なぜそのコネクタは緑色なのですか?なぜ青色のPCコネクタと併用できないのですか?
光ファイバー工学および光通信システムにおいて、コネクタのフェルールまたはハウジングのカラーコーディングおよびフェルールの研磨プロセスには、厳密な物理的定義と国際規格(TIA/EIA-568など)があります。ご質問に対する背後にある物理的メカニズムと工学的原理は以下の通りです。
1. なぜコネクタは緑色なのですか?
光ファイバーコネクタの色は装飾ではなく、現場でフェルールの研磨タイプを直感的に区別するために使用されます。
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緑(Green)はAPC(Angled Physical Contact、傾斜物理接触) を表します。
- セラミックフェルールは、通常、約 8^\circ の傾斜角を持つ微小な円弧面に研磨されています。
- その主な光学的作用は、反射光の方向を制御することです。光波がファイバーコアと空気または媒体の界面でフレネル反射を起こすとき、8^\circ の傾斜角度は、反射光をファイバーコアの開口数(NA)よりも大きな角度で偏向させ、直接クラッドに屈折させて減衰させます。これにより、ファイバーコアを逆方向に光源へ戻ることを防ぎます。
- APCコネクタは通常、非常に高いリターンロス(Return Loss、通常 \ge 60\ \text{dB} )を提供するため、高精度光ファイバーセンシング(FBG光ファイバーグレーティングの復調など)、高出力レーザ伝送、および広帯域通信で広く使用されています。
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青(Blue)はPC / UPC(Physical Contact / Ultra Physical Contact、物理接触/超物理接触) を表します。
- セラミックフェルールはマイクロ球面研磨されており、その端面の法線はファイバー軸と平行です(軸方向角度は 0^\circ )。
- 両端面が接続されると、直接密接に接触します。UPCのリターンロスも約 \ge 50\ \text{dB} に達しますが、垂直方向のわずかな軸方向の反射は完全には排除されていません。
したがって、国際規格では、シングルモードのAPCは一律に緑色、PC/UPCは一律に青色と定義されており、エンジニアが肉眼で瞬時に識別できるようにしています。
2. なぜ緑色のAPCコネクタは青色のPC/UPCコネクタと絶対に混用してはいけないのですか?
緑色(APC)コネクタと青色(PC/UPC)コネクタをアダプタ(フランジ)で直接接続すると、機械的物理的および光学性能の両方の側面で深刻な結果をもたらします。
1. 物理層における不可逆的な損傷(端面破損/傷)
- 応力幾何学的不一致:光ファイバーコネクタは、内部スプリングによって軸方向の圧縮力を提供し、2本のファイバーコアの密接な接触を保証します。APCは 8^\circ の傾斜面、PCは 0^\circ のわずかに凸状の平面です。
- 局所的な点応力集中:両者を無理にねじって接続すると、幾何学的角度の不一致により、端面は平らに接触できず、APCの先端とPCの特定の点との間で点対点の剛体衝突と圧迫が発生します。
- 恒久的損傷:マイクロメートル級(シングルモードファイバーコアの直径は約 9\ \mu\text{m} )のファイバー端面とセラミックフェルールは、非常に高い集中点応力下で、微小な亀裂、重度の傷、あるいは端面の剥離・破損を容易に引き起こし、両方のコネクタフェルールを永久に損傷させます。
2. 光伝送性能の急激な悪化
- 挿入損失(Insertion Loss)の急増:角度の差により、コアを整列・一致させることができず、界面に微小な楔形の空気層(Air Gap)と光軸角度のずれが生じ、光パワーが大きく拡散し、数デシベル( \text{dB} )以上の大きな光減衰を引き起こします。
- リターンロス(Return Loss)の崩壊:傾斜面と平坦面のずれが空気反射界面を形成し、APCが軸方向反射を排除する幾何学的屈折の利点を活かせず、強いフレネル後方反射を引き起こします。これにより、戻り光が広帯域光源、レーザー、または復調モジュールに直接跳ね返り、光源のジッター、信号対雑音比の低下、およびFBG復調波形の歪みを引き起こします。
3. 関連標準製品の参考
大成永盛 (OFSCN®) が提供するシングルモードパッチコードおよびコネクタ製品は、上記のフェルール幾何学仕様とカラーコード管理に厳密に従っています。
工学的指針:あらゆるテスト、パッチコード配線、および復調器接続において、フェルールタイプの一貫性を保つ必要があります(APCはAPCのみに接続、PC/UPCはPC/UPCのみに接続)。システム内でフェルールタイプを変換する必要がある場合は、正規の専用変換パッチコード(FC/APCからFC/PCへのパッチコードなど)を使用し、通常のフランジで直接接続して混用しないでください。

