「光ファイバーの幾何学的寸法」とは何ですか?

125/250とはどういう意味ですか?これはすべての光ファイバーに共通のサイズですか?

光学工学および光ファイバー通信において、「125/250」 は、光ファイバーの最も基本的な幾何学的寸法指標を指し、単位はマイクロメートル($\mu\text{m}$)です。


1. 「125/250」の物理的意味

標準的な光ファイバーは、内側から順にコア(Core)クラッド(Cladding)、**コーティング(Coating)**の3層の同心円柱で構成されています。

  • 「125」:光ファイバーのクラッド外径125\ \mu\text{m} であることを指します。クラッドは光信号をコア内に閉じ込める全反射の鍵となる物理的境界であり、通常は高純度の二酸化ケイ素ガラス製です。
  • 「250」:光ファイバーの最も外側のコーティング外径250\ \mu\text{m} であることを指します(実際の工場出荷値では通常 245\ \mu\text{m} から 255\ \mu\text{m} の範囲)。コーティング(通常はポリプロピレン系材料)は、主に機械的保護を提供し、内部の二酸化ケイ素ガラスクラッドが微細な傷、湿気による侵食、または曲げ応力による損傷を受けるのを防ぎます。

完全な幾何学的パラメータ記述では、通常コア径も組み合わされます。例えば:

  • **シングルモードファイバー(SM)**は通常 9/125/250 と表示され、コア径は約 9\ \mu\text{m} です。
  • **マルチモードファイバー(MM)**は通常 50/125/250 または 62.5/125/250 と表示され、コア径はそれぞれ 50\ \mu\text{m} または 62.5\ \mu\text{m} です。

2. これは全ての光ファイバーに共通する寸法ですか?

いいえ。

125/250\ \mu\text{m} は、電気通信およびネットワーク通信(標準のG.652D、G.657シングルモードファイバーなど)で最も一般的で広く普及している業界標準サイズですが、**特殊光ファイバー(Specialty Optical Fiber)**や、センサー、高出力レーザー伝送、航空宇宙などの応用分野では、光ファイバーの幾何学的寸法は大きく変化します:

(1)細径光ファイバー(Small Diameter Fiber)

設置スペースが極めて限られている、または超小曲げ半径が必要な小型センサーのシナリオでは、クラッドとコーティングがより小さい細径光ファイバーが使用されます。例えば:

  • 80/100 サイズ:クラッド径が 80\ \mu\text{m} 、コーティング径が 100\ \mu\text{m} のみ。

(2)特殊コーティング光ファイバー(高温、金属コーティングなど)

耐熱性やひずみ伝達効率の向上が必要なセンサーファイバーの場合、コーティング材料は厚手のポリプロピレン系ではなく、極薄のポリイミド(Polyimide)や金属(金 Gold)などが採用されます。これにより、コーティング外径が著しく小さくなります:

  • 125/155 サイズ:クラッドは標準の 125\ \mu\text{m} ですが、コーティング径は 155\ \mu\text{m} に縮小されています。

(3)大芯径光ファイバー(Large Core Fiber)

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