工場用語辞典

光ファイバー 【よみ】 ひかりふぁいばー 【英語】 fiber optic

光(レーザーやLEDの光)を使って情報を送信するための細いガラスまたはプラスチックの線です。通常の電線が電気信号で情報を伝えるのに対し、光ファイバーは光の反射を利用して信号を遠くまで届けることができます。

この光の伝送により、高速かつ大容量のデータ通信が可能になり、現代のインターネットや電話、テレビ放送、企業ネットワーク、医療機器など、さまざまな分野で使われています。光ファイバー通信は、世界中をつなぐインフラとして、私たちの生活に欠かせない存在となっています。

光ファイバーの構造と仕組み:光の「全反射」で情報を届ける

光ファイバーは、主に以下の3つの層から構成されています:

  1. コア(Core)
    中心部にあるガラスの細い芯で、ここを光が通ります。非常に透明で、光が通過しやすく作られています。
  2. クラッド(Cladding)
    コアの周りを覆っている層で、コアよりも屈折率が低く設定されています。これにより、**光がコア内部で反射しながら進む(全反射)**現象が起こり、光が漏れずに遠くまで届きます。
  3. 保護被覆(Coating)
    クラッドの外側にある樹脂製の層で、物理的な衝撃や湿気などから光ファイバーを守ります。

このように、光ファイバーでは光がコア内をジグザグに反射しながら進むことで、電気ではなく光を使ってデータを伝送します。光の速さは非常に速く、理論上は**秒速約30万km(真空中)**で進むため、情報の遅延も最小限です。

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光ファイバーのメリットと用途:高速・大容量・低損失で広がる活用例

光ファイバーには、従来の銅線ケーブルに比べてさまざまな利点があります。

1. 高速通信が可能

光は非常に速く進むため、光ファイバーを使えば大容量のデータを一度に高速で送信できます。たとえば、4K・8K動画の配信やオンラインゲーム、クラウドサービスなど、通信速度が重要な場面で効果を発揮します。

2. 長距離伝送に強い

光ファイバーは信号の減衰(弱まり)が少ないため、数十〜数百kmもの長距離でも信号を伝えることができます。特に、海底ケーブルでは大陸間をつなぐために光ファイバーが使われており、世界中のインターネットを支えています。

3. 電磁波の影響を受けにくい

電気を使わないため、外部の電磁波やノイズの影響を受けにくいという特徴もあります。これにより、医療機器や工場、空港など、精密機器が多く使われる場所でも安心して使えます。

【具体例】家庭用インターネットと海底光ファイバーケーブル

家庭の光回線(FTTH)

現在、多くの家庭で利用されている「光回線インターネット」は、光ファイバーを家庭まで直接引き込む**FTTH(Fiber To The Home)**という仕組みです。従来のADSLやケーブルテレビ回線よりも高速・安定しており、オンライン授業やリモートワークが増えた現代において、重要な通信手段となっています。

たとえば、NTTの「フレッツ光」やKDDIの「auひかり」、ソフトバンクの「光BBユニット」などは、すべて光ファイバー回線を利用したサービスです。

海底光ファイバーケーブル

大陸と大陸をつなぐための海底ケーブルにも光ファイバーが使われています。これにより、日本とアメリカ、日本とヨーロッパといった国際間のインターネット通信が実現されています。

日本近海には、アジアや北米とを結ぶ数多くの海底光ファイバーが敷設されており、日本が通信インフラのハブとなっている一因ともなっています。