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へだる

@hedalu244

Published: February 28, 2025
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光ファイバー通信は光速で伝わるから速いと思われているが実は誤解で、光ファイバーは全反射させるために高い屈折率の芯を使うため、真空中の7割程度の速度しか出ていない 一方、銅線中の電気信号は真空中の光速の2/3程度で伝わるらしい、つまり実のところ伝播速度は大差ない

光ファイバーの強みはそれが波であることで、ゆえに多数の周波数帯域を一本の光ファイバーの上に乗せられる 電気信号で同等のことをするにはまず交流を使う必要があるが、光のように数THzの周波数にしようとすると(周波数は多いほうが嬉しい)寄生インダクタンスで配線内を流れにくくなってしまう

地球の裏側まで15分の1秒…は無理で実際の遅延は(中継にかかるものを無視しても)10分の1秒くらいだが、一本のケーブルで10分の1秒後に届く情報量が導線より多いってわけだ

ざっくり補足 周波数は1秒間に含まれる波の山の数だが、受信側はその周波数を特定するのに一定個数の山を受信しないといけない(山の数が少ないと隣の周波数と混同するので、周波数の間隔を広く取る必要がある)ので、たくさん山を送れる高周波のほうが有利。これは複数の波が重なっていても同じ

交流ではなく電波はどうか。たしかに電波も通信に使われているが、電波の周波数を上げていくと可視光になってしまう 問題は周波数が高くなるほど回折しなくなって可視光は隠れたら見えなくなる(それはそう)ことで、地上通信には向かない(衛星通信ならあり得る) 光ファイバーは可視光だけど曲げれる

もっと知るには 光、電磁波、全反射、回折→高校物理の波動 交流、インダクタンス→高校物理の電磁気 周波数と精度→フーリエ変換、不確定性原理

急な理解が生えたので書いたけどよくわかってないとこもあって、現実に高い精度で単色光を作って伝送路に乗せるにはどうしてるんだろ、白色光をプリズムで分光するとかか?

訂正、高周波交流電気信号は寄生インダクタンスの前に、現行のデジタル・アナログコンバーターがGHz帯なのでまず無理だ

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