mmfとsmfの違いを徹底解説！中学生にもわかる光ファイバの基本

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mmfとsmfの違いを理解するための基礎知識

このセクションでは、mmf（Multi-Mode Fiber＝多モードファイバ）と smf（Single-Mode Fiber＝単一モードファイバ）の基本的な違いを、専門用語をできるだけ噛み砕いて説明します。光がファイバの中を伝わるとき、コアの直径やモード数が信号の伝え方を大きく変えます。まず、コア径とは何か、どういう意味で大切なのかを見ていきましょう。

コア径が大きいほど、同時に伝えられる光の道の数が増え、モード分散が起きやすくなります。モード分散は信号をぼかす原因で、距離が長くなるほど影響が強くなります。

一方、SMFはコア径が小さく、伝わるモードが1つに近いので、長距離の伝送で安定します。

この違いを知ると、どんな場面でどちらを選ぶべきかの感覚がつかめます。短距離のLANや建物内の配線ならMMFが経済的で良い選択になることが多く、長距離の回線や海底ケーブルのような大容量・長距離にはSMFが適しています。

また、使用する機器のコストや入手性も大きな要因です。

MMFの特徴と代表的な用途

MMFはコア径が大きく、複数の伝送モードを同時に使うため、回線のコストを抑えつつ短距離の高速伝送を実現します。コストが安いLEDやVCSEL（半導体レーザー）を使えるため、機器の初期費用が抑えられる点が魅力です。

その分、モード分散の影響を受けやすく、長距離伝送には不向きです。学校やオフィスのLAN、建物内の引越しや新設のネットワーク、データセンターの中間距離の配線など、距離が長くならない範囲で活躍します。

MMFは設計上の自由度が高く、コスト効果を重視する現場での採用が多いです。例えば、OM1/OM2/OM3といったクラス分けがあり、光源の規格もLED中心からVCSELへ移行してきました。

この移行により、5G時代の社内ネットワークや映像配信の現場での需要が増えています。

SMFの特徴と適した場面

SMFはコア径が約9 μm程度と細く、1つの伝送モードに絞ることでモード分散を抑え、遠距離伝送や高帯域幅に強くなります。長距離の回線や通信網、光ファイバを使った海底通信、データセンター間のバックボーンなどで選ばれることが多いです。

また、レーザー技術の発展により、波長分割多重（WDM）と組み合わせるとさらに大容量化が進みます。

SMFの導入は初期費用が高くなりがちですが、長期的には信号の安定性と送信距離の長さが優位です。学校の実験室や企業の大規模ネットワーク、インターネットの backbone 部分など、距離と速度の両方を重視する場面で多く使われます。

項目	MMF	SMF
コア径	約50 μm	約9 μm
モード数	複数モード	単一モード
代表的な用途	LAN・建物内・データセンターの中距離	長距離・ backbone・長距離通信
コスト傾向	低め	高め
伝送距離の目安	数十m～数百m程度が多い	数百km以上まで対応可能

ピックアップ解説

休み時間に友達と光ファイバの話題になって、私はSMFについて深掘りしてみた。細いコアを光が1つのモードで進むと、波形の歪みが減って長距離伝送に強くなる。だから長距離の通信網にはSMFが向く一方、建物内や学校のLANのような短距離ならMMFが安くて現実的。モードの数と伝送距離の関係、波長の選択、そしてコストのバランス—こうしたキーワードを雑談形式でつなげて、二人で理解を深めた。

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