クリアカーブ
光ファイバーケーブルのブランド

ClearCurveは、コーニング社が開発した新しい光ファイバーのブランド名です。この光ファイバーは、短半径の曲線でも信号損失なく曲げることができます。従来の光ファイバーを内部に、新しいナノ構造反射体を含むクラッドで囲んだ構造です。ClearCurveは従来の光ケーブルの数百倍の柔軟性を備え、ペンのような小さな物体に巻き付けた場合でも、従来のケーブルでは信号が完全に失われてしまう場合でも、高品質の信号を伝送します。

ClearCurveは当初、従来の光ファイバーでは柔軟性が不足するマンションなどの高密度ユニットへの光ファイバー配線のニーズに応えるために導入されましたが、2009年にIntelはLight Peakというコードネームの新しいコンピュータ相互接続システムの基盤としてこれを採用する意向を発表しました。ClearCurveの小型サイズと高帯域幅は、この用途において既存の銅線配線を大幅に上回り、IntelはLight Peakを、既存のあらゆるトラフィックを1本のケーブルで伝送できる真のユニバーサルバスとして位置付けています。

背景

従来の繊維

従来のシングルモード長距離光ファイバーケーブル。

従来の光ファイバーは、ガラスまたはプラスチック製の薄い円筒状のコアと、その周囲に薄いコーティングが施された同様の材料の層で構成されています。2つの層間の屈折率のわずかな差により全反射が起こり、光線は内コア内に閉じ込められます。このプロセスは臨界角に制限されます。光線が浅い角度で界面に近づくと、その大部分は反射されますが、臨界角に近づくにつれて、より多くの光線が界面を通過して失われます。[1]

臨界角は屈折率の相対的な差に依存し、差が大きいほど臨界角は大きくなり、より多くの光を閉じ込めます。しかし、ほとんどの材料では屈折率が変化すると機械的特性も変化するため、用途に応じて異なる種類のケーブルが使用されます。長距離伝送で高い効率性を発揮するように設計されたケーブルは一般的に柔軟性が低く、高い柔軟性が求められるケーブルは一般的に短距離伝送にしか適していません。TOSLINKのように柔軟性を考慮して設計されたケーブルであっても、同サイズの編組銅ケーブルよりも柔軟性は低くなります。

ファイバーを可能な限り真っ直ぐに保つため、ほとんどの高性能光ケーブルは、急激な曲げに耐える一種の外装を使用しています。これは通常、BXケーブルに似た螺旋状の巻き線、またはコアに平行に走る一連の直線ファイバーです。[2]外装はかなり大きいため、ケーブルは通常、内部に多数のファイバーを収容します。こうして形成された外装束は、通常はプラスチック製の耐環境性クラッドで覆われています。この外装束は、電気製品に見られる従来の電源ケーブルとほぼ同じ大きさですが、柔軟性ははるかに低くなります。

光ファイバーホーム

光ケーブルは長年にわたり主要な地上ネットワークのバックボーンとして機能し、長距離にわたって信号を伝送してきました。信号はその後、企業のエンドオフィスで他の形式に変換され、そこから電話線やケーブルテレビの場合は同軸ケーブルなどの他の形式で配線されます。多芯ファイバー外装ケーブルは、この役割に最適です。

1990年代以降、光ファイバーを家庭まで供給する取り組み（FTTH）が継続的に行われてきました。光ファイバーを用いて家庭まで信号を届けることで、長距離の場合と同じ利点、すなわち、はるかに高い帯域幅、低コスト、そして他の信号源との干渉の低減が得られます。しかし、ケーブルの柔軟性を意図的に低く抑えているため、これらの設備は通常、ユーティリティルームで終端され、家庭内での配線のために銅線に変換されます。[3]

このような設置方法は戸建て住宅には有効ですが、大規模な集合住宅ではあまり役に立ちません。コーニング社は、集合住宅への設置には、配線ポイントと各戸の間で平均12回の直角曲げが必要になると見積もっています。従来の光ファイバーでは、このような曲げを1～2回行うと信号が途切れてしまうため、この用途には役に立ちません。[4]戸建て住宅の場合と同様に、光ファイバーを配線の最終区間で銅線に置き換えることは可能ですが、距離が長くなると、はるかに高性能で太いケーブルが必要になります。既存の建物にこれらのケーブルを敷設するスペースを確保することは不可能かもしれません。

クリアカーブ

ClearCurveファイバーは、既存のケーブルと同様に、中心に従来のガラスファイバーを配置し、その上にサンドイッチ構造の第3層として、微細な反射材を充填したプラスチックシースを追加しています。従来のインターフェースを通過した光は、ファイバーの中心に反射される機会を2度得ます。急な曲がり角では、反射材がケーブル内に保持される信号量を増加させるため、ClearCurveは従来のケーブルの数百倍の柔軟性を実現しています。[5] [6]外側には薄い耐環境シースが追加されています。

ClearCurveは従来の光ファイバーとは異なり、まっすぐに保持する必要がないため、外装が不要です。外装がないため、ClearCurveケーブルのサイズに下限はなく、通常は上りと下りの2本の光ファイバーで構成されていますが、最小で1本の光ファイバーまで可能です。2芯のClearCurveケーブルは一般的なコンピューターマウスのケーブルよりも細いにもかかわらず、高性能シングルモードバージョンは長距離で25Gbpsの伝送速度を実現します。[7]

コーニングはビデオデモンストレーションで、ClearCurveドロップケーブルを小さな金属棒に何十回も巻き付けた結果、信号損失がほとんどなく、完璧なビデオフィードが得られることを示しました。同じ金属棒に巻き付けた従来のケーブルでは、わずか2回巻いただけで信号が完全に失われました。

FTTHの用途

ClearCurveは、光ファイバー市場に適した製品を模索するコーニング社の研究プロジェクトの最終成果です。[6]コーニング社は1988年からニューヨークのサリバンパーク研究センターでClearCurveを運営しており、2007年9月19日の記者会見でClearCurveを発表し、同月後半に開催されたFTTHカンファレンスで一般公開しました。[8]

ClearCurve を使用すると、FTTH 設備は既存の外装ケーブルを使用してユーティリティルームに信号を送り、その後、個々の ClearCurve ケーブルをバンドル内の光ファイバーに接続して建物内に配線することができます。このような設置方法により、集合住宅における FTTH 配線の複雑さが劇的に軽減され、太い同軸ケーブルの配線と光から電気へのフォーマット変換の必要性が排除されます。ユーザーからの参加は早くも集まり、9 月に発表されたわずか 1 か月後には、Connexion Technologies が 2007 年 11 月 30 日より ClearCurve を導入することが公式プレスリリースで発表されました。 [9]その後、多くのパートナーが新たに発表されています。

コンピュータバスの用途

コンバージョン型通信アプリケーションで使用されるシングルモード光ファイバーは高性能ですが、光を集めるために高価な光源と高精度な機械的位置決めが必要です。これに対し、マルチモード光ファイバーはコアが広く、接続が容易で、固体赤外線レーザーや垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）などの低コストのデバイスで効率的に駆動できます。[10]

マルチモード光ファイバーは、高速ディスク用のファイバーチャネルシステムや一部の並列コンピューティング相互接続システムなど、高性能コンピューティングアプリケーションで使用されています。しかし、ケーブルが比較的柔軟性に欠けるため、一般的な用途ではあまり役に立ちません。このような用途では、編組銅線が依然として広く使用されています。光ファイバーは、デジタルオーディオアプリケーションで使用されるTOSLINKケーブルという消費者向けの用途も見つけました。この用途では、赤色LEDで駆動される約125 Mbit/sという限られた帯域幅を持つ低品質のマルチモードプラスチック光ファイバーが使用されます。しかし、コンピューターの進歩により、ますます大きな帯域幅が求められており、現代のコンピューターバスシステムは急速に限界に達しています。USB3規格では光ファイバーへの移行が議論されましたが、銅線で進めることが決定されました。[ 11]

コーニング社は2009年1月13日、ClearCurveケーブルのマルチモード版を発表しました。[12]このケーブルは、一般的な銅線よりも広い帯域幅を持ち、同じデータ量を伝送できる銅線と同等以上の柔軟性を備えています。軽く触れられた程度でしたが、インテルの新しいLight Peak相互接続システムは、ClearCurveケーブルをベースとしています。[13] Light Peakは、双方向で10Gbpsの速度で動作する2芯光ファイバーケーブルを使用します。ほとんどの光接続システムとは異なり、Light Peakはデイジーチェーン接続が可能で、同軸銅線を介して電源を供給するように設計されています。

参考文献

  1. ^ クレイグ・フロイデンリッチ、「光ファイバーの仕組み」、How Stuff Works
  2. ^ 「光ファイバーケーブルの基礎」。2018年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月11日閲覧。
  3. ^ 「用語の定義」FTTH協議会、2009年1月9日
  4. ^ 「究極のフレキシブルファイバー」Wayback Machineで2010年1月5日にアーカイブ、コーニング、2009年
  5. ^ 「ルールを曲げる」、コーニング、2009年
  6. ^ ab Stephanie Mehta、「Bend It Like Corning」 Archived 2011-06-12 at the Wayback Machine、Fortune、 2007年8月6日。
  7. ^ 「ブロードバンドのほぼ無制限の帯域幅」Wayback Machineで2010年1月6日にアーカイブ、コーニング、2009年
  8. ^ 「コーニング社、F​​TTHカンファレンスでClearCurve製品スイートを発表」Wayback Machineに2011年6月12日アーカイブ、コーニング社プレスリリース、2007年9月19日
  9. ^ 「コーニング・ケーブル・システムズ、ClearCurve製品ソリューションの初販売を発表」、Business Wire、2007年11月30日
  10. ^ 「モード理論」Wayback Machineで2009年12月15日にアーカイブ、海軍電気電子工学訓練シリーズ
  11. ^ スティーブン・シャンクランド、「USB 3.0は2008年に光接続をもたらす」、CNET、2007年9月18日
  12. ^ 「コーニング社、ClearCurve光ファイバーのマルチモード版を発表」2009年4月11日アーカイブ、Wayback Machine、コーニング社プレスリリース、2009年1月13日
  13. ^ Brooke Crothers、「情報源：『Light Peak』技術はAppleのアイデアではない」、2010年6月23日アーカイブ、 CNETニュース、2009年9月29日
  • 公式サイト
  • YouTubeでの Corning ClearCurve ZBL ファイバー曲げデモ
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