Comprendre la perte, l’atténuation et la dispersion du signal des câbles à fibre optique

Perte de signal dans les câbles à fibre optique multimode et monomode

La fibre multimode a un diamètre suffisamment grand pour permettre aux rayons lumineux de se refléter à l’intérieur (rebondir sur les parois de la fibre). Les interfaces optiques multimodes utilisent généralement des LED comme sources lumineuses. Cependant, les LED ne sont pas des sources lumineuses cohérentes. Ils pulvérisent différentes longueurs d’onde de lumière dans la fibre multimode, qui réfléchit la lumière sous différents angles. Les rayons lumineux se déplacent en lignes irrégulières à travers une fibre multimode, provoquant une dispersion du signal.

Le revêtement en fibre est constitué de couches de matériau à indice de réfraction inférieur en contact étroit avec un matériau central à indice de réfraction plus élevé. Lorsque la lumière circulant dans le cœur de la fibre rayonne dans la gaine de la fibre, une perte de mode d’ordre supérieur (HOL) se produit. Ensemble, ces facteurs réduisent la distance de transmission de la fibre multimode par rapport à celle de la fibre monomode.

La fibre monomode a un diamètre si petit que les rayons de lumière se réfléchissent à l’intérieur à travers une seule couche. Les interfaces optiques monomodes utilisent des lasers comme sources lumineuses. Les lasers génèrent une seule longueur d’onde de lumière, qui se déplace en ligne droite à travers la fibre monomode. Par rapport à la fibre multimode, la fibre monomode a une bande passante plus élevée et peut transporter des signaux sur de plus longues distances. La fibre monomode est donc plus chère que la fibre multimode.

Pour plus d’informations sur la distance de transmission maximale et la plage de longueurs d’onde prises en charge pour les types de câbles à fibre optique monomode et multimode connectés au , reportez-vous à l’outil de compatibilité matérielle de Juniper Networks. Le dépassement des distances de transmission maximales peut entraîner une perte de signal importante, ce qui entraîne une transmission peu fiable.

Atténuation et dispersion dans un câble à fibre optique

Une liaison de données optique fonctionne correctement à condition que la lumière modulée atteignant le récepteur ait une puissance suffisante pour être démodulée correctement. Attenuation est la réduction de l’intensité du signal lumineux pendant la transmission. Les composants passifs tels que les câbles, les épissures de câbles et les connecteurs provoquent une atténuation. Bien que l’atténuation soit nettement plus faible pour la fibre optique que pour les autres supports, elle se produit toujours dans les transmissions multimodes et monomodes. Une liaison de données optique efficace doit transmettre suffisamment de lumière pour surmonter l’atténuation.

Dispersion est la propagation du signal dans le temps. Les deux types de dispersion suivants peuvent affecter la transmission du signal via une liaison de données optique :

• La dispersion chromatique, qui est causée par les différentes vitesses des rayons lumineux

• La dispersion modale, qui est causée par les différents modes de propagation dans la fibre

Pour la transmission multimode, la dispersion modale limite généralement le débit binaire maximal et la longueur de la liaison. La dispersion ou l’atténuation chromatique n’est pas un facteur. Dans le cas d’une transmission monomode, la dispersion modale n’est pas un facteur. Cependant, à des débits binaires plus élevés et sur de plus longues distances, la dispersion chromatique limite la longueur maximale de la liaison.

Une liaison de données optique efficace doit avoir suffisamment de lumière pour dépasser la puissance minimale requise par le récepteur pour fonctionner dans les limites de ses spécifications. En outre, la dispersion totale doit se situer dans les limites spécifiées pour le type de liaison dans le document GR-253-CORE (Section 4.3) de Telcordia Technologies et le document G.957 de l’Union internationale des télécommunications (UIT).

Lorsque la dispersion chromatique est au maximum autorisé, vous pouvez considérer son effet comme une pénalité de puissance dans le budget de puissance. Le budget de puissance optique doit tenir compte de la somme de l’atténuation des composants, des pénalités de puissance (y compris celles dues à la dispersion) et d’une marge de sécurité en cas de perte de puissance inattendue.