マルチモードファイバ・とは？初心者のためのわかりやすいガイド共起語・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）

マルチモードファイバとは？

マルチモードファイバ、略して マルチモードファイバ は光信号を伝えるための通信用のケーブルの一種です。内部にはとても細いガラスやプラスチックの芯があり、この芯を光が様々な経路（モード）で進みます。

一つの芯の直径はおよそ 50～62.5 μm の「コア」と周囲の「クラッド」で構成されることが多く、コア径が大きいほど光の進み方が複雑になり、複数のモードが同時に伝わります。これが マルチモード の名前の由来です。

使われ方と長所・短所

長所としては、部品が安価で作りやすく、短距離のデータ伝送に向いています。オフィス内のLANケーブルや家庭内のネットワークなど、距離が数十メートルから数百メートル程度の場面でよく使われます。

短所としては、光が複数のモードを発生させるため信号が歪みやすく、長距離になると信号が弱くなる、伝送距離がシングルモードより短い点があります。

シングルモードファイバとの違い

もう一つの代表的な光ファイバに シングルモードファイバがあります。シングルモードは芯がとても細く（直径約 9 μm程度）、光が一つのモードで伝わるため長距離伝送に強いです。一方、マルチモードファイバは芯が太く、多くのモードで光が伝わるので、安い機器で短距離を素早く通信したいときに便利です。

仕組みを少しだけ

光は波の性質を持ち、ファイバの内部を波として進みます。モードとは、光がどの経路をとるかを指します。マルチモードファイバでは、いくつもの経路が存在し、それぞれの経路を通る光が到達時刻や波形に差が出ます。この差が長くなるほど信号の重ね合わせが難しくなり、データ誤りが増えます。

表：マルチモードファイバとシングルモードファイバの比較

要素	マルチモードファイバ	シングルモードファイバ
コア径	約 50～62.5 μm	約 8～10 μm
伝送距離の目安	短距離（数十〜数百メートル）	長距離（キロメートル以上）
機器のコスト	安価	高価
用途の例	オフィス内ネットワーク、家庭 LAN	長距離通信、回線バックボーン

まとめ

マルチモードファイバは、コストを抑えつつ短距離の通信を効率良く行いたい場面に向く通信インフラの一つです。学校のIT教室や企業のオフィス、データセンターの一部の用途などで使われています。新しい技術が進む中でも、現場のニーズに合わせて 適切なファイバを選ぶことが大切です。

マルチモードファイバの同意語

マルチモードファイバ: 複数の伝搬モードを同時に伝送できる光ファイバ。コア径が大きく、近距離の通信や建物内配線に適している。
マルチモード光ファイバ: 同義語。光ファイバの一種で、複数の伝搬モードを持つ設計を指す。
多モードファイバ: 同義語。複数のモードを伝搬できる光ファイバ。
多モード光ファイバ: 同義語。複数モードの伝送を前提とした光ファイバ。
MMF: Multi-Mode Fiber の略称。技術資料や論文で使われる英語表記の略語。
マルチモード導波ファイバ: 導波（光を伝える経路）として複数モードを伝搬させるタイプの光ファイバ。
多モード導波ファイバ: 同義語。複数モードを伝搬させる導波ファイバの意味。
マルチモード伝送ファイバ: 複数モードを用いて信号を伝送することを前提に設計された光ファイバ。
多モード伝送ファイバ: 同義語。

マルチモードファイバの対義語・反対語

シングルモードファイバ: マルチモードファイバの対義語として一般的に用いられる名称。伝搬モードが1つだけをサポートする光ファイバで、核径が小さいため長距離伝送に適している。
単一モードファイバ: シングルモードファイバの別表現。伝搬モードが1つのみを許容する光ファイバで、低分散・長距離伝送に適用されることが多い。
モノモードファイバ: シングルモードファイバの別名として使われる表現。1つの伝搬モードのみを許容する光ファイバ。

マルチモードファイバの共起語

光ファイバ: 光を伝送する導波体。マルチモードファイバはこの光ファイバの一種です。
コア径: 伝搬を主に担う芯の直径。MMFは一般に50 μmや62.5 μm程度です。
クラッド径: コアを囲む層の直径。導波束を包み、耐久性や機械的特性に影響します。
屈折率分布: コアとクラッドの屈折率の配置。MMFではグレードインデックスが多く用いられます。
グレードインデックスファイバ: コアの屈折率が連続的に変化するタイプ。モード分散を緩和する傾向があります。
ステップインデックスファイバ: コアとクラッドの屈折率差が段階的に変化するタイプ。モード分散が大きくなりやすい性質です。
モード分散: 複数の伝搬モードの速度差によって信号が時間的に広がる現象。MMFの主要な制約のひとつです。
NA（数値開口）: 光を受け入れることのできる入射角の最大値を決める指標。NA が大きいほど結合性が高まります。
Δ屈折率差: コアとクラッドの屈折率差の程度。設計や伝搬特性に大きく影響します。
伝送帯域: 信号を伝送できる帯域幅の指標。モード分散の影響を受けやすいです。
OM規格: マルチモードファイバの性能を表す規格群（OM1/OM2/OM3/OM4/OM5 など）。
ベンド損失: 曲げによって生じる光の損失。曲率が小さい範囲で抑える設計が必要です。
モード結合: モード間のエネルギー移動。分散を増減させる要因になります。
パルス拡大: 信号パルスの時間的な広がり。モード分散の結果として現れます。
屈折率プロファイル: コアの層ごとの屈折率分布の設計情報。GIファイバで用いられます。
光源: LEDやVCSELなど、MMFに光を注入する光源。広帯域のものが多いです。
コネクタ規格: MMFに適合する端子規格（例：SC、LC、ST など）。
アプリケーション領域: LAN・データセンター・短距離通信など、MMFが使われる用途分野。
実効帯域: 実用上の有効な帯域幅。モード分散を含む評価指標として用いられます。
伝送距離: 実用的な伝送距離。モード分散と損失により制限されることが多いです。

マルチモードファイバの関連用語

マルチモードファイバ: 複数の伝搬モードを同時に伝送できる光ファイバ。芯径が大きく、コストが低く、短距離の伝送に適しています。
コア径: 光が伝わる芯の直径。マルチモードファイバでは一般に 50 μm または 62.5 μm が主流です。
クラッド径: コアを包む絶縁層の直径。典型的には 125 μm です。
コアとクラッドの屈折率差 (Δ): コアとクラッドの屈折率差で、伝搬モードの数や開口数 NA に影響します。
屈折率分布/屈折率プロファイル: 芯の中の屈折率の分布のこと。モードの伝搬特性や損失に影響します。
NA (Numerical Aperture): 光をファイバへ取り込む角度の上限を決める指標。MMF の NA はおおむね 0.20–0.275 程度です。
伝送モード: ファイバを伝わる光のモードの集合。マルチモードファイバでは複数のモードが同時に伝わります。
モード分散: 異なる伝搬モードが到達時間を異なるため信号が広がる現象。マルチモードファイバでは大きな影響があります。
発光源: MMF では主に LED や VCSEL（半導体レーザー）が使われ、帯域とコストを決めます。
発光波長帯域_850nm: 主に LED/ VCSEL で用いられる帯域で、短距離の一般的なMMF伝送に適しています。
発光波長帯域_1310nm: 一部の高帯域・長距離用途で用いられる波長帯。MMF の一部システムで採用されることがあります。
規格_OM1-OM5: IEC/ISO によるマルチモードファイバの等級。コア径・伝送帯域・距離性能を規定します（OM1 から OM5 の順に性能が向上します）。
規格_ITU-T_G651.x_IEC_60793-2-10: マルチモードファイバの標準規格。芯径、屈折率、挿入損失などを定義します。
コネクタ: MMF の端子には SC、LC、FC などがあり、特性や挿入損失、取り扱いのしやすさが異なります。
代表的な用途: オフィスのLAN、データセンター内のラック間接続、機器同士の短距離リンクなどに広く使われます。
代表的な伝送規格: 10GBASE-SR / 40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10 など、短距離高速伝送を目的とした規格群です（主に 850 nm 帯を使用）。
コア径とクラッド径の組み合わせ: 50/125 μm や 62.5/125 μm など、コア径とクラッド径の組み合わせで規格が分かれます。
データセンター向けの特性: 高密度配線が可能で、コストを抑えつつ短距離伝送の大容量化を実現します。
長所: 低コスト、取り扱いが容易、接続の誤差が小さい、短距離の高帯域伝送に向く。
短所: モード分散の影響が大きく、長距離・長帯域には不向き。シングルモードファイバに比べ伝送距離が短くなる。
OM4/OM5の特徴: OM4 は高帯域長距離の短距離伝送で性能を向上させ、OM5 は広帯域に対応する新しい世代です。
波長帯の適用例: 850 nm 帯は主に LED/VCSEL 用、1310 nm 帯は一部の高帯域用途で使用されるケースがあります。