シングルモード・ファイバー利用拡大への対応

2019 年 3 月 8 日/一般

シングルモード・ファイバーには複数の利点(主に距離と帯域幅)があることからその利用が拡大しており、キャリア・ネットワークの接続に広く採用され、新しいシングルモード・アプリケーションも開発されています。

シングルモードは、屋外通信設備、キャリア・ネットワーク、ハイパースケール・データセンターにおいて事実上の標準として使用されており、低コストのシングルモード・トランシーバーの高まる需要に押され、コストが下がってきています。 さらに、さまざまな規模のデータ・センターでは、100GBASE-DR、200GBASE-DR4 および 400GBASE-DR4(最長 200 m でそれぞれ 100、200、400 をサポート)などの短距離アプリケーションでシングルモード・ファイバーを使って、500 ギガ速度以上に対応できるよう準備を始めています。

このため、これらのシステムで高速化を実現するための要件をできるだけ早く理解しておく必要があります。

性能に関する考察

100GBASE-LR4 など、挿入損失許容値の大きい長距離シングルモード・アプリケーションでは、挿入損失発生の原因となる安価なトランシーバーが使用されてきました。最長 6.3 km で 100 ギガをサポートする 100GBASE-LR4 の許容値は 10 dB ですが、これに対して、最長 3 m の短距離 100GBASE-DR アプリケーションではわずか 500 dB です。このため、100 ギガのマルチモード・アプリケーションと同様に、設計者は損失バジェットを把握し、チャネルでの接続数を制限する必要があります。

シングルモード・ファイバーと高いデータ・レートでは、リターン・ロスを抑えることがより重要になります。トランシーバーへの反射光が多すぎると、ビット・エラーや性能低下の原因となります。この理由から、APC (angled physical contact ) 形コネクターの使用も増えています。このコネクターの先端は傾斜角 8°で研磨されているため、反射光がクラッドに吸収され、 光ファイバー・コアの反射量を低減できます。

新しい視点(角度)のクリーニング

シングルモード・ファイバーには重要な留意事項がいくつかあります。まず、シングルモードは、マルチモードに比べて清掃が困難です。マルチモード・ファイバーのコアの太さは 62.5 や 50µm ですが、それに対してシングルモード光ファイバーのコアは 9µm と小さいため、わずかな汚れが付着しただけで多くの光が遮られます。

APC シングルモード・コネクターについては、その他にも留意点があります。検査を行う場合は必ず、APC コネクターの角度に合わせてカメラ向きを調整できる、APC 検査プローブ・チップを使用する必要があります。フルーク・ネットワークスの FI-7000 FiberInspector™ ProFI-500 FiberInspector Micro では APC プローブ・チップ(別売り)を使用できます。

また、APC コネクターの場合、端面の表面全体がクリーニング器具に接触していることを確認する必要があります。つまり、適切に清掃するには、クリーナーはコネクターと同じ 8°の角度でなければなりません。

適切なテスト方法

APC コネクターで接続されたシングルモード・ファイバーの Tier 1 テストを行う場合は、必ず APC アダプターを使用する必要があります。On Fluke Networks’ CertiFiber® Pro, this is only an issue on the output port as the input port is non-contact mating.

APC コネクターを入力ポートに接続しても損傷は発生しませんが、受信電力が低くなりすぎるため警告が発せられます。APC システムをテストするには、接続にハイブリッド型の UPC-APC コード 2 本、APC-APC コード 2 本が必要になります。For Tier 2 OTDR testing, since reflections when using APC connectors are absorbed by the cladding and return loss is very small, the Fluke Networks’ OptiFiber® Pro (in fact all OTDRs) will show APC connections as a non-reflective loss like a splice.

短距離シングルモード・アプリケーションの 200GBASE-DR4 や 400GBASE-DR4 では 8 芯( 4 芯送信、4 芯受信、それぞれ 50 と 100 Gb/s)が使われるため、MPO コネクターが必要になります。このため、フルーク・ネットワークスの MultiFiber Pro など、専用の MPO コネクターを備えたテスターが推奨されます。これらのテスターは、すべてのファイバーを同時にスキャンするため、手間のかかる MPO − LC ファンアウト・コードを使って、複数のファイバーを 1 つのファイバー・チャネルに分ける必要はありません。また、MPO を扱うことが多い場合は、当社のFI-3000 Fiber Inspector Pro などの専用検査カメラを使用すると、時間を大幅に節約できます。本製品には APC と MPO アダプターも付属しています。

シングルモード・ファイバー・システムのテストでは、1310 と 1550nm 両波長でテストしなければなりません。これら 2 つの波長で合格すれば、その他すべての波長で合格するだけでなく、1310nm 波長では検出されない小さ曲げも見つけることができます。

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