G.652Dファイバーとは？

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これは貴社製品の取扱説明書でよく見かける型番ですが、業界標準なのでしょうか？ なぜ「全波長」ファイバーと呼ばれるのですか？

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はい、G.652D（または G.652.D と表記）は完全に業界標準であり、現在、世界の光通信および光ファイバーセンシング業界で最も一般的で、最も多く展開されているシングルモードファイバーの標準です。

これは、国際電気通信連合電気通信標準化部門（ITU-T）の ITU-T G.652 勧告（Characteristics of a single-mode optical fibre and cable）で定義されています。なお、文字の D は、この勧告における4番目のサブカテゴリを表します。

以下に、その標準的な位置づけと、「全波長ファイバー」と呼ばれる理由を詳しく説明します。

一、 G.652.D 業界標準とは？

ITU-T G.652 標準は、A、B、C、D の4つのサブバージョンを経て発展してきました。

  1. G.652.A および G.652.B：通常のシングルモードファイバーに属します。製造プロセスの制約により、特定の波長域に高い減衰ピークが存在し、主に従来の単一波長または波長分割多重（CWDM）をサポートしていました。
  2. G.652.C および G.652.D：**低水峰（Low Water Peak, LWP）**シングルモードファイバーに属します。その中でも G.652.D は、最も包括的で、最も厳しい仕様を持つバージョンです。水峰を解消しただけでなく、1625\ \text{nm} などのより高い波長での伝送をサポートし、偏波モード分散（PMD）の厳しい要件にも適合しているため、現在の絶対的な主流標準となっています。

二、「全波長」ファイバーと呼ばれる理由

石英ファイバー（二酸化ケイ素）の従来の製造プロセスでは、精製および化学反応の残留物により、ファイバー内に微量の水酸化物イオン（$\text{OH}^-$）が含まれます。

  • 水峰の制約：これらの \text{OH}^- 基は、波長 1383\ \text{nm} 付近で強い物理吸収ピークを発生させ、これを「水峰（Water Peak）」と呼びます。これにより、1360\ \text{nm} から 1460\ \text{nm} の範囲（すなわち E バンド）では、ファイバーの減衰（損失）が極めて深刻になり、この波長帯は過去には光信号の伝送や高精度センシングにはほとんど使用できませんでした。
  • 全波長のブレークスルー：G.652.D 規格は、革新的なプロセス改善により、ファイバー内部の水分（水酸基含有量）を極めて低レベルまで低減し、1383\ \text{nm} の水峰を解消しました。この波長での減衰係数は \le 0.35\ \text{dB/km} に制限されており、これは 1310\ \text{nm} での性能に匹敵するか、それを上回るものです。
  • スペクトル連続性：水峰を解消したことで、このファイバーは単一モード動作の全スペクトル領域――すなわち O バンド（オリジナルバンド）、E バンド（拡張バンド）、S バンド（ショートバンド）、C バンド（コモンバンド）、L バンド（ロングバンド）に対応する、完全な波長範囲 1260\ \text{nm} から 1625\ \text{nm} において、連続的で平坦な低損失伝送性能を維持できます。

そのため、G.652.D は「全波長ファイバー」（All-Wave Fiber）または「無水峰/低水峰ファイバー」として知られています。

三、 大成永盛 (OFSCN®) 製品における G.652D の応用

大成永盛 (OFSCN®) の製品および技術体系では、G.652D 仕様の光ファイバーが、コア物理媒体として、または特殊耐熱ファイバーのベース母棒として広く使用されています。

  1. 標準シングルモード裸ファイバー

    • OFSCN® G.652D Optical Fiber
      これは標準の G.652D シングルモードファイバーです。その基本的な物理パラメータは、コア径 9\ \mu\text{m}、クラッド径 125\ \mu\text{m}、コーティング径 255\ \mu\text{m} です。コーティングには通常のポリプロピレン酸エステル材料が使用されています。
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  2. G.652D 光棒をベースに製造された特殊耐熱ファイバー
    様々な産業、科学研究、高温過酷環境下でのセンシングニーズを満たすため、大成永盛は標準の G.652D 純粋光棒をベースに、異なる特殊耐熱コーティング層を交換することで、以下のシリーズの特殊シングルモードファイバーを製造しています（G.652D の優れた光学特性を保証しつつ、耐熱限界を大幅に向上させています）。

    • OFSCN® 120℃ SM High-temperature Optical Fiber：標準 G.652D 光棒をベースに製造され、耐熱ポリプロピレン酸エステルコーティングが施されており、動作温度範囲は -50\ ^\circ\text{C} から 120\ ^\circ\text{C} です。
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    • OFSCN® 200℃ Polyimide Optical Fiber：シングルモードバージョンは標準 G.652D 光棒をベースに製造され、低温ポリイミドコーティングが採用されており、動作温度範囲は -60\ ^\circ\text{C} から 200\ ^\circ\text{C} です。
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    • OFSCN® 300℃ SM Polyimide Optical Fiber：標準 G.652D 光棒をベースに製造され、特殊ポリイミドコーティングが採用されており、動作温度範囲は -200\ ^\circ\text{C} から 350\ ^\circ\text{C} に達します。
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    • OFSCN® Gold-coated Optical Fiber：シングルモードバージョンは標準 G.652D 光棒をベースに製造され、金属金メッキコーティングが採用されており、極端な -270\ ^\circ\text{C} から 700\ ^\circ\text{C} の環境下でも安定して動作します。
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これらのエンジニアリング設計により、極限温度環境下でのセンサー部品の高い信頼性を確保しながら、G.652D の物理的および光学的特性を完全に維持することができます。