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Parmi eux, le mode HE11 est appelé mode de base, et les autres sont tous appelés modes d'ordre supérieur.
1) Fibre multimode :
Lorsque la taille géométrique de la fibre (principalement le diamètre du cœur d1) est bien supérieure à la longueur d'onde de la lumière (environ 1 μm), la fibre contient des dizaines, voire des centaines, de modes de propagation. Chaque mode de propagation possède une vitesse et un déphasage différents, ce qui entraîne des retards et un élargissement des impulsions lumineuses après une transmission sur de longues distances. Ce phénomène est appelé dispersion modale de la fibre (ou dispersion intermodale).
La dispersion de mode peut réduire la bande passante de la fibre multimode et sa capacité de transmission. Par conséquent, la fibre multimode ne convient qu'aux communications par fibre optique de faible capacité.
La distribution de l'indice de réfraction d'une fibre multimode est généralement parabolique, c'est-à-dire qu'elle présente un profil d'indice gradué. Son diamètre de cœur est d'environ 50 μm.
Lorsque la géométrie de la fibre (principalement le diamètre du cœur) est comparable à la longueur d'onde de la lumière, si le diamètre du cœur d1 est compris entre 5 et 10 μm, la fibre ne laisse passer qu'un seul mode (le mode de base HE11), tous les autres modes d'ordre supérieur étant bloqués. Ce type de fibre est dit monomode.
Grâce à cette limitation à un seul mode de propagation, et en évitant les problèmes de dispersion de mode, la fibre monomode offre une très large bande passante et est particulièrement adaptée aux communications par fibre optique à haut débit. Par conséquent, pour obtenir une transmission monomode, les paramètres de la fibre doivent satisfaire certaines conditions. D'après les calculs, pour une fibre d'ouverture numérique (NA) de 0,12, et pour une transmission monomode au-delà de λ = 1,3 μm, le rayon du cœur doit être inférieur ou égal à 4,2 μm, soit un diamètre de cœur d1 inférieur ou égal à 8,4 μm.
Du fait du très petit diamètre du cœur d'une fibre monomode , des exigences plus strictes sont imposées à son processus de fabrication.
2. Quels sont les avantages de l'utilisation de la fibre optique ?
1) La bande passante de la fibre optique est très large et peut théoriquement atteindre 30 T.
2) La longueur de transmission sans relais peut atteindre plusieurs dizaines, voire centaines de kilomètres, contre seulement quelques centaines de mètres pour un câble en cuivre.
3) Insensible aux champs et rayonnements électromagnétiques.
4) Légère et compacte.
5) La communication par fibre optique ne nécessite aucune alimentation et peut donc être utilisée en toute sécurité dans des environnements inflammables, volatils, etc.
6) Fonctionne dans une large plage de températures ambiantes.
7) Longue durée de vie.
3. Comment choisir le câble optique ?
En plus de sélectionner le nombre de cœurs et de fibres optiques, le câble optique doit être choisi en fonction de son environnement d'utilisation, notamment sa structure et sa gaine extérieure.
1) Câble optique pour usage extérieur : En cas d'enfouissement non étanche, il est préférable d'utiliser un câble à gaine lâche. En installation aérienne, un câble PE à gaine PE noire à deux nervures ou plus peut être utilisé.
2) Les câbles à fibres optiques utilisés dans les bâtiments doivent être des câbles à gaine serrée et leurs caractéristiques de résistance au feu, de toxicité et d'émission de fumée doivent être prises en compte. Les câbles ignifuges mais non toxiques (Plenum) ou inflammables et non toxiques (LSZH) peuvent être utilisés dans les canalisations ou les systèmes de ventilation forcée. Les câbles ignifuges, non toxiques et non fumigènes (Riser) doivent être utilisés en environnement exposé.
3) Lors de l'installation de câblage vertical ou horizontal dans un bâtiment, il est possible d'utiliser des câbles à gaine serrée, des câbles de distribution ou des câbles de branchement, couramment utilisés dans ce type de bâtiment.
4) Le choix des câbles optiques monomodes et multimodes dépend des applications réseau et des paramètres d'utilisation. Généralement, les applications intérieures et à courte distance utilisent des câbles multimodes, tandis que les applications extérieures et à longue distance utilisent des câbles monomodes.
4. Lors du raccordement de fibres optiques, comment choisir entre connexion fixe et connexion active ?
La connexion active est réalisée par un connecteur de fibre optique. Un point de connexion active sur une liaison optique constitue une interface distincte. Le choix entre connexion active et connexion fixe présente l’avantage d’un coût et d’une atténuation de la lumière moindres, mais d’une flexibilité réduite. La connexion active offre les avantages inverses. Lors de la conception d’un réseau, il est essentiel de choisir judicieusement entre les connexions actives et fixes en fonction de la configuration globale de la liaison afin de garantir flexibilité et stabilité, et ainsi tirer pleinement parti de leurs avantages respectifs. L’interface de connexion active est une interface importante pour les tests, la maintenance et les interventions. La localisation des pannes est plus aisée sur une connexion active que sur une connexion fixe, ce qui facilite le remplacement des équipements défectueux, améliorant ainsi la maintenance du système et réduisant les coûts.
5. La fibre optique se rapproche des terminaux utilisateurs. À quoi faut-il prêter attention concernant la signification du terme « fibre jusqu'au poste de travail » et la conception du système ?
Dans le cadre d'un sous-système horizontal, la fibre optique est complémentaire et indispensable au câble cuivre. Elle présente des avantages uniques : longue distance de transmission, transmission stable, absence d'interférences électromagnétiques, large bande passante et absence de fuites électromagnétiques. Ces caractéristiques rendent la fibre optique irremplaçable dans certains environnements spécifiques.
1) Si la distance de transmission des informations dépasse 100 m, l'utilisation d'un câble en cuivre nécessite l'ajout de réplicateurs ou d'équipements réseau, ainsi que de locaux techniques, ce qui augmente les coûts et engendre des problèmes cachés. La fibre optique permet de résoudre facilement ce problème.
2) Dans certains environnements de travail (usines, hôpitaux, salles de climatisation, locaux techniques, etc.), les sources d'interférences électromagnétiques sont nombreuses. La fibre optique, quant à elle, garantit un fonctionnement stable et sans interférences dans ces environnements.
3) La fibre optique ne présente aucune fuite électromagnétique. Il est donc très difficile de détecter le signal qui y est transmis. C'est un excellent choix pour les lieux à haut niveau de sécurité (militaire, R&D, audit, administration, etc.).
4) Dans les environnements exigeant une bande passante supérieure à 1 Gbit/s, la fibre optique est la solution idéale.
Il existe de nombreuses différences entre la fibre monomode et la fibre multimode , et la méthode de sélection diffère. Abordons ce sujet aujourd'hui. Pour plus de détails, veuillez consulter la section (2) : « Différences entre fibre monomode et fibre multimode et méthode de sélection » .
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