グレーデッドインデックスファイバーがマルチモードステップインデックスファイバーよりも優れているのはなぜですか?

グレーデッドインデックスファイバとマルチモードステップインデックスファイバの比較

グレーデッド インデックス ファイバーとマルチモード ステップ インデックス ファイバーは、通信やネットワークで使用される 2 種類の光ファイバーです。この 2 つの主な違いは、内部構造と光伝搬の管理方法にあり、これがデータ伝送のパフォーマンスに大きく影響します。以下では、多くのアプリケーションでグレーデッド インデックス ファイバーがマルチモード ステップ インデックス ファイバーよりも優れていると考えられる理由について詳しく説明します。

1. モード分散の低減

グレーデッド インデックス ファイバーは、コアの中心からクラッドに向かって屈折率が徐々に減少するのが特徴です。この設計により、モード分散が最小限に抑えられます。モード分散とは、光線が異なる速度で移動し、長距離で信号に歪みが生じる現象です。対照的に、マルチモード ステップ インデックス ファイバーは、コアの屈折率が均一で、クラッドで屈折率が急激に変化するため、長距離ではモード分散が高くなり、信号品質が低下します。

2. より高い帯域幅

モード分散の低減により、グレーデッド インデックス ファイバーは、マルチモード ステップ インデックス ファイバーに比べて、より高い帯域幅をサポートできます。これにより、グレーデッド インデックス ファイバーは、大幅な信号劣化なしに長距離での高速データ伝送に適したものになります。

3. 信号品質の向上

屈折率が徐々に変化するため、グレーデッド インデックス ファイバーは、光線をコアの中心に向けてより効率的に集束させることができます。この集束効果により、光線が拡散して信号が弱まる可能性があるマルチモード ステップ インデックス ファイバーとは異なり、信号の減衰が低減され、長距離にわたって高い信号品質が維持されます。

4. アプリケーションの汎用性

グレーデッド インデックス ファイバーは汎用性が高く、建物内の短距離接続から長距離通信ネットワークまで、幅広い用途に使用できます。優れたパフォーマンス特性により、デジタル信号とアナログ信号の両方の伝送に適していますが、マルチモード ステップ インデックス ファイバーは、より短く、要求の厳しくない用途に限定されることがよくあります。

結論

要約すると、グレーデッド インデックス ファイバーは、モード分散の低減、帯域幅の拡大、信号品質の向上、アプリケーションの汎用性の向上など、マルチモード ステップ インデックス ファイバーに比べて大きな利点があります。これらの利点により、グレーデッド インデックス ファイバーは、現代の通信システムや高速データ ネットワークに適した選択肢となっています。