光ファイバーケーブルとは何ですか？

電話通信システム、ケーブルテレビシステム、イーサネット、インターネット、さらには医用画像処理や機械工学検査についてさえ人々が話すときはいつでも、光ファイバーケーブルについて聞くかもしれません。光ファイバーは、人間の髪の毛と同じくらい薄い光学的に純粋なガラスのストランドであり、長距離にわたってデジタル情報を伝送します。光ファイバーケーブルは、1つまたは複数の光ファイバーと、クラッド、バッファーコーティング、ケブラー強度部材、および保護外被を含むケーブルです。私たちは光パルス信号によって情報を送信し、メディアや通信に必要な高速を満たしていました。また、センシング光ファイバーケーブルと呼ばれる別の光ファイバーケーブルがあります。このタイプの光ファイバケーブルは、石油化学、鋼、鉱山で火災の検出、健全性の検出、温度の検出に広く使用されています。

光ファイバーケーブルはどのように使用されますか？
信号変換の重要なコンポーネントとしての光ファイバーケーブル。それらは常にネットワークまたはデバイスへの物理的な接続を提供し、信号タイプを転送するために、別の通信機器およびパッチパネルに接続されます。さらに、センシング光ファイバーケーブルは、環境、輸送、エネルギー産業の変化を監視するために設置されています。

光ファイバーケーブルはどこで使用されますか？
光ファイバーケーブルは私たちの生活の隅々まで行き渡っています。光ファイバーケーブルの直接のユーザーは、音声、ビデオ、およびデータの伝送を含む無数のアプリケーションのための商業ビジネス、政府、軍隊および他の多くの産業です。いくつかの小さな宿題ネットワークとして、光ファイバーケーブルの使用はますます一般的です。

一般的に使用されるタイプのファイバーコネクタ
信号伝送では、光ファイバーケーブルは常にいくつかのコネクタを使用していくつかの機器と接続されます。次の表に、一般的に使用されるタイプのファイバーコネクタを示します。

光ファイバーケーブル＆センシング光ファイバーケーブル
上記のように、光ファイバーケーブルの一般的な用途は、FTTH光ファイバーケーブル、屋内および屋外ケーブルなどの通信またはメディアシステムで信号を送ることです。光ファイバーケーブルを使用した通信については、私はこの記事でそんなに多くを説明するのは言いたくない。対照的に、センシング光ファイバーケーブルは、光ファイバーの新しい技術とアプリケーションであるため、情報量は少なくなります。センシング用光ファイバーケーブルについて、以下で説明します。

センシング光ファイバーケーブルは、いくつかの物理的影響に対してより敏感な特性のために使用される光ファイバーケーブルに基づくセンサーです。センシング光ファイバーケーブルは、石油・ガス産業、エネルギーなどの多くの分野で、物理的要因のいくつかの変化（圧力振動、温度変化、透過光強度、位相、偏光、その他の変化など）の監視または測定に広く使用されています。輸送、環境保護、さらには防火。

FiberJPでの光ファイバーケーブルの検知
ファイバーストアでは、6種類のセンシング光ファイバーケーブルを販売しています。優れた機械的性能を備えた当社のセンシング光ファイバーケーブルは、ワイヤーと同じくらい簡単に使用でき、さまざまな条件に適応します。

PBTチューブ温度検知光ケーブル

PBTチューブゲルセンサーケーブルケーブルは、裸のファイバー、軟膏、PBT模倣チューブ、ケブラー、および光透過の優れた性能、優れた反電磁石能力を備え、水に非常によく耐えるアウタージャケットで構成されています。非金属構造のため、高電圧および電磁領域に最適な温度および応力測定に使用できます。

装甲温度検出センサーケーブル

装甲温度検知センサーケーブルSUSバネ管とSUS編組の両方で強化され、引張抵抗・耐圧の機械的性能が非常に優れています。ケーブルは、火災検知、建物の健康検知、温度検知などで広く使用されています。

シリカゲルセンシングファイバー光ケーブル

シリカゲルセンシングファイバー光ケーブルケーブルの構造は非常にシンプルですが、特殊なシリコンジャケットとテフロンチューブにより、高温耐性と高電圧耐性の非常に優れたパフォーマンスが保証されるため、高温耐性と高電圧環境に非常に適しています。 250℃の高温環境や6kvの高電圧環境でも正常に動作しました。

テフロン被覆センサーケーブル

テフロン被覆センサーケーブルテフロンケーブルは、高温耐性のある環境に非常に適しており、150℃の環境でも正常に機能します。そしてそれは繊維の温度感知システムに使用できます。

シームレス管温度感知光ケーブル

シームレスチューブ温度検知光ケーブルケーブルは、裸のファイバー、軟膏、ステンレス鋼のシームレスチューブとシースで構成されています。 継ぎ目が無い管は高い抗張抵抗および押しつぶし抵抗を提供できます。 通常、油田、鉱山、化学業界で、事故を避けるための温度と圧力の検査に使用されます。

銅編組装甲センサーケーブル

銅編組装甲センサーケーブル銅編組装甲センサーケーブルは、屋外の光ファイバー通信および光ファイバーセンサーで使用できます。 電力環境では、特殊なケーブル構造により、電磁波と電磁界の影響を軽減し、光信号の損失を低減できます。

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OM1、OM2、OM3、OM4：マルチモード光ファイバーケーブルの標準化

光ファイバー業界での標準化は、ビジネスに携わる人々にとって最も混乱しやすい分野の1つです。光ファイバー技術における「OM」の用語は、ユーザーと光ファイバーメーカーの両方にとって新しいものです。 「OM」の文字は、マルチモード光ファイバの仕様を示す光マルチモードを表します。光ファイバーの用語には、OM1、OM2、OM3、OM4の4つの標準があります。この投稿はそれらが何であるかを説明するつもりです。

ISO 11801規格によれば、マルチモードファイバーケーブルは、OM1、OM2、およびOM3によって決定される分類システムを使用して記述されます。 OM4は、レーザーに最適化された高帯域幅50µmマルチモードファイバーです。 2009年8月、TIA / EIAはこのグレードの光ファイバーの性能基準を定義する492AAADを承認およびリリースしました。彼らは元の「OM」指定を開発しましたが、IECは承認された同等の規格をまだリリースしておらず、最終的にはIEC 60793-2-10でファイバータイプA1a.3として文書化されます。

OM1ケーブルは通常、オレンジ色のジャケットが付属しており、コアサイズは62.5マイクロメートル（µm）です。 33メートルまでの長さで10ギガビットイーサネットをサポートできます。 100メガビットイーサネットアプリケーションで最も一般的に使用されます。

OM2にも推奨されるオレンジのジャケット色があります。コアサイズは62.5µmではなく50µmです。最大82メートルの長さで10ギガビットイーサネットをサポートしますが、1ギガビットイーサネットアプリケーションでより一般的に使用されます。

OM3の推奨されるジャケットの色は水色です。 OM2と同様に、コアサイズは50µmですが、ケーブルは、使用する光のモードが少ないレーザーベースの機器用に最適化されています。この最適化の結果、最大300メートルの長さで10ギガビットイーサネットを実行できます。創業以来、生産技術はOM3の全体的な機能を改善し、40ギガビットおよび100ギガビットイーサネットで最大100メートルまで使用できるようになりました。 10ギガビットイーサネットが最も一般的な用途です。

OM4には、推奨されるアクアのジャケット色もあります。これは、OM3のさらなる改善です。 50µmコアを使用しますが、最大550メートルで10ギガビットイーサネットをサポートし、最大150メートルで100ギガビットイーサネットをサポートします。

より高い帯域幅要件により、40 Gb / sおよび100 Gb / sアプリケーションが加速しています。 OM4は、より長い距離でこれらのアプリケーションをサポートする追加のパフォーマンスレイヤーを効果的に提供するため、OS2シングルモードファイバーを本当に必要とするインストールの数を制限します。 OM4は、40および100 GbE規格内のマルチモードファイバー上で125mの最小距離を提供できます。

光ファイバーケーブルだけでなく、ファイバーパッチケーブルにも使用されるOMの標準化。マルチモード50 125デュプレックスファイバーパッチケーブルLC-LCは、50 / 125µmレーザー最適化OM4ファイバーを介して、高帯域幅アプリケーションで10ギガビットのデータ転送速度を提供します。標準の50umファイバーケーブルより5倍高速で、VCSELレーザーとLED光源の両方で動作します。

MPO / MTPアセンブリはデータセンターの未来を迎える準備ができています

帯域幅の急速な拡大により、MPO / MTPケーブルを駆動するデータセンターの開発が促進され、データセンターの未来を迎える費用対効果の高い効率的な方法が提供されます。 40 / 100Gイーサネットを実装するための標準であるIEEE 802.3baは、MPO / MTPフットプリントがマルチモード伝送の標準になることを規定しています。これにより、MPO / MTPコネクタは、次の数世代のデータセンターにおける光伝送の未来になることが保証されます。

データセンターは、TIA / EIA-942、データセンターの電気通信インフラストラクチャ標準で定義されているように、コンピュータルームとそのサポートエリアを収容することを主な機能とする建物または建物の一部です。データセンターの主な機能は、情報技術（IT）リソースを一元化および統合し、ネットワーク運用を収容し、eビジネスを容易にし、ミッションクリティカルなデータ処理操作に中断のないサービスを提供することです。はい、それは建物を埋めるために成長する前に、私たちがコンピュータルームと呼んでいたものです。理解するのは簡単ですが、インターネット上で毎秒どのくらいの量のデータがアップロードおよびダウンロードされているのかを理解するのは困難です。

すべてのデータセンターにより、インターネットへの光ファイバー接続から始まります。したがって、ケーブルコネクタのタイプを最初に検討する必要があります。このようなビッグデータ転送をサポートするために優先されるのはどのタイプですか？答えはMPO / MTPコネクタです。MPO/ MTPコネクタは、将来の要件を満たすためにデータセンターで高性能データネットワークをセットアップするための理想的なソリューションを提供するためです。 MPO / MTPコネクタ（マルチファイバープッシュオンおよびマルチパスプッシュオンとも呼ばれます）は、最小のスペースで最大72のファイバーに対応できます。 MPO / MTPケーブルは、レガシーの1Gbps / 10Gbpsネットワークを40Gbps / 100Gbpsネットワークにブリッジし、ネットワークバックボーンのトランクラインとして機能します。 MPO / MTPケーブルには、トランクケーブル、ハーネスケーブル、カセットなど、さまざまなタイプがあります。これらのケーブルの中で、トランクケーブルは次の機能と利点があるため、ユニークで便利です。

ファイバートランクケーブルは通常12〜144ファイバーであり、構造化された環境でパッチパネル間に永続的なファイバーリンクを作成します。これらは、指定された長さのMPO / MTPコネクタで製造元から事前に終端されており、簡単に設置できるようにプルグリップが付いています。

トランクケーブルには次の利点があります。

高品質—トランクケーブルは、工場での終端処理と個々の製品のテストにより、高品質を実現できます。
最小スキュー-工場で終端されたトランクケーブルを使用して、スキューを測定および最小化できます。
短い設置時間-事前に終端されたMPO / MTPケーブルシステムを組み込み、プラグアンドプレイ設計ですぐに接続できます。この設計により、設置時間が大幅に短縮されます。
保護の強化-すべての終端処理は工場で行われるため、ケーブルとコネクタは周囲の影響から完全に保護されます。開いているスプライストレイの周りにある光ファイバーラインは、少なくとも周囲の空気にさらされており、結果としてより急速に劣化する可能性があります。
より少ないケーブル量—より小さな直径は、光ファイバールースチューブケーブルからのMPO / MTPケーブルの製造で達成できます。
総コストの削減-スプライスソリューションでは、熟練労働力、ケーブルのメーター、ピグテール、スプライストレイ、スプライス保護、ホルダーなど、多くの時間と設備を含むスプライシング。比較すると、事前に終端されたトランクケーブルには技術的な利点があるだけでなく、通常、スプライスソリューションよりも総コストが低くなります。
MPO / MTPトランクケーブルは高密度アプリケーション向けに設計されており、設置時間とスペースの節約に優れた利点を提供します。 MPO / MTPトランクケーブルは、その機能と利点により、データセンターの未来を迎える準備ができています。間違いなく、次の数世代のデータセンターでビッグデータの需要が高まるでしょう。 MPO / MTPトランクケーブルの最終的な目標は、データセンターの急速な発展に対応することです。

光ファイバーの損失を理解する

光ファイバー伝送には、銅線や無線伝送などの他の伝送方法に比べてさまざまな利点があります。銅よりも軽く、小さく、柔軟性のある光ファイバーケーブルは、信号をより長い距離でより高速に伝送できます。ただし、多くの要因が光ファイバーのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。光ファイバーの優れた安定した性能を確保するために、多くの問題を考慮する必要があります。光ファイバーの損失は、その中で無視できる問題であり、多くのエンジニアにとって、光ファイバーの選択と処理中に検討することが最優先事項です。この記事では、光ファイバーの損失の詳細情報を提供します。

信号を運ぶ光のビームが光ファイバーのコアを通過するとき、光の強度は低くなります。したがって、信号強度が弱くなります。この光パワーの損失は、一般に光ファイバの損失または減衰と呼ばれます。この電力レベルの低下はdBで表されます。伝送中に何かが発生し、光ファイバーの損失が発生しました。光信号をスムーズかつ安全に伝送するには、光ファイバーの損失を減らす必要があります。 2つの側面にある光ファイバー損失の原因：光ファイバーの内部理由と外部原因。これらは、固有ファイバーコア減衰と外部ファイバー減衰としても知られています。

固有のファイバーコア減衰
光ファイバー自体によって引き起こされる光ファイバー損失の内部的な理由。これは通常、固有減衰とも呼ばれます。固有減衰の主な原因は2つあります。 1つは光の吸収で、もう1つは散乱です。

光吸収は、光伝送中の光ファイバの損失の主な原因です。光は光ファイバーの材料によってファイバーに吸収されます。したがって、光ファイバの光吸収は、材料吸収としても知られています。実際、分子共鳴と波長不純物のために、光パワーは吸収され、熱のような他の形のエネルギーに変換されます。原子構造はあらゆる純粋な材料でできており、選択的な波長の放射線を吸収します。完全に純粋な材料を製造することは不可能です。したがって、光ファイバーメーカーは、光ファイバーコアのパフォーマンスを最適化するために、ゲルマニウムやその他の材料に純粋なシリカをドープすることを選択します。

光ファイバの損失のもう1つの主な原因は散乱です。ガラス構造の分子レベルの不規則性によって引き起こされる光の散乱を指します。散乱が発生すると、光エネルギーはすべての方向に散乱します。それらのいくつかは、順方向に移動し続けています。また、前の方向に散乱されなかった光は、次の図に示すように、光ファイバーリンクで失われます。したがって、散乱による光ファイバーの損失を減らすには、光ファイバーのコアの欠陥を取り除き、光ファイバーのコーティングと押し出しを注意深く制御する必要があります。

光の吸収と散乱を含む固有のファイバーコア減衰は、光ファイバー損失の原因の1つの側面にすぎません。外因性のファイバー減衰も非常に重要です。これは通常、光ファイバーの不適切な取り扱いによって引き起こされます。外因性ファイバーの減衰には主に2つのタイプがあります。曲げ損失とスプライシング損失です。

曲げ損失は、不適切な光ファイバー処理によって発生する光ファイバー損失を引き起こす可能性のある一般的な問題です。文字通り、それは光ファイバーの曲がりが原因です。 2つの基本的なタイプがあります。 1つはマイクロベンディングで、もう1つはマクロベンディングです。マクロベンディングとは、ファイバーの大きなベンド（半径2 mm以上）を指します。光ファイバ損失を減らすには、曲げ損失の次の原因に注意する必要があります。

ファイバーコアが軸から外れています。
製造上の欠陥;
ファイバー敷設プロセス中の機械的制約;
温度、湿度、または圧力の変化などの環境変動。
光ファイバーのスプライシングは、外因性のファイバー減衰のもう1つの主な原因です。光ファイバーネットワークでは、ある光ファイバーを別の光ファイバーに接続することは避けられません。スプライシングによる光ファイバーの損失は避けられませんが、適切な取り扱いで最小限に抑えることができます。高品質の光ファイバコネクタと融着接続を使用すると、光ファイバの損失を効果的に減らすことができます。

光ファイバーの損失の種類

さまざまなタイプの光ファイバーの損失の主な原因を示しています。固有のファイバーコア減衰を減らすには、適切な光ファイバーおよび光学コンポーネントを選択する必要があります。外因性繊維の減衰を最小限に抑えるには、適切な取り扱いとスキルを適用する必要があります。

過酷な環境向けのファイバーパッチケーブル

通常、屋内と屋外の両方のアプリケーションで、過酷な環境にファイバーケーブルを配備することは避けられません。屋外のリスやデータセンターのネズミのようなげっ歯類は、光ファイバーケーブルを噛んだり噛んだりするのが好きなケーブル駆逐艦です。それ以外には、ほこり、水、その他の液体、偶発的な衝撃など、光ファイバーケーブルに損傷を与え、ファイバー障害を引き起こす可能性のある他の多くの課題もあります。したがって、光ファイバーネットワークには十分な保護を提供する必要があります。この記事では、過酷なケーブル環境用に特別に設計された2種類のファイバーパッチケーブルを紹介します。

2つのファイバーパッチケーブルは、外装ファイバーパッチケーブルとIP67ファイバーパッチケーブルです。ほとんどのファイバケーブルの障害は、通常、ファイバの破損と汚染物質によって引き起こされるため、ファイバケーブルとファイバリンクの終端点はすべて十分に保護する必要があります。また、2種類のファイバケーブルは、過酷なケーブル環境のほとんどの要件を完全に満たします。

アーマードファイバーパッチケーブル
壊れやすく、通常は注意深く操作する必要がある従来のファイバーパッチケーブルとは異なり、外装ファイバーパッチケーブルは通常、はるかに耐久性と柔軟性に優れています。外装ファイバパッチケーブルには通常、2つのジャケットがあり、1つは内部ジャケット、もう1つは外部ジャケットで、その間にビルトインスチールチューブがあります。一部のベンダーは、アルミ管付きの装甲ファイバーケーブルも提供しています。この頑丈な金属管は、衝撃や動物からの噛み込みから、装甲ファイバーケーブル内に光ファイバーを提供します。アーマードファイバーケーブルで使用される最も一般的に使用されているアーマーのデザインは、インターロックと波形です。ほとんどの屋外プラントアプリケーションでは、コルゲートアーマードファイバーケーブルが推奨されます。現在、多くの外装ファイバーパッチケーブルはインターロックアーマーを使用しています。データセンターでの運用中、光ファイバーを過度に曲げないようにすることができるベンドリストリクターがあるため、外装ファイバーパッチケーブルはより柔軟なケーブル環境を提供できます。次の図は、外装ファイバパッチケーブルの構造を示しています。

耐久性と柔軟性を備えたアーマードファイバーパッチケーブルとアーマードファイバーケーブルは、今日のネットワークに広く導入されています。データセンターアプリケーションでは、さまざまなコネクタータイプ、ファイバータイプ、ジャケットタイプ、ファイバーカウントなどから入手できる、さまざまな外装ファイバーパッチケーブルがあります。

OS2外装ファイバーパッチケーブル
OM1 / OM2外装ファイバーパッチケーブル
OM3外装ファイバーパッチケーブル
OM4外装ファイバーパッチケーブル
OS2アーマードファイバーパッチケーブル
OM1 / OM2アーマードファイバーパッチケーブル
OM3アーマードファイバーパッチケーブル
OM4アーマードファイバーパッチケーブル

IP67ファイバーパッチケーブルは、特別に設計された光ファイバー接続で終端された堅牢なファイバーパッチケーブルで、ほこりや液体の害からファイバーリンクを保護できます。 「IP67」は、製品の保護レベルを提供するシステムであるIngress Protection Markingのコードです。前者の数字「6」（完全に粉塵から保護）と後半の数字「7」（水滴からの保護）は、粉塵と液体の保護度を別々に説明するために使用されます。市場で提供できる最高レベルのファイバーパッチケーブルはIP68です。 IP67ファイバーパッチケーブルは、ファイバーリンク、特に終端点を保護するための理想的なソリューションです。 IP67ファイバーパッチケーブルで終端されたファイバーコネクタは、従来のものとは異なります。標準の光ファイバーコネクタは、特別なシェルによって保護されています。 2本のIP67ファイバーパッチケーブルを接続するには、特別な光ファイバーアダプターを使用して、密封と保護を強化する必要があります。次の図は、LC-LCファイバーパッチケーブルを示しています。次の表は、最も一般的に使用されるIP67アセンブリの一部を示しています。

LC IP67ファイバーパッチケーブルMTP IP67ファイバーパッチケーブルIP67ファイバーアダプター
LC-LC IP67ファイバーパッチケーブルMPO-MPO IP67ファイバーパッチケーブルIP67ファイバーアダプター

結論
光ファイバーケーブル保護は常に光ファイバーネットワークの優先事項です。用途に応じて適切なパッチケーブルを選択することが不可欠かつ必要です。動物や衝撃が非常に一般的な環境では、装甲ファイバーパッチケーブルを使用できます。液体やほこりが大きな問題となる場所では、優れた密閉性を証明する防水IP67ファイバーパッチケーブルが推奨されます。