光ファイバーで実現、高速ネット生活

ここでは光ファイバーの構造やどのようにして、データが伝搬していくかの原理を解説します。

光ファイバーの中はいったいどんな構造になっているのでしょうか。まず、中心部にコアと呼ばれるものがあり、そのコアを取り囲むようにクラッドが存在しています。コアは高屈折率につくられていて、逆にクラッドは低屈折率になるようにつくられています。つまり、コアとクラッドからなる二重構造になっているわけです。現在では、光ファイバーはインターネットの高速通信だけではなく、光を当てにくい部分を照らすライトガイドや装飾や美術工芸などさまざまなところに使われています。

光ファイバーの材料は、おもに石英ガラスが使用されています。近年では、より軽量で安価なプラスチックを使用した光ファイバーも研究が進み、実用化がはじまっています。光ファイバーのクラッドとコアは、光の屈折率が大きく異なり、それによって光を全反射させています。光がクラッドに入射することなく、コアの中だけを通って伝搬していくのです。そのため、光の減衰が少ないまま伝えることができるのです。全反射のしくみを利用し、インターネットの高速通信を可能にしたのです。

光ファイバーの中をどのような形でデータが伝達していくのでしょうか。文字や映像、音声などのデータは、一度デジタル信号に変換され、そのデジタル信号を光にさらに変換します。その光の状態で信号を伝達し、受け取る側で、またもとのデータに戻すのです。光ファイバーの中を通る光は、普通の光ではなくレーザー光を用います。この世で最も速度の速い光に一度変換するというしくみを利用することで、高速通信に成功したわけです。