光ファイバーのコネクターとトランシーバー

銅線にRJ45プラグが必要なのと同じように、光ファイバーにもケーブルと機器を接続するための独自のコネクターと、光信号と電気信号を相互変換するトランシーバーが必要です。光ファイバーのコネクターは、2本の極めて細いガラスコアを正確に位置合わせする必要があるため、精度と清潔さを重視して設計されています。一般的なコネクターとトランシーバーの名称、およびそれぞれの用途を理解しておくと、試験問題にも安定して対応できます。

LC（Lucent Connector、Local Connectorとも呼ばれます）は、現在最も一般的な光ファイバーコネクターです。小型で、電話ジャックのクリップに似たプッシュプル式のラッチを使用し、送信と受信を分ける2本の光ファイバーを結合したデュプレックス構成で使われることが多いです。小型なので、1台のスイッチに多数のLCポートを搭載でき、現代の設備で主流になっています。

SC（Subscriber Connector、またはSquare Connector）は、単純なプッシュプル操作で着脱する、より大型の角型コネクターです。LCが普及する前に非常に広く使われ、現在でも、特に古い設備や一部のサービスプロバイダー向け機器でよく見られます。角型の本体と、押し込むとカチッと固定される構造により、小型のLCと並んでいても簡単に見分けられます。

試験には、ほかにも次の2種類のコネクターが登場します。

• ST（Straight Tip）— 古いマルチモード設備でよく使われた、丸型でバヨネット式のツイストロックコネクターです。
• MTRJ（Mechanical Transfer Registered Jack）— 1つの本体に2本の光ファイバーを収めた小型コネクターで、RJプラグに似ています。

試験では、これらの名称と、いずれも光ファイバー用コネクターであることを認識できれば十分です。

光ファイバーコネクターの端面は研磨されており、研磨の種類が信号の反射減衰量に影響します。UPC（Ultra Physical Contact）の端面は平らに研磨されており、一般的に使われ、青色であることが多いです。APC（Angled Physical Contact）の端面には8度の角度があり、反射を減らすため、敏感なリンクに使用されます。色は緑色です。UPCとAPCを接続してはいけません。角度が一致せず、リンクの性能が低下します。

トランシーバーは、スイッチからの電気信号を光に変換して光ファイバーへ送信し、受信した光を電気信号に戻すモジュールです。ポートに差し込み、レーザーまたはLEDと検出器を内蔵します。適切なトランシーバーを選ぶことで、そのリンクの光ファイバーの種類、速度、通信距離が決まります。対応するトランシーバーがなければ、光ファイバーポートは通信できません。

最も一般的な着脱式トランシーバーは、SFP（Small Form-factor Pluggable）です。これは、約1Gbpsの速度に対応するホットスワップ可能なモジュールです。SFP+はその拡張版で、10Gbpsに対応します。これらはスイッチの対応ケージに差し込んで使用し、モジュールを交換するだけで、1台の機器に異なるリンク種別を混在させられます。たとえば、銅線、シングルモード、マルチモードのポートを組み合わせられます。

非常に高速なリンクでは、QSFP（Quad Small Form-factor Pluggable）モジュールが4つのチャネルをまとめ、40Gbpsなどの速度を実現します。さらに新しいQSFP28以降の規格では、100Gbps以上にも対応します。これらはデータセンターのコアや高性能スイッチで使用されます。試験では細かい仕様まで覚える必要はありませんが、QSFPが高速・マルチチャネルのトランシーバーファミリーであることを認識しておきましょう。

光ファイバーリンクは、両端まで各部品の仕様が一致している場合にのみ機能します。

• 光ファイバーの種類 — シングルモードにはシングルモード用光学部品、マルチモードにはマルチモード用光学部品を使用します。
• コネクター — LC対LCのように、同じ種類を使用します。
• 研磨 — UPC対UPC、またはAPC対APCとし、混在させません。
• トランシーバー — 速度と通信距離の定格が適切である必要があります。

光ファイバーコネクターは完全に清潔でなければなりません。研磨された端面に付着した小さなほこり1粒だけでも、リンクを切断するほど光を遮ることがあります。また、コネクターを接続する際に汚れがガラスを傷つけるおそれもあります。接続前には、技術者が専用の清掃ツールと検査用スコープを使用します。試験でも現場でも、汚れたコネクターが光ファイバーリンク障害の主な原因であることを覚えておきましょう。

光ファイバー接続に関わる部品として、さらに2つ覚えておきましょう。メディアコンバーターは、異なる伝送媒体の間を橋渡しします。たとえば、銅線のEthernetリンクを光ファイバーに変換し、長距離まで延長できます。DAC（Direct Attach Cable）は、両端にトランシーバーを組み込んだ固定ケーブルで、ラック内の近接したスイッチ同士を安価に短距離接続するために使われます。どちらも機器を接続する実用的な方法として認識しておきましょう。

光ファイバーのコネクターとトランシーバーに関する知識を確認しましょう。

一般的な光ファイバーコネクターとして、小型で主流のLC（デュプレックスで使われることが多い）、大型の角型SC、旧式のSTとMTRJについて学びました。研磨方式のUPCとAPCは決して混在させてはいけません。トランシーバーは光信号と電気信号を変換し、約1GbpsにはSFP、10GbpsにはSFP+、40～100Gbps以上にはQSFPファミリーを使用します。リンクを正常に動作させるには、光ファイバーの種類、コネクター、研磨方式、トランシーバーを一致させ、コネクターを完全に清潔に保つ必要があります。