光ファイバの基礎

質問

光ファイバの基礎についてのご質問です。　同じ光ファイバでも，使用波長が短くなると，伝搬モード数は増える．ということは，マルチモードファイバでも，使用波長によっては，シングルモードになるということでしょうか？また，シングルモードファイバでも，使用波長によっては，マルチモードになるということでしょうか？どのようにシングルモードファイバとマルチモードファイバを使い分けるのでしょうか？

回答No.2

bananasand · ベストアンサー

確かに、今のシングルモードファイバーでも波長を短くするとマルチモード（マルチモードファイバーのことではありません）になってしまう→出力波形がブロードになると言えます。それは、コア径が関係していてその短い波長でシングルモードを保つにはよりコア径を細くしなければならないからでしょう。
ご質問のシングルモードファイバーでも波長によってマルチモード（マルチモードファイバーになると言うことでなく伝送のモードが複数になってしまうと言うこと）になるというのは正しいです。
シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの使い分けは、伝送損失以外に使い易さとコストでしょう。

ちなみにマルチモードファイバーのコア径は５０または６２．５μｍが一般的です。

シングルモードファイバーはその波長で単一のモードしか伝送しないことで波形のなまりを抑えていて、マルチモードは屈折率分布を持たせて中心を通るモードの速度よりも反射を繰り返すモードを速くすることで結果として波形のなまりを抑えてています。

お礼

非常に分かりやすいご説明を頂きありがとうございました。シングルモードファイバーとマルチモードファイバの区別が明確になりました。シングルモードファイバを使おうとしていたので、その意味が理解できました。

回答No.1

isoworld

むかし（もう２０年以上も前のことです）光ファイバーとオプトエレクトロニクスに携わっていました（いまはまったく別の仕事です）。ですから、もうあやふやな知識になりますが、シングルモードファイバーはコア径を１０μｍくらいと非常に狭くしてありますので、光の伝搬モードがシングルに限られてしまいます。マルチモードファイバーは（当時は）１２５μｍで、コアにレンズのような屈折率特性をもたせてあるので、伝搬モードはいろいろあっても伝播速度にバラツキが少なくなって広帯域になります（シングルモードファイバーには及びませんが）。
　マルチモードファイバーでも使用波長によってシングルモードになるということは、事実上はありません。使用する光の波長によって伝播ロスがもっとも少なくなるところがあり、そのような波長で使うのがふつうです。使用波長を短くするとか、そういうことは実用上やりません。コア径が大きく違うので、マルチモードファイバーがシングルモードにはならないでしょうね。

お礼

早速の回答ありがとうございました。図書などでも調べてはみたのですが、なかなか理解ができなかったところです。頂いたご意見を参考にもう少し調べたいと思います。非常に参考になりました。