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La technologie FTTH (Fiber to the Home) utilise la fibre optique pour améliorer la communication dans les foyers. De nombreux experts estiment que le câble FTTH remplacera bientôt les câbles en cuivre traditionnels. Le câble plat FTTH, également appelé câble d'intérieur, comprend d'autres éléments tels que les câbles d'instrumentation et les presse-étoupes. Nous allons maintenant présenter brièvement la construction des câbles et la différence entre les câbles à fibre optique à tube libre et les câbles à fibre optique à tube serré.
Construction de câbles optiques
Le cœur est la partie centrale d'une fibre optique, caractérisée par un indice de réfraction élevé, à travers laquelle la lumière est transmise. Le diamètre standard du cœur des fibres monomodes (SMF) utilisées en télécommunications est compris entre 8 et 10 µm, tandis que celui des fibres multimodes (MMF) est compris entre 50 et 62,5 µm. Le diamètre de la gaine entourant chaque cœur est de 125 µm. Des cœurs de 85 et 100 µm ont été utilisés dans les premières applications, mais sont aujourd'hui obsolètes. Le cœur et la gaine sont fabriqués ensemble, formant un seul composant solide en verre, avec des compositions et des indices de réfraction légèrement différents. La troisième partie d'une fibre optique est le revêtement protecteur externe, appelé gaine. Ce revêtement est généralement un acrylate polymérisé aux ultraviolets (UV), appliqué lors de la fabrication afin d'assurer la protection physique et environnementale de la fibre. La gaine peut également être constituée d'une ou plusieurs couches de polymère, d'élastomères rigides non poreux ou de PVC haute performance. Ce revêtement ne possède aucune propriété optique susceptible d'affecter la propagation de la lumière dans le câble à fibre optique. Lors de l'installation, ce revêtement est retiré de la gaine afin de permettre un raccordement correct au système de transmission optique. La longueur du revêtement peut varier, mais les longueurs standard sont de 250 m et 900 m. Le revêtement de 250 m est plus compact pour les câbles extérieurs de grande section. Le revêtement de 900 m, plus large, est mieux adapté aux câbles intérieurs de plus petite section.
Les câbles à fibres optiques sont composés de trois types de matériaux :
• Verre
• Plastique
• Silice enrobée de plastique (PCS)
Ces trois types de câbles diffèrent par leur atténuation. L'atténuation est principalement due à deux phénomènes physiques : l'absorption et la diffusion. L'absorption diminue l'énergie du signal lors de l'interaction entre la lumière (photons) et les molécules du cœur de la fibre. La diffusion redirige la lumière hors du cœur vers la gaine. L'atténuation d'un câble à fibre optique est quantifiée lorsqu'elle est mesurée à une longueur d'onde optique spécifique, appelée fenêtre de fonctionnement, où elle est minimale. Les longueurs d'onde de crête les plus courantes sont 780 nm, 850 nm, 1310 nm, 1550 nm et 1625 nm. La région de 850 nm est appelée première fenêtre (car elle était initialement compatible avec la technologie des LED et des détecteurs d'origine). La région de 1310 nm est appelée deuxième fenêtre et celle de 1550 nm, troisième fenêtre.
Câble à fibres optiques en verre
Le câble à fibre optique en verre présente la plus faible atténuation. Un câble à fibre optique en verre pur est constitué d'un cœur et d'une gaine en verre. Ce type de câble est de loin le plus répandu. Il est le plus populaire auprès des installateurs de liaisons et celui avec lequel ils ont le plus d'expérience. Le verre utilisé dans un câble à fibre optique est ultra-pur, ultra-transparent, en dioxyde de silicium ou en quartz fondu. Lors de la fabrication d'un câble à fibre optique en verre, des impuretés sont volontairement ajoutées au verre pur afin d'obtenir les indices de réfraction nécessaires à la propagation de la lumière. Du germanium, du titane ou du phosphore sont ajoutés pour augmenter l'indice de réfraction, tandis que du bore ou du fluor sont ajoutés pour le diminuer. D'autres impuretés peuvent subsister dans le câble après sa fabrication. Ces impuretés résiduelles peuvent augmenter l'atténuation en diffusant ou en absorbant la lumière.
Câble à fibres optiques en plastique
Parmi les trois types de câbles, la fibre optique en plastique présente l'atténuation la plus élevée. Elle est composée d'une âme et d'une gaine en plastique et est relativement épaisse. Ses dimensions typiques sont 480/500, 735/750 et 980/1000 µm. L'âme est généralement constituée de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) recouvert d'un fluoropolymère. La fibre optique en plastique a été initialement développée pour l'industrie automobile. Son atténuation plus élevée par rapport au verre ne constitue généralement pas un obstacle majeur pour les courtes distances souvent requises dans les réseaux de données d'entreprise. Son avantage économique est un facteur important pour les architectes réseau confrontés à des choix budgétaires. Cependant, la fibre optique en plastique présente un risque d'inflammabilité. De ce fait, elle peut ne pas convenir à certains environnements et une attention particulière doit être portée lors de son installation dans un plénum. Par ailleurs, la fibre optique en plastique est considérée comme extrêmement robuste, avec un faible rayon de courbure et une grande résistance aux chocs.
Câble à fibres optiques en silice gainée de plastique (PCS)
L'atténuation des câbles à fibres optiques PCS se situe entre celle du verre et celle du plastique. Ces câbles possèdent un cœur en verre, souvent de la silice vitreuse, et une gaine en plastique, généralement un élastomère de silicone à faible indice de réfraction. Les câbles PCS à gaine en élastomère de silicone présentent trois défauts majeurs. Premièrement, leur grande plasticité complique la pose des connecteurs. Deuxièmement, le collage est impossible. Troisièmement, ils sont pratiquement insolubles dans les solvants organiques. Ces trois facteurs expliquent la faible popularité de ce type de câble auprès des installateurs de liaisons. Cependant, des améliorations ont été apportées ces dernières années.
Le réseau FTTH (Fiber to the Home), comparé aux technologies actuellement utilisées, augmente considérablement les débits de connexion disponibles pour les résidences, les immeubles et les entreprises. Un réseau FTTH repose sur l'installation et l'utilisation de la fibre optique depuis un point central, appelé nœud d'accès, jusqu'aux bâtiments individuels. La liaison entre l'abonné et le nœud d'accès est assurée par des cordons de brassage en fibre optique. Les câbles à fibre optique à tube libre et à gaine serrée sont couramment utilisés pour transmettre des signaux à haut débit et sont adaptés aux environnements extérieurs et intérieurs. Existe-t-il une solution économique pour un réseau FTTH fonctionnant aussi bien en intérieur qu'en extérieur ? Pour répondre à cette question, cet article présente et compare la conception des câbles à fibre optique à tube libre et à gaine serrée.
Câble à tube lâche et à tampon serré
Le terme « couche tampon » dans « câble à couche tampon serrée » désigne un composant essentiel du câble à fibres optiques, constituant la première couche qui définit son type de construction. Un câble à fibres optiques se compose généralement de la fibre optique, de la couche tampon, d'éléments de renforcement et d'une gaine de protection extérieure (voir figure 1). Il existe deux conceptions de câbles principales : les câbles à fibres optiques libres et les câbles à couche tampon serrée. Les câbles à fibres optiques libres sont majoritairement utilisés pour les installations extérieures, tandis que les câbles à couche tampon serrée sont principalement utilisés à l'intérieur des bâtiments.
Un câble à fibre optique libre est constitué d'une couche tampon dont le diamètre intérieur est bien supérieur à celui de la fibre (voir image ci-dessous). De ce fait, ce câble est soumis à des variations de température extrêmes lors de l'identification et de la gestion des fibres au sein du système. C'est pourquoi les câbles à fibre optique CST à fibre optique libre sont généralement utilisés en extérieur. Les câbles à fibre optique libre conçus pour les applications FTTH en extérieur sont généralement des câbles à fibre optique libre remplis de gel (câble LTGF). Ce type de câble est rempli d'un gel qui repousse ou bloque l'eau et l'empêche de pénétrer dans le câble. Un câble à fibre optique à gaine serrée, utilisant une gaine tampon fixée au revêtement de la fibre, a généralement un diamètre inférieur à celui d'un câble à fibre optique libre (voir figure 2). Le rayon de courbure minimal d'un câble à fibre optique à gaine serrée est généralement inférieur à celui d'un câble à fibre optique libre comparable. Par conséquent, les câbles à fibre optique à gaine serrée sont généralement utilisés en intérieur.
Câble tampon lâche
Un câble intérieur/extérieur à gaine serrée, correctement conçu et fabriqué, répond aux exigences des applications intérieures et extérieures. Il combine les caractéristiques des câbles intérieurs traditionnels et y ajoute une protection contre l'humidité et les rayons UV pour satisfaire aux normes d'utilisation extérieure. Ce type de câble répond également à une ou plusieurs exigences réglementaires en matière de résistance à la propagation des flammes et de dégagement de fumée.
En résumé, la fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) révolutionne nos communications et deviendra bientôt la norme. L'extension des réseaux FTTH nécessite des câbles à fibre optique de haute qualité, tels que des cordons de brassage, des jarretières, des MCP et des câbles de dérivation. Nos cordons de brassage à fibre optique sur mesure sont disponibles en fibres monomodes 9/125, multimodes 62,5/125 OM1, multimodes 50/125 OM2 et multimodes 10 Gbit/s 50/125 OM3/OM4. Pour toute demande, n'hésitez pas à nous contacter.
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