ニュース - 2025年のマルチモード光ファイバーケーブルとシングルモード光ファイバーの比較

光ファイバーケーブルは、比類のない速度と信頼性を実現し、データ伝送に革命をもたらしました。マルチモード光ファイバーケーブルとシングルモード光ファイバーケーブルは、それぞれ独自の特性を持つ2つの主要なタイプとして際立っています。マルチモード光ファイバーケーブルコアサイズが50μmから62.5μmのものは、近距離通信をサポートします。逆に、シングルモード光ファイバーケーブルコア径が8～9μmのケーブルは長距離用途に優れています。これらの違いにより、各ケーブルタイプは以下のような特定の用途に適しています。空中光ファイバーケーブル施設または通信用光ファイバーケーブルネットワークでは、距離、帯域幅、コストなどの要素が重要な役割を果たします。

マルチモードファイバー短距離に適しています。コストが安く、ローカルネットワークやデータセンターに最適です。
シングルモードファイバー長距離に適しています。80キロメートル以上離れた場所でも、信号ロスをほとんどなく、大量のデータを送信できます。
最適な光ファイバーを選ぶには、距離、データ使用量、コストを考慮してください。用途に最適なものをお選びください。

マルチモードおよびシングルモード光ファイバーケーブルについて

マルチモード光ファイバーケーブルとは何ですか?

A マルチモード光ファイバーケーブル短距離データ伝送用に設計されています。コア径が大きく（通常50～62.5ミクロン）、複数の光線を同時に伝播させることができます。この特性により、短距離ではより高いデータレートが得られますが、モード分散が発生し、長距離では信号品質が低下する可能性があります。

マルチモード光ファイバーは、OM1、OM2、OM3、OM4など、異なるタイプに分類され、それぞれ異なるレベルのパフォーマンスを提供します。例えば、

OM1コア径62.5ミクロンの標準マルチモードファイバー。
OM3: 550 メートル以上で 10 Gbit/s をサポートする高速マルチモードファイバー。
OM4: 125 メートル以上の 40 および 100 Gbit/s に最適化されています。

これらのケーブルは、コスト効率が高く、設置が簡単なため、ローカルエリアネットワーク (LAN) やデータセンターでよく使用されます。

シングルモード光ファイバーケーブルとは何ですか?

シングルモード光ファイバーケーブルは、長距離通信用に設計されています。コア径が通常8～10ミクロンと小さいため、1つの光モードのみが伝搬されます。この設計により、モード分散と信号減衰が最小限に抑えられ、長距離における高帯域幅アプリケーションに最適です。

シングルモードファイバーの主なパフォーマンスメトリックは次のとおりです。

メトリック	意味
分散	光パルスが距離を超えて拡散し、信号の明瞭度に影響を及ぼします。
減衰	信号強度の低下を dB/km で測定します。
ゼロ分散波長	分散が最小化される波長。パフォーマンスを最適化するために重要です。

シングルモードファイバーは、通信およびインターネットバックボーンネットワークで広く使用されています。

コア設計と光伝播の違い

マルチモード光ファイバーケーブルとシングルモード光ファイバーケーブルは、コアの設計と光伝搬特性によって区別されます。マルチモード光ファイバーはコア径が大きいため、複数の光路をサポートするため、モード分散が大きくなります。一方、シングルモード光ファイバーは単一の光ビームを伝送するため、分散が小さく、より長い伝送距離を実現します。

繊維の種類	コア径（ミクロン）	光伝播特性	利点	デメリット
シングルモード	8～10	光伝送のモードを 1 つだけ許可し、信号の分散と減衰を減らします。	モード分散の減少により速度と距離が向上します。	データ転送には高度なレーザーが必要です。
マルチモード	50から62.5	複数の光伝送モードを許可し、モード分散と信号劣化を引き起こします。	複数の光線を同時に伝送できます。	モード分散が大きいほど、長距離では信号品質が低下します。

Fiber Optic Magazine および Journal of Optical Networking の業界調査で強調されているように、これらの違いを理解することは、特定のアプリケーションに適したケーブルを選択するために非常に重要です。

マルチモードファイバーとシングルモードファイバーの性能比較

コア径と光透過効率

コア径は、光ファイバーケーブルの光伝送効率を決定する上で重要な役割を果たします。コア径が約9ミクロンのシングルモード光ファイバーは、単一の光モードのみを伝搬します。この設計により、光の反射が最小限に抑えられ、長距離でも効率的な伝送が保証されます。一方、マルチモード光ファイバーケーブルは、コア径が大きく、通常50ミクロンまたは62.5ミクロンで、複数の光モードをサポートします。これにより、短距離ではより高いデータレートが可能になりますが、モード分散が発生し、長距離では伝送効率が低下します。

特徴	シングルモードファイバー	マルチモードファイバー
コア径	約9ミクロン	50または62.5ミクロン
光の伝播	シングルライトモード	複数のライトモード
伝送距離	最大80キロメートル以上	300メートルから2キロメートル
距離によるデータレート	高速を維持	モード分散による制限
料金	より高い	短距離用途では低い
使用事例	長距離ネットワーク	LANとデータセンター

シングルモードファイバーのコアが小さいため、光伝送効率が優れているため、長距離、高帯域幅のアプリケーションに適しています。

帯域幅とデータ転送速度

帯域幅とデータ伝送速度は、光ファイバーケーブルの重要な性能指標です。シングルモード光ファイバーは、1～10Gbpsの帯域幅を長距離でサポートし、モード分散が小さいため安定した性能を維持します。一方、マルチモード光ファイバーケーブルは最大100Gbpsの帯域幅を実現できますが、伝送距離は通常300～550メートルと短距離に限られます。この制限は、コアサイズが大きいため、モード分散と信号劣化が増加することに起因します。

繊維の種類	帯域幅（Gbps）	伝送距離（m）	コア径（ミクロン）	光源
シングルモード	1-10	長距離	より小さなコア	レーザ
マルチモード	最大100	300～550	62.5または50	導かれた

アプリケーションによっては高速データ伝送短距離であれば、マルチモード光ファイバーケーブルは費用対効果の高いソリューションです。しかし、長距離、高帯域幅の要件にはシングルモード光ファイバーは未だに匹敵するものがありません。

長距離伝送のための距離能力

シングルモード光ファイバーは、低減衰とモード分散の低減により、長距離伝送に優れています。一般的なシングルモード光ファイバーであるOS1ケーブルとOS2ケーブルは、長距離伝送において優れた性能を発揮します。OS1ケーブルは減衰率1dB/kmで最大10km、OS2ケーブルは減衰率0.4dB/kmで最大200kmまで伝送可能です。これらの特性により、シングルモード光ファイバーは通信およびインターネットインフラのバックボーンとして重要な役割を果たしています。

大規模データセンターでは、建物内接続に OS1 ケーブルを実装し、サーバー間の高速データ転送を実現しました。
ある通信会社は長距離ネットワークに OS2 ケーブルを使用し、データ伝送速度と信頼性を大幅に向上させました。
都市のメトロポリタンエリアネットワーク (MAN) は OS2 ケーブルを使用して構築され、複数のローカルエリアネットワークを効果的にリンクしました。

マルチモードファイバーは、距離能力には制限がありますが、ローカルエリアネットワーク (LAN) やデータセンターなどの短距離アプリケーションでは実用的な選択肢です。

信号の損失と減衰

信号損失、つまり減衰は、光ファイバーケーブルの性能を評価する上で重要な要素です。シングルモード光ファイバーはコアサイズが小さいため、光の反射が最小限に抑えられ、減衰が大幅に低減します。1550nmの波長で動作するシングルモード光ファイバーは散乱が少なく、長距離伝送でも優れた信号品質を確保します。一方、マルチモード光ファイバーはコアサイズが大きいため、長距離伝送では減衰が大きくなるため、長距離伝送には適していません。

例えば、シングルモード光ファイバーは80キロメートルを超える距離でも信号品質を維持できますが、マルチモード光ファイバーは通常2キロメートルまでしか伝送できません。この違いは、アプリケーションの具体的な要件に基づいて適切なケーブルタイプを選択することの重要性を強調しています。

コスト比較：マルチモード光ファイバーとシングルモード光ファイバー

設置費用と設備

光ファイバーケーブルの敷設には、ケーブル本体、トランシーバー、そして人件費など、いくつかのコスト要因が絡みます。マルチモード光ファイバーシステムは、一般的に初期コストが低く抑えられます。コアサイズが大きいため敷設が簡素化され、特殊な機器や専門知識の必要性が軽減されます。そのため、ローカルエリアネットワーク（LAN）やデータセンターなどの短距離用途において、コスト効率の高い選択肢となります。

シングルモードファイバーシステム一方、シングルモードトランシーバーはコアサイズが小さいため、より精密な設置が求められます。最適な性能を確保するには、熟練した技術者による設置が必要となるため、人件費が増加します。さらに、シングルモードトランシーバーはマルチモードトランシーバーよりも高価であるため、全体的な設置コストがさらに高くなります。

側面	マルチモードファイバー（MMF）	シングルモードファイバー（SMF）
初期費用	より低い	より高い
インストールの複雑さ	コアサイズが大きいので簡単	コアサイズが小さいためより複雑
適しています	短距離アプリケーション	長距離伝送

コストは高くなりますが、シングルモードファイバーは、パフォーマンス上の利点が初期投資を上回るため、長距離通信には依然として不可欠です。

保守および運用コスト

メンテナンスと運用コストも、2種類の光ファイバーの種類によって大きく異なります。マルチモード光ファイバーシステムは通常、メンテナンス費用が低く抑えられます。コアサイズが大きいため、アライメントの問題が起こりにくく、頻繁な調整の必要性が軽減されます。さらに、マルチモードシステムではLED光源が使用されており、シングルモードシステムで使用されるレーザー光源よりも手頃な価格で交換も容易です。

シングルモード光ファイバーシステムは優れた性能を提供する一方で、メンテナンスコストが高くなります。コアサイズが小さいため、精密な調整が必要であり、少しでも調整がずれると信号劣化につながる可能性があります。さらに、シングルモードシステムで使用されるレーザー光源のメンテナンスと交換には、より高額な費用がかかります。これらの要因が、シングルモード光ファイバーシステムの総所有コスト（TCO）の上昇につながっています。

マルチモードファイバーシステムは、設計がシンプルなため、一般的にメンテナンスが容易です。
シングルモードファイバーシステムでは特殊な取り扱いが必要なため、運用コストが増加します。

長距離アプリケーションにおけるコスト効率

長距離アプリケーションにおける費用対効果を評価すると、シングルモード光ファイバーが圧倒的な勝者となります。80キロメートルを超える距離を信号損失なしに伝送できる能力は、通信およびインターネットのバックボーンネットワークに不可欠な要素となっています。初期費用と保守費用は高額ですが、信号減衰の低減と帯域幅の拡大による長期的なメリットは、投資に見合うだけの価値があります。

マルチモード光ファイバーは初期費用は比較的安価ですが、長距離用途には適していません。モード分散と減衰率が高いため、その効果は短距離の敷設に限られます。小規模な導入においてコスト効率を重視する組織にとって、マルチモード光ファイバーは依然として現実的な選択肢です。

ヒント: 組織は光ファイバーシステムを選択する際に、初期コストと長期コストの両方を考慮する必要があります。マルチモードファイバーは短距離では費用対効果に優れていますが、シングルモードファイバーは長距離アプリケーションにおいてより優れた価値を提供します。

マルチモードおよびシングルモード光ファイバーケーブルの用途

マルチモード光ファイバーケーブルの最適な使用例

マルチモード光ファイバーケーブルは非常に汎用性が高く、様々な業界で使用されています。コア径が大きく、複数の光モードを伝送できるため、短距離通信に最適です。多くの業界では、このケーブルが以下の用途で使用されています。

照明ソリューション: 自動車や装飾用の照明システムは、その効率性と柔軟性の恩恵を受けています。
家電: 高解像度のオーディオおよびビデオデバイスでは、シームレスな信号伝送のためにマルチモードファイバーが使用されます。
機械検査ツール: 軽量で曲げに強いため、届きにくい場所の検査に適しています。
データセンターとLAN: コスト効率が高く、設置が簡単なマルチモードファイバーは、限られたスペース内での高速通信に最適です。

より高速で安全な通信システムに対する需要の高まりにより、これらの分野ではマルチモード光ファイバーケーブルの採用が引き続き推進されています。

シングルモード光ファイバーケーブルの理想的なシナリオ

シングルモード光ファイバーは、長距離・高帯域幅通信を必要とするシナリオに最適です。コア径が小さいため、信号損失が最小限に抑えられ、最適なパフォーマンスが確保されます。主な用途は以下のとおりです。

公共安全と携帯電話ネットワーク: 信頼性の高い通信インフラはシングルモードファイバー中断のないサービスを実現します。
大都市と住宅環境これらのファイバーは都市部と郊外地域を接続し、インターネットおよび通信サービスをサポートします。
屋外設備（OSP）システムシングルモードファイバーは屋外設置に不可欠であり、耐久性と経済的メリットを提供します。
5GとFTTHの展開低損失・高効率のため、次世代技術に欠かせないものとなっています。

このようなシナリオでは、シングルモードファイバーのパフォーマンスを最大限に高めるために、適切なインストールとテストが重要です。

2025年の業界動向とダウェルの役割

光ファイバー業界は2025年までに大幅な成長が見込まれています。光ファイバーパッチコード市場は、2023年の35億米ドルから2032年には78億米ドルに成長すると予測されています。この急成長は、高速インターネットとクラウドインフラの需要増加を反映しています。同様に、光ファイバーケーブル市場全体は、データセンターの拡張と5GおよびFTTH技術の導入により、2030年までに305億米ドルに達すると予想されています。

ドウェルは、この進化する環境において極めて重要な役割を果たしています。高品質の光ファイバーソリューション同社は、ネットワークの信頼性と拡張性を確保しています。光ファイバーパッチコードなどの製品は、現代のデータセンターのパフォーマンスを向上させ、堅牢な通信システムに対する高まるニーズに対応しています。

ニーズに合った光ファイバーケーブルの選び方

重要な要素: 距離、帯域幅、予算

適切な光ファイバーケーブルを選択するには、距離、帯域幅、予算といった技術的な要素を慎重に検討する必要があります。これらの要素はそれぞれ、特定の用途に最適なケーブルの種類を決定する上で重要な役割を果たします。

シングルモード光ファイバーは、信号損失を最小限に抑えながら最大160キロメートルまでデータを伝送できるため、長距離通信に最適です。一方、マルチモード光ファイバーは、種類と速度に応じて、通常300メートルから2キロメートル程度の短距離に適しています。例えば、OM3およびOM4マルチモード光ファイバーは、短距離でより高い帯域幅を処理できるため、データセンターやローカルエリアネットワークに最適です。

予算の制約も光ファイバーケーブルの選択に影響を与えます。シングルモード光ファイバーは長距離で優れた性能を発揮しますが、設置と保守のコストが高くなります。マルチモード光ファイバーは、設置と保守にかかる費用が抑えられるため、予算が限られており、短距離通信のニーズを持つ組織にとって実用的なソリューションとなります。

要素	説明
繊維の種類	シングルモードとマルチモード。距離と帯域幅の機能に影響します。
距離要件	必要なファイバーの長さを決定します。短すぎたり長すぎたりすると、効率が悪くなる可能性があります。
帯域幅のニーズ	現在および将来の帯域幅要件は、ファイバータイプの選択に影響します。
予算の制約	シングルモードファイバーとマルチモードファイバーのコストの違いは、プロジェクト全体の予算に影響します。
アプリケーションシナリオ	アプリケーションによっては、最適なパフォーマンスを得るために特定のタイプのファイバーが必要になる場合があります。
将来を見据えた考察	機能のアップグレードと技術の進歩は、長期的なコストと選択に影響を及ぼす可能性があります。

組織はこれらの要素を評価して、投資が現在と将来のコミュニケーションニーズの両方に適合していることを確認する必要があります。

マルチモードおよびシングルモード光ファイバー光ファイバーケーブルはそれぞれ異なるニーズに対応します。マルチモードファイバーは、LANやデータセンターなどの短距離通信において費用対効果の高いソリューションを提供します。一方、シングルモードファイバーは長距離・高帯域幅のアプリケーションに優れています。2025年までに、光ファイバー技術の進歩により、両方のタイプの重要性は維持され、多様な通信ニーズに対応できるようになるでしょう。

重要な洞察光ファイバー市場は、データ需要の増加と政府の取り組みを背景に、大幅な成長が見込まれています。Dowellの高品質なソリューションは、信頼性とコスト効率を確保し、この成長を支えています。

特徴	シングルモードファイバー	マルチモードファイバー
距離性能	最大140キロメートル	最大2キロメートル
帯域幅容量	最大100Gbps以上のデータレートをサポート	最大速度は10Gbpsから400Gbpsまで
費用対効果	短距離の場合は料金が高くなります	短距離ではより費用対効果が高い

よくある質問

シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの主な違いは何ですか?

シングルモード光ファイバーは、信号損失を最小限に抑えながら、長距離・高帯域幅の通信をサポートします。マルチモード光ファイバーは短距離ではコスト効率に優れていますが、モード分散が大きくなります。

マルチモード光ファイバーケーブルから最も恩恵を受ける業界はどれですか?

データセンター、LAN、民生用電子機器などの業界では、手頃な価格と短距離の高速通信への適合性により、マルチモードファイバーの恩恵を受けています。

シングルモードファイバーの設置コストが高くなるのはなぜですか?

シングルモードファイバーでは、高度なレーザーなどの正確な設置と特殊な機器が必要となるため、マルチモードシステムに比べて人件費と材料費が増加します。

投稿日時: 2025年4月15日