に細く、わずか {{1​​}} μ m です。 1 つのモードのみを送信するため、モード間の分散はなく、総分散が低く、帯域幅が広くなります。シングルモードファイバは1.3-1.6μmの波長範囲で使用されます。ファイバの屈折率分布を適切に設計し、高純度の材料を選択してコアの7倍の大きさのクラッドを作成することにより、この波長範囲で最小損失と最小分散を同時に達成できます。

シングルモードファイバーは、長距離、大容量の光ファイバー通信システム、光ファイバーローカルエリアネットワーク、およびさまざまな光ファイバーセンサーで使用されます。