PCの光通信についておききしたいです。

質問

PCの光通信についておききしたいです。
光信号から電気信号に変換する時と電気信号から光信号に変換するときの変換効率って違うんですか？それとも、同じなんですか？
なんとなくですが、光から電気信号に変換するほうがロスって大きいのかなって気がします。
光が速すぎるので、情報がたまりにたまって、電気信号に変換するの大変だと思うんです。
教えてください＞＜
今日ふとおもったことなんで、意味不明ならスルーしてください＞＜
高卒の主婦でもわかるようにお願いします・・・

回答No.3

rf_transmitter

何の変換効率、ロスを想像しているかによります。

エネルギー（電力）という意味では、電気→光でも、光→電気でも、どちらも変換効率は非常に悪くロスしまくりです。
大雑把にいえば、電気→光への変換はＬＥＤのようなもので行ってますし、光→電気へは太陽電池のようなもので行っているのです（もちろん物は違いますが、原理は同じということです）。
ただ情報伝達を考えた場合、電力が失われても情報さえ信号から読み取れれば、価値は変わらないのです。変換でエネルギーがロスするということは、波の大きさが変わっていることです。でも波の形は維持されるから、情報はそのままなのです。
というわけで、エネルギーについて考えると、あまり変換効率を意識する必要はありません。
また、情報のロスもないのです。

ただ、「光が速すぎるので」という感覚は、重要なポイントです。

もちろん既に別の方が書かれるいるように、電気も光も信号が伝わるスピード自体は変わりません。
秒速30万kmで駆け抜けていきます。

何が問題かというと、情報の変化のスピードに対応しやすいかし難いかの問題です。
一秒間に1回0と1を繰り返すのと、10回0と1を繰り返すというような変化の速度のことです。
実は、電気は早く信号を変化させると、遠くに伝達できないという特性があります（高周波信号ほど減衰しやすい）。
反対に光は、変化の早い信号でも遠くに伝達できるという特性があります。

そんなわけで、例えば、光で高速に変化する信号を電気で受け取ると、電気のままでは遠くに伝えられないので、信号を複数に分けたりします。
例えば、１つの光の伝送路からきた信号を、電気に変換した場合、すぐに10本の電気の伝送路に分けます。こうすると、光の伝送路での信号の変化の速さが、電気の伝送路一本当たりでは1/10の変化の速さでよいことになりますね。

これがあなたが言う「光が速すぎるので」、「電気信号に変換するの大変だと思うんです」というところの正体ということになるでしょう。

要するに、変換による情報のロスというのはありませんが、変化の速い信号を伝えるのは光の方が楽で、電気の方が大変ということなのです。
（光ファイバは速いですが、電話線を使うＡＤＳＬは遅いというのはこのような事情です。）

回答になっているかわかりませんが、ご参考まで。

回答No.2

John_Papa

高卒のレベルがどの程度か解りませんが、難しい事はバッサリ割愛します。

光の速度は毎秒30万キロメートルで、
電気（電流）の速度も毎秒30万キロメートルと同じですから、
光で送られてきた情報をそのまんま電気信号に変えることができます。
全く心配いりませんよ。
もう一つ電波も同じ毎秒30万キロメートルです。光と電波は同じ電磁波の仲間なのですが、説明するとややこしくなるので割愛します。

電気（電流）がロスが多いのは当たっています。
そのロスが熱になります。電線は発熱しますので、熱がこもって発火しないように電気製品を使用するときコード（電線）を束ねたり巻きつけたりしないように注意書きが付いていたりします。大きな電力を消費する暖房器具のコードが温まっているのも電線のロスによるものです。テーブルタップ（延長コード）など日常使用で気をつけましょうね。
ロスの無い超伝導が研究され、実用運転で上海万博で中国に先を越されましたがリニアモーターカーなど精密で大きな電力が必要な技術に使われています。こんな大掛りでなくもっと身近になればいいですね。

光通信は、様々な分野に使われています。至近距離でも使われる場合があります。電気的に絶縁しても情報を伝える事ができるからです。
至近距離で情報を伝達するフォトカプラーと呼ばれる部品のウィキペディアを紹介しておきます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%88%E3%82%AB%E3%83%97%E3%83%A9
深入りせず、こんなもの（非常に単純なもの）か程度で眺めていただければ良いです。
フォトカプラーの光の部分を光が横に漏れないグラスファイバーを通して遠くまで伝えるようにしたものが光通信で、フォトカプラーはその基本構造ということになります。

回答No.1

parts

素朴な疑問ですね。

Ｑ／光信号から電気信号に変換する時と電気信号から光信号に変換するときの変換効率って違うんですか？それとも、同じなんですか？

Ａ／まあ、変換の効率が悪くなってしまっては、通信として成立しませんので、同じになるように作られています。光ファイバでも、同軸回線（コアキシャルといいます）でも変換を行う機器は、あるルール（規格）に基づいて開発されています。
信号をやりとりするONU（光回線終端装置/Optical Network Unitの略で直訳は光ネットワーク装置といいます）と呼ばれる装置で電気信号と光信号の変換を行うのですが、光信号も電気信号もその部分で処理される速度は同じになるように作られています。

もっとわかりやすく言いましょう。例えば、光回線を利用してデータをAからBに送るとしましょう。Aからの回線速度とBの回線速度はルールに従って同じ速度で通信できる終端装置（または光スイッチ）が利用されます。そのため、光回線そのものが例えば1000という速度で通信できるほどのものでも、AとBの同軸回線が100であれば、送られるデータは100になります。結果的に、通信は滞留せず100という最大速度しか出ないことになります。

では、例えば双方の通信速度が万が一異なる場合はどうなるのかというと、Aが1000という速度で通信できBが100という速度でデータをやりとりできるとしたら、ネットワークのルールに従い、遅い側であるBの100という速度に合わせて通信されるように設計されています。
データの滞留や破棄といったことが発生したら、データの滞留によって他の通信に悪影響を与えますからね。
そのため、双方の速度を回線同士が確認し合って、最適な速度で通信するように設計されているのです。これは、光に限らず同軸でも無線でも採用されています。

光から電気信号や、電気信号から光に変換するタイミングでも変換速度に通信速度が成立します。即ち、光回線がいくら1000であろうが、変換速度が500ならば、最大速度は500になるのです。

いかがでしょうか？