クラッド径・とは？初心者でも分かる光ファイバーの基本と測定のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

クラッド径とは？

クラッド径とは、光ファイバーを構成する層のうち、コアを包む外側の層であるクラッドの直径のことを指します。クラッドはコアと異なる屈折率をもち、光をコア内に閉じ込める役割を果たします。クラッド径は体積や取り扱い時の寸法管理、接続部品の適合性など、実務上とても大事な数値です。

光ファイバーは主に三つの層から成り立っています。内側のコア(core)は光を伝える実際の部分。外側を囲むクラッド(cladding)は、コアと異なる屈折率を持つ材料でできており、全反射を利用して光をコア内に保ちます。その外側には保護用のコーティングや外被があり、これらはクラッドとは別の役割と位置づけです。クラッド径はクラッドの外径を表す数値であり、コーティングの厚みを含みません。

クラッド径とコア径の関係

コア径とクラッド径は、光ファイバーの伝送性能や取り扱い性を決める基本指標です。典型的なシングルモードファイバー(SMF)では、コア径は約9 μm程度、クラッド径は約125 μm程度となります。これに対してマルチモードファイバーではコア径が大きくなる場合があります。クラッド径が小さすぎると機械的強度が低下したり、接続部の適合性が悪化したりするおそれがあり、逆に大きすぎると外部部品の選択肢が狭まることがあります。

代表的な寸法と表

以下は代表的な光ファイバーの寸法の例です。実際には製品ごとに公称値と公差が決められています。

項目	値の例
コア径	約 9 μm
クラッド径	約 125 μm
外被を含む総直径（外径）	約 250–400 μm

測定と規格のポイント

クラッド径の測定は、マイクロメートル単位の寸法精度が要求される場面が多いです。測定には顕微鏡を用いた目視検査のほか、肉眼では見えにくい微小な寸法を測るための高度な計測機器が使われます。標準的な規格はIECやITUの関連規格で定められていることが多く、製品は公称値と公差を明記します。公差の範囲は製品タイプによって異なりますが、クラッド径の公差は通常、±0.5 μm～±1 μm程度、コア径の公差も同程度またはそれより小さいことが多いです。接続部品（コネクタ）を選ぶ際には、クラッド径の正確さが重要な要素となります。

実務でのポイントとよくある誤解

実務では、クラッド径だけを見て選定するのではなく、コア径・クラッド径・コーティング厚みの三者を総合的に考える必要があります。クラッド径が同じでもコーティング厚みや屈折率の違いで挙動は変わります。また、表記の違いに注意してください。「クラッド径」はクラッドの外径を指す表現であり、外被の直径を指すことはありません。さらに、同じクラッド径でも素材や製造プロセスの違いにより、機械的特性や耐久性が変わる点にも注意しましょう。

まとめ

クラッド径は、光ファイバーの基本的な寸法のひとつであり、コアを包むクラッドの外径を示します。伝送性能を左右するコア径・クラッド径の関係を理解すること、そして規格や公差を正しく読み解くことが、光通信の設計・保守・販売の現場で役立ちます。

クラッド径の同意語

クラッド直径: クラッド（被覆層）の直径を表す寸法のこと。コアを覆うクラッドの円の直径を指します。
クラッドの直径: クラッド層の直径を示す表現。クラッド部の外周の長さを直径として表します。
クラッド外径: クラッド部分の外側の直径を指す用語。クラッドの外周の寸法です。
被覆径: 被覆（クラッド）の直径を表す言い方。クラッドの径を指します。
被覆の直径: 被覆層の直径を意味する表現。クラッドの円周方向の長さを直径で表します。
クラッド径寸法: クラッドの径を表す寸法の表現。寸法値として表記します。
クラッド径サイズ: クラッドの直径の大きさを示す表現。径のサイズ感を表します。
クラッド直径値: クラッドの直径を数値で示した値。寸法値として用います。
クラッド径数値: クラッドの直径を表す数値情報。

クラッド径の対義語・反対語

外径: 部材全体の外側の直径。クラッド径がクラッド層の径を指す場合、外径は部材全体の外寸を表す対義語として用いられます。
内径: 部材の内側の直径。管や穴の内径のことを指す用語で、クラッド径の対となる概念として使われます。
芯径: クラッドの内側にある芯部分の直径。クラッド径と対比させるときに用いられる概念です。
コア径: 芯材の直径。クラッドで覆われていない芯の径を指します。
総径: 部材全体の直径。クラッドを含む全体の径を指す概念として使われます。
クラッド無し径: クラッド層を含まない場合の径。クラッドがある状態と対になる概念として使われることがあります。

クラッド径の共起語

外径: クラッド製品の外側の直径。外径はODとして表記されることが多く、寸法公差の対象になる。
内径: クラッドの内側の直径。中空部や芯材の内径を指す場合が多い。
公称直径: 設計時に決められた標準の直径。実測値と異なることがあるため仕様の基準となる。
直径: 円の中心を通る2点間の距離を表す寸法。クラッド径の文脈では外径・内径などの総称として使われることがある。
クラッド厚さ: クラッド層の厚み。基材とクラッド層の境界位置を規定する重要寸法。
厚さ: 一般的には厚みの意味。クラッドの厚さを指す場合に使われる。
基材: クラッドの土台となる材料。通常は母材となる材料を指す。
クラッド材料: クラッドとして接合される材料の種類。例：鋼の上に銅を貼る場合の銅層など。
金属層: クラッドとして付加される金属の層。
層構成: クラッドが何層で構成されているかの構成。複数層の組み合わせを示す。
界面: クラッド層と基材の境界部分。界面の状態が強度や耐久性に影響する。
接合方法: クラッド層と基材を結合する方法。溶接・はんだ付け・拡散接合などが含まれる。
拡散接合: 高温・高圧下で原子が拡散して結合する接合技術。金属界面の整合性を高める手法。
熱処理: 加熱・冷却を伴う材料処理。クラッドの粘着性・強度・靭性を調整する目的で用いられる。
公差: 寸法の許容範囲。設計値と実測値の差を制限する指標。
寸法公差: 寸法に対する具体的な許容差。クラッド径の公差表記でよく使われる。
実測値: 実際に測定して得られた数値。公差適合の判定に用いられる。
設計値: 設計時に決められた標準寸法・公差の値。実測値と比較して適合性を判断する。
測定方法: クラッド径を測定する手順・方法。測定順序や規定を含む。
測定機器: ノギス・マイクロメータ・外径ゲージなど、径を測る道具の総称。測定の精度を左右する。
非破壊検査: 製品を傷つけずに内部状態を検査する方法。品質保証の一環として実施される。
超音波探傷: 超音波を用いて内部欠陥を検出する非破壊検査の一種。クラッド界面の欠陥検出にも用いられる。
品質規格: JIS・ISO・ASTMなど、品質・寸法・適合性を規定する規格。適合性判断の基準となる。
基材直径: クラッド外周を含む基材の直径。構造設計や検査時に参照されることがある。

クラッド径の関連用語

クラッド径: 光ファイバの核を取り囲むクラッド部分の直径。コアの周りを囲み、全反射を維持する役割を持つ。規格では125 μm程度の直径が一般的に用いられることが多い。
コア径: 光を伝える芯の直径。シングルモードファイバは約8–10 μm、マルチモードファイバは約50–62.5 μmが典型。
コア半径: コア径の半分の値。設計計算やモード計算で用いられる基本値。
クラッド半径: クラッド径の半分の値。モード解析や V値計算の際に使われる。
クラッド厚み: コアとクラッドの境界からクラッド外側までの距離。厚みが大きいほど漏れ抑制や設計の自由度が増す。
ファイバー外径: クラッド径にコーティングなどの外被を含めたファイバの全体外径。規格や適用用途で異なることがある。
クラッド材質: クラッドを構成する材料。多くは屈折率の低いガラス材料（例: SiO2系）で、コアとの境界で全反射を生じさせる。
クラッド屈折率: クラッド部分の屈折率 n2。コア屈折率 n1 より小さく設定されるのが一般的。
コア屈折率: コア部分の屈折率 n1。クラッド屈折率 n2 より大きく、光をコア内に閉じ込める役割を果たす。
屈折率差: Δn（または Δ = (n1 - n2) / n1）として表される、コアとクラッドの屈折率の差。小さい差は損失を低くする設計につながることがある。
屈折率分布: コアとクラッドの屈折率の空間分布。ステップインデックスやグレードインデックスなど、設計方針によって異なる。
数値開口数 (NA): 光をファイバに取り込む角度の最大値を示す指標。NA が大きいほど広い入射角を受け入れやすく、結合効率に影響する。
モード場直径 (Mode Field Diameter, MFD): ファイバ内の光の強度分布の実質的な幅を表す指標。波長、コア/クラッド径、NA などで決まる。
シングルモードファイバ: 特定の波長で伝搬可能なモードが1つだけのファイバ。コア径が小さく、長距離伝送でのモード混純化が少ない。
マルチモードファイバ: 複数の伝搬モードを同時に伝搬させるファイバ。コア径が大きく、短距離～中距離伝送でのコストと帯域を両立しやすい。
V値 (V-number): V = (2πa/λ) NA の形で表される指標。a はコア半径、λ は波長。V値により伝搬モード数の目安が決まる。
公差: クラッド径・コア径などの製造時の寸法公差。実際の部品でのばらつきを示し、設計・検査時の許容範囲となる。
測定方法: クラッド径やコア径を測定する方法。顕微鏡観察、マイクロメータ、干渉計、分光法など、精度と用途に応じて選択する。
標準的なサイズの例: シングルモード用ではコア径約8–10 μm、クラッド径約125 μm、マルチモード用ではコア径約50–62.5 μm、同じくクラッド径約125 μmが典型的。