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光通信を実現させた技術と、光通信の素晴らしいポイントとは?

光

発電機やモールス信号、電話機の発明以来、通信は電気信号で行われてきましたが、近年では、光通信が実用化して注目されています。この記事では、光通信のメリットを分かりやすく紹介しています。

通信は電気信号が常識だった

通信は狼煙(のろし)から始まって、飛脚による親書通信や伝書鳩、手旗信号などさまざまな手法で行われてきました。

1832年に電信機の発明がされると、1837年にモールス符号の考案、1875年の電話機の発明など素晴らしい技術開発によって、通信は無線電信を含んだ電気信号で行われるようになってきました。

近年では光を使った通信が注目されています。光通信は電気信号の通信よりも優れているのでしょうか?

通信に光を使いたい理由

光は、現在の通信に使われている電波よりも、100倍以上も周波数が高い電磁波です。つまり、光通信は大量の情報を送るポテンシャルを持っています。

そのため、古くから光通信は注目されて研究が続けられてきましたが、実用化への技術的な壁を打ち破ることが出来ませんでした。

1960年〜70年代になると、レーザーの発明や光ファイバーが実現して「レーザー」光を「光ファイバー」ケーブルで伝送する形態で光通信が実用化しました。

光通信を実現させた技術とは?

イルミネーションLEDイルミネーションLED

光通信を実現させた技術は、「レーザー」光と「光ファイバー」ケーブルです。次に、これらの概要を紹介します。

レーザーとは?

レーザーは、「きれいな光を出すデバイス」です。きれいな光というのは、波長が一つで、波長の波が同一形状の光のことです。

ふだん見ている太陽光線や蛍光灯の光は、さまざまな波長の光が混ざっていることは御存じでしょうが、ノーベル賞を受賞した青色LEDでさえ、いくつかの青色に相当する波長の光を出しています。

現在の「レーザー」は、半導体で製作した「レーザー・ダイオード」で作られています。

光ファイバー伝送とは?

光ファイバーは、ガラス繊維で作られた細い中空パイプ構造をしていて、100kmの長さにもなる光ファイバー・ケーブルの中空内にレーザー光を入れて、通信するのが光ファイバー伝送です。

レーザー光は、光ファイバー・ケーブルから漏れ出しそうですが、中空ガラスケーブル内で全反射して閉じ込められるため、所望の場所まで伝えられます。

光通信がケーブル内を送信しなければならない理由

光信号も電波の様に空間を伝わるため、光ファイバー・ケーブル内に入れて送信する必要はないように感じるかもしれませんが、光は空気中の湿度などの影響を受けてしまいます。

光は、雨や雪、高湿度の空気などがあると、吸収や散乱して所望の場所まで到達しないため、光ファイバー・ケーブルで伝送することになりました。

ポイントのまとめ

光は、電波よりも、100倍以上も周波数が高い電磁波のため、大量の情報を送るポテンシャルを持っていて、古くから注目されていましたが、技術的な制約から、実現しませんでした。

1960年〜70年代になって、レーザーの発明や光ファイバーが実現したため、「レーザー」光を「光ファイバー」ケーブルで伝送する形態で光通信が実用化しました。

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iyasaretaihito
子どもの時から、昆虫や恐竜、宇宙などに興味がある理科大好きな理系人間です。 会社は半導体設計関連会社に勤務して、60歳で定年退職後は趣味に没頭する、のん気なおじさんです。