光ファイバー通信では、光は極細のガラス繊維（時には人間の髪の毛よりも細い）を通り、光速でデータを伝送する。しかし、この高度な技術でさえ、単純な曲がりには弱い。光ファイバーケーブルが急激に曲げられると、信号損失が増大し、極端な場合にはファイバー自体が破損することもある。

そこで 光ファイバー曲げ半径 このパラメータは、過度の信号減衰や物理的な損傷を引き起こすことなく、ファイバーケーブルをどの程度きつく曲げることができるかを決定する重要なパラメータです。この概念を理解することは、データセンターからFTTH（Fiber to the Home）ネットワークまで、あらゆるものにおいて長期的な信頼性を確保するのに役立ちます。

光ファイバー曲げ半径コンプリートガイド

目次

光ファイバーケーブルの曲げ半径とは？

について 最小曲げ半径 は、許容できない光損失や損傷を受けることなく、ファイバーやケーブルを曲げることができる最小半径です。簡単に言うと 光ファイバーケーブルをどこまで安全に曲げることができるか。

光はファイバーの コア ケーブルは、正確な角度で内部を反射することで、光を反射します。ケーブルが設計限界を超えて曲げられると、反射角度が変化し、光の一部がコアからクラッドに逃げ込む。 曲げ損失.曲げがきついほど、ロスは大きくなる。

カーブした高速道路を走る車のようなものだ：

  • について ワイドカーブ交通はスムーズに流れている。
  • について 急カーブ車によっては横滑りする。

最小曲げ半径：その本当の意味とは？

光ファイバー曲げ半径の説明

ファイバーのスペックにはよくこんなことが書かれている：

最小曲げ半径（光ファイバー）：10 mm

最小曲げ半径曲げ半径（ファイバーケーブル）：20/10D（ダイナミック/スタティック）

しかし、この数字は実際には何を意味するのだろうか？

それを分解してみよう：

  • 光ファイバー を指す。 裸のガラス繊維 コーティングや装甲が施される前の細い素線。裸のシングルモード・ファイバーは通常 最小曲げ半径10mm前後.つまり、半径10mm、つまりペンのキャップほどの大きさよりもきついカーブに曲げてはならない。
  • ファイバーケーブル他方、複数の繊維ストランドに加え、保護コーティング、強度部材、ジャケットが含まれる。このような構造が加わるため、最小曲げ半径は通常 ケーブル径（D） より大きい。

    例えば、こうだ：
    静的曲げ半径（10D） は、ケーブルが設置され、そのままの状態（例えば、パネル内に巻かれた状態）で放置される場合に適用される。
    ダイナミック曲げ半径（20D） ケーブルが引っ張られたり、移動させられたりする場合は、設置時に適用される。

つまり、直径3mmのケーブルの場合 最小静的曲げ半径 であろう。 30 mmそして 最小曲げ半径 であろう。 60 mm.

言い換えれば、「最小曲げ半径」と表示されたメーカーの仕様書を見た場合、それはほとんどの場合、「最小曲げ半径」のことを指している。 ファイバーケーブル裸の光ファイバーではない。

ファイバー・パッチコードはどこまで曲げられるか？

のような実用的なアプリケーションの場合 光ファイバーパッチコードほとんどの標準ケーブルには 最小曲げ半径約30mm（3cm）.これより狭いと、信号が劣化したり、ファイバーが永久に損傷する危険性がある。

しかし、以下のような高級メーカーのハイエンド・パッチコードは、そのようなコードに対応していない。 コーニング, コムスコープそして オブジェクト指向 使用 曲げに弱い繊維 (BIF）。これらの特別な設計は、以下のようなきつい曲げにも耐えることができます。 10-15 mmそのため、狭いスペースや屋内配線、データセンター環境に最適です。

しかし、そのトレードオフはコストである。 2～3倍高い 標準的な製品よりも優れています。必ずしもすべての設置に必要というわけではありませんが、スペースと信号品質の両方が最優先されるパフォーマンス・クリティカルなネットワークには最適な選択肢です。

曲げ半径が重要な理由

光ファイバー fa apc ケーブル phtot

小さな湾曲であっても、光学性能に大きな影響を与える可能性があります。ファイバーが最小半径を超えて曲げられると、光信号の一部が逃げてしまい、その結果、光ファイバーの性能は高くなります。 減衰 (信号損失）。また、繰り返しの曲げや過度の曲げは、時間の経過とともに、次のような問題を引き起こす可能性があります。 マイクロクラック ファイバーの寿命と信頼性を低下させる。

要するに、適切な曲げ半径を維持することで、確実なのだ：

  • 安定した信号伝送 - 電力損失と反射を最小限に抑える。
  • ケーブルの長寿命化 - ガラスコアの応力と疲労を防ぐ。
  • メンテナンスコストの削減 - 故障も交換も少ない。

速度が遅い」「接続が途切れる」と思われるネットワークの問題の多くは、実はファイバー・ケーブルが壁のプレートの裏側やラックの内部、あるいは設置中にきつく曲げられていることが原因です。

光ファイバーの曲げ半径に影響する要因

すべての光ファイバー・ケーブルが同じように作られているわけではなく、曲げ半径も同じではありません。ファイバーが信号を失ったり、損傷を受けたりする前に、どの程度強く曲げることができるかは、いくつかの要因によって決まります。これらの要因を理解することで、エンジニアはそれぞれの環境に適したケーブルを選択することができます。

1.ファイバータイプ

シングルモード・ファイバー（SMF）は一般にコアが小さく、マルチモード・ファイバー（MMF）に比べて屈曲に敏感です。光が非常に狭い経路を通るため、SMFの急激な屈曲は大きな電力漏れを引き起こす可能性があります。対照的に、MMFはコアが広く、ややきつい曲げにも耐えることができますが、どちらも慎重な取り扱いが必要です。

2.ケーブルの構造

光ファイバー・ケーブルの全体的な設計は、その曲げ性能に大きな役割を果たします。

  • チューブケーブルの緩み (屋外用として一般的なもの）は、ゲル入りチューブの中に繊維が入っており、柔軟性はあるが、曲げ半径を大きくする必要がある。
  • タイト・バッファ・ケーブル (屋内で使用）曲げ半径を小さくでき、狭い場所でも扱いやすい。
  • 装甲ケーブル スチールテープやコルゲートアーマーは剛性が高く、曲げ半径が大きい。

ジャケット、強度メンバー、バッファーなどの各層が剛性を加えるため、完全に組み立てられたケーブルの曲げ半径は、裸のファイバーよりも常に大きくなります。

3.温度と環境

温度変動は素材を膨張または収縮させ、柔軟性を変化させます。極端な低温環境ではケーブルが脆くなり、微小曲げのリスクが高まります。高温環境では、材料が軟化するため、一時的に曲げがきつくなりますが、長期的な応力も増加します。

4.設置方法

ケーブルの敷設方法は、多くの場合、最大の変数である。

  • 狭いコーナーでケーブルを引っ張る、
  • コンジットに詰め込みすぎ、
  • 不適切なリールやケーブル・タイを使用すると、曲げ半径を超え、永久的な微小曲げ損失が発生する可能性があります。

メーカーのガイドラインに従い、ファイバーに優しい配線アクセサリー（半径の広い配線管やベンド・リミッターなど）を使用することが、信号の完全性を維持するための鍵となります。

曲げ損失の種類

光ファイバーの曲げ損失は、一般的に2つのタイプに分類される： マクロ曲げ そして マイクロベンディング.

マクロベンディング

マクロベンディングは、ファイバーが最小曲げ半径を超えて目に見える大きなカーブを描くように曲がった場合に発生します。このタイプの損失は、影響を受けた部分が物理的に曲がって見えることが多いため、比較的簡単に特定できます。コアから逃げる光は、レシーバーで測定可能なパワーの低下として現れます。

マクロベンディングが起こる可能性はある：

  • 鋭利な角を避けてケーブルを配線する、
  • パッチコードをきつく巻きすぎる、
  • ファイバーを狭い導管に押し込む。

マイクロベンディング

マイクロベンディングはもっと小さなスケールで起こります。多くの場合、不均一な圧力、不適切なジャケット圧縮、または乱暴な取り扱いによって引き起こされるファイバー形状の微細な歪みです。小さな変形でさえ、光を散乱させ、減衰を増加させます。

マイクロベンディングのロスは、目視では検出しにくい。ケーブルが断線することはありませんが、時間の経過とともに信号品質を劣化させ、断続的なネットワークエラーを引き起こす可能性があります。テストツール OTDR (光時間領域反射率計) は、このような隠れた損失を特定するためによく使われる。

曲げ損失の試験と測定

光ファイバーケーブル試験機

画像出典 バウドコム

光ファイバー曲げ性能のテストは、システムが設計基準とリンク予算要件を満たしていることを保証します。最も一般的な方法は以下のとおりです：

  1. パワーメーターと光源 - ケーブルを曲げる前と曲げた後の挿入損失を測定する。損失の増加は、曲げの影響を示します。
  2. OTDRテスト - 光のパルスをファイバーに送り、反射と後方散乱を測定。鋭い屈曲部や損傷部は、OTDR トレース上のスパイクとして表示されます。
  3. ビジュアル・フォルト・ロケーター（VFL） - 短いファイバー・ランのマクロベンドや断線を視覚的に識別するために使用される赤色レーザー。

試験の際、技術者はしばしば「曲げ試験」の手順に従います。特定の直径のマンドレルにファイバーを巻き付け、定格曲げ半径に準拠していることを確認します。

曲げ損じを防ぐためのベストプラクティス

適切な設置および取り扱いにより、曲げに関連する問題のほとんどを排除することができます。経験豊富なファイバー・エンジニアが実践しているベスト・プラクティスをいくつかご紹介します：

  • 最小曲げ半径を尊重する たとえ一時的であっても、それを超えないこと。
  • タイトな90°ターンは避ける ケーブルを配線するとき緩やかなカーブやファイバーガイドを使用する。
  • 締めすぎないこと ケーブルタイまたはクランプ。プラスチックのジップタイではなく、ベルクロストラップを使用してください。
  • スペアループを広く保つ 余分なケーブルを巻くときは、決して無理に束ねないでください。
  • コネクタの検査 取り付けの際、ストレスやねじれがないか確認すること。
  • 曲げに弱いファイバーを使う 限られたスペースや複数のコーナーに設置する場合。

ケーブル管理の小さな改善でも、長期的なネットワークの信頼性を大きく向上させることができる。

曲げに鈍感なファイバーの役割

現代のファイバー・ネットワークは、多くの場合 曲げ不感性ファイバー（BIF） - 特に、マンションやオフィス、データセンターなど、スペースが限られている環境ではなおさらだ。

曲げに弱いファイバーは、改良されたクラッド層を含む特殊な光学設計を採用しています。この構造により、ファイバーが急激に曲げられた場合でも、光をコア内に閉じ込めることができます。その結果、信号損失は最小限にとどまり、設置はより簡単で安全になります。

これらの繊維は、次のような用途に広く使用されている。 FTTH（ファイバー・ツー・ザ・ホーム）, FTTB（ファイバー・ツー・ザ・ビル）そして データセンター相互接続 ケーブルが小さなトレイやラックを移動しなければならない場所。

で インフェン・コミュニケーション私たちは 曲げに強い光ファイバー、パッチコード、ピッグテール当社の工場では、精密製造により、すべてのファイバー製品において、低挿入損失、低リターンロス、優れた耐久性を実現しています。当社の工場での精密製造により、すべてのファイバー製品において、低挿入損失、高リターンロス、優れた耐久性を実現しています。

よくある質問光ファイバーの曲げ半径

光ファイバー・ケーブルを強く曲げすぎるとどうなりますか？

最小曲げ半径を超えてケーブルを曲げると、コアから光が漏れ、減衰が大きくなり、ファイバーを損傷する可能性があります。

ほとんどの標準的なファイバー・パッチコードは、最小曲げ半径が 約30mmしかし、曲げに鈍感なモデルであれば、次のようになる。 10-15 mm.

静的曲げ半径は、設置後、ケーブルが静止しているときに適用される。動的な曲げ半径は、ケーブルが引っ張られたり、ねじられたり、巻かれたりしているときに適用されます。

はい。極端な寒さはケーブルを硬くし、亀裂を生じやすくします。特定の環境については、常にメーカーのガイドラインに従ってください。

シングルモード・ファイバーは一般に、マルチモード・ファイバーよりも大きな曲げ半径が要求されます。曲げに鈍感なバージョンは、特に厳しいカーブに対応するように設計されています。

まとめ

について 光ファイバー曲げ半径 は、ネットワーク・パフォーマンスにおいて最も重要でありながら、過小評価されがちな要因のひとつです。電気通信のバックボーン、FTTHの展開、またはコンパクトなデータセンターのいずれにおいても、曲げ半径の制限を尊重することで、信頼性の高い、長持ちする接続が保証されます。

覚えておいてほしい：

  • 曲げがきつすぎると、損失や反射が大きくなり、ファイバーに永久的な損傷を与えることさえあります。
  • 設置のベストプラクティスに従い、曲がりに弱いファイバーを使用することで、問題を大幅に減らすことができます。

で インフェン・コミュニケーション私たちは、機械的精度と光学性能の重要性を理解しています。そのため 光ファイバーパッチコード、曲げに弱いケーブル、アダプタ、コネクタ はすべて、厳しいルーティング条件下でも、低信号損失と高信頼性を維持できるように設計されています。製造からテストに至るまで、細部に至るまで、お客様のネットワークが強固で安定し、将来に備えていることを保証します。