光通信は、光を搬送波として使用して情報を送信する方法であり、通常は光ファイバー ケーブルを介して、場合によっては自由空間 (空気、真空、または水) を介して行われます。電気信号を光パルスに変換し、伝送媒体を通して送信し、受信側で電気信号に変換して戻すことで機能します。
コアコンポーネント
基本的な光通信システムは、次の 3 つの主要部分で構成されます。
送信機: レーザー ダイオード (LD) または発光ダイオード (LED) を使用して電気信号を光信号に変換します。
伝送媒体: 通常は光ファイバー (ガラスまたはプラスチックの細い糸) です。場合によっては、屋外になることもあります (Free-Space Optics、FSO)。
受信機: 光検出器 (PIN フォトダイオードやアバランシェ フォトダイオード、APD など) を使用して、入射光を電気信号に変換します。
主な特徴
高帯域幅: 光の周波数は非常に高く (~10¹⁴ Hz)、大容量のデータ容量 (テラビット/秒) を可能にします。
低損失: 光ファイバーは、銅線と比較して、長距離にわたる信号損失がはるかに低くなります。
干渉に対する耐性: 銅とは異なり、光ファイバーは電磁干渉 (EMI) の影響を受けません。
セキュリティ: 検出されずに光ファイバーケーブルに侵入することは困難です。
主な種類
光ファイバー通信: 通信ネットワーク、データセンター (クラウド コンピューティング)、および 5G インフラストラクチャで使用されるインターネットのバックボーン。
自由空間光 (FSO) 通信: 衛星間リンク、衛星から地上リンク、または短距離地上リンク (建物間など) に使用されます。
つまり、光通信は現代のデジタル世界の物理的基盤であり、ストリーミング ビデオから AI スーパーコンピューティング クラスターに至るまで、あらゆるものの高速通信を可能にします。
