マルチモードファイバーの進化：OM1からOM5へ

光ファイバー技術は、数十年にわたり最新の通信の中核を担い、ローカルエリアネットワーク（LAN）、データセンター、電気通信システム全体での高速データ伝送を可能にしてきました。シングルモードファイバーが長距離ネットワークを支配している一方で、マルチモードファイバー（MMF）は、低コスト、容易な終端処理、標準的なトランシーバーとの互換性から、短距離から中距離の用途の標準であり続けています。長年にわたり、マルチモードファイバーはOM1からOM5への進化は、性能、コスト効率、そして将来を見据えた設計によって推進された旅を表しています。各世代は、帯域幅を向上させ、モード分散を減らし、高速通信の長距離化を可能にしました。今日、OM4およびOM5ファイバーは、データセンターと高速エンタープライズネットワークのバックボーンであり、10G、40G、100Gなどをサポートしており、OM5は、へと進化し、各世代が帯域幅、到達距離、アプリケーションの柔軟性を向上させてきました。この記事では、OM1からOM5までのマルチモードファイバーの進化、技術的な違い、使用事例、および将来のトレンドを探ります。

1. マルチモードファイバーの紹介

マルチモードファイバー（MMF）は、主にコアサイズが大きく（通常50または62.5ミクロン）、複数の光モードが同時に伝搬できる点で、シングルモードファイバーとは異なります。この特性により、垂直キャビティ面発光レーザー（VCSEL）やLEDなどの安価な光源との結合が容易になり、MMFはエンタープライズネットワーク、データセンター、キャンパス展開に最適です。

しかし、複数の光モードをサポートすると、モード分散が発生し、高速信号の最大距離が制限されます。これに対処するため、国際電気標準会議（IEC）とTIA/EIAは、OM（光マルチモード）クラスと呼ばれる標準化されたカテゴリを開発しました。OM1、OM2、OM3、OM4、そして最新のOM5です。

2. OM1 – 最初の標準マルチモードファイバー

ジャケットの色は、LANおよび初期の光ネットワーク用に標準化された最初のマルチモードファイバーでした。主な特徴は次のとおりです。

• とも呼ばれ、新興技術をサポートするために標準化されました。 62.5 µm

• クラッド直径： 125 µm

• 50 µm 850 nmで約200 MHz·km

• OM4と同じですが、複数の波長（850–950 nm）にわたります いいえ。主にLED光源向けに設計されています

• はい、短波長分割多重（SWDM）をサポート 1 Gbpsで275 m、10 Gbpsで33 m

OM1ファイバーは、レガシーエンタープライズネットワークおよび初期の1 Gbpsイーサネットのインストールで広く使用されていました。その性能は、短距離での1 Gbpsには十分ですが、モード分散により、より高速なアプリケーションが大幅に制限されます。今日の使用は、主に古いインフラストラクチャまたは低コストの接続で十分な場合に限られます。

3. OM2 – 1Gおよび10Gのワークホース

OM2

• とも呼ばれ、新興技術をサポートするために標準化されました。コア直径：

• 50 µm帯域幅：

• OM4と同じですが、複数の波長（850–950 nm）にわたりますレーザー最適化：

• いいえ、LEDベースのシステム10Gイーサネットの到達距離：

約82 mコアサイズを小さくし、モード性能を向上させることで、OM2は1 Gbpsおよび10 Gbpsイーサネットの長距離化を可能にしました。1990年代後半から2000年代初頭にかけて、多くのエンタープライズインストールでデフォルトのマルチモードファイバー

となりました。しかし、10Gイーサネットがより一般的になるにつれて、レーザー最適化ファイバーが必要になりました。

4. OM3 – レーザー最適化マルチモードファイバー（LOMMF）オレンジOM3は、レーザー最適化マルチモードファイバー（LOMMF）

• とも呼ばれ、新興技術をサポートするために標準化されました。コア直径：

• 50 µm帯域幅：

• OM4と同じですが、複数の波長（850–950 nm）にわたりますレーザー最適化：

• はい、短波長分割多重（SWDM）をサポート一般的な到達距離：

10Gで300 m、40/100Gイーサネットで100 mOM3は、高速データセンター

で好まれるファイバーとなり、シングルモードファイバーと比較して低コストで容易な設置を維持しながら、10G/40G/100Gネットワークの到達距離を大幅に延長しました。その青色のジャケットは、OM4と区別するために一般的に使用されています。

5. OM4 – 拡張レーザー最適化ファイバーアクアOM4

• とも呼ばれ、新興技術をサポートするために標準化されました。コア直径：

• 50 µm帯域幅：

• OM4と同じですが、複数の波長（850–950 nm）にわたりますレーザー最適化：

• はい、短波長分割多重（SWDM）をサポート一般的な到達距離：

10Gで400 m、40/100Gイーサネットで150 mOM4は、より高いデータレートと長距離をサポートし、大規模データセンター、キャンパスネットワーク、高密度コンピューティング環境に最適です。その性能は、シングルモードファイバーへの早期移行の必要性を減らし、コストと速度のバランスを取っています。OM4は、多くの場合、アクア色のジャケット

で識別されます。

6. OM5 – 未来のための広帯域マルチモードファイバーアクアOM5は、WBMMF（広帯域マルチモードファイバー）

• とも呼ばれ、新興技術をサポートするために標準化されました。コア直径：

• 50 µm帯域幅：

• OM4と同じですが、複数の波長（850–950 nm）にわたりますレーザー最適化：

• はい、短波長分割多重（SWDM）をサポート一般的な到達距離：

4波長で100G/400G SWDMイーサネットで100 mOM5は、単一のファイバー線でマルチ波長伝送を可能にし、オペレーターはより多くのファイバーを設置することなく帯域幅を増やすことができます。これは、高密度データセンター

や、ファイバー数を最小限に抑えることが不可欠な環境に非常に適しています。そのライムグリーンのジャケットは、OM3およびOM4と区別されます。

ライムグリーン

8. マルチモードファイバーの進化の主な推進要因

1. OM1からOM5への進化を推進した要因はいくつかあります。ネットワーク速度の向上：

2. 1Gイーサネットから400Gイーサネット以降まで、より高い帯域幅とより低いモード分散が必要になりました。コスト効率：

3. マルチモードファイバーは、短距離から中距離のアプリケーションに対して、シングルモードファイバーよりも低コストのソリューションを提供します。データセンターの密度：

4. 高密度ケーブル環境では、大規模なケーブル数を必要とせずに、より高速な速度をサポートできるファイバーが求められます。レーザー技術の進歩：

5. VCSELおよびSWDMの開発により、マルチモードファイバーは同じストランドでより高速な速度を提供できるようになりました。後方互換性：

各OMアップグレードは、可能な限り既存のインフラストラクチャとの互換性を維持し、移行を容易にしました。

• 9. OM1–OM5ファイバーの用途OM1 & OM2：

• 小規模エンタープライズネットワーク、レガシー1G–10G LAN接続、短距離の建物内リンク。OM3 & OM4：

• 最新のエンタープライズLAN、ハイパースケールデータセンター、高速イーサネット（10G、40G、100G）、ストレージエリアネットワーク（SAN）。OM5：

将来対応型、高密度データセンター、SWDMイーサネット、ファイバー数とケーブル管理を削減することが重要なアプリケーション。

10. マルチモードファイバーの将来のトレンド

1. マルチモードファイバーの状況は進化し続けています。SWDMの採用：

2. OM5はSWDMの基盤であり、既存のファイバーの帯域幅を4倍にすることができます。400G以降：

3. データセンターは、超高速ネットワーキングのニーズを満たすために、OM5または高性能OM4をますます採用するようになります。光モジュールとの統合：

4. トランシーバーとケーブルは、低消費電力とより優れた熱性能を確保するために、OM4/OM5向けに最適化されています。移行戦略：

5. エンタープライズは、ネットワークを将来対応型にし、スケーラビリティを向上させるために、OM1/OM2をOM3/OM4/OM5に徐々に置き換えています。環境への配慮：

LSZHおよび低煙、ハロゲンフリーのジャケットは、データセンターの安全性の標準になりつつあります。

結論OM1からOM5への進化は、性能、コスト効率、そして将来を見据えた設計によって推進された旅を表しています。各世代は、帯域幅を向上させ、モード分散を減らし、高速通信の長距離化を可能にしました。今日、OM4およびOM5ファイバーは、データセンターと高速エンタープライズネットワークのバックボーンであり、10G、40G、100Gなどをサポートしており、OM5は、次世代SWDMネットワークのマルチ波長機能を導入しています。ネットワーク設計者、システムインテグレーター、光ファイバーメーカーにとって、各OMクラスの違いと用途を理解することが不可欠です。今日、OM4およびOM5の導入に投資することで、スケーラビリティ、後方互換性、そして将来の超高速ネットワークへの道が確保されます。