光ファイバーへの入射角が最大のモード (光ファイバーの軸に最も近いもの) を基本モードと言い、それより小さい入射角のものを高次モードという。各モー ドを N 次モードと表したとき N をモード次数という。N は横方向の電界分布における節の数を表しており、基本モードでは N=0 である。各モード次数に対応する TE(Transverse Electric mode ) モードの電界分布を図に示す。高次モードほど光がコアからクラッドにしみ出すことになる。複数のモードを伝搬できる光ファイバーをマルチモード (多モード) 光ファイバー (Multi Mode optical Fiber:MMF)、基本モードだけを伝搬できる光ファイバーをシングルモード (単一モード) 光ファイバー (Single Mode optical Fiber:SMF) と呼ぶ。MMF と SMF の違いは、主としてコア径の差から生じる。標準的な SMF の比屈折率差は約 0.3 %、典型的なコア径は 2~10μm である。MMF のコア径は 7μm~3mm であり、50、62.5、100、200μm のコア径が一般的である。特に、光通信用の MMF ではコア径が 50、62.5μm のものが最も用いられている。

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図:モード次数とモードの電界分布。(a)N=0、(b)N=1、(c)N=2