光ファイバーの世界に足を踏み入れたばかりの方は、専門用語や略語に圧倒されることでしょう。そこで、このファイバー用語集シリーズを作成しました。これらの用語の本当の意味を、できるだけ簡単に理解できるようにするためです。

目次

はじめに

前回の記事では、次のような話をした。 挿入損失 - 光ファイバー・リンク内のコネクター、スプライス、その他のコンポーネントを通過する際に宛先に到達しなかった光の部分。.

しかし、当然のことながら別の疑問もある：光の一部が前に進まないとしたら、それはどこに行くのか？

多くの場合、その光は単純には消えない。その代わり、光は後方に反射し、光源に向かって反対方向に進む。この後方反射は、次のようなパラメータで表される。 RL（リターンロス）.

挿入損失は、光路の途中でどれだけの光が失われるかに焦点を当てますが、リターンロスはそれとは異なる話です。 返送 送信機に向かって。現代の光ファイバー・システム、特に高速・長距離リンクでは、この区別は多くの人が思っている以上に重要である。.

リターンロス：その本当の意味

2つのコンポーネント間の接続点

リターン・ロスは、ファイバー・リンクの不完全性のために光源に向かって反射される光パワーの量を測定する。.

リターンロスを単なる仕様のひとつと考えるのではなく、次のような兆候としてとらえることができます。 どの程度「クリーン」な接続なのか. .良好な接続は、光の反射を最小限に抑えて前進させる。接続が悪いと、小さな鏡のような役割を果たし、信号の一部を送り返す。.

覚えておく価値のある重要な対比がある：

  • 挿入損失レシーバーに届かない光について
  • 反射損失とは、振り返って送信機に戻る光のことである。

どちらも損失を表すものだが、明らかになる問題は異なる。ある接続が許容可能な挿入損失を示しながら、リターンロスが低いことがある。.

光ファイバーシステムで光が反射する理由

理論的には、光ファイバーはコアに沿ってスムーズに光を導きます。しかし実際には、接続のたびに界面が生じ、界面ごとに反射の機会が生じる。.

基本的なレベルでは、光が屈折率の変化に遭遇するたびに反射が起こります。ファイバー・システムでは通常、ガラスと空気の間、またはわずかに不一致のある材料の間の遷移を意味します。このような遷移は避けられませんが、設置の質によっては、その影響を最小限に抑えることも増幅することもできます。.

現実の世界にはいくつかの要因がある。.

ファイバー界面のエアギャップ

リターンロス-ファイバーインターフェースのエアギャップ図

2つのファイバー端面が完全に物理的に接触していない場合、微小な空隙でも強い反射を引き起こす可能性がある。ガラスと空気の境界では、光の一部が前方に進む代わりに後方に反射される。.

これは高リターンロスの最も一般的な原因のひとつで、挿入損失の増加とともに現れることが多い。.

端面の品質と表面損傷

ファイバー端面の傷、くぼみ、不均一な研磨は、光を予測できない方向に散乱させます。散乱光の一部は、光源に向かって直接反射します。.

肉眼では問題なく見えるコネクターでも、ファイバー検査スコープの下で見ると大きな反射が生じることがあります。.

コネクター・タイプと端面形状

UPC APC PC

コネクタの端面の形状は、リターンロスに直接影響する。.

PCコネクターとUPCコネクターは、平らな面またはわずかに湾曲した面に依存しているため、同じ経路で光を反射する可能性があります。一方、APCコネクターは、反射光をファイバーコアから遠ざける小さな角度のポリッシュを導入しています。.

このため、APCコネクターは、反射を厳しく制御しなければならない用途で広く使用されている。.

汚染：大きな影響を及ぼす小さな問題

コネクタ端面のほこり、油、残留物は、リターンロスを劇的に増加させます。実際、リターン・ロスはしばしば 挿入損失よりも汚染に敏感.

反射光は順方向電力を著しく低下させないため、リンクは劣悪なリターンロスに悩まされながらも挿入損失テストには合格する可能性があるが、トランスミッターは不安定になる。.

リターン・ロスが多くの人の予想以上に重要な理由

後方反射光は信号品質を低下させるだけではありません。レーザーベースのシステムでは、光源そのものに直接干渉する可能性がある。.

反射光がレーザーに再入射すると、それが原因となることがある：

  • ノイズと信号変動の増加
  • レーザーの不安定性と波長ドリフト
  • デジタル・システムにおけるビット・エラー・レートの向上

これらの効果は特に顕著である：

  • 高速データセンター・リンク
  • PONとFTTHネットワーク
  • CATVなどのアナログ光システム

多くの場合、“動作している ”ように見えるネットワークでも、リターンロスが適切に対処されなかったために、断続的な問題が発生することがある。.

実際のリターンロス測定

リターンロスは通常、OTDRや専用の光リターンロス（ORL）メーターなどの機器を用いて測定される。これらのツールは、発射された光のどれだけが光源に向かって反射されるかを評価します。.

リターンロスの基本式は以下の通り：

RL（dB）＝-10×log₁₀（プリフレクテッド／ピン）

よく初心者を混乱させることがある： リターンロスの値が大きいほど、性能が優れていることを示す. .これは挿入損失とは逆で、値が小さいほど良い。.

リターンロスが高いということは、反射電力が少なく、光リンクがクリーンであることを意味する。.

良い」リターンロスとは？

許容可能なリターン・ロス値は、ファイバーのタイプ、コネクターの設計、およびアプリケーションの要件によって異なります。.

シングルモード・システムは一般に、伝送距離が長く、光源の感度が高いため、マルチモード・システムよりも反射を厳しく制御する必要がある。この区別が初めての方は, 光ファイバー： シングルモードとマルチモード - その違いは？ は有用な入門書である。.

一般的な傾向として：

  • APCコネクターは最高のリターンロス性能を提供します。
  • UPCコネクターは標準的なPCコネクターよりも性能が高い
  • FTTHのようなアプリケーションでは、反射を最小限に抑えるためにAPCを指定することが多い。

また、APCとUPCについて質問がある場合は、この記事が役に立つかもしれない： 光ファイバーAPC vs UPC - 本当の違いは？

MPOやMTP接続のようなマルチファイバー環境では、アライメントの複雑さや端面のばらつきにより、すべてのファイバーで一貫したリターンロスを維持することがより困難になります。.

現場でのヒント実際の設置におけるリターンロスの低減

経験豊富な技術者は、いくつかの実践的なルールに従う傾向がある。.

クリーニングが第一です。コネクタや部品に欠陥があると判断する前に、両端面をリントフリー・ワイパーやファイバー・クリーニング・ペンを使って徹底的にクリーニングしてください。.

クリーニングの次は検査です。目視検査は、洗浄だけでは修復できない傷や欠け、汚れを特定するのに役立つ。.

最後に、コネクタの選択が重要である。反射の影響を受けやすいシステムでAPCコネクタを使用すると、いくらトラブルシューティングを行っても解決できない問題が、後になって解決することがよくあります。.

これらの手順は単純に見えるかもしれないが、現場で遭遇するリターンロスの問題の大部分を防ぐことができる。.

閉会の辞

リターン・ロスとは、前方に進まない光に何が起こるかを説明するもので、多くのシステムにおいて、後方に進む光はレシーバーに到達するパワーと同じくらい重要である。.

挿入損失とリターン・ロスを合わせると、光ファイバー・リンクの品質をより完全に把握することができます。一方は、途中で失われる信号の量を示し、もう一方は、反射して戻ってくる信号の量を示します。.

この両方を理解することで、エンジニアと設置業者は、機能的であるだけでなく、安定した信頼性の高い、高速運用に対応したファイバー・ネットワークを構築することができます。.

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