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Fiber Optics Calculator

光ファイバー通信シミュレーター

減衰損失・分散・帯域幅距離積・開口数(NA)・Vナンバーを計算し、シングルモード/マルチモード動作を判定します。

パラメータ設定
プリセット
ファイバーパラメータ
コア径 d 8.2 μm
コア屈折率 n₁ 1.4680
クラッド屈折率 n₂ 1.4630
波長 λ 1310 nm
伝搬パラメータ
減衰係数 α 0.35 dB/km
分散係数 D 2.0 ps/(nm·km)
スペクトル幅 Δλ 0.1 nm
ファイバー長 L 10.0 km
開口数 NA
Vナンバー
全損失 [dB]
パルス広がり [ps]
BWD積 [GHz·km]
最大ビットレート [Gb/s]
距離-損失特性
波長-Vナンバー特性

主要な計算式

開口数 NA:

$$\mathrm{NA} = \sqrt{n_1^2 - n_2^2}$$

規格化周波数(Vナンバー):

$$V = \frac{\pi d}{\lambda}\,\mathrm{NA}$$

$V < 2.405$ → シングルモード;$V \geq 2.405$ → マルチモード

パルス広がり:

$$\tau = D \cdot L \cdot \Delta\lambda$$

最大ビットレート(NRZ):

$$B_{\max} = \frac{0.7}{\tau}$$
実務ポイント: SMF-28ファイバーは1310nm窓でD≈0(零分散点)、1550nm窓で最低損失(0.18 dB/km)を実現。長距離WDMシステムでは1550nm帯+EDFAが標準構成。Vナンバー設計は波長ルーティングデバイス(AWG・WDMカプラ)の設計の基礎。

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