新しい光ファイバー技術の研究開発において、SDM（空間分割多重）は大きな注目を集めている。光ファイバーにおけるSDMの応用には、主に2つの方向性がある。1つは、マルチコア光ファイバーのコアを通して伝送を行うコア分割多重（CDM）であり、もう1つは、少数モードまたはマルチモードファイバーの伝搬モードを通して伝送を行うモード分割多重（MDM）である。
コア分割多重（CDM）ファイバーは、原理的には主に2つの方式に基づいています。
一つ目は、シングルコアファイバーバンドル（ファイバーリボン）の使用に基づくもので、並列に配置されたシングルモードファイバーをまとめてカプセル化し、数百もの並列リンクを提供できるファイバーバンドルまたはリボンを形成する。
2つ目の方法は、同一ファイバー内に埋め込まれた単一のコア（コアごとに単一モード）を介してデータを送信する方式、すなわちMCFマルチコアファイバーを使用する方式です。各コアは独立した単一チャネルとして扱われます。
MDM（モジュール分割多重）ファイバーとは、光ファイバーの異なるモードを介してデータを伝送することを指し、それぞれのモードは独立したチャネルとみなすことができます。
MDMの一般的なタイプは、マルチモードファイバー（MMF）とフラクショナルモードファイバー（FMF）の2種類です。両者の主な違いは、モード数（利用可能なチャネル数）です。MMFは多数のモード（数十モード）をサポートできるため、モード間クロストークと差動モード群遅延（DMGD）が顕著になります。
このタイプに属するものとして、フォトニック結晶ファイバー（PCF）も挙げられます。これは、バンドギャップ効果によって光を閉じ込め、断面の空気孔を通して光を伝送するフォトニック結晶の特性に基づいています。PCFは主にSiO2、As2S3などの材料でできており、コアとクラッド間の屈折率のコントラストを変えるために、コア周辺の領域に空気孔が設けられています。
CDMファイバーは、同じクラッドに埋め込まれた情報を伝送する並列シングルモードファイバーコアを追加したものと簡単に説明できます（マルチコアファイバーMCFまたはシングルコアファイバーバンドル）。MDMモード分割多重は、伝送媒体内の複数の空間光モードを個別の独立したデータチャネルとして使用するもので、通常は短距離の相互接続伝送に使用されます。
投稿日時：2025年6月26日