ケーブルと光ファイバーの違いを理解する

現代社会は、地下や壁の中に埋もれた見えない電線網によって成り立っており、インターネットから家電製品まで、あらゆるものに電力を供給しています。私たちはしばしばそれらを「電線」「電線」と呼んでいますが、これらは全て同じではありません。最も重要なのは、電気ケーブルと光ファイバーケーブルの2つです。

名前は似ていますが、動作、用途、そしてできることは全く異なります。主な違いは以下のとおりです。

1. 核となる原理：電子対光子

これが最も根本的な違いです。馬車と新幹線を比べるようなものです。

• 電気ケーブル：電子の流れ

水道管を想像してみてください。その中心には金属導体（通常は銅またはアルミニウム）があります。電気（電子の流れ）はこの導体を伝わり、電力や情報を伝送します。電気信号は長距離伝送すると弱くなり（減衰し）、電磁干渉（例えば、電子レンジの近くにある古いテレビの雑音）の影響を受けやすくなります。

• 光ファイバーケーブル：光の速度

これらをレーザーの高速道路と考えてみてください。その中心部分は、非常に細い純ガラスの繊維でできています。「全反射」と呼ばれる原理を利用して、光パルスをガラスを通して誘導し、最小限の抵抗でスムーズに移動させます。光信号を伝送します。これにより、非常に高速になり、信号は減衰することなくはるかに遠くまで到達でき、電気的な干渉も受けません。

2. 内部構造：金属線とガラス糸

• 電気ケーブル：主に金属（銅など）で作られています。優れた導体ですが、比較的重く、原材料費も高くなります。

• 光ファイバーケーブル：芯線はガラス繊維です。電気を通さず、非常に軽量で、原料（シリカ／砂）も豊富です。

3. 直接対決: どちらのパフォーマンスが優れているか?

A. 速度と帯域幅:

• 電線：2車線の田舎道のようなもの。速度は制限されており、帯域幅（伝送できるデータ量）も制限されています。

• 光ファイバー：まるで16車線のスーパーハイウェイ。光ファイバーは明らかに勝者です。その潜在的な帯域幅は事実上無限であり、ギガビットインターネットや5Gネットワ​​ークのバックボーンを形成しています。

B. 距離:

• 電気ケーブル: 電気信号は距離が離れると劣化するため、強度を保つにはブースター (リピーター) が必要になり、品質が低下する可能性があります。

• 光ファイバー: 光信号の劣化がほとんどないため、強度や品質に大きな損失なく、非常に長い距離をデータを伝送できます。

C. 干渉:

• 電気ケーブル：干渉の影響を受けやすい。雷雨、電力線、その他のケーブルは、信号を妨害する電磁ノイズを発生させる可能性があります。

•  光ファイバー：干渉に対する耐性が非常に高い。光は電磁気の影響を受けないため、主要な電力線のすぐそばでも問題なく配線でき、信頼性が向上します。

D. セキュリティ:

• 電気ケーブル：盗聴される可能性があります。ケーブル周囲の電磁場を検知することで、データの盗聴が可能です（ただし、簡単ではありません）。

• 光ファイバー：はるかに安全です。ケーブルへの侵入を試みた場合、光伝送が中断され、即座に検知されるため、安全な通信に最適です。

E. コストとメンテナンス:

• 電気ケーブル: 原材料 (銅) は高価ですが、ケーブルの設置と終端は比較的簡単で、特殊な機器をあまり必要としません。

• 光ファイバー: ケーブル自体は現在ではコスト競争力がありますが、ファイバーの接続と終端には、高度な訓練を受けた技術者と高価な精密機器が必要です。

4. 彼らが見つかる場所：分業

A. 電気ケーブルの領域:

• 電力伝送: 電柱上の線や壁内の配線は電気ケーブルであり、エネルギーを供給します。

• 短距離、低帯域幅データ: 家庭内のイーサネット ケーブル (カテゴリー5/6/7)、古い同軸ケーブル テレビ 回線、電話線。

B. 光ファイバーケーブルの領域：

• インターネット バックボーン: 都市、国、大陸を結ぶ情報スーパーハイウェイ。

• FTTH (ファイバ-に-その-家): 高速インターネットと IPTV を自宅に直接提供する光ファイバー ブロードバンド。

• 5G ネットワーク: 5G ネットワークを構成する無数のセルタワーを接続します。

• データ センター: 膨大な量のデータをサーバー間で超高速で移動します。

これらは交通網における道路のようなもので、電力ケーブルは信頼性の高い地域道路や電力網であり、光ファイバーは高速情報高速道路です。技術の進歩に伴い、光ファイバーは私たちの家庭やデバイスにまで浸透し、より繋がりのある未来を約束しています。