減衰と伝送窓

光はガラスの中を伝わるにつれて弱くなり、どれだけ弱くなるかは波長によって決まります。この曲線には二つの山と三つの谷があり、業界全体が使う波長はこれによって決まりました。このページでは損失がどこから生じるか（散乱、吸収、ウォーターピーク）を説明し、各ファイバー種別とウィンドウについてキロメートルあたりで定量化し、コネクターと接続点の個別損失を加え、その合計があらゆるリンクバジェットの「dB」欄にどうつながるかを示します。

損失の発生源

機構	物理的しくみ	波長依存性	1550 nm での割合
レイリー散乱	ガラス中に凍結された密度ゆらぎが光をあらゆる方向に散乱させる	∝ 1/λ⁴ — 短波長で支配的	0.2 のうち約 0.15 dB/km
赤外吸収	シリカ格子の振動	1 600 nm を超えると急激に増加	1550 では小さいが、1 700 を超えるとウィンドウが閉じる
OH⁻（水分）吸収	製造工程に由来する水酸基イオン	1 383 nm（および 1 240、950 nm）でピーク	低ウォーターピークファイバーでは 0、旧世代ファイバーでは最大 1–2 dB/km
金属イオン吸収	Fe、Cu、Cr の不純物	—	現代のファイバーでは無視できる
曲げ	マクロベンドとマイクロベンド	波長とともに増加	設計に依存する（光ファイバー中の光）
UV 吸収	電子遷移	800 nm よりはるか下	通信用途では無関係

合計の最小値はおよそ 1 550 nm（最良のファイバーで 0.17–0.20 dB/km）にあり、これが長距離伝送や DWDM がこの波長を使う理由です。

各ウィンドウ

ウィンドウ	波長	標準減衰量（SMF）	標準減衰量（MMF）	使用箇所
第1、850 nm	770–910	—（マルチモードのみ）	2.5–3.5 dB/km	VCSEL ベースの SR 光モジュール、1000BASE-SX から 800G-SR8 まで、SWDM
第2、1310 nm（Oバンド）	1 260–1 360	0.32–0.40 dB/km	0.6–1.5（MMF、1300 にて）	LX/LR/DR/FR、CWDM の低域、PON 上り、ゼロ分散
Eバンド	1 360–1 460	0.35（低ウォーターピークファイバーのみ）	—	CWDM チャネル 1371–1451
Sバンド	1 460–1 530	0.25	—	PON の XG-PON 上り？違う — GPON 下り 1490、CWDM 1471–1511
第3、1550 nm（Cバンド）	1 530–1 565	0.18–0.22 dB/km	—	ER/ZR、DWDM、EDFA の利得帯域、PON の映像/1550
Lバンド	1 565–1 625	0.20–0.25	—	DWDM の拡張、PON の XG-PON 下り 1577、監視用 1625
Uバンド	1 625–1 675	0.3+	—	稼働中システムの OTDR 監視

バンド名とチャネルプラン: 波長バンド。

ファイバー種別ごとの減衰

ファイバー	850 nm	1310 nm	1383 nm	1550 nm	1625 nm	規格上の最大値
OM1（62.5 µm）	3.5	1.5（1300）	—	—	—	TIA-568
OM2–OM5（50 µm）	3.0（標準 2.3）	1.5（標準 0.7）	—	—	—	TIA-568
OS1（屋内タイトバッファ）	—	1.0	—	1.0	—	ISO 11801
OS2 / G.652.D（低ウォーターピーク）	—	0.35（最大 0.4）	≤ 0.4	0.20（最大 0.3）	0.23	ITU-T G.652.D
G.652.B（旧世代、ウォーターピークあり）	—	0.35	1–2	0.22	0.3	G.652.B
G.655 NZ-DSF	—	—	—	0.22	0.25	G.655
G.654.E（超低損失）	—	—	—	0.17	0.19	G.654
G.657（曲げ耐性）	—	0.35	—	0.20	0.23	G.657

現場での原則: 設計にはケーブルメーカーが規定する最大値（0.35/0.22）を使い、トラブルシューティングには実測値を使います。

集中損失

要素	標準値	設計許容値	備考
コネクターペア、シングルモード UPC、清浄	0.1–0.3 dB	0.5 dB（TIA）、0.75 dB（旧設計）	グレード B のコネクターは標準 ≤ 0.25 dB
コネクターペア、APC	0.1–0.3 dB	0.5 dB	加えて反射減衰量 ≥ 60 dB
コネクターペア、マルチモード	0.1–0.5 dB	0.75 dB	—
MPO-12/16 ペア	0.2–0.5 dB（低損失 ≤ 0.35）	0.5–0.75 dB	嵌合ペアごと、全心線
融着接続、シングルモード	0.02–0.1 dB	0.1–0.3 dB	OTDR で測定
融着接続、マルチモード	0.05–0.2 dB	0.3 dB	—
メカニカルスプライス	0.2–0.5 dB	0.5 dB	応急的な修理
汚れたコネクター	0.5–3 dB	—	あらゆる損失の中で最も多い原因（線路障害）
1:2 スプリッター	3.5 dB	3.9 dB	分岐数が倍になるごとに約 3.2–3.5 dB 追加
1:32 スプリッター	17 dB	17.5–18 dB	PON（ODN クラス）
CWDM 合波器（MUX、8ch）	1.0–2.0 dB	2.5 dB	片道あたり、合波器と分波器で ×2（CWDM バジェット）
DWDM AWG（40ch）	3–5 dB	5–7 dB	片道あたり
固定減衰器	1–20 dB（公称値）	± 0.5 dB	受信器の過入力を防ぐため

全体の合計

合計損失 = Σ(ファイバー長 × dB/km) + Σ(コネクターペア数) + Σ(接続点数) + Σ(受動デバイス数)

リンク例	ファイバー	コネクター	接続点	デバイス	合計
1310 nm の 10 km SMF、コネクター 4 ペア、接続点 4 か所	3.5	2.0（設計）/ 0.8（標準）	0.4 / 0.2	—	5.9（設計）/ 4.5（標準）
1550 nm の 40 km SMF、4 ペア、接続点 12 か所	8.8	2.0	1.2	—	12.0
850 nm の 300 m OM4、2 ペア	0.9	1.5	—	—	2.4
1490 nm の 20 km GPON、1:32 分岐、4 ペア、接続点 6 か所	5.0	2.0	0.6	17.5	25.1（クラス B+ 28 dB）
mux/demux を用いた 1550 nm の 40 km CWDM	8.8	2.0	1.0	5.0	16.8

モジュールのバジェットと比較: リンクバジェット設計。

波長が二重に効く

キロメートルあたりの損失 — 1550 nm の ER モジュールは 0.2 dB/km 失うのに対し、1310 nm の LR は 0.35 dB/km 失います。40 km では 6 dB の差になり、これが ER と ZR が 1550 を使う理由です。
曲げ感度 — 曲げによる損失は波長とともに増加します。1310 で合格する線路が 1550 や 1577（XG-PON）では不合格になることがあり、そのような曲げを見つけるために 1625 nm の試験波長が使われます（試験）。

CodingBox では

モジュールの DDM は式の両端を示します — こちらの Tx power、あちらの Rx power — その差を、ベンチ上で良品と分かっているジャンパーを使って測定し、続いてラック内で測定すると、それが線路損失です。この値を上の表と比較すれば、線路が設計どおりかどうかが分かります（アプリ内の DDM、Rx power とバジェット）。

前ではなく戻ってくる光 — フレネル反射、コンポーネントごと・技術ごとの反射率と反射減衰量: 反射と反射減衰量。減衰が経年でどう増加するか — 水素、水分、放射線、マイクロベンド: 信頼性と経年劣化。

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