Comment fonctionnent les câbles à fibre optique ? Votre question a trouvé une réponse

 

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Contrairement aux câbles Cat5e ou Ethernet, qui transmettent des données à l'aide de signaux électriques, les câbles à fibre optique utilisent des impulsions lumineuses à déplacement rapide comme moyen de transmission. Ce processus de transmission du signal nécessite un émetteur, un récepteur et du verre pour transmettre la lumière de l'émetteur au récepteur.

 

Le verre doit être pur et clair pour pouvoir transmettre la lumière sur de longues distances sans perdre d’informations. Pour ce faire, certains matériaux sont filtrés hors du verre. À partir de là, les tiges de verre sont créées et raffinées, puis le verre est chauffé et tiré pour réduire le diamètre en une fine fibre optique. Il existe un processus de fabrication complet dédié à la conception de verre de différentes tailles destiné à être utilisé dans diverses applications (comme les câbles à fibre optique).’

 

Les brins de verre longs et fins qui en résultent sont appelés fibres optiques et sont disposés en faisceaux à l'intérieur d'un câble à fibre optique. Les fibres individuelles sont mesurées en microns, ce qui représente un millionième de mètre.

 

Comment les câbles en fibre optique sont-ils construits ?

 

Quels sont les composants qui assurent le fonctionnement des câbles à fibre optique ?

 

Noyau

 

Le premier élément est le “noyau” ou structure en verre, qui permet à la lumière de se déplacer le long du câble jusqu'à un appareil récepteur. Au fur et à mesure de son déplacement, la lumière rebondit à plusieurs reprises sur les parois du câble.’ Le signal optique se propage dans le noyau par réflexion interne totale. La lumière est réfléchie à l’interface entre le cœur et la gaine (qui est le composant dont nous parlerons ensuite).’

 

Les signaux lumineux sont transmis par des chemins que le faisceau lumineux suit lorsqu'il se déplace le long de la fibre. Ces chemins sont également appelés “modes.”

 

Gaine

 

Autour du noyau se trouve une fine couche de verre appelée revêtement. “” Il agit comme une limite qui maintient les signaux lumineux à l'intérieur du câble. Cela permet aux données de voyager sur toute la longueur de la fibre pour atteindre le récepteur.

 

Revêtement

 

Dans de nombreux cas, vous trouverez une couche de PVC ou de PVC à faible dégagement de fumée entourant le revêtement.’ Appelé le “ revêtement,” cette couche de plastique protège le noyau contre tout écrasement ou pliage excessif lors de l'installation. Ce n'est pas le cas.’ n'impacte pas ou n'influence pas la lumière traversant la fibre— cela fournit simplement une protection.

 

Éléments de résistance

 

Pour renforcer un câble lors de l'installation, les éléments de résistance sont constitués d'acier, de fibres d'aramide ou d'une tige en fibre de verre rigide et améliorent la résistance à la traction. Ils aident le câble à fibre optique à résister à la traction, à la flexion, au roulement, à la torsion et à d’autres forces.

 

Gaine

 

En tant que couche extérieure du câble, la gaine agit comme le câble’ sa première ligne de défense contre son environnement. Différentes gaines sont disponibles pour protéger contre les facteurs externes tels que les objets tranchants.

 

Fonctionnement de chaque type de câble à fibre optique

 

Il existe deux types de câbles à fibre optique— monomode et multimode— et chacun de ces câbles à fibre optique fonctionne un peu différemment.

 

La fibre multimode possède un cœur dont le diamètre est cinq à six fois supérieur à celui de la fibre monomode (que nous’ (nous en discuterons ensuite).

 

En raison de la taille de son noyau, la fibre multimode offre une capacité de captage de la lumière beaucoup plus importante. Cela signifie que “ modes multiples,” ou plusieurs chemins lumineux peuvent parcourir ce cœur de fibre unique à la fois. Plus le noyau est gros, plus le câble peut transporter de lumière pour atteindre des taux de transfert de données plus élevés.

 

Les types de fibres multimodes utilisés aujourd'hui’ Les projets s, tels que OM3, OM4 et OM5, sont des fibres optimisées pour le laser, ce qui signifie qu'un laser LED ou VCSEL peut être utilisé comme lumière. Avec OM5— le dernier type de fibre multimode— Il existe également une nouvelle technologie, appelée multiplexage par répartition en longueur d'onde à ondes courtes, qui permet d'envoyer plusieurs signaux sur la fibre à un moment donné, augmentant ainsi les performances de transmission.

 

La fibre à mode unique a une taille de noyau plus petite que la fibre multimode. Par conséquent, elle achemine la lumière directement le long de la fibre (elle ne permet qu'au mode fondamental de la lumière de se transmettre le long de la fibre). En conséquence, la réflexion de la lumière créée lors de la transmission de la lumière diminue, ce qui réduit l’atténuation et permet au signal de parcourir avec succès des distances plus longues. Les types de câbles à fibre à mode unique comprennent les OS1 et les OS2.

 

Au lieu de considérer un type de câble à fibre optique comme “ mieux” que l'autre, il’ Il est préférable de les considérer comme deux types distincts créés à des fins différentes.

 

Étant donné que plusieurs chemins lumineux parcourent un câble à fibre multimode, celui-ci n’offre qu’une bande passante élevée sur une courte distance.

 

Avec la fibre à mode unique, toute la lumière voyage à peu près à la même vitesse et arrive à peu près en même temps, ce qui élimine les effets de la dispersion modale que l'on trouve dans la fibre multimode. Cela permet des niveaux de bande passante plus élevés avec moins de perte de signal sur de plus longues distances. Cela rend la fibre monomode idéale pour les applications de transmission de signaux longue distance, telles que sur ou entre les campus, sous la mer ou dans les bureaux distants.

 

Notre équipe est là pour vous aider à prendre les bonnes décisions concernant vos systèmes de câbles à fibre optique. Si vous avez d'autres questions sur le câble à fibre optique, si vous avez besoin d'aide pour faire le bon choix ou si vous recherchez des informations plus détaillées sur le fonctionnement du câble à fibre optique, nous’ Nous serons heureux de répondre à vos questions.

 

Liens associés :

 

https://www.belden.com/Blogs/Smart-Building/4-ways-integrators-are-impacted-by-fiber-demand https://www.belden.com/blogs/smart-building/5-unique-benefits-of-fiber-optic-cable/ https://www.belden.com/Blogs/optituff-mini-fiber-cable-for-hospitality-tech

 

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Mais d’abord, définissons ce que nous entendons par câble à fibre optique.’ “” Le câble à fibre optique se compose d'une fibre optique, d'éléments de résistance et d'une gaine extérieure. La fibre optique transmet le signal, l'élément de résistance assure la résistance à la traction et à l'écrasement, et la gaine protège l'ensemble du câble contre les effets de l'environnement.

 

Contrairement au cuivre utilisé dans les câbles de catégorie ou les câbles Ethernet, qui transmettent les données à l'aide de signaux électriques, la fibre optique utilise le verre comme support de transmission pour des impulsions de lumière qui se déplacent à grande vitesse. Le processus de transmission de signaux de base nécessite un émetteur, un récepteur et une fibre optique en verre pour transmettre la lumière de l'émetteur au récepteur.

 

La fibre optique est fabriquée selon un processus en deux étapes. La première étape consiste à produire du verre pur pour créer une préforme. Pour cela, différents gaz dopants sont utilisés pour ajouter des couches de verre pur à un cylindre. La pureté du verre est essentielle pour qu'il puisse transmettre la lumière sur de longues distances sans perdre d'informations.

 

La deuxième étape est appelée “étirage de la fibre.” La préforme est alors chauffée et étirée pour en réduire le diamètre et obtenir une fibre optique fine. La taille d'une fibre optique standard est de 250 microns. À titre de référence, un cheveu humain mesure environ 100 microns. Ce processus est similaire à la façon dont les confiseurs créent de minuscules motifs avec leurs bonbons roulés à la main, sauf que le grand cylindre en verre est chauffé jusqu'à son point de fusion et tiré, et non roulé, pour obtenir les géométries souhaitées.—

 

Les fibres optiques ainsi obtenues sont disposées en faisceaux avec des éléments de résistance et/ou des matériaux tampons à l'intérieur d'une gaine extérieure.

 

Comment les câbles en fibre optique sont-ils construits ?

 

Quels sont les composants qui assurent le fonctionnement des câbles à fibre optique ?

 

La fibre optique est composée d'un noyau, d'une gaine et d'un revêtement. On les appelle les “trois C.”

 

Noyau

Le premier élément est le “noyau” ou structure en verre, qui permet à la lumière de se déplacer le long du câble jusqu'à un appareil récepteur. Pendant que le signal optique se déplace, il se propage dans le noyau grâce à la réflexion interne totale. La lumière est réfléchie à l’interface entre le cœur et la gaine (qui est le composant dont nous parlerons ensuite).’

 

Les signaux lumineux sont transmis par des chemins que le faisceau lumineux suit lorsqu'il se déplace le long de la fibre. Ces chemins sont également appelés “modes.”

 

Gaine

Autour du noyau se trouve une fine couche de verre appelée revêtement. “” Elle agit comme une barrière qui maintient les signaux lumineux à l'intérieur du noyau. Imaginez que ce soit comme un miroir parfaitement réfléchissant. Cela permet aux données de voyager sur toute la longueur de la fibre pour atteindre le récepteur.

 

Revêtement

Le plus souvent, deux couches de revêtement durcies aux UV sont appliquées sur la partie supérieure de la gaine. Appelé “revêtement,” cette double couche protège le verre des rayures, des courbures microscopiques et des contaminants. Les fibres sont en verre, un matériau extrêmement fin et fragile qui nécessite des matériaux de protection pour résister à la fois à la fabrication et à la manipulation par l'utilisateur final.

 

L'ensemble de la structure du câble enveloppe ensuite la fibre optique pour répondre aux exigences, qui varient en fonction des applications et des régions.

 

Les câbles à fibre optique comprennent également deux autres composants :

 

Éléments de résistance

Pour renforcer la solidité d'un câble pendant l'installation, des matériaux tels que l'acier, la fibre d'aramide, le fil de fibre de verre ou une tige rigide en fibre de verre sont utilisés pour améliorer la résistance à la traction et à l'écrasement. Ils permettent au câble à fibre optique de résister à la traction, à la flexion, à l'enroulement, à la torsion et à d'autres forces.

 

Gaine

En tant que couche extérieure du câble, la gaine agit comme le câble’ sa première ligne de défense contre son environnement. Différentes gaines sont disponibles pour protéger contre les facteurs externes tels que les objets tranchants. Elles peuvent également être de nature ignifuge, en fonction de l'application, comme les colonnes montantes intérieures ou les plénums à air.

 

Fonctionnement de chaque type de câble à fibre optique

 

Il existe deux types de câbles à fibre optique : monomode et multimode—et chacune de ces fibres optiques fonctionne un peu différemment.

 

La fibre multimode possède un cœur dont le diamètre est cinq à six fois supérieur à celui de la fibre monomode (que nous’ (nous en discuterons ensuite).

 

En raison de la taille de son noyau, la fibre multimode offre une capacité de captage de la lumière beaucoup plus importante. Cela signifie que “ modes multiples,” ou plusieurs chemins lumineux peuvent parcourir ce cœur de fibre unique à la fois. Plus le noyau est gros, plus il est facile de coupler la lumière dans la fibre pour transmettre des données.

 

Les types de fibres multimodes utilisés dans les projets actuels, tels que OM3, OM4 et OM5, sont des fibres optimisées pour le laser, ce qui signifie qu'un laser LED ou VCSEL peut être utilisé comme lumière pour atteindre des débits de données plus élevés.’ Avec OM5,—le tout nouveau type de fibre multimode—vient également une nouvelle technologie, appelée multiplexage par répartition en longueur d'onde courte, qui permet d'envoyer plusieurs signaux sur la fibre à un moment donné, augmentant ainsi les performances de transmission. Imaginez que vous disposez de quatre canaux laser individuels dans la même fibre, qui peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres.

 

La fibre à mode unique a une taille de noyau plus petite que la fibre multimode. Par conséquent, elle achemine la lumière directement le long de la fibre (elle ne permet qu'au mode fondamental de la lumière de se transmettre le long de la fibre). La réflexion de la lumière créée lors de la transmission de la lumière diminue, ce qui réduit l'atténuation et permet au signal de voyager avec succès sur de plus longues distances. Les types de câbles à fibre à mode unique comprennent les OS1 et les OS2.

 

Au lieu de considérer un type de fibre optique comme “meilleur” que l'autre, il’est préférable de les considérer comme deux types distincts créés à des fins différentes.

 

Étant donné que plusieurs chemins lumineux empruntent une fibre multimode, celle-ci n'offre une largeur de bande élevée que sur une courte distance. Ces différents modes parcourent la fibre à des vitesses différentes et arrivent au détecteur légèrement décalés les uns par rapport aux autres. Considérez-le comme une chambre d’écho : plus vous avez de modes, plus l’écho est long. Il devient plus difficile de comprendre où les mots commencent et où ils finissent, car ils commencent à se confondre.

 

Avec la fibre à mode unique, toute la lumière voyage à peu près à la même vitesse et arrive à peu près en même temps, ce qui élimine les effets de la dispersion modale que l'on trouve dans la fibre multimode. Cela permet des niveaux de bande passante plus élevés avec moins de perte de signal sur de plus longues distances, ce qui rend la fibre à mode unique idéale pour les applications de transmission de signaux sur de longues distances, par exemple à travers ou entre des campus, sous l'eau ou dans des bureaux distants.

 

Notre équipe est là pour vous aider à prendre les bonnes décisions concernant vos systèmes de câbles à fibre optique. Si vous avez d'autres questions sur le câble à fibre optique, si vous avez besoin d'aide pour faire le bon choix ou si vous recherchez des informations plus détaillées sur le fonctionnement du câble à fibre optique, nous serons heureux de répondre à vos questions.’

 

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