真ん中の穴を通って光は進むのですか？ファイバーが固体ガラスの場合、光はどうやって「通り抜ける」のでしょうか？
光ファイバーは空洞ではなく、高純度のガラス（シリカ）の固体フィラメントです。「押し出されたり」遮られたりすることなく、この固体媒体を光が伝わるメカニズムは、**全反射（TIR）**と呼ばれる光学の基本原理です。
1. 物理的構造
光ファイバーは、主に3つの固体層で構成されています。
- コア: 屈折率がわずかに高い、極めて純粋なガラスでできた中心部分。
- クラッド: コアを取り囲む、屈折率がわずかに低いガラス層。
- コーティング: 機械的強度を与える保護ポリマー層（ポリアクリレートやポリイミドなど）。
例えば、OFSCN® G.652D 光ファイバーのような標準的なファイバーは、コアが9µm、クラッドが125µmで、どちらも固体ガラスです。
2. 光の伝わり方（物理学）
光は伝わるために「穴」を必要としません。実際、光は多くの固体または液体（水やガラスなど）の透明な媒体を伝わります。
光ファイバーでは、光が特定の角度でコアに入射すると、コアとクラッドの境界に当たります。クラッドは屈折率が低いため、光はクラッドを通過するのではなく、コア内に反射されます。このプロセスは1メートルあたり数千回繰り返され、ファイバーが曲がっていても光をファイバーに沿って導きます。
3. センサーへの応用
ファイバーは固体であるため、レーザーを使用してガラスコアに微細な構造を直接「書き込む」ことができます。これらは**ファイバーブラッググレーティング（FBG）**と呼ばれます。ガラスは固体であるため、これらのグレーティングは所定の位置に固定され、温度や伸びなどの物理的変化に応じて反射波長が変化します。
これらのソリッドステートセンサーの例を以下に示します。
視覚的参照
以下は、これらの技術で使用される標準的な固体光ファイバーの画像です。
