EX4400 ネットワーク ケーブルおよびトランシーバの計画

マルチモードおよびシングルモード光ファイバー ケーブルの信号損失

マルチモード ファイバーは、直径が十分な大きさで、光線が内部で反射します(ファイバーの壁から跳ね返る)。マルチモード光インターフェイスでは、通常、光源として LED を使用します。ただし、LED はコヒーレント光源ではありません。さまざまな波長の光をマルチモード光ファイバーに噴霧し、さまざまな角度で光を反射します。光がマルチモード光ファイバーを通ってギザギザの線を進み、信号分散を引き起こします。ファイバーコア内を移動する光がファイバーに入ると、HOL(高次モード損失)が発生します。(クラッドは、より高い屈折率のコア材料と密接に接触する低屈折率材料の層で構成されています。これらの要因を組み合わせることで、シングルモードファイバーと比較して、マルチモードファイバーの伝送距離が低下します。

シングルモード光ファイバーは直径が非常に小さく、光線は 1 つのレイヤーを通してのみ内部に反射します。シングルモード光インターフェイスでは、光源としてレーザーを使用します。レーザーは、単一波長の光を生成し、シングルモード光ファイバーを通って直線状に進みます。シングルモード光ファイバーは、マルチモード光ファイバーに比べて帯域幅が高く、信号の伝送距離が長くなります。その結果、シングルモード ファイバーはマルチモード ファイバーよりも高価になります。

最大伝送距離を超えると、重大な信号損失が発生し、伝送の信頼性が低下する可能性があります。

光ファイバー ケーブル内の減衰と分散

レシーバーに到達する変調光が、正しく復調できる十分なパワーを持っている場合、光データ リンク機能が正しく機能している。 Attenuation は、伝送中の光信号の強度低下です。ケーブル、ケーブル スプライス、コネクターなどの受動メディア コンポーネントは、減衰を引き起こします。光ファイバーは他のメディアよりも減衰が著しく低くなりますが、それでもマルチモードとシングルモードの両方の伝送で減衰が発生します。効率的な光データ リンクは、減衰を克服するのに十分な光を伝送する必要があります。

Dispersion 時間の経過とともに信号が拡散することです。以下の 2 種類の分散は、光データ リンクを介した信号伝送に影響を与える可能性があります。

• 色分散:光線の速度が異なることで、時間の経過に伴って信号が拡散することです。

• モード分散:ファイバー内の伝搬モードが異なることで、時間の経過に伴って信号が拡散します。

マルチモード伝送の場合、モード分散は通常、最大ビットレートとリンク長を制限します。色分散や減衰は要因ではありません。

シングルモード伝送の場合、モード分散は要因ではありません。ただし、ビット レートが高く、距離が長くなると、色分散によって最大リンク長が制限されます。

効率的な光データ リンクには、受信機が仕様に合わせて動作するために必要な最小電力を超える十分な光が必要です。さらに、総分散は、Telcordia Technologies ドキュメント GR-253-CORE(Section 4.3)および ITU(International Telecommunications Union)ドキュメント G.957 のリンクのタイプに対して指定された制限内でなければなりません。

色分散が許容最大の場合、その効果はパワー バジェット内のパワー ペナルティーであると考えることができます。光パワー バジェットは、コンポーネント減衰、パワー ペナルティー(分散によるペナルティーを含む)、予期しない電力損失の安全マージンの合計を可能にする必要があります。