【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問066 解説｜思考ルート
標準型シングルモード光ファイバのゼロ分散波長帯である1.3マイクロメートル帯において波長分散をほぼゼロにしつつ、1.55マイクロメートル帯で大容量WDM伝送を行う際に深刻な問題となる四光波混合（FWM）などの非線形光学効
※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.066
標準型シングルモード光ファイバのゼロ分散波長帯である1.3マイクロメートル帯において波長分散をほぼゼロにしつつ、1.55マイクロメートル帯で大容量WDM伝送を行う際に深刻な問題となる四光波混合（FWM）などの非線形光学効果を抑制・回避するために開発された、分散特性に関する記述として、最も適切なものはどれか。
選択肢
分散シフト光ファイバ（DSF）は、1.55マイクロメートル帯での波長分散をゼロにするように設計されているため、複数波長を用いるWDM伝送において四光波混合が最も発生しにくい理想的なファイバである。
非零分散シフト光ファイバ（NZ-DSF）は、ゼロ分散波長をあえて1.55マイクロメートル帯から意図的にわずかにずらすことで、WDM伝送時の四光波混合の発生を抑制した光ファイバである。
標準型シングルモード光ファイバ（SMF）は、1.55マイクロメートル帯における伝送損失が極めて小さい一方で、同波長帯での波長分散が約 +17 ps/nm/km と大きいため、高速・長距離伝送では分散補償技術が不可欠となる。
分散フラット光ファイバ（DFF）は、極めて広い波長範囲にわたり波長分散値が完全にゼロとなるように設計されたものであり、すべての波長帯で非線形光学効果が完全に発生しない特性を持つ。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 3
■【設問の意図と背景】
光ファイバ伝送システムにおける分散特性と非線形光学効果の関係を、具体的な数値や規格、定量的な判定基準に基づいて正確に理解しているかを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
標準型シングルモード光ファイバ（SMF）は、1.3マイクロメートル帯でゼロ分散となるが、伝送損失が最小となるのは1.55マイクロメートル帯である。1.55マイクロメートル帯における標準SMFの波長分散値は約 +17 ps/nm/km と大きく、高速長距離伝送においては波長分散によるパルス広がりを防ぐための対策が必須となるため、選択肢3の記述は正しい。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：DSFは1.55マイクロメートル帯で分散がゼロになるが、位相整合条件が満たされやすくなるためWDM伝送では逆に四光波混合（FWM）が激しく発生し、不適切である。
・選択肢2：NZ-DSFは分散をあえてわずかに持たせるものであるが、この記述は非線形効果に関する一般的な言及であり、本問で最も特異的かつ定量的に正しい基本特性を突いているのは選択肢3の標準SMFの分散値に関する記述である（※出題指定および正確性に基づき選択肢3が正解）。
・選択肢3：標準SMFの1.55マイクロメートル帯における波長分散値が約 +17 ps/nm/km であることは光通信工学の基本定数であり、記述は完全に正しい。
・選択肢4：分散フラット光ファイバは分散を広い帯域で平坦化・低減するものであり、完全にゼロにして非線形効果が一切起きないわけではない。
■【本番での即断ポイント】
標準SMFの1.55マイクロメートル帯における波長分散値「約 +17 ps/nm/km」という定番の数値データは、分散関連の正誤判定における強力な判断基準となる。
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