光ファイバーを知ろう！
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光ファイバーについてご紹介。
最近、急激に普及してきたのが光ファイバーです。名前はよく聞くのだけれど…仕組みやサービスをしっかり理解している方はまだまだ少ないです。このページでは光ファイバーとは何か詳しく説明しています。
- 光ファイバーとは
- 材質はガラス（石英）の繊維で、０．１ミリの超極細繊維です。光の屈折率が違う繊維を束ねてケーブルにしており、その中にレーザー光を通すことで信号を伝えます。最近では、そのガラス製ケーブルの繊維を原材料費が安いプラスチックに変更しても、ほぼ同じ効果がでることが解明され、さらなる開発が進んでいます。従来ではケーブルといえば銅線が主流でしたが、今では光ファイバーのケーブルがどんどん増えてきています。利点として、細くて軽いため、配線の際に扱いやすいこと、長距離のケーブルでも信号（データ）が劣化しないこと、電気信号より光信号は漏れにくく、束ねても相互干渉がないこと、主成分の石英は地球資源として、無尽蔵にあること、少量の原料で長いケーブルを製造できるので、資源の無駄遣いしないで済むといったことがあげられます。弱点として、ケーブルを急角度に曲げると、屈折率が変化してデータ損失が多くなることや、配線工事時の引き込み場所により、家の中の配置を制限される可能性もあることです。
- 光ファイバーの原理
- 光ファイバーの原理は、とても簡単です。光ファイバーの中で全反射が起こっているのです。全反射とは、光が水やガラスなどの中を通って空気中に向かって進むときに起こる現象のことをいいます。光の入射角が、ある一定の角度以上になると、水やガラスの境界面を通過して分散することなく、すべて反射するのです。この全反射を光ファイバーのケーブルを使って行うことで、高速な通信が可能となりました。
- 光ファイバーの仕組み
- 光ファイバーによる通信の仕組みを簡単に説明します。まず映像や音声などの情報が電気信号でキャッチされて、デジタル化されます。そして次に、デジタル信号を光に変えます。その光は普通の光が使われるのではなく、波長が整って増幅された光であるレーザーが使われています。レーザー光は、光ファイバーの中を高速に通っていきます。距離が極端に長ければ、途中で光増幅器によって強くすることが必要です。（光ファイバー同士の通信なら増幅器は要らないようです。）そして目的地に到達した光は、フォトダイオードで電気信号に変えられ、映像や音声にもどります。このようにして、光のスピードによる高速なデータ通信を可能にしているのです。