Petit lexique de la fibre optique

La fibre multimode

Dans une fibre multimode, les rayons lumineux (modes) parcours des trajets différents dans le cœur de la fibre. Ces modes arrivent donc à des moments différents l’un par rapport à l’autre à la fin de leurs parcours dans le cœur de la fibre. Cela crée une certaine dispersion du signal.

Ce phénomène de dispersion force donc l’utilisation de la fibre multimode sur de courtes distances. On utilise la fibre multimode avec des équipements DEL ou VCSEL. Notez que la fibre multimode est plus dispendieuse que la fibre monomode. Cependant, les coûts des équipements actifs associés sont grandement inférieurs aux coûts des équipements actifs associés à la fibre monomode. La fibre multimode est surtout employé dans les réseaux locaux et la centre de donnés.

La fibre monomode

Dans une fibre monomode, il n’y a qu’un rayon (mode) donc il n’y a pas de dispersion du signal dû aux temps de parcours de différents modes. Le cœur d’une fibre monomode est beaucoup plus petit que celui d’une fibre multimode. Le cœur d’une fibre multimode est de 9 µm comparativement à 50 µm ou 62,5 µm pour une fibre multimode.

Le cœur d’une fibre monomode est si fin que la propagation du signal se fait de façon quasi direct. La dispersion du signal est quasiment nulle et donc très peu déformé. La fibre monomode est utilisée essentiellement pour les grandes distances. Le petit diamètre de son cœur nécessite une grande puissance d’émission, donc des diodes au laser qui sont nécessaires. Ces lasers sont relativement onéreux ce qui rend l’utilisation de la fibre monomode plus dispendieuse que la fibre multimode en bout de ligne.

Qu’est-ce que la dispersion

La dispersion, c’est l’écart entre les temps de parcours des modes dans une même
fibre. Ses effets entraînent une limitation de bande passante. Elle se compose de:

  • Dispersion Modale : parcours différents effectués par les différents modes d’une fibre multimode.
  • Dispersion Chromatique : dépendance entre la longueur d’onde et l’indice de réfraction. On observe une différence de vitesse de propagation. L’effet que l’on retrouve surtout dans les fibres monomodes.
  •  Dispersion par mode de polarisation: fibres monomodes. Cela est due à la différence de temps de propagation entre deux modes orthogonaux sur une liaison longue.

« Loose tube » ou « Tight buffer »

Il existe plusieurs types de constructions de câble de fibre optique. Nous pouvons cependant regrouper ces types de constructions en deux grandes familles; la famille des « loose tube » et la famille des « tight buffer ».

Les câbles de la famille « tight buffer »  sont des câbles dont les fibres ont une gaine serrée permettant une utilisation dans des structures à l’intérieur de bâtiments. Cette façon de construire un câble facilite, entre autres, l’installation verticale (sur plusieurs étages) ainsi que la connectorisation directe des fibres (sans fusion).

Les câbles de la famille « loose tube »  sont des câbles dont les fibres sont libres à l’intérieur de tubes de transport permettant une utilisation dans des structures extérieures. Cette façon de construire un câble facilite, entre-autre, l’installation de câbles sur poteaux, en enfoui ou en structures souterraines.

 Réseaux FTTx

Pour vous y retrouvez avec les principaux acronymes utilisés, voici une brève description :

  • FTTH (Fiber-To-The-Home), Fibres à domicile – Désigne, grossièrement, une fibre installée entre un nœud de raccordement, appelé un CSP chez Bell Canada, et la résidence d’un abonné.
  • FTTN (Fiber-To-The-Node), Fibres aux nœuds optiques – Désigne, grossièrement, une paire de cuivre installée entre un nœud de raccordement optique, appelé un ONU chez Bell Canada, et la résidence d’un abonné.
  • FTTLa (Fiber-To-The-Last amplifier), Fibres au dernier amplificateur – Désigne, grossièrement, un câble coaxial installé entre un amplificateur, appelé communément un amplificateur Aurora chez Vidéotron, et la résidence d’un abonné.
  • FTTB (Fiber-To-The-Building), Fibres à l’immeuble – Désigne, grossièrement, une fibre installée entre un nœud de raccordement optique et un immeuble.

La fibre noire

Il y a deux définitions pour expliquer ce qu’est de la fibre noire.

La première définition désigne une fibre optique, d’un câble de fibres optiques, qui n’est pas alimentée, activée. Dans l’industrie, nous la désignons comme morte, libre ou noire puisque celle-ci n’est pas allumée (en référence à la lumière).

La deuxième définition désigne une fibre optique, d’un câble de fibres optiques, qui est alimenté, activée mais par des équipements dont  l’utilisateur est le propriétaire.  Dans ce cas l’opérateur (télécommunication) ne fournis aucun équipement actif, il ne fournit que des équipements passifs.

OTDR

Un OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) est un appareil de qualification de fibres optiques. Lors d’un déploiement d’un réseau de fibres optiques, il est requis, selon les normes de l’industrie, de procéder à des essais OTDR. Ces essais permettront de confirmer ou non si les fibres du réseau sont conformes aux critères d’acceptation préalablement établis.

Les éléments mesurés et dont des critères d’acceptation sont à établir sont :

  • l’atténuation en dB/km (décibel par kilomètre)
  • l’atténuation des éléments du réseau
  • connecteurs
  • cordons d’amorce
  • point de fusions
  • diviseurs
  • atténuateurs
  • la réflèctance

Un OTDR nous permet de :

  • connaître la perte (atténuation) d’un lien de fibres optiques
  • connaître la perte (atténuation)  et le positionnement (distance) d’un événement d’un lien de fibres optiques.
  • le lieu d’un bris ou d’une anomalie sur le réseau (micro-courbure, macro-courbure, etc.)
  • la réflèctance d’éléments du réseau