3種類の光ファイバーとは何ですか?

光ファイバー（光ファイバー）にはさまざまな分類方法があります。一般的な分類基準には、透過モード、屈折率分布、材料組成、およびアプリケーションシナリオが含まれます。透過モードと材料特性によって分類すると、次の 3 つのタイプが最も一般的です。
1. 伝送モードによる分類: シングル-モードファイバー (SMF、シングル-モードファイバー)
特徴：
極細コア径：コア径は通常8～10μm（髪の毛の約1/10）で、光の波長に近い。
シングル伝送モード: 1 つの光モード (基本モード) のみが、モード分散や小さな信号歪みなしで直線的に伝播できます。
長距離低損失: 低損失 (約 0.2 dB/km) で、伝送距離は数十キロメートル、場合によっては数百キロメートルに達する可能性があります。
高コスト: レーザー光源 (DFB レーザーなど) と適合させる必要があり、コネクターの精度要件は非常に高くなります。
アプリケーションシナリオ:
-長距離通信幹線（大洋横断海底光ケーブルなど）、都市圏ネットワークのコア層。
光ファイバーセンシング、精密測定 (光ファイバージャイロスコープなど)。
2. 伝送モードによる分類: マルチ-モードファイバー (MMF、マルチ-モードファイバー)
特徴：
粗いコア直径: コア直径は通常 50 μm または 62.5 μm で、複数の光モードを同時に送信できます。
モード分散が存在します: 光のモードが異なると伝送経路が異なるため、距離に応じて信号が広がり (分散が大きく)、伝送距離が制限されます (通常は 2 キロメートル未満)。
低コスト：LED光源を使用でき、コネクタの取り付けも比較的簡単です。
細分化タイプ（屈折率分布による）：
ステップ-インデックスマルチモードファイバー
コアの屈折率は均一で、クラッドの屈折率は低く、光は大きな分散を伴う「全反射」破線方式で伝播し、短距離シナリオ（初期のローカルエリアネットワークなど）でのみ使用されます。{0}}
段階的-インデックスマルチモードファイバー
コアの屈折率は中心から端に向かって徐々に減少し、光の透過軌道は湾曲し（レンズの集束と同様）、分散は大幅に減少します。現在主流のマルチモードファイバ（50/125μm仕様など）です。
アプリケーションシナリオ:
ローカルエリアネットワーク (エンタープライズネットワークやキャンパスネットワークなど)、データセンターの内部相互接続 (10G/40G イーサネットなどの短距離高速伝送)。{0}{1}
光ファイバーセンサー、照明、ディスプレイシステム。
Ⅲ．材質による分類：プラスチック光ファイバ（POF、プラスチック光ファイバ）
特徴：
材質は高分子ポリマーで、コアは通常ポリメチルメタクリレート（PMMA）、クラッドはフッ素樹脂（PTFEなど）で、直径は比較的太い（通常1mmまたは2mm）。
低帯域、高損失：損失は100～500dB/km程度で、伝送距離は短い（通常100メートル未満）が、非常に柔軟性があり、耐屈曲性に優れています。
低コスト: 可視光 LED 光源を使用でき、接続に専門的なツール（スナップオンコネクタなど）は必要ありません。-
アプリケーションシナリオ:
家庭用電化製品 (オーディオやテレビの音声ファイバー伝送など)、自動車の内部通信 (カーエンターテイメントシステムなど)。
短距離および低速のシナリオ（おもちゃ、装飾照明、産業用制御信号の送信など）。-
その他の分類方法（補足）
屈折率分布による：
ステップインデックスファイバー: コアとクラッドの屈折率が急激に変化し、シングル{0}}モードとマルチ-モードの両方で使用されます。
グレーデッドインデックスファイバー: コアの屈折率が徐々に変化し、分散を低減するために主にマルチモード光ファイバーで使用されます。{0}}
素材別:
石英光ファイバー: コアは高純度シリカ (SiO₂) であり、通信分野で主流です (シングルモード/マルチモードはこれに基づいています)。{0}{1}
ガラス光ファイバー：コアは特殊なガラス（フッ素ガラスなど）であり、赤外光の伝送（医療、レーザー手術など）に使用されます。
アプリケーションシナリオ別:
通信光ファイバー: データ伝送（シングル-モード、マルチ-モードなど）に使用されます。
特殊な光ファイバー: 特殊な機能（偏波保持ファイバー、フォトニック結晶ファイバー、ファイバーグレーティングなど）に使用されます。{0}
概要: 代表的な 3 つの光ファイバの比較
タイプコア材質コア径範囲伝送距離一般的なアプリケーションシナリオ
シングルモード光ファイバ石英ガラス 8~10 μm 数十キロメートル長距離通信、基幹ネットワーク-
マルチモード光ファイバー石英ガラス 50/62.5 μm 数百メートルから 2 キロメートルローカルエリアネットワーク、データセンターの短距離相互接続-
プラスチック光ファイバー高分子ポリマー 1～2 mm 数十メートル～100メートル家電、自動車、低速短距離シナリオ
光ファイバーの種類を選択する際には、ニーズに応じて、伝送距離、帯域幅要件、コスト、環境適応性などを総合的に考慮する必要があります。たとえば、シングルモード光ファイバーは長距離バックボーンネットワークに適しています。一方、プラスチック光ファイバーは家庭用オーディオおよびビデオ機器に適しています。-