シングルモードファイバーとマルチモードファイバー
May 26, 2026
ご伝言
目次
- 1 シングルモードおよびマルチモードファイバーはなぜこれほど高速に「実行」できるのでしょうか? - 全内部反射が光ファイバーに与える影響
- 2 コア直径: シングルモードとマルチモード - 「細い車線と広い高速道路」の内訳
- 3 光源とコスト - シングル モードのコストが高い理由とその価値がある場合
- 4 伝送距離と帯域幅 - OM1 ～ OM5 の性能数値の比較
- 5 アプリケーション シナリオ - どのファイバー タイプがどこに属するか (データ センター、バックボーン、LAN)
- 選択の落とし穴を回避するための 6 つの重要な要素 毎回適切な呼び出しを行うための - 4 ルール
- 7 つの重要なポイント - 3 つのルール: 色で識別、距離で選択、コストで計算
導入
シングルモード ファイバとマルチモード ファイバを比較すると、その違いはコア サイズ、距離、コストの 3 つの数値に帰着します。
Kept the core facts but restructured into two clearly labeled bullet-style definitions with bolded fiber type names, exact core sizes, max distances, and immediate use-case verdict. Quick-answer bullet block with 3 decision scenarios (>550m → シングルモード;<550m → multimode; budget-sensitive → multimode at 60–70% lower cost)
要するに：シングルモード=長距離、高コスト。マルチモード=短距離、低コスト。
しかし、正しいものを選ぶということは距離だけではありません。この記事では、コア直径、光源、帯域幅、コスト、実際の使用例-など、すべての重要な違いを詳しく説明します。これにより、お金を無駄にしたり、大きな間違いを犯したりすることなく、ネットワークに適したファイバーを選択できるようになります。
このガイドでは、コア直径、光源、帯域幅、減衰、実際の使用例-、最も一般的な選択ミスを回避する方法 - など、重要な違いをすべて取り上げているため、要件を過剰に使用したり、要件を下回ったりすることなく、適切なファイバーを選択できます。
1. 光ファイバーケーブルがデータを送信する仕組み: シングルモードとマルチモードの背後にある物理学?
シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの違いについて説明する前に、光ファイバーがどのように信号を伝送するのかを簡単に説明しましょう。
光ファイバー ケーブル - シングルモードかマルチモードかに関係なく、- を使用してデータを送信します。全内部反射: コアとクラッドの屈折率が異なるため、光はガラスコアに沿って反射し、信号を閉じ込めたまま継続的に前方に伝播します。これにより、ファイバーは銅線では不可能な速度でデータを伝送できるようになります。
銅線ケーブルと比較した主な利点は次の 2 つです。
EMI耐性:ファイバーは産業機器、近くの電力線、または落雷からの電磁干渉の影響を受けません。
大規模な帯域幅:最新のファイバーは 100G、400G、そしてそれ以降をサポートしています - 銅線ははるかに早く上限に達し、そこに到達するには高価なシールドが必要です
シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの決定的な違いは、光路は何本あるのかはコア - を通過することが許可されており、その 1 つの設計の選択によって、以下のセクションで説明するパフォーマンスとコストのすべての違いが決まります。
シングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーの決定的な違いは、コア - を通過できる光路の数によって決まります。また、その 1 つの設計の選択によって、以下のセクションで説明するすべてのパフォーマンスとコストの違いが決まります。
2. コア直径: シングルモードファイバーとマルチモードファイバーの最大の違い
最も根本的な違いは、シングルモードファイバーとマルチモードファイバーコアの直径は次のとおりです。
-
シングルモードファイバーコア: 9 µm- は人間の髪の毛の幅のおよそ 10 分の 1{1}}。 1 つの光モードのみがこの狭いコアを通過し、モード分散が完全に排除されます。
-
マルチモードファイバーコア: 50 µm(OM2 ～ OM5) または62.5 µm(OM1) - は、数十の光モードを同時に送信できるはるかに広いチャネルです。
このように考えてください。シングル モードは、すべての車両（フォトン）が同じ正確な経路をたどる単一車線の急行トンネルです。-マルチモードは 6 車線の高速道路で、車両はわずかに異なる角度で走行します。- セットアップがより速くなりますが、渋滞（モード分散）により、信号がきれいに伝わる距離が制限されます。
繊維の種類を色で即座に識別する方法:
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ファイバーの種類
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ジャケットの色
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コネクタブーツ
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|---|---|---|
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シングルモード(OS1/OS2)
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黄色
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青
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マルチモードOM1/OM2
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オレンジ | 青または黒 |
| マルチモードOM3 | アクア / ライトグリーン | 青または黒 |
| マルチモード OM4 | エリカ バイオレット/パープル | 青または黒 |
| マルチモード OM5 | ライムグリーン | 青または黒 |
コアを測定する必要はありません - 現場で作業するときにジャケットの色を確認するだけです。
高速道路の例えに戻りましょう。シングル モードは、固定された経路に沿って 1 本の光線だけを通過させる「単一車線」です。マルチモードは、複数のビームが異なる経路に沿って同時に移動できるようにする「複数車線の高速道路」です。-
便利なヒント: ファイバーを選択するときは、色ですぐに見分けることができます。シングルモード ファイバーの外側のジャケットは黄色で、コネクタ ブーツは青色です。マルチモード ファイバーには、オレンジ (OM1、OM2 に共通)、薄緑色 (OM3 に共通)、紫またはピンク (OM4 に共通)、または緑色 (OM5 に共通) のいずれかの外側ジャケットが付属しています。コネクタ ブーツはほとんどが青または黒です。次回データセンターに行くときは、コアの測定を気にしないでください-どうせ測定できないはずです。色を見ればすぐにわかります。便利ですよね？
3. 光源と総コスト: シングルモードのコストが高くなる理由とその価値がある場合
コア直径の違いは、各ファイバー タイプで使用できる光源 - を直接決定し、それがコスト全体のギャップを生み出します。
シングルモード高い精度が必要です-DFB (分布帰還) レーザー9 µm コアに光を正確に注入します。これらは製造と校正に費用がかかります。
マルチモード低コストで動作します-LEDまたはVCSEL (垂直-キャビティ面-発光レーザー)コアが広いため、ビームのアライメントがより容易になるからです。
実際の-世界のトランシーバーのコスト比較（2024 ～ 2026 年の市場価格）:
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スピード
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シングルモードトランシーバー
|
マルチモードトランシーバー
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コスト差
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|---|---|---|---|
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10G
|
~$35–50 (LR、10km)
|
~15–25ドル (SR、3億)
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SM ~2倍以上
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40G
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~$280–350 (LR4)
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~$40–60 (SR4)
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SM 約5～7倍以上
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100G
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~$350–550 (LR4)
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~$80–120 (SR4)
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SM 約4～5倍以上
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400G
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~500–700ドル (DR4)
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~$200–280 (SR8)
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SM 約2～3倍以上
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ファイバー ケーブル自体のコストは、どちらのタイプでもほぼ同じです。コストギャップは、ほぼ完全にトランシーバーとサポートする光学系にあります。短距離、-ポート数の多い-データセンター導入の場合、マルチモードを選択すると、光モジュールのコストを 60～70% 削減できます。
シングルモードのコストが高くてもそれだけの価値がある場合:リンクが 550 m を超える展開、または将来的に長距離で 400G+ への拡張性が必要な展開。
マルチモードの厚いコアにより、次のような安価な光源を使用できます。発光ダイオード（LED）-または垂直-共振器面発光レーザー（VCSEL）-。これはコストの差に直接つながります。シングルモード ファイバー自体はそれほど高価ではありませんが、サポート機器-、レーザー、光モジュール-は高価です。マルチモードのサポート機器のコストは約 60 ～ 70% と大幅に削減されます。シングルモードシステムの場合。そのため、多くの短距離アプリケーションではコストを節約するためにマルチモード - が好まれます。-
具体的な例:10Gbpsシングルモード光トランシーバーシステム（トランシーバーとファイバー）費用は約9,000元です。同等の速度のマルチモード システムのコストはわずか約 6,000 元です。-価格の差はかなり激しいです。
4. 伝送距離と帯域幅: OM1 ～ OM5 および OS1/OS2 のパフォーマンス数値の比較
シングルモードとマルチモードのファイバーの選択が最も重要になるのは、距離と帯域幅です。正確な数字は次のとおりです。
シングルモードファイバーの距離と帯域幅:
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で1310nm： まで40kmリピーターなしで
-
で1550nm： まで120kmリピーターなしで
-
理論上の帯域幅:テラヘルツ範囲- は、数十のチャネルで 40G、100G、400G WDM をサポートします
-
ゼロモード分散: 単一の光路は、信号成分間のタイミングスキューがないことを意味します。
マルチモード ファイバーが距離 - のモード分散によって制限される理由:マルチモード ファイバーは数十の光モードを同時に伝送し、それぞれがわずかに異なる角度でコアを通過します。これらの異なる経路長により、信号がわずかに異なる時間に到着する - と呼ばれる現象が発生します。モード分散。距離や速度が増加すると、この分散によって信号がぼやけ、回復できなくなります。その理由は次のとおりです。
-
OM1/OM2 ファイバーの最高値は33メートル10Gで
-
OM4 はそれを次のように拡張します。550メートル10Gで
-
OM5が到達150メートルSWDM4 (短波長分割多重) を使用した 400G で
既存の OM テーブルを更新し、完全な OS (シングル モード) の比較を追加しました。
完全なマルチモード ファイバー仕様 (OM1 ～ OM5):
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ファイバーの種類
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コア(μm)
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最大距離 @ 1G
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最大距離 @ 10G
|
最大距離 @ 100G
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代表的な用途
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|---|---|---|---|---|---|
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OM1
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62.5
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275 m
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33 m
|
サポートされていません
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レガシーLAN
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OM2
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50
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550 m
|
82 m
|
サポートされていません
|
レガシーLAN
|
|
OM3
|
50
|
1,000 m
|
300 m
|
100 m
|
データセンター、エンタープライズ
|
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OM4
|
50
|
1,100 m
|
550 m
|
150 m
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データセンター、40G/100G
|
|
OM5
|
50
|
1,100 m
|
550 m
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150 m (SWDM4 を使用した 400G)
|
最新のデータセンター、400G
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シングルモードファイバー仕様 (OS1/OS2):
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ファイバーの種類
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コア(μm)
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最大距離
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標準速度
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応用
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|---|---|---|---|---|
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OS1
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9
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10kmまで
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1G–10G
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屋内/キャンパスバックボーン
|
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OS2
|
9
|
最大200km
|
10G–100G+
|
屋外、長距離、地下鉄
|
シングルモード ファイバーは、光信号が固定パスをたどる単一レーンの高速通信システムのようなものです。モード分散 (パスが異なると信号が異なる時間に到着するため、歪みが発生します)。だからこそ、はるかに長い距離まで到達できるのです。シングルモード光モジュールは、1310nmで40km伝送可能、1550nmでは中継器なしで最大120kmまで到達できます。帯域幅も非常に広く、-理論的にはテラヘルツ範囲-で、40G、100G、さらには 400G WDM 伝送をサポートしています。
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ファイバーの種類
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関連規格
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コアサイズ(μm)
|
減衰 (db/km)
|
OFL (MHz*km)
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アプリケーション
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OM1
|
TIA/EIA 492-ああああ
ISO/IEC 11801 OM1
IEC 60793-2-10 A1b
|
62.5
|
<3.5db@850nm;
<1db@1300nm;
|
~200@850nm
~500@1300nm
|
10M/100M
1GE
|
|
OM2
|
TIA/EIA 492-AAAB
IEC 60793-2-10 A1a.1
|
50
|
<3.5db@850nm;
<1.5db@1300nm;
|
>500@850nm
>500@1300nm
|
10M/100M
1GE
10GE/40GE
|
|
OM3
|
TIA/EIA 492-AAAC
ISO/IEC 11801 OM3
IEC 60793-2-10 A1a.2
|
50
|
<3.5db@850nm;
<1.5db@1300nm;
|
>1500@850nm
>500@1300nm
|
1GE
10GE/40GE
25GE/100GE
|
|
OM4
|
TIA/EIA 492-AAAD
ISO/IEC 11801 OM4
IEC 60793-2-10 A1a.3
|
50
|
<3.5db@850nm;
<1.5db@1300nm;
|
>3500@850nm
>500@1300nm
|
10GE/40GE
25GE/100GE
200GE/400GE
|
|
TIA/EIA 492-AAAD
ISO/IEC 11801 OM5
IEC 60793-2-10 A1a.4
|
50
|
<3dbb@850nm;
<0.7db@1300nm;
|
>3500@850nm
>500@1300nm
|
25GE/100GE
200GE/400GE
|
一方、マルチモード ファイバーは複数車線の高速道路に似ており、モード分散の影響を顕著に受け、到達距離が制限されます。{0} 1 Gbps では最大 550 メートルになります。 10 Gbps では、通常のマルチモード ファイバーは 33 メートルしか管理できません。さらに高いパフォーマンス-OM4 マルチモードファイバー最高到達距離は 550 メートルで、帯域幅は比較的限られており、ギガヘルツの範囲に留まります。簡単に言うと、マルチモード ファイバーは短距離のスプリンターであり、シングルモード ファイバーは長距離の持久力のチャンピオンです。-
5. イングル モードとマルチモード ファイバー: 現実世界のアプリケーション シナリオ-
パフォーマンスの数値を理解すると、各シナリオに適した選択が簡単になります。決定的な内訳は次のとおりです。
シングルモードファイバーが正しい選択となる場合:
-
長距離通信バックボーン-都市、地域ハブ、または国をつなぐ
-
メトロとキャンパスのバックボーン建物間の距離が550メートルを超える場所
-
5G フロントホールとバックホール長距離にわたる低遅延を必要とするネットワーク
-
データセンター相互接続 (DCI)数マイル離れた施設間
-
ISP、政府ネットワーク、公共インフラストラクチャ信号の劣化が許容できない場合
-
WDM (波長分割多重) の導入- シングルモードは、1 つのファイバーペアで 48+ チャネル × 100G をサポートします
マルチモード ファイバーが正しい選択となる場合:
-
-データセンター-内のケーブル配線サーバー、スイッチ、ストレージをラック間距離（300 m 以下）で接続する{0}}-
-
企業およびキャンパス LANフロア、ウィング、または近くの建物を接続する
-
オーディオ/ビデオ システム高帯域幅のビデオ ストリームを短いスパンで移動する-
-
産業オートメーション機器間の堅牢な短距離接続が必要-
-
SMBネットワーク予算の制約によりトランシーバーのコストを低く抑えたい場合
実際の決定ルール:最長の単一リンクが 550 メートルを超える場合は、シングル モードを使用してください。すべてのリンクが 300～550 メートル未満で、-ポート-数の多い環境を管理している場合、マルチモード（最小 OM4、新しいビルドの場合は OM5）は、大幅に低いコストで同等の速度を実現します。
シングルモード ファイバーの本拠地は長距離、大容量のトランスポートです。-通信事業者の長距離-トランク、地下鉄のバックボーン リンク、5Gバックホール、およびデータセンターの相互接続では、距離が通常 550 メートルを超えます。たとえば、大都市の政府のエクストラネット リングは、200 km にわたるシングル モード ファイバー上に構築され、WDM で 48 チャネル × 100 Gbps を実現、ピーク時でも都市のデータトラフィックをスムーズに保ちます。
対照的に、マルチモード ファイバーは、データセンター内のラック間接続（300 m 以下）、企業 LAN、キャンパス ネットワーク、建物のケーブル配線などの近距離環境で威力を発揮します。-あるインターネット会社のデータセンターでは、アクティブ光ケーブルを備えたマルチモード ファイバーを使用して、ラック間で 400 Gbps のノンブロッキング接続を実現し、コストを抑えながら高速目標を達成しました。-医療画像や高解像度ビデオ監視などの短距離、低遅延のアプリケーションでも、マルチモード ファイバーのミリ秒レベルの遅延の恩恵を受けられます。-
6. シングルモードファイバーとマルチモードファイバーのどちらを選択するか: 5 つの決定要素
間違ったファイバータイプの選択は、元に戻すのに最も費用がかかるケーブル配線の間違いの 1 つです。毎回適切な通話を行うには、次の 5 つの要素を使用してください。
1. 伝送距離
>エンドポイント間 550 m:シングルモードのみ。例外はありません。
550 メートル以下:マルチモードは実行可能です。 OM3 は最小、新規インストールには OM4/OM5 が推奨されます。
2. 必要な帯域幅と速度
長距離では 40G 以上:シングルモード + コヒーレント検出 (例: DWDM)
短距離でのサブ 40G:マルチモード OM3/OM4/OM5 はこのコストを効率的に処理します。-
データセンターの 400G:SWDM4 を備えた OM5 は、この目的のために構築されています。-シングルモード DR4 も動作しますが、コストが高くなります
3. 予算と総所有コスト
マルチモード トランシーバーのコストは、同じ速度のシングル モード同等のトランシーバーより 60 ～ 70% 削減されます。
短距離での 100 ポートのデータセンター導入の場合、マルチモードにより数万ドルを節約
長距離またはスケーラブルなバックボーンの場合、シングルモードの初期費用が高いため、後でインフラストラクチャを交換する必要がなくなります。
4. 配線環境と曲げ半径
屋内のタイトな垂直走行: 使用曲げ-に依存しないシングルモード（ITU-T G.657)- 信号を損失することなく、より厳しい曲がりにも耐えます
オープンフロアまたはトレイ設置: 標準の OM3/OM4 マルチモードは簡単で寛容です
5. スケーラビリティと将来性-
10 年のインフラストラクチャ ライフサイクルを計画していますか?-シングルモードファイバーは、トランシーバーを交換するだけで高速にアップグレードできます。ファイバー自体を交換する必要はありません。
マルチモード ファイバーの世代 (OM3→OM4→OM5) は、トランシーバー タイプに対して下位互換性があるとは限りません-
⚠️ 重大な警告 - は、シングルモードをマルチモード ファイバーに直接接続しないでください。9 µm と 50 ～ 62.5 µm のコアの不一致により、重大な信号損失が発生します。常に使用してください双方向メディアコンバーター (MMC)2 つのタイプを橋渡しし、挿入損失を 1 dB 未満に保ちます。この手順を省略すると、診断に数時間かかる場合がある断続的な信号劣化の原因が文書化されています。
かつて、メンテナンス技術者は物事をシンプルにしようとして、シングルモードパッチコードマルチモード ファイバーに直接接続されているため、{0}}監視映像に一定の遅れが発生しており、これを解決するまでに半日のトラブルシューティングを要しました。同じ穴に足を踏み入れないでください！
7. シングルモード ファイバーとマルチモード ファイバー: 重要なポイントと決定事項のまとめ
完全な決定の概要は次のとおりです。シングルモードファイバーとマルチモードファイバー:
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要素
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シングルモードファイバー
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マルチモードファイバー
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|---|---|---|
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コア径
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9 µm
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50μm (OM2～OM5) / 62.5μm (OM1)
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最大距離
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最大 120 km (OS2 @ 1550 nm)
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最大 550 m (OM4/OM5 @ 10G)
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光源
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DFBレーザー
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LEDまたはVCSEL
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帯域幅
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テラヘルツ範囲（理論値）
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最大28,000MHz・km(OM5)
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トランシーバーのコスト
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高速 (速度に応じて 2 ～ 7 倍)
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より低い
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ジャケットの色
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黄色
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オレンジ / アクア / バイオレット / ライムグリーン
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こんな方に最適
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長距離、バックボーン、5G、DCI
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データセンター、LAN、キャンパス、SMB
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スピードサポート
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長距離で 10G ～ 400G+
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短距離で 10G ～ 400G
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ファイバー選択の 3 つのルール:
色で識別する- イエロー=シングルモード、アクア/バイオレット/ライム=モダン マルチモード
距離で選ぶ- は 550 メートル以上、常にシングルモードになります。 550 m 未満ではマルチモードがコスト効率の高いオプションです-
総コストで計算する- ケーブル料金を単に比較するだけではありません。システム全体 (トランシーバー + ケーブル + 将来のアップグレード パス) を比較します。
最後に重要なポイントをいくつか挙げておきます。シングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーはどちらが優れているかということではありません。{0}それぞれに独自の役割があります。シングルモードはバックボーンと長距離伝送を支配します-マルチモードは「長距離、高速」という利点を持ち、一方、マルチモードは「低コスト、短距離」でデータセンターとエンタープライズ LAN フロアを支配します。 3 つのルールを覚えておいてください。色でタイプを識別し、距離でモードを選択し、ニーズに基づいてコストを計算します。これらをマスターすれば、ファイバーの選択が簡単になります。
よくある質問
Q1: シングルモードファイバーをマルチモードファイバーに直接接続できますか?
- のシングルモード ファイバーとマルチモード ファイバーは、変換デバイスなしでは直接接続できません。コア直径が大きく異なるため (9 µm 対 . 50–62.5 µm)、直接接続すると重大な信号損失が発生し、伝送品質が低下します。を使用する必要があります双方向メディアコンバータ 2 つのファイバ タイプをブリッジし、挿入損失を 1 dB 未満に抑え、リンク全体の信号の完全性を維持します。
Q2: コアを測定せずにシングルモードファイバーとマルチモードファイバーを素早く見分けるにはどうすればよいですか?
最も早い方法は、ケーブルのジャケットの色を確認することです。シングルモードファイバーには、黄色アウタージャケットには青色のコネクタブーツが付いています。マルチモードファイバーの用途オレンジ(OM1/OM2)、アクア(OM3/OM4)、またはライムグリーン(OM5) ジャケット、主に青または黒のブーツ。この色分けシステムは以下に標準化されています。-ANSI/TIA-568.3-D測定ツールを使用せずに現場で視覚的な識別を確実に行うことができます。
Q3: マルチモード ファイバーは最新のデータセンターにとって十分な速度ですか? それとも常にシングル モードを使用する必要がありますか?
マルチモード ファイバーは、300～550 メートル未満のほとんどの-データセンター-内リンクにとって、依然として強力な選択肢です。OM4 は最大 150 メートルで 100 Gbps をサポートしますOM5 は短波長分割多重 (SWDM) - を使用して 400 Gbps の到達距離を 150 メートルまで拡張し、一般的な施設におけるラック間接続、ラック間接続、ラック間接続の大部分をカバーします。--シングルモードが必要になるのは、リンクが 550 メートルを超える場合、長距離実行でターゲット速度が 40G を超える場合、またはアーキテクチャがマルチモードでサポートできる以上の将来性のあるスケーラビリティを必要とする場合のみです。{11}}
Q4: ケーブル自体はそれほど高価ではないのに、なぜシングルモード ファイバー機器はマルチモードよりもはるかに高価なのでしょうか?
価格差はほぼ完全に光源によるものであり、ガラスによるものではありません。シングルモードの小さな 9 µm コアは、光を正確に注入するために、DFB (分布帰還) レーザー - などの高精度レーザー - を必要としますが、マルチモードの幅広のコアは、低コストの LED や-で動作します。VCSEL (垂直-キャビティ面-発光レーザー)。この光コンポーネントの違いにより、シングルモード システムではトランシーバーのコストが大幅に高くなります。-400G シングルモード DR4 トランシーバーの価格は約 549 ドルですが、同等のマルチモード SR8 の価格は約 219 ドルです。最近の市場データによると.
Q5: 「モード分散」とは何を意味しますか?また、それがマルチモード ファイバの距離を制限するのはなぜですか?
モード分散は、マルチモード ファイバが多くの光信号 (モード) を同時に伝送し、それぞれが幅の広いコアを介してわずかに異なる経路に沿って進むために発生します。これらの異なる経路長は、信号がわずかに異なる時間に到着することを意味し、元のパルスが拡散してぼやけます -。この問題は距離と速度とともに悪化します。これが理由ですマルチモードファイバーの上限は550メートルですギガビット速度に対応し、古い OM1/OM2 ケーブルでは 10 Gbps でわずか 33 メートルまで下がります。シングルモードでは、伝送を 1 つの光路に制限することでこの問題を完全に排除し、中継器なしで最大 120 km の距離にわたって理論上のテラヘルツ帯域幅を実現します。
Q6: 速度が向上するにつれて、マルチモード ファイバーは時代遅れになりつつありますか?
データセンター用途には適していません。 OM4 および OM5 ファイバーは、10G、25G、40G、100G、400G の速度でのデータセンター内ケーブル配線の有力な選択肢であり続けています。これはまさに、短距離でポート数の多い環境では、トランシーバー コストの削減による大きなメリットが得られるためです。- OM5 の SWDM4 テクノロジーは、わずか 2 本のファイバ ストランドを使用して 150 メートル以上の 400G 伝送を可能にし、数分の 1 のコストで一般的なラック間距離でのシングルモード パフォーマンスに匹敵します。{20}{21}}シングルモードは-施設間や長距離-アプリケーションには不可欠ですが、目的の環境内ではマルチモードが時代遅れになるわけではありません。
