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光学効果の要点まとめ(電気通信主任技術者試験「システム」「設備管理」)

電気通信主任技術者試験(伝送交換)の「電気通信システム」、「伝送交換設備及び設備管理」で出題される光学効果の分野についてまとめました


過去問に出たところを中心にまとめ、特に穴埋めや単語のすり替えがあったところにはで強調しました


過去問を解きながら参考書にコピペしたものをもとに書いたものなので、怪しいところがあるかもしれませんが、参考程度に使用して下さい


試験の過去問の他、NTTラーニングシステムズのテキストからも引用しました

電気通信教科書 電気通信主任技術者 伝送交換設備及び設備管理・法規編 第2版

電気通信教科書 電気通信主任技術者 伝送交換設備及び設備管理・法規編 第2版


目次

ASE雑音

光ファイバー増幅器への入力信号光と増幅信号光を比較すると、増幅信号光に入力信号光にはない広帯域なスペクトルが付加されることがある
このスペクトルは自然放出光誘導放出によって増幅されたものであり、ASE (Amplified Spontaneous Emission) といわれる
増幅器においてこのASEが主な雑音要因となる
※参考:
光ファイバー増幅器の雑音 | オプティペディア - Produced by 光響


ポッケルス効果

誘電体の等方性結晶において電界をかけると電界の強さに比例して屈折率が変化する現象
圧電性のある点対称ではない結晶に電圧を交差させなければ起こらない


カー効果

対称性のある誘電体の結晶において電界の強さの2乗に比例して屈折率が変化する現象


ファラデー効果

マイクロ波通信、光通信などの電磁波の伝搬において非可逆回路として動作するアイソレータには、電磁波が磁界内に置かれた媒質を通過する
偏波面が回転する現象


誘導ラマン散乱

非線形媒質にある閾値(ラマン閾値)を超えるような強いポンプ光(入射光)が入射されると、ストークス光と呼ばれるより低い周波数を持つ成分が急に成長し、ポンプエネルギーの大部分がストークス光になる現象を言う。このポンプ光とストークス光の周波数差はラマンシフトまたはストークスシフトと呼ばれる。

引用:
誘導ラマン散乱 - ラマン利得スペクトル、SRS閾値 | オプティペディア - Produced by 光響


レイリー散乱

光の波長よりも小さいサイズの粒子による光の散乱
例: 太陽光が大気で散乱されることによって空が青く見える
透明な液体や固体中でも起きる


フレネル反射

異なった屈折率を持つ物質どうしが接触する境界面に光が入射した際に、その光の一部に反射が生じる現象
この反射は屈折率の差と入射角に依存して発生する


・光パルス試験器を用いて光ファイバに光パルスを入射して伝搬させると、光ファイバの破断点では、急峻な屈折率変化によるフルネル反射光が発生し、この光が破断点までの距離に比例した時間を経過した後に入射端に戻ってくることを利用して、破断位置の測定を行うことができる


モード分散

マルチモード光ファイバで問題になる、モードによる到達時間の差の分散

モードによる光の到達時間の違いをモード分散という。モード分散が大きいと光通信においては符号誤りが生じてしまう。シングルモード光ファイバー(Single Mode Fiber : SMF)では基本モードしか存在しないためモード分散は生じないが、ステップインデックス(Step Index : SI)型マルチモード光ファイバーではモード分散が問題になる。モード分散を抑制したマルチモード光ファイバーとして、モードごとの伝搬遅延時間をそろえたグレーデッドインデックス(Graded Index : GI) 型マルチモード光ファイバーが挙げられる。

引用:
モード分散 | オプティペディア - Produced by 光響


光ファイバの種類のまとめの記事はこちら
monhime.hatenablog.com