【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問064 解説|思考ルート
分散シフト光ファイバ(DSF)および非零分散シフト光ファイバ(NZ-DSF)の構成要素や特性、およびWDM伝送における役割分担に関する記述として、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.064
分散シフト光ファイバ(DSF)および非零分散シフト光ファイバ(NZ-DSF)の構成要素や特性、およびWDM伝送における役割分担に関する記述として、最も適切なものはどれか。
選択肢
標準型SMFのゼロ分散波長を1.55マイクロメートル帯に移行させたのがDSFであるが、WDM伝送ではゼロ分散波長付近で四光波混合等の非線形光学効果が顕著に発生する課題が生じる。
DSFは、1.3マイクロメートル帯での分散をゼロにするように設計された光ファイバであり、1.55マイクロメートル帯でのWDM伝送において非線形光学効果を完全に抑制できる。
NZ-DSFは、ゼロ分散波長を1.55マイクロメートル帯に完全に一致させることで、マルチチャンネルWDM伝送時の波長分散をゼロにして長距離無中継化を実現するファイバである。
分散フラット光ファイバ(DFF)は、狭い特定の波長帯域でのみ分散をゼロにする特性を持ち、広帯域なWDM伝送システムには適用できない設計となっている。
正解と解説(思考ルート)
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
分散シフト光ファイバの構造的特徴とWDM伝送における非線形光学効果(四光波混合)の発生メカニズムの理解を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
DSFは1.55マイクロメートル帯で分散がゼロになるよう設計されているが、WDM伝送においてこの波長領域では四光波混合(FWM)が強く発生する。そのため、分散をわずかに持たせたNZ-DSFが開発された。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1:1.55マイクロメートル帯にゼロ分散を移行させた結果、四光波混合が発生するという記述は正しい。
・選択肢2:1.3マイクロメートル帯ではなく1.55マイクロメートル帯で分散ゼロであり、非線形効果が抑制されるわけではないため誤り。
・選択肢3:ゼロ分散を完全に一致させると四光波混合が多発するため、あえて分散を持たせるのがNZ-DSFであり誤り。
・選択肢4:DFFは広範囲の波長で分散を抑える特性を持つため誤り。
■【本番での即断ポイント】
DSFは1.55マイクロメートル帯で分散ゼロにするが、WDMでは四光波混合を引き起こすというトレードオフの構図を思い出す。
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