2026年版・2-1

光ファイバと光デバイスの一問一答

1級電気通信工事施工管理技士(第一次検定)「電気通信設備(有線・光・ネットワーク)」から、光ファイバと光デバイスに関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

この分野の演習

全10問/解説つき・基本無料

アプリ形式で解く(全580問) 電気通信設備(有線・光・ネットワーク)の要点解説を読む
問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験と同じく4択で出題しています。

問12-1

光ファイバの構造と原理に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①クラッドの屈折率をコアより高くし、境界面での全反射を利用して光を閉じ込める。
  • ②コアとクラッドの屈折率を同じにし、光を直進させることで伝搬させている。
  • ③コアの屈折率をクラッドより高くし、境界面での全反射を利用して光を閉じ込める。
  • ④コアの外側を金属で覆い、金属面での反射を利用して光を閉じ込めている。
答えと解説を見る
正解 ③コアの屈折率をクラッドより高くし、境界面での全反射を利用して光を閉じ込める。
解説
光ファイバは、中心のコアと、その周りのクラッドからなります。コアの屈折率をクラッドよりわずかに高くすると、コアとクラッドの境界面で光が全反射し、光をコアの中に閉じ込めて伝搬させることができます。

他の選択肢について
・クラッドのほうを高く:屈折率が高い側から低い側へ進む光でないと全反射は起こりません。
・屈折率を同じにする:境界で反射が起こらず、光が外へ逃げてしまいます。
・金属で覆う:光ファイバは石英ガラスなどの屈折率の差で光を閉じ込め、金属反射は利用しません。

覚え方のポイント
「コア>クラッド(屈折率)」。全反射は屈折率の高いほうから低いほうへ進む光で起こります。
問22-1

シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバに関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①シングルモードはコア径が約50μmと太く、モード分散が大きく短距離に適する。
  • ②マルチモードはコア径が細く、伝搬モードが1つのためモード分散がなく長距離に適する。
  • ③マルチモードは、シングルモードよりも広帯域で長距離の伝送に適している。
  • ④シングルモードはコア径が約10μmと細く、伝搬モードが1つだけで長距離に適する。
答えと解説を見る
正解 ④シングルモードはコア径が約10μmと細く、伝搬モードが1つだけで長距離に適する。
解説
シングルモード光ファイバ(SMF)はコア径が約10μmと細く、光の伝わり方(伝搬モード)が1つだけなので、モード分散が生じません。そのため広帯域で、長距離の伝送に適しています。

他の選択肢について
・シングルモードが約50μm:50μmや62.5μmはマルチモード光ファイバの代表的なコア径です。
・マルチモードがコア径が細くモードが1つ:マルチモードはコア径が太く、多数の伝搬モードがあるため、モード分散が生じます。
・マルチモードのほうが広帯域・長距離:モード分散があるため、主に構内などの短距離で使われます。

覚え方のポイント
「SM=細い・モード1つ・長距離」「MM=太い・モード多数・短距離(接続が容易)」。クラッド径はどちらも125μmが一般的です。
問32-1

石英系光ファイバの伝送損失に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①損失は波長1.55μm帯で最も小さく、約0.2dB/km程度である。
  • ②損失は波長0.85μm帯で最も小さく、約0.02dB/km程度である。
  • ③レイリー散乱による損失は、光の波長が長くなるほど大きくなっていく。
  • ④光ファイバを小さな半径で曲げるほど、伝送損失は小さくなっていく。
答えと解説を見る
正解 ①損失は波長1.55μm帯で最も小さく、約0.2dB/km程度である。
解説
石英系のシングルモード光ファイバの伝送損失は、波長1.55μm帯で最も小さく、約0.2dB/km程度です。そのため長距離の幹線伝送には1.55μm帯がよく使われます。

他の選択肢について
・0.85μm帯で最小:0.85μm帯は損失が大きく、マルチモードの短距離伝送で使われる波長です。
・レイリー散乱は波長が長いほど大きい:レイリー散乱損失は波長の4乗に反比例し、波長が短いほど大きくなります。
・小さな半径で曲げるほど小さくなる:小さな半径で曲げると光が漏れ出し、曲げ損失が大きくなります。

覚え方のポイント
「1.31μm=零分散(SMF)」「1.55μm=最低損失」。2つの波長の特徴の入れ替えに注意します。
問42-1

光ファイバの分散に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①分散が大きいほど光パルスの幅が狭くなり、高速の伝送に適する。
  • ②分散によって光パルスの幅が広がり、伝送速度や距離が制限される。
  • ③モード分散は、主にシングルモード光ファイバで問題となる分散である。
  • ④波長分散は、波長によらず伝搬の速さが一定であるために生じる。
答えと解説を見る
正解 ②分散によって光パルスの幅が広がり、伝送速度や距離が制限される。
解説
分散とは、光パルスを構成する成分の伝わる速さに差があるため、伝搬するうちにパルスの幅が広がる現象です。隣のパルスと重なると誤りの原因になるため、伝送速度や距離が制限されます。

他の選択肢について
・幅が狭くなる:分散はパルスの幅を広げます。
・モード分散は主にシングルモードで問題:シングルモード光ファイバは伝搬モードが1つなのでモード分散は生じません。モード分散は複数の伝搬モードがあるマルチモード光ファイバで生じます。
・速さが一定のために生じる:波長分散は、波長によって伝搬の速さが異なるために生じます。

覚え方のポイント
分散は「モード分散(MMF)」と「波長分散(材料分散+構造分散)」。SMFの零分散波長は約1.31μmです。
問52-1

光通信に用いる発光素子に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①発光ダイオードは、半導体レーザよりスペクトル幅が狭く、長距離に適する。
  • ②半導体レーザは、光を受けて電流を流す受光素子として用いられる素子である。
  • ③半導体レーザは、LEDよりスペクトル幅が狭く、高速・長距離伝送に適する。
  • ④発光ダイオードは、半導体レーザより高出力のため、幹線伝送に用いる。
答えと解説を見る
正解 ③半導体レーザは、LEDよりスペクトル幅が狭く、高速・長距離伝送に適する。
解説
半導体レーザ(LD)は、誘導放出によって位相のそろった光を出すため、スペクトル幅が狭く、出力も大きいので、高速・長距離の伝送に適しています。

他の選択肢について
・LEDのほうがスペクトル幅が狭い:LEDは自然放出による光でスペクトル幅が広く、主に短距離・低速の伝送に使われます。
・半導体レーザは受光素子:半導体レーザは発光素子です。受光素子はホトダイオードやアバランシホトダイオードです。
・LEDのほうが高出力:一般に半導体レーザのほうが高出力です。

覚え方のポイント
「LD=狭いスペクトル・高出力・長距離」「LED=広いスペクトル・安価・短距離」。
問62-1

光通信に用いる受光素子に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①APDは、電流を流すと光を出す発光素子で、光源として使われている。
  • ②PINホトダイオードは、内部で電流を増倍するため、APDより感度が高い。
  • ③PINホトダイオードは、順方向に電圧を加えた状態で光を検出する素子である。
  • ④APDは、なだれ増倍作用によって高い受光感度が得られる受光素子である。
答えと解説を見る
正解 ④APDは、なだれ増倍作用によって高い受光感度が得られる受光素子である。
解説
アバランシホトダイオード(APD)は、高い逆方向電圧を加えて、光で生じたキャリアをなだれ的に増やす(なだれ増倍)ことで、高い受光感度が得られる受光素子です。

他の選択肢について
・電流を流すと光を出す:発光ダイオードや半導体レーザの説明です。
・PINがAPDより高感度:PINホトダイオードは増倍作用がなく、感度はAPDより低いですが、低い電圧で動作し雑音が少ないのが特徴です。
・PINホトダイオードを順方向で使う:ホトダイオードは逆方向電圧(逆バイアス)を加えた状態で使い、光で生じたキャリアを電流として取り出します。

覚え方のポイント
「APD=なだれ増倍・高感度・高電圧」「PIN=増倍なし・低雑音・扱いやすい」。
問72-1

エルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①1.55μm帯の光信号を、電気信号に変換することなく光のまま増幅する。
  • ②1.31μm帯の光信号を、電気信号に変換してから増幅し、再び光に戻す。
  • ③光信号のタイミングを再生し、波形を整える3R機能を持つ中継器である。
  • ④励起光には、増幅する信号光と同じ1.55μm帯の光を用いる。
答えと解説を見る
正解 ①1.55μm帯の光信号を、電気信号に変換することなく光のまま増幅する。
解説
EDFAは、エルビウムを添加した光ファイバに励起光を入れ、1.55μm帯の光信号を電気に変換せずに光のまま増幅する光増幅器です。複数の波長をまとめて増幅できるため、波長分割多重(WDM)と組み合わせて長距離伝送に使われます。

他の選択肢について
・1.31μm帯を電気に変換して増幅:EDFAの増幅帯域は1.55μm帯で、電気に変換しません。電気に変換して再生するのは光再生中継器です。
・3R機能を持つ:EDFAは増幅(1R)だけで、タイミング再生や波形の整形は行いません。
・励起光が信号光と同じ1.55μm帯:励起光には主に0.98μm帯や1.48μm帯の光を使い、信号光より短い波長の光でエルビウムを励起します。

覚え方のポイント
「EDFA=1.55μm帯・光のまま増幅・WDMと相性が良い」。
問82-1

光ファイバの接続に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①融着接続では、端面の汚れは放電で焼き切れるので、切断後の清掃は不要である。
  • ②融着接続は、端面を放電で溶かしてつなぐ方法で、接続損失が小さい。
  • ③メカニカルスプライスは、ファイバを放電で溶かして一体化する方法である。
  • ④光コネクタは、一度接続すると取り外せない、永久的な接続に用いる。
答えと解説を見る
正解 ②融着接続は、端面を放電で溶かしてつなぐ方法で、接続損失が小さい。
解説
融着接続は、ファイバの端面どうしを突き合わせ、放電の熱で溶かして一体化する方法です。接続損失が小さく、長期的に安定しているため、幹線などで広く使われます。

他の選択肢について
・切断後の清掃は不要:被覆を除去したあとの清掃と、カッタによる平らな切断が低損失の前提です。端面の汚れは接続損失や気泡の原因になります。
・メカニカルスプライスは溶かして一体化:メカニカルスプライスは、V溝などで端面を突き合わせて機械的に固定する方法で、放電装置は不要です。
・光コネクタは取り外せない:光コネクタは着脱ができ、機器の接続や切替えに使います。

覚え方のポイント
「融着=溶かす・低損失・永久」「メカニカルスプライス=押さえる・工具が簡単」「コネクタ=着脱できる」。
問92-1

光ファイバケーブルの取扱いに関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①光ファイバは電磁誘導を受けやすいため、電力ケーブルとの離隔が必須である。
  • ②許容曲げ半径は、敷設中よりもケーブルの固定後のほうを大きくとる。
  • ③許容曲げ半径より小さく曲げると、曲げ損失の増加や断線の原因となる。
  • ④曲げ損失は、ファイバを大きな半径でゆるやかに曲げるほど大きくなる。
答えと解説を見る
正解 ③許容曲げ半径より小さく曲げると、曲げ損失の増加や断線の原因となる。
解説
光ファイバケーブルは、許容曲げ半径より小さく曲げると、光がコアから漏れ出して曲げ損失が増えたり、ガラスに傷が生じて断線したりする原因になります。敷設時と固定後の両方で、許容曲げ半径を守ります。

他の選択肢について
・電磁誘導を受けやすい:光ファイバは電気を通さないため電磁誘導を受けません(金属の部材がある場合は別途配慮します)。
・固定後のほうを大きくとる:張力がかかる敷設中のほうが大きな曲げ半径を必要とします。一般に敷設中は外径の20倍程度、固定後は10倍程度が目安とされます(製品の仕様を確認します)。
・ゆるやかに曲げるほど大きい:曲げ半径が小さい(きつい)ほど損失は大きくなります。

覚え方のポイント
光ケーブルの施工は「曲げ半径」と「張力」の管理が基本です。
問102-1

光通信で用いる受動部品に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①光スプリッタは、光信号を電気信号に変換し、増幅して複数に分ける。
  • ②光アイソレータは、光を両方向に等しく通過させるための部品である。
  • ③光減衰器は、光信号を増幅して受光レベルを上げるための部品である。
  • ④光スプリッタは、光信号を電気に変換せずに光のまま複数に分岐する。
答えと解説を見る
正解 ④光スプリッタは、光信号を電気に変換せずに光のまま複数に分岐する。
解説
光スプリッタ(光カプラ)は、電源を必要としない受動部品で、1本の光ファイバの光信号を光のまま複数に分岐(または合流)します。PON方式の光アクセスで使われます。

他の選択肢について
・電気に変換して増幅:光スプリッタは電気に変換せず、増幅もしません。分岐すると、そのぶん各出力のレベルは下がります。
・両方向に等しく通過:光アイソレータは、光を一方向にだけ通し、反射して戻る光を阻止する部品です。
・増幅して受光レベルを上げる:光減衰器は、受光レベルが高すぎるときに光を弱める部品です。

覚え方のポイント
「スプリッタ=分ける」「アイソレータ=一方通行」「減衰器=弱める」。

1級電気通信工事施工管理技士(第一次検定)の対策問題(全580問)に戻る

非公式の資格試験対策サイトです。国土交通省及び一般財団法人全国建設研修センターとは一切関係ありません。

※本ページでは、アクセス解析(Googleアナリティクス)と、広告の配信・成果の計測(A8.net)のためにCookie等を利用し、閲覧に関する情報をGoogle LLC・株式会社ファンコミュニケーションズへ送信しています。詳しくはプライバシーポリシーをご覧ください。

※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

【PR】