波長分散とは

正解：A. 石英の光ファイバの損失が最も小さくなる波長帯だから

石英(SiO2)の光ファイバの損失は、短い波長ではレイリー散乱、長い波長では赤外吸収で増えるため、その間の1.55 µm付近で最小(約0.2 dB/km)になります。100 km進んでも損失は約20 dBで済み、エルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)で光のまま増幅できることも、長距離通信でCバンドが使われる理由です。標準的なシングルモードファイバで波長分散がほぼゼロになるのは1.31 µm付近(Oバンド)で、1.55 µmでは分散が残ります。シリコンはこの波長をほとんど吸収しません。

正解：B. 標準的なシングルモードファイバの波長分散がほぼゼロで、高速な信号の波形が崩れにくいから

波長分散は、波長によってファイバ中を進む速さがわずかに異なるために、光のパルスが広がる現象です。標準的なシングルモードファイバでは1.31 µm付近で分散がほぼゼロになるため、分散を補償する処理なしで高速な信号を数 km〜10 km程度まで送りやすく、データセンター向けの多くの光トランシーバで使われています。損失が最小なのは1.55 µm付近(約0.2 dB/km)で、1.31 µmでは約0.3〜0.35 dB/kmとやや大きめです。1.31 µmの光子エネルギーは約0.95 eVで、シリコンでは吸収されません。