インターネットのアクセス回線やデータセンター内の配線、海底ケーブルなどあらゆるネットワークで光ファイバーが活躍している。ネットワーク機器をつなぐ手段としてなじみがあるLANケーブルと比べて、敷設方法やメンテナンス方法が大きく異なる。基本的な仕組みから企業ネットワークへの導入、トラブルシューティングのポイント、最新技術まで光ファイバーを徹底的に解説する。

 ネットワークを構成するケーブルといえば、家庭や企業で使われているLANケーブルを思い浮かべる人が多いだろう。だが実は、一般の人が目にしないインターネットやデータセンターなど、家庭や企業以外のほとんどの場所で光ファイバーが活躍している。

 光ファイバーはデータを光信号に載せて伝える。電気信号よりも減衰しにくいため遠くまでデータが届く。また周波数帯域幅が広く、高速大容量通信が可能だ。

家庭や企業でも使われている

 まずは光ファイバーが使われている場所を見ていく。

 家庭ではパソコンを有線でつなぐときLANケーブルを使うが、インターネットのアクセス回線にFTTHサービスを利用していれば、宅内に置くONUより外部はすべて光ファイバーを使う。

ネットワークのいたるところで使われている光ファイバー
[画像のクリックで拡大表示]

 企業でもオフィススペースではパソコンをLANケーブルでつなぐが、ビルの各階をつなぐような場合は光ファイバーが使われる。

 さらにFTTHのアクセス網、通信事業者やプロバイダー(ISP)の幹線、海底ケーブルなど大規模なネットワークでは間違いなく光ファイバーが利用されている。

光ファイバーは石英ガラス

 光ファイバーは光信号でどのようにデータを送るのだろうか。光ファイバーの構造を見てみよう。

光ファイバーで信号を送れる仕組み
[画像のクリックで拡大表示]

 光ファイバーの基本的な材質は石英ガラス(SiO2)である。断面を見ると、中心部は光の通り道となる「コア」があり、その周囲には光を閉じ込める「クラッド」がある。コアとクラッドだけの状態の光ファイバーは「裸ファイバー」と呼ばれる。

 ガラスはもろく破断しやすいので、裸ファイバーはシリコーンなどの紫外線硬化樹脂で覆う。このことを1次被覆といい、この状態の光ファイバーは「光ファイバー素線」という。さらに実際に取り回せる強度を確保するために、ナイロン樹脂などで覆う。これは2次被覆と呼ばれる。またこの状態の光ファイバーを「光ファイバー心線」と呼ぶ。心線が光ファイバーを取り扱う上での最小単位となる。心線には、1本の素線だけの単心線と、12心や24心といった複数の心線をテープ状に束ねたテープ心線がある。

この先は日経クロステック Active会員の登録が必要です

日経クロステック Activeは、IT/製造/建設各分野にかかわる企業向け製品・サービスについて、選択や導入を支援する情報サイトです。製品・サービス情報、導入事例などのコンテンツを多数掲載しています。初めてご覧になる際には、会員登録(無料)をお願いいたします。