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ファイバーの種類:G.65x シングルモード、マルチモード等級、特殊ファイバー

「シングルモードファイバー」は一つの製品ではなく、一つの系統です。ITU-T の G.652 から G.657 までの勧告は、分散、カットオフ、曲げ耐性、損失、実効断面積が異なるファイバーを規定しており、一つの線路の中に三種類が接続されていることもあります。マルチモードにも独自のグレードの序列があり、さらにその先には特殊ファイバー — 分散補償、エルビウムドープ、偏波保持、ホローコア — があり、これらは管路の中ではなくシステムの内部に現れます。このページはカタログです。各種別が何であるか、その主要パラメーター、使用箇所、種別が接続点で出会うと何が起きるか、そしてすでに埋設されているものをどう識別するかを扱います。

ITU-T 勧告によるシングルモードファイバー

種別名称MFD(1310 / 1550 nm)ゼロ分散波長 λ₀1550 nm での D減衰(1310 / 1550)曲げ半径(最小)用途
G.652.A/B標準 SMF(旧世代)8.6–9.5 / ~10.4 µm1300–1324 nm≈ 17 ps/(nm·km)≤ 0.5 / ≤ 0.4(B: 0.35 / 0.22);1383 でウォーターピーク30 mm2000年以前の線路。E バンドは避ける
G.652.C/D低ウォーターピーク SMF — 標準の選択8.6–9.2 / ~10.4 µm1300–1324 nm≈ 17≤ 0.4 / ≤ 0.3(標準 0.33 / 0.19);1383 ≤ 0.430 mmアクセスから 400ZR まですべて。CWDM 全帯域が使用可能
G.653分散シフト(DSF)~8 µm≈ 1550 nm≈ 00.35 / 0.2230 mm1990年代の単一チャネル 1550 長距離伝送。DWDM には不適(四光波混合)
G.654.A–Eカットオフシフト、低損失、ピュアシリカコア~10.5–12.5 µm≈ 1300≈ 17–22— / 0.15–0.1930 mm海底用(A–D)。G.654.E は陸上の 400G 以上長距離用(大きな実効断面積、低非線形性)
G.655非ゼロ分散シフト(NZ-DSF:LEAF、TrueWave)~8.4–9.6 µmC バンド外+2 … +10(または負)0.35 / 0.2230 mm2000年代の 10G DWDM 長距離伝送。小さな D が FWM を抑えつつ分散も制限する
G.656広帯域 NZ-DSF~8 µm< 1460+2 … +14(1460–1625 にわたる)0.35 / 0.2230 mmS+C+L バンドの DWDM
G.657.A1 / A2曲げ耐性、G.652.D 互換8.6–9.2 µmG.652.D と同じ≈ 17G.652.D と同じ10 / 7.5 mmFTTH ドロップ、屋内、高密度パネル。G.652 への接続は ≤ 0.05 dB
G.657.B2 / B3曲げ耐性、G.652 との互換性は保証されない6.3–9.5 µmG.652.D と同じ7.5 / 5 mmビル内、端末ボックス。G.652 との MFD 不整合が生じうる(0.1–0.3 dB)

主要パラメーターの定義: 光の伝わり方分散と帯域幅

マルチモードファイバーのグレード

グレード(ISO/IEC 11801)IEC 60793-2-10TIAコアEMB(850 nm)OFL 帯域幅(850 / 1300)減衰(850 / 1300)
OM1A1b492AAAA62.5 µm—(OFL 200 MHz·km)200 / 5003.5 / 1.5
OM2A1a.1492AAAB50 µm—(OFL 500)500 / 5003.5 / 1.5
OM3A1a.2492AAAC50 µm2 0001 500 / 5003.0 / 1.5
OM4A1a.3492AAAD50 µm4 7003 500 / 5003.0 / 1.5
OM5A1a.4492AAAE50 µm4 700(850)、2 470(953)3 500 / 5003.0 / 1.5

OM3/OM4/OM5 は「レーザー最適化」されています。その屈折率プロファイルは差動モード遅延(DMD)で測定され、VCSEL での帯域幅を保証します。OM1/OM2 は LED 用に規定されていました(オーバーフィルド励振、OFL)。伝送距離: 伝送距離の表

特殊ファイバー

ファイバー特徴用途
分散補償(DCF)D ≈ −80 … −150 ps/(nm·km)、小さなコア、損失が大きい(0.5 dB/km)10G DWDM の増幅サイトにある DCM スプール(分散
エルビウムドープ(EDF)コアに Er³⁺ イオン。980/1480 nm でポンピングすると 1530–1565 nm で利得を持つEDFA の内部(増幅
偏波保持(PM)応力付与ロッド(PANDA、ボウタイ)が偏波軸を保持するコヒーレントトランシーバー内部、センサー、ポンプコンバイナー
感光性UV 書き込みブラッググレーティング用の Ge/B ドーピングFBG フィルター、DCM、センサー
大実効断面積A_eff 110–150 µm²(対 80)長距離用の G.654.E: 非線形性が低い(非線形効果
ホローコア(HCF)光が空気中を伝わる: 遅延が約 30 % 低い(≈ 3.3 対 4.9 µs/km)、非線形性が非常に低い、損失は現在 < 0.2 dB/km取引システム向けリンク、新興の長距離用途。特殊な融着が必要
マルチコア(MCF)一つの 125 µm クラッドに 2–7 コア(空間分割多重)新しい海底システム。ファンイン/ファンアウトデバイスが必要
少モード2–6 個の導波モードを別々のチャネルとして使う研究用途。モード分割多重
プラスチック光ファイバー(POF)1 mm の PMMA コア、650 nm の可視光、100+ dB/km家庭内ネットワーク、車載(MOST)、産業用短距離リンク
ハードクラッドシリカ(HCS)200 µm大きなコア、堅牢産業、医療、センシング
耐放射線、高温対応ピュアシリカコア、特殊コーティング原子力、坑内、航空宇宙

種別が出会うとき:異なるファイバー間の接続点とコネクター

接続追加損失備考
G.652.D ↔ G.652.D0基準
G.652.D ↔ G.657.A1/A2≤ 0.05 dB互換性を持つよう設計されている
G.652.D ↔ G.657.B30.1–0.3 dBMFD 不整合。融着機の異種ファイバー用プログラムを使用
G.652 ↔ G.6550.1–0.3 dBMFD 9.2 対 8.4–9.6 µm。OTDR では一方向に「ゲイナー」として現れる
G.652 ↔ G.6530.2–0.5 dBさらに下流で DSF の DWDM 問題が生じる
G.652 ↔ G.654.E0.1–0.3 dBMFD が大きい。ブリッジファイバーが使われることもある
OM3 ↔ OM4≈ 0同じ構造。リンクの帯域幅は弱い方のグレードに従う
OM1(62.5)↔ OM2–OM5(50)62.5→50 方向で 2–4 dB完全に避けるべき
SMF ↔ MMFモードノイズ / > 10 dB恒久リンクでは絶対に使わない(物理的な不整合

異種ファイバーの融着技術: 接続と終端処理

ファイバー種別の選び方

用途推奨理由
データセンター建物内 ≤ 100–150 mOM4(SWDM を計画するなら OM5)、または将来を見据えるなら OS2VCSEL 光モジュールが安価。SMF なら伝送距離の上限がなくなる
キャンパス、メトロ、アクセス、PONG.652.D(OS2)汎用的、最も安価、どの光モジュールでも使える
屋内ドロップ、端末ボックス、高密度パネルG.657.A2互換性の問題なく曲げ耐性が得られる
新設の長距離 / 400G 以上の DWDMG.654.E損失と非線形性に余裕がある
旧 G.655 上の既存 DWDMそのまま使うが、100G 以上では分散マップを確認するコヒーレント DSP が残留分散を処理する
旧世代の G.653 線路単一チャネルまたはコヒーレントのみ1550 では FWM が DWDM を台無しにする
超低遅延導入可能ならホローコア1.5 µs/km 短縮

敷設済みファイバーの識別

手がかり方法
ケーブルジャケットの印字メーカー、種別(「G.652.D」「SM 9/125」「OM3 50/125」)、製造年、メートルマーク
ジャケットの色(屋内)黄色は SMF、オレンジは OM1/OM2、アクアは OM3/OM4、ライムは OM5(ラベルと色分けコード
文書竣工図、接続図、試験報告書(保守と復旧
OTDR後方散乱係数が種別ごとに異なる。「ゲイナー」は切り替え箇所を示す。1383 nm での減衰は低ウォーターピーク以前のファイバーを示す
分散 / PMD 試験波長分散アナライザーで G.652 と G.653/G.655 を判別できる。旧線路には PMD 試験
敷設時期1995年以前: ウォーターピーク、高い PMD、長距離ルートでは G.653 の可能性を想定する

CodingBox では

モジュールはコンプライアンスコードと長さフィールドを通じてファイバー種別に対して規定されます。「10 km SMF」モジュールは G.652 クラスの分散と損失を前提とし、SR4 モジュールはその OM3/OM4 メートル数を前提とします。CodingBox はこれらのフィールドを表示するため、モジュールが実際に埋設されているファイバーと一致しているか確認できます(Check transceiverメモリマップ)。

これらのファイバーがどう作られ、なぜその公差になっているのか — プリフォーム、線引き、被覆、プルーフテスト: ファイバーの製造方法。あらゆる呼称の背後にある文書、ITU-T G.65x から IEC の区分や各国規格まで: 規格マップ


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