マルチモード光ファイバーケーブルの究極ガイド

2024 年 10 月 11 日

ジェイソンリーブス

マルチモード光ファイバーケーブルは、短距離から中距離でデータを効率的かつ高速に伝送できるため、現代のデータ通信システムには欠かせません。これらの光ファイバーケーブルは、複数の光信号を同時に伝送するように構造的に設計されており、各光信号は異なる角度でケーブルの壁に向かって送られます。そのため、一部の光信号は壁の中に収まります。マルチモードファイバーの一般的な構造では、コアサイズが大きくなり、複数の光モードを伝送できます。ただし、これらはシングルモードファイバーとは異なります。シングルモードファイバーは長距離伝送を目的としていますが、1種類の光モードのみを許可します。コア直径が大きく、次のような環境での使用が想定されているため、データセンター、ローカルエリアネットワーク (LAN)、およびストレージエリアネットワーク (SAN) では、マルチモードファイバーは、そのパフォーマンスとコストの比率が高く評価されています。したがって、このガイドでは、マルチモード光ファイバーケーブルの技術的特性、使用分野、および利点に焦点を当て、専門家にネットワークの設計と実装のプロセスを体系的に紹介します。

何がマルチモード光ファイバーケーブル?

マルチモード光ファイバーケーブルは、通常数キロメートルを超えない短距離または中距離で複数の光信号を同時に伝送する光ファイバーです。この光ファイバーのコア径は一般に 50 ～ 62.5 マイクロメートルと大きく、ケーブルを介した複数の光伝送モードを可能にします。その結果、マルチモードファイバーは高帯域幅のデータ転送に効率的に使用でき、データセンターやローカルエリアネットワーク (LAN) の高密度展開などのアプリケーションで経済的に使用できます。設計構造により、LED や VCSEL などの光結合が向上し、距離が長くない多くの通信システムでのアプリケーションにも貢献しています。

理解するファイバーコアとクラッド

マルチモード光ファイバーケーブルの中心はファイバーコアと呼ばれ、光信号が伝送されます。この空洞は、コア内で光を反射して保持するために、屈折率の低い材料層で満たされています。ファイバーコアの主要な微細構造特性は直径で、フィブロライトの場合、直径は 50 または 62.5 ミクロンです。直径が大きいため、すべてのモードでの光伝搬が実現され、ショートホップアプリケーションでの有効性が向上します。クラッドの一般的な寸法は、コアと合わせて約 125 マイクロメートルで、長距離でも信号損失がほとんどなく、非常に高速でのデータ伝送が促進されます。他の光ファイバーと同様に、中心のコアと周囲のクラッド材料は主にガラスやプラスチックなどの良質の材料でできており、主にファイバーの帯域幅と候補となる電気信号を決定します。

どのようにコア径パフォーマンスに影響しますか?

コア形状、正確にはコア径は、マルチモード光ファイバーケーブルの機能特性に影響を与えるパラメータの 1 つです。直径が大きいこのタイプのファイバーでは、異なるパスまたはモードで光を伝送できるため、モード分散が発生する可能性があります。このような分散により、長距離にわたって I/O 信号を維持することが困難になる可能性があり、コア径の値が大きい場合、帯域幅距離積が制限されます。一方、直径の小さいシングルモードファイバーなどのコアでは、光は 1 つのパスをたどることが制限されるため、分散が低減し、より広い帯域幅とより長い距離に対応できるようになります。ただし、マルチモードファイバーの密度が低いケーススプールでコア径が大きいことの利点は、発光デバイスへの結合効率が向上し、データセンターなどの近距離アプリケーションで正確な位置合わせにかかるコストを節約できることです。したがって、パフォーマンスとアプリケーション環境によって、すべての要件のコア径サイズが決まります。

との差単一モードとマルチモードファイバ

シングルモード光ファイバーケーブルとマルチモード光ファイバーケーブルは、コアの寸法とサポートできる光伝搬経路の数が異なります。一方で、シングルモード光ファイバーのコアの直径は小さく、通常は 8 ～ 10 マイクロメートルです。これにより、光は 3 つの縦方向経路またはモードに制限されます。この機能によりモード分散が低減され、長距離での信号品質が向上します。そのため、長距離通信や高帯域幅ネットワークで使用されます。一方、マルチモード OM50 光ファイバーは、62.5 ～ XNUMX マイクロメートルの範囲のより広いコアサイズを備えているため、複数の光モードが許容されます。これによりモード分散が発生し、伝送距離と帯域幅が実質的に制限されます。ただし、マルチモード設計の利点は、これらのタイプの光ファイバーは、相互接続などの短距離や、距離や速度ではなくコストと使用が主な要因となる建物やデータセンター内で光ファイバーを利用する場合、コストが安く、光源への結合が容易なことです。

正しい選択方法マルチモードファイバあなたのニーズに合わせて?

ニーズに合った適切なマルチモードファイバーを選択するにはどうすればよいでしょうか?

探る OM3 と OM4ファイバーオプション

マルチモードファイバー、具体的には OM3 または OM4 を購入する場合、主な影響は、特定のネットワークに必要な帯域幅と伝送コンバージェンスです。OM3 ファイバーは、10 メートルでも 300 ギガビットイーサネットをサポートできるように復元力を持たせており、通常、ほとんどのデータセンターおよびエンタープライズネットワークアプリケーションに対応します。そのコアはレーザー光用に設計されており、中距離接続では安価です。一方、ファイバー OM4 は、10 ギガビットイーサネットを 550 メートルに改善し、さらに最適な距離で 100 ギガビットイーサネットをサポートすることで、到達距離を延長できます。したがって、ファイバー OM4 フィルターは、トラフィック量が多いほとんどの大規模データセンターやキャンパスネットワークで必要な到達距離に関して高いパフォーマンスが期待される場合に最適です。したがって、異なる標準の使用は、リンクのコスト、距離、帯域幅に基づいて厳密に慎重に行う必要があります。

の重要性波長繊維の選択

波長は、光ファイバー通信システムの品質と効率に寄与する重要な要素です。これらの異なる波長の変動は、光ファイバーの減衰特性と分散特性に影響を与え、データ品質に影響する可能性があります。マルチモードファイバーでは、最も一般的な動作波長は 850 nm と 1300 nm です。前者は、高データレートの高温レーザーアプリケーションに最適であるため、主に OM3 および OM4 マルチモードファイバーに使用されます。波長の選択によって決定される減衰を減らすと、帯域幅、指定された距離での高品質のデータ伝送、分散の減少も向上します。したがって、効果的なネットワークパフォーマンスとサービスプロビジョニングは、使用する波長が慎重に確立されている場合にのみ実現できます。

に関する考慮事項レーザー最適化ケーブル

レーザー最適化ケーブルを分析する場合、購入者はコストを削減しながらネットワークパフォーマンスを最大化するために不可欠な特定の側面を考慮する必要があります。まず、アプリケーションの帯域幅要件と伝送距離を調べて、パフォーマンス要件に適合するケーブルの種類 (OM3 または OM4) を定義します。ケーブルを選択する前に十分な分析アクションを実行して、10 ギガビットイーサネットデータレート用か、より高度なアーキテクチャのネットワーク用かなどの目的が十分に満たされるようにする必要があります。次に、将来の拡張も考慮するのが賢明です。これは、ネットワーク構築の将来の費用を節約するという前提で、より広い帯域幅のケーブルを選択する必要性に関係します。その後、相互運用性の問題を回避するために、以前に使用されたトランシーバーなどの他のネットワーク部品とケーブルが互換性があることを確認します。最後に、ケーブルが使用される環境や、ケーブルの設置中に存在する地理的障壁などの特定の条件を考慮する必要があります。これらを考慮すると、ネットワークシステムの有用性、パフォーマンス、耐久性が向上します。

鍵となるものは何ですかコネクタ for マルチモード光ファイバーケーブルですか？

使用することの利点 LCコネクタ

LC コネクタは小型で効率が良いため、光ファイバーネットワークで多くの選択肢となっています。主な利点の 1 つは、フォームファクタが SC コネクタの半分以下と小さいことです。そのため、高密度ネットワーク構成でのスペース消費を最小限に抑えることができます。このため、LC コネクタは、スペースが限られているナレッジセンターやエンタープライズセンター、通信環境で特に役立ちます。LC コネクタにはプッシュプルラッチシステムも備わっており、2 つの LC コネクタを結合する強力な接続を実現し、挿入損失を減らしてネットワークの運用効率を最大化します。

技術的なパラメータから見ると、LC プラグコネクタの一般的なパラメータは挿入損失の測定値であり、これは常に 0.3dB 未満で、伝送中に信号が減衰します。アプリケーションに応じて、さまざまなマルチモードおよびシングルモードファイバーに適合し、使用頻度が高まります。さらに、コネクタの設計には、10 ギガビットイーサネットやファイバーチャネルなどと互換性のある高速データレートの伝送を可能にする機能が採用されています。LC コネクタの信頼性とアプリケーションの汎用性により、このコネクタは高性能で大容量の光ファイバーネットワークのサポートで人気を博しています。

権利の選択方法ボンジョイントタイプ？

他のタイプの電気部品と同様に、マルチモード光ファイバーケーブルに適したタイプのコネクタを選択することは、最小限のコストで最大限の運用効率を実現するために、さまざまな技術的および状況的な問題があるため、複雑な問題です。市場で最も優れた情報源に基づいて、簡単に説明します。

ファイバーの種類と用途への適合性: コネクタの種類は、光ファイバーケーブルのモード (シングルモード、デュアル、またはマルチファイバーケーブル) とアプリケーション要件に適合している必要があります。マルチモードネットワークの場合は、LC コネクタと SC コネクタが使用されます。対照的に、LC コネクタと SC コネクタは、サイズが小さく信頼性が高いため、より多く使用されます。
挿入損失とリターン損失: 対象コネクタの特性を、信号品質または光リターン損失への影響と関連させて評価します。これには、低い挿入損失と高いリターン損失が含まれますが、これらに限定されません。たとえば、LC コネクタの挿入損失値は通常 0.3 dB 未満ですが、リターン損失は 45 dB を超えるため、ハイエンドネットワークを伝播します。
環境および機械的な考慮事項: 温度と湿度のレベル、および取り付け環境に必要な機械的強度など、動作環境条件を確認します。一部の屋外マルチモード光ファイバーコネクタには、より厳しい環境に対応する堅牢なバージョンが組み込まれています。さらに、遮蔽物がある場合は、カンデラカットアウトは必ずその傾向の範囲内で行い、将来のネットワークインフラストラクチャ開発も考慮する必要があります。
設置とメンテナンスの容易さ: 設置とメンテナンスの難しさに注意してください。たとえば、プッシュプル機構がシンプルな LC コネクタは、終端が比較的簡単なので、欠陥を回避しながら設置とメンテナンスの期間を遵守するために使用できます。

信頼できるサイトにアクセスし、さまざまなメーカーのデータシートを分析してこれらのパラメータを確認し、選択したコネクタが現在および将来のネットワーク要件の両方に効率的に対応できることを確認します。

インストールのヒントファイバーパッチケーブル

ファイバーパッチコードの機能性と耐久性を高めるためのヒントがいくつかあります。次のガイドラインは非常に重要です。

ケーブルタイプとコネクタの互換性を確認する: シングルモードやマルチモードなどのファイバーパッチケーブルタイプがネットワーク設計と一致していること、および LC または SC が使用可能かどうかに関係なく、ケーシングコネクタが既存のポートに適合していることを確認します。
曲げ半径違反を最小限に抑える: ケーブルの最小曲げ半径を遵守することは、微細な曲げと、その結果生じる伝播損失を回避するために不可欠です。デフォルトの双曲線は、ケーブルの直径の 10 倍未満であってはなりません。
ケーブル管理対策を組み込む: パッチパネルやラックなどの適切なコンポーネントを使用して、コネクタワイヤを整理し、絡まりや損傷のリスクを軽減します。これらのシステムは、パフォーマンスに悪影響を与えることなく、メンテナンスのために患者のワイヤやケーブルに簡単にアクセスできるようなものでなければなりません。
コネクタを頻繁に清潔に保つ: 最適な信号伝送を確保するには、設置前と動作中に定期的にコネクタを清掃する必要があります。コネクタの端面は、イソプロピルアルコールまたは光ファイバークリーニングキットを使用して清掃する必要があります。
締めすぎないでください: ファイバーが過度に伸びないように、設置中にケーブルを引っ張らないように注意してください。ほとんどの場合、引っ張り強度の仕様は 11.24 N (XNUMX ポンド) を超えてはなりません。
設置後にテストを実行する: ケーブルのパフォーマンスとケーブル自体は、設置後に OTDR および挿入損失テスト技術を使用して診断されます。

これらのヒントは、効率的なネットワークパフォーマンスを確保するために、メーカーの要件と通常のプラクティスに従うことに関する、業界をリードする企業の技術要件にも対応しています。

インストールと最適化の方法マルチモードファイバ通信網？

インストール手順マルチモード光ファイバーケーブル

レイアウトを計画するレイアウトを確認し、ファイバーケーブルの最適なルートを特定して、リスクを最小限に抑え、既存のシステムに過負荷をかけないようにします。
ケーブルの長さを測定して切断する: 終端で使用する複数の内部または外部ループに対処するために必要な不必要な長さを正確に記録します。パッチコードの標準サイズの切断ツールを使用して、光ファイバーパッチケーブルを切断します。
設置環境を準備する: 設置環境が基準を満たし、温度が管理され、清潔であることを確認して、設置時の汚染や破損を防ぎます。
ケーブルをダクトに通す: ケーブル牽引潤滑剤を使用して、導管の入口でフィッシュテープを併用し、曲げ半径に同様に注意しながら、ケーブルをゆっくりと最小限の負担で送ります。
適切なコネクタで終端する: マルチモードファイバー用の高品質コネクタを取り付け、正しい位置でラミネートして、高いパフォーマンスを実現します。
ファイバーケーブル接続の連続性と品質をテストします。: OTDR および IL テストを実施して、インストールとファイバーリンクの品質要件を確認します。
インストールのドキュメント: 参照と維持のために、ケーブル経路、ケーブルフェザーカットの座標、測定テスト結果など、インストールで引用された詳細を提供します。

適切なパフォーマンスの最適化コアサイズ

コアサイズは、マルチモードファイバーネットワークのパフォーマンスを最適化する上で重要なパラメータの 50 つです。コアサイズは 62.5 マイクロメートルまたは 50 マイクロメートルで、主にデータ容量とカバーできる距離を決定します。より高いデータレートとより長い距離が必要な場合は、3 マイクロメートルコアとレーザー最適化マルチモードファイバー (OM4 または OMXNUMX) をお勧めします。これらのファイバーは帯域幅が広く、今日の高速データネットワークでも使用されています。ファイバーパスに沿った分散や減衰などの問題を防ぎながらネットワーク操作を最適化するには、適切なコアサイズを決定することに細心の注意を払います。ただし、コアの用途は、業界の慣習とメーカーのスコープによって決定されるサイズと調和する必要があることに注意してください。

あなたの維持屋外マルチモード光ファイバーケーブル

屋外マルチモード光ファイバーケーブルを長期間使用する必要がある場合は、適切なメンテナンスが非常に重要です。また、風雨にさらされることによる汚れ、ひび割れ、摩耗などの物理的な損傷がないか定期的に目視チェックを行う必要があります。湿気はシステムの信号伝送品質を低下させるため、すべての接続部、ヘッド、およびクーラーが適切に固定され、湿気が入らないように閉じられていることを常に確認してください。専用のコネクタを使用して定期的なメンテナンスを行うことは、接続の信頼性を向上させ、信号損失を回避するために非常に重要です。特に、ネットワークの定期的な評価に光時間領域反射率計 (OTDR) がよく使用されるネットワークメンテナンスの場合、適切に記述されたプログラムは、ネットワークで大きな問題になる前に潜在的なリスクに対処するのに役立ちます。一般的な経験則として、光ファイバー環境がより影響を受けやすくならないように、すべてのユーザーは、メーカーおよび業界が提供するすべてのメンテナンス手順に従う必要があります。

選ばれる理由 OM4 マルチモードファイバー 100G アプリケーション向けですか?

のメリット OM4ファイバー高速ネットワーク向け

高速ネットワーク、特に 100G アプリケーションの場合、OM4 ファイバーには多くの注目すべき利点があります。4 つ目は、OM3 ファイバーは帯域幅能力を高め、OM4 ファイバーの 550 倍以上のアプリケーションを提供します。この機能強化は、さまざまなデータ指向の手順に適しており、ネットワーク要件に合わせて効果的に拡張できます。10 つ目は、OM4 は到達範囲が広く、XNUMXGb/d で最大 XNUMX メートルをサポートできるため、XNUMX つの大規模データセンターと企業でこれが必要です。さらに、OMXNUMX ファイバーは安価で、シングルモードファイバーなどの他のオプションに対する脅威が軽減されるため、設備投資と運用コストが低くなります。減衰とモード分散に関するパフォーマンスは同等かそれ以上であるため、ネットワークだけでなく信号の整合性も確保されます。

どのようにクラッド径データ転送に影響しますか?

ファイバー内の光の挙動に関して、クラッド径の役割は、ファイバーコア径内での光の閉じ込めに影響を与えるため、いくら強調してもし過ぎることはありません。クラッド寸法が均一であれば、光信号がファイバー内で伝送されるときに、このような損失の発生が減ります。クラッド径にばらつきがあると、内部反射と減衰が大きくなり、通信データとその速度が損なわれる可能性があります。ファイバーごとに約 125 マイクロメートルに標準化されているクラッド径は、さまざまなタイプのコネクタやスプライシングマシンに適しており、モジュラーネットワークシステムの相互接続性が向上します。正しいクラッド径を順守すると、モード分散効果が向上し、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上します。

将来を見据えた 100G テクノロジー

この点では、100G 技術は、将来のブロードバンド習慣の現実に結びつくネットワークインフラストラクチャハードウェアに適用できます。現在、100G ネットワークの主な進歩分野は、使用帯域幅のパラメーターの増加と遅延の減少であり、これにより、特に 1550 nm 波長の使用により、これらのネットワークはビッグデータのリアルタイム処理を効率的に実行できます。このデバイスは、信号が長距離を移動しても信号の歪みや損失を軽減するために DWDM 技術を採用しています。拡張性が向上し、インフラストラクチャに大幅な変更を加えずに既存のネットワーク環境に統合できます。さらに、100G 技術のエラー訂正とエネルギー消費の高度な強化により、コスト特性が変わり、データセンターと企業が現在の開発で成功するための新しい手段が提供されます。

参照ソース

マルチモード光ファイバー

光ファイバ

シングルモード光ファイバー

よくある質問（FAQ）

Q: マルチモード光ファイバーケーブルとは何か、またシングルモードケーブルの個性がどのように反映されるのかを詳しく説明してください。

A: 通信とコンピューティングでは、動作長の点で区別されるマルチモード光ファイバーケーブルは、複数の光線を伝送できる大きなコア径を持つ光ファイバーの一種です。このため、通常、コアには 50 ミクロンまたは 62.5 ミクロン以上があります。また、より安価な LED コンポーネントを使用することもできます。シングルコアファイバーは直径が適度で、単一の光モードのみをサポートするように適合されています。そのため、長距離とより広い帯域幅のために節約されます。

Q: マルチモード光ファイバーケーブルの利点は何ですか?

A: 同時に、同じマルチモード光ファイバーケーブルは、コアが大きく、安価な光コンポーネントの範囲が広いため、コストや設置と終端処理の容易さなど、短距離アプリケーションにとって不可欠な利点が依然としてあります。これは、距離が通常 300 メートル未満のローカルエリアネットワーク (LAN) とデータセンターに最も適しています。

Q: OM3 と OM4 マルチモードファイバーの違いは何ですか?

A: OM3 と OM4 は、高速データレーザー伝送能力を持つマルチモード光ファイバーの使用タイプの 4 つのグレードを決定します。したがって、OM3 は、より広い帯域幅とより長い距離を備えた、OM10 のより優れた、より高品質な改良版です。たとえば、3bps では、OM300 の最大カバレッジ距離は 4 メートルですが、OM550 の最大カバレッジ距離は 4 メートルです。また、OM40 を使用すると、将来的に 100G および XNUMXG イーサネットデータレートにアップグレードしやすくなります。

Q: ライザー定格光ファイバーケーブルの意味は何ですか?

A: ライザー定格光ファイバーケーブルは、プレナムではないエリアの建物のフロア間を垂直に走る光ファイバーケーブル用です。このケーブルには、難燃性だけでなく、通常のケーブルよりも煙が出にくい特殊なジャケットが付いています。この定格により、ケーブルは建築基準法が適用される垂直設置でも安全であることが保証されるため、ライザーやエレベーターシャフトでの使用に適しています。

Q: トウモロコシと光ファイバーケーブルの関係は何ですか?

A: 「コーン」は光ファイバーケーブルに特に関係しているわけではありませんが、この場合、コーニングファイバーのことを指しているようです。コーニングは光ファイバーとケーブルの重要な製造業者です。同社は、IV、II、スナップなど、さまざまな種類のファイバーを製造しており、それらはすべて、電気通信とデータネットワークの分野で非常に効果的で効率的です。

Q: デュプレックスマルチモードファイバーパッチコードとは何ですか?

A: デュプレックスマルチモードファイバーパッチコードは、光ファイバーパッチコードとも呼ばれ、2 本のマルチモードファイバーが封入された光ファイバーケーブルジャケットで構成されています。これは、シングルモードファイバーを使用して情報を送信し、もう 1 本を使用して受信情報を受信する双方向転送に最もよく使用されます。このようなパッチコードは、スイッチ、ルーター、サーバーなどのデバイスを光ファイバーネットワークに相互接続するデータセンターやエンタープライズネットワークで使用されます。

Q: ネットワークにマルチモードファイバーとシングルモードファイバーのどちらを選択すればよいですか?

A: マルチモードファイバーとシングルモードファイバーのどちらを選択するかは、いくつかの考慮事項に基づいて決定する必要があります。これには、距離と帯域幅の要件、および経済的要因が含まれます。マルチモードファイバーは、短距離 (約 500 メートル) では安価で、エンタープライズネットワークやデータセンターではあまり見られません。シングルモードファイバーは、長距離、帯域幅の広さ、および将来の準備に関しては多くの利点がありますが、一方で、高価な光源アタッチメントがあるため、初期投資のコストが高くなります。この決定は、現在のネットワークと将来の見通しに基づいて行う必要があります。

Q: 最も頻繁に使用され、マルチモードファイバーと互換性のあるファイバーコネクタを知りたいです。

A: マルチモードファイバーで使用される一般的なファイバーコネクタには、LC コネクタ (ルーセントコネクタ)、加入者コネクタ (SC)、ストレートチップ (ST)、およびマルチファイバープッシュオン (MPO) があります。これは、サイズが小さく、高密度光ファイバードロワーパッチパネルと嵌合できるため、データセンターハブで LC バットコネクタが使用される一般的なシナリオです。使用するコネクタ 18 のタイプによって、接続する機器の選択とネットワークインフラストラクチャのニーズが決まると考えられます。