La fibre optique est le produit le plus basique et le plus couramment utilisé dans le domaine des communications.. La fibre optique peut être divisée en fibre optique monomode et fibre optique multimode.. dans une courte phrase, La fibre optique monomode convient à la transmission de communications longue distance, tandis que la fibre optique multimode convient à la transmission de communications à courte distance.
Table des matières
- Fibre optique monomode
- Fibre optique multimode
- Types de fibres monomodes et multimodes
- Différences entre la fibre optique monomode et multimode
- Questions fréquentes
- Quel type de fibre optique choisir ??
- Pourquoi la distance de transmission de la fibre optique multimode n'est-elle pas aussi longue que celle de la fibre monomode ??
- Différences entre les émetteurs-récepteurs à fibre optique multimodes et monomodes
- Les fibres optiques monomodes/multimodes peuvent-elles être mélangées avec des modules optiques monomodes/multimodes ??
- Comment choisir le bon câble à fibre optique?
- Comment choisir entre une connexion fibre optique fixe ou détachable?
- Dans les connexions fixes à fibre optique, Dois-je choisir l’assemblage mécanique ou la fusion thermique ??
Fibre optique monomode
Lorsque les dimensions géométriques de la fibre optique (principalement le diamètre du noyau) sont proches de la longueur d’onde de la lumière, comme diamètre de noyau d1 compris entre 5 et 10 µm, La fibre optique ne permet qu'une propagation dans un seul mode (mode de base HE11), avec tous les autres modes supérieurs complètement atténués. La fibre optique qui transmet ainsi est appelée fibre optique monomode..
Le taux de transmission de la fibre optique monomode est de 100 M/s ou 1 G/s, avec une distance de transmission de plus de 5 km. En général, La fibre optique monomode est utilisée pour la transmission de signaux longue distance. Sa source de lumière est une source de lumière laser, avec des longueurs d'onde applicables de 1310 nm/1550 nm. La couleur du fil est généralement jaune, et les connecteurs sont pour la plupart bleus ou verts.
Puisqu'il n'a qu'un seul mode de propagation, évite le problème de la dispersion modale, donc, la fibre optique monomode Il a une très large bande passante, particulièrement adapté à la communication par fibre optique de grande capacité. Donc, pour réaliser une transmission monomode, Il faut que les paramètres de la fibre optique répondent à certaines conditions. Par exemple, grâce à des calculs de formule, pour une fibre optique avec NA=0,12 et pour réaliser une transmission monomode à des longueurs d'onde supérieures à λ=1,3µm, Le rayon du noyau de la fibre doit être ≤ 4,2 µm, c'est-à-dire, son diamètre de noyau d1 doit être ≤8,4 µm. Étant donné que le diamètre du noyau du câble à fibre optique monomode est très petit, Cela impose des exigences plus strictes à votre processus de fabrication..
Fibre optique multimode
Lorsque les dimensions géométriques de la fibre optique (principalement le diamètre du noyau d1) Ils sont beaucoup plus longs que la longueur d'onde de la lumière, Il peut exister des dizaines, voire des centaines de modes de propagation dans la fibre optique.. La fibre optique qui transmet ainsi est appelée fibre optique multimode..
Le noyau du câble à fibre optique multimode est de 50 μm/62,5 μm, avec un taux typique de 100 M/s, et la distance de transmission peut atteindre 2 km, 1 G/s peut atteindre 1000m, y 10 G/s peut atteindre 550m. Sa source lumineuse est une source lumineuse LED, avec des longueurs d'onde applicables de 850 nm/1310 nm. La couleur du câble Gigabit est principalement orange, et pour 10 Le Gigabit est principalement bleu aqua, avec connecteurs principalement en gris blanc.
Parce que différents modes de propagation ont des vitesses et des phases de propagation différentes, la transmission longue distance peut entraîner des retards et un élargissement des impulsions lumineuses. Ce phénomène est appelé dispersion modale de la fibre optique. (également appelée dispersion intermodale). La dispersion modale entraîne un rétrécissement de la bande passante de la fibre optique multimode, réduisant sa capacité de transmission, donc, la fibre optique multimode ne convient que pour la communication de capacité de fibre optique plus petite.
Types de fibres monomodes et multimodes
Parmi les types de fibres optiques monomodes figurent le G652, G655 et G657. D'un autre côté, Les types de fibres optiques multimodes incluent OM1, OM2, OM3, OM4 et OM5.
Les câbles de brassage OM5 sont généralement de couleur vert lime. Contrairement aux câbles patch OM4, qui ne prennent en charge que la transmission d'une seule longueur d'onde à la fois, Les OM5 peuvent prendre en charge jusqu'à quatre longueurs d'onde simultanément et avoir une distance de transmission plus longue. Cela les rend largement applicables à l’infrastructure de câblage 40G/100G dans les centres de données.. OM1/OM2 sont largement utilisés en intérieur et sont généralement de couleur orange. OM3/OM4 sont généralement bleu aqua, mais ils sont également disponibles en violet et magenta, et sont principalement utilisés pour le câblage 10G à 40G/100G dans les centres de données.
Différences entre la fibre optique monomode et multimode
Diamètre du noyau
La principale différence entre la fibre optique monomode et multimode réside dans le diamètre du noyau.; le multimode a un plus grand diamètre, généralement de 50 o 62,5 µm. Alors que le diamètre typique du cœur d'une fibre monomode est 8 et 10µm, les deux types ont un diamètre de revêtement de 125 µm.
Source de lumière
La fibre optique utilise généralement des lasers ou des LED comme source de lumière. sources de lumière laser, qui sont nettement plus chères que les LED, Ils génèrent une lumière qui peut être contrôlée avec précision et qui ont une puissance élevée. Les LED génèrent une lumière plus dispersée (de nombreux modes d'éclairage), qui est généralement utilisé pour la fibre multimode. Pendant, sources de lumière laser (qui génèrent de la lumière proche d'un mode unique) Ils sont généralement utilisés pour la fibre optique monomode.
Bande passante
Fibre optique multimode, avec sa plus grande taille de noyau, permet plusieurs modes de transmission, ce qui entraîne une dispersion modale et une bande passante plus étroite. Cela se traduit par un taux d'expansion des impulsions plus élevé, limiter la capacité de transmission d'informations de la fibre multimode. D'un autre côté, La dispersion modale en fibre monomode est bien inférieure à celle en fibre multimode., ce qui lui donne une bande passante beaucoup plus large, particulièrement adapté aux communications à haute capacité.
Couleur du revêtement
La couleur du revêtement est parfois utilisée pour distinguer les câbles de brassage à fibres optiques monomodes et multimodes.. Selon la norme TIA-598C, dans les applications non militaires, la fibre monomode utilise un revêtement extérieur jaune, tandis que la fibre multimode utilise un revêtement orange ou aqua. Selon le type, certains fabricants utilisent d'autres couleurs pour différencier la fibre OM5 haute performance des autres types de fibres.
Prix
Bien que la fibre multimode puisse prendre en charge plusieurs modes d'éclairage et que son prix soit plus élevé que celui du monomode, Les dispositifs à fibre monomode utilisent généralement des diodes laser à semi-conducteurs, qui sont plus chers. Alors que les modules fibre monomode peuvent transmettre jusqu'à 150-200 kilomètres, les modules de fibre multimode ne peuvent atteindre que jusqu'à 2 kilomètres. Cependant, les dispositifs utilisés dans les modules de fibre monomode sont environ deux fois plus chers que ceux des modules de fibre multimode, le coût de l'équipement de câble monomode est donc beaucoup plus élevé que celui du câble multimode.
Dans des conditions de transmission lumineuse à courte distance, en particulier dans les scénarios de câblage de réseau local, la fibre multimode fonctionne aussi bien que la fibre monomode. Donc, motivé par l’avantage des coûts, la fibre multimode est plus adaptée à la construction de centres de données.
Questions fréquentes
Quel type de fibre optique choisir ??
Le choix de la fibre optique doit être basé sur la distance de transmission et le budget total. Si la distance est de quelques kilomètres, la fibre optique multimode fonctionnera bien et le coût du système de transmission (expéditeurs et destinataires) variera entre 500 y 600 Dollars. Si la distance de transmission dépasse 6-10 kilomètres, s'il faut opter pour la fibre optique monomode, mais en raison de l'augmentation du coût des diodes laser, Le coût du système de transport dépassera généralement le 1000 Dollars. Pour une utilisation en extérieur, Devrait être utilisé câbles à fibres optiques blindés.
Pourquoi la distance de transmission de la fibre optique multimode n'est-elle pas aussi longue que celle de la fibre monomode ??
Les longueurs d'onde opérationnelles des fibres optiques incluent la longueur d'onde courte de 850 nm, ainsi que 1310 nm et 1550 nm. La perte dans la fibre optique diminue généralement à mesure que la longueur d'onde augmente.. La perte à 850 nm est de 2,5 dB/km, et la fibre optique multimode fonctionne à cette longueur d'onde, entraînant une perte considérable. D'un autre côté, Les longueurs d'onde de fonctionnement de la fibre optique monomode sont de 1 310 nm avec une perte de 0,35 dB/km., et 1550nm avec une perte de 0,20dB/km, Quelles sont les pertes les plus faibles en fibre optique ?.
Différences entre les émetteurs-récepteurs à fibre optique multimodes et monomodes
- Prix: Les émetteurs-récepteurs à fibre optique multimode sont moins chers, alors que la fibre optique monomode est plus chère.
- Distance: Les émetteurs-récepteurs à fibre optique multimode sont utilisés pour des distances inférieures à 2 km, tandis que les émetteurs-récepteurs à fibre optique monomode peuvent atteindre des distances de plus de 100 km.
Sur le marché d'aujourd'hui, les émetteurs-récepteurs multimodes sont économiques, avec un prix approximatif de 40 assez de dollars pour une bande passante de 100 Mbps. En comparaison, les émetteurs-récepteurs monomodes sont moins courants et plus chers, avec un prix approximatif de 60 dollars et une bande passante de 1000Mbps.
Les fibres optiques monomodes/multimodes peuvent-elles être mélangées avec des modules optiques monomodes/multimodes ??
Les fibres optiques monomodes et multimodes ne doivent pas être mélangées avec des modules optiques monomodes et multimodes., respectivement. Si transmis avec un module monomode en fibre optique multimode, une perte de paquets importante se produira. En outre, La grande différence de diamètre de coeur entre la fibre monomode et multimode entraînera une perte d'insertion trop élevée lorsque l'on tentera de combiner les deux.. Les convertisseurs multimodes et monomodes doivent avoir des fonctions de transmission et de réception de longueur d'onde et de lumière correspondantes pour réaliser correctement la conversion électro-optique..
Comment choisir le bon câble à fibre optique?
Choisir un câble à fibre optique, en plus d'être basé sur le nombre de fibres et le type de fibre, doit prendre en compte la structure et la gaine extérieure du câble en fonction de l'environnement d'utilisation.
- Pour usage extérieur et enterrement direct, Il est recommandé de choisir des câbles à fibres optiques faiblement armés. Pour pose aérienne, peut être choisi câbles aériens à fibres optiques lâches avec une ou plusieurs tiges de renfort et revêtement extérieur en PE noir.
- Les câbles à fibres optiques utilisés à l'intérieur des bâtiments doivent être étanches et faire attention à leurs caractéristiques de résistance au feu.. En général, dans des conduits ou des lieux à ventilation forcée, des types résistants au feu de fumée peuvent être choisis (Plenum) ou types de combustibles non toxiques (LSZH), tandis que dans les environnements exposés, un type résistant au feu doit être choisi, non toxique et sans fumée.
- Pour le câblage vertical ou horizontal dans les bâtiments, des câbles à fibres optiques serrés peuvent être choisis, câbles de distribution ou câbles de dérivation courants à l'intérieur.
- En fonction de l'application réseau et des paramètres d'application du câble, choisissez entre la fibre optique monomode et multimode; en général, Pour les applications intérieures et à courte distance, la fibre multimode est préférable., tandis que pour les applications extérieures et longue distance, la fibre monomode est préférée..
Comment choisir entre une connexion fibre optique fixe ou détachable?
La connexion fibre optique détachable est réalisée via des connecteurs fibre optique. Un point de connexion actif dans la chaîne de liaison fibre optique constitue une interface de séparation claire. Lors du choix entre des connexions fixes et amovibles, Les connexions fixes présentent l'avantage d'un coût inférieur et d'une perte de lumière, mais ils sont moins flexibles, alors que les connexions détachables sont à l'opposé.
Dans la conception de réseaux, doit être choisi de manière flexible entre l'utilisation de connexions fixes et détachables en fonction de la situation complète de la chaîne à maillons, assurer flexibilité et stabilité, et profiter des avantages de chacun. L'interface de connexion détachable est un point critique pour les tests, entretien et modifications, facilitant la localisation des défauts dans la chaîne à maillons et le remplacement des composants défectueux, améliorant ainsi la maintenabilité du système et réduisant les coûts de maintenance.
Dans les connexions fixes à fibre optique, Dois-je choisir l’assemblage mécanique ou la fusion thermique ??
Le syndicat de la mécanique, également connu sous le nom d'épissure à froid de fibre optique, ne nécessite pas de machine d'épissure par fusion et utilise des techniques de connexion mécanique pour réaliser une union permanente d'une ou plusieurs fibres optiques. En général, pour connecter un petit nombre de fibres à plusieurs endroits dispersés, l'assemblage mécanique est préféré à l'épissage par fusion.
La technique d'assemblage mécanique a été largement utilisée dans les réparations de lignes d'urgence., applications à petite échelle dans des situations spéciales et autres pratiques d'ingénierie. Avec le déploiement massif de la fibre jusqu'aux postes de travail et Fibre à la maison (FTTH) au cours des dernières années, L'assemblage mécanique a été reconnu comme un moyen important de connexion par fibre optique.
Pour les applications fibre jusqu'au bureau et fibre jusqu'au domicile, qui se caractérisent par un grand nombre d'utilisateurs géographiquement dispersés, lorsque l'échelle de l'utilisateur atteint un certain niveau, la complexité de la construction et la disponibilité du personnel et des équipements d'épissage par fusion ne peuvent pas répondre aux délais requis pour le service utilisateur. Grâce à sa simplicité d'utilisation, courte période de formation du personnel et faible investissement en équipement, L'épissure mécanique offre la solution de connexion à fibre optique la plus rentable pour les déploiements à grande échelle.
D'un autre côté, la épissure de fibre optique la fusion nécessite une plus grande formation du personnel et des équipements plus avancés, et doit être utilisé sur les routes de communication principales pour assurer la sécurité et la fiabilité de la ligne.