Bien que les câbles à fibre monomode (SMF) et multimode (MMF) soient largement utilisés dans de nombreuses applications, les différences entre les fibres monomodes et multimodes peuvent prêter à confusion. Cet article propose une comparaison approfondie des types de fibres monomodes et multimodes, en se concentrant sur leur construction, les distances entre les fibres, le coût, les couleurs des fibres, etc.

Comparaison entre monomode et multimode

La fibre monomode ne transmet qu'un seul mode lumineux à la fois. La fibre multimode transmet plusieurs modes. Les principales différences entre la fibre monomode et la fibre multimode résident dans le diamètre du cœur, la longueur d'onde et la source lumineuse, la bande passante, la couleur de la gaine, la distance de transmission et le coût.

Diamètre du noyau

La fibre monomode présente un diamètre de cœur beaucoup plus petit que la fibre multimode. Bien qu'il existe d'autres types de fibres, le diamètre de cœur de la fibre monomode est généralement de 9 µm. En revanche, celui de la fibre multimode est généralement de 50 µm et 62,5 µm, ce qui permet une meilleure captation de la lumière et simplifie les connexions. Le diamètre de gaine des fibres monomodes et multimodes est de 125 µm.

La fibre multimode présente une atténuation plus élevée que la fibre monomode en raison du diamètre plus important de son cœur. La fibre monomode possède un cœur très étroit, ce qui réduit la réflexion de la lumière qui la traverse, minimisant ainsi l'atténuation.

Longueur d'onde et source lumineuse

En raison de la taille plus importante du cœur de la fibre multimode, des sources lumineuses économiques telles que les LED (diodes électroluminescentes) et les VCSEL (lasers à cavité verticale émettant par la surface), fonctionnant à des longueurs d'onde de 850 nm et 1 300 nm, sont couramment utilisées. La fibre monomode, quant à elle, utilise généralement des lasers ou des diodes laser pour générer la lumière injectée dans le câble. Les longueurs d'onde courantes des fibres monomodes sont de 1 310 nm et 1 550 nm.

Bande passante

La bande passante de la fibre multimode est limitée par son mode optique. La bande passante maximale actuelle est de 28 000 MHz*km pour la fibre OM5. La bande passante de la fibre monomode est théoriquement illimitée, car elle ne laisse passer qu'un seul mode optique à la fois.

gaine de couleur

Selon la norme TIA-598C, pour les applications non militaires, la gaine extérieure de la fibre monomode est jaune, et celle de la fibre multimode est orange ou vert clair. Cliquez ici pour plus d'informations sur les codes couleur des câbles à fibre optique .

Distance de travail des fibres monomodes et multimodes

Il est bien connu que la fibre monomode est adaptée aux applications longue distance, tandis que la fibre multimode est adaptée aux transmissions courtes distances. Quelles sont donc les différences quantifiables de distance de transmission entre la fibre monomode et la fibre multimode ?

Comme le montre le graphique, à des débits de données compris entre 1G et 10G, la fibre monomode offre une distance de transmission bien supérieure à la fibre multimode . Cependant, la fibre multimode OM3/OM4/OM5 prend en charge des débits plus élevés. Comme la fibre multimode possède un cœur plus large et prend en charge plusieurs modes de lumière, sa distance de transmission est limitée par la dispersion modale, un phénomène courant dans la fibre multimode à saut d'indice. Ce phénomène n'est pas observé avec la fibre monomode, ce qui constitue une différence fondamentale entre les deux. De plus, la fibre monomode OS2 peut supporter des distances de transmission plus longues sur les liaisons 40G et 100G, un point non mentionné dans le tableau.

Coût monomode vs coût multimode

Le coût de la fibre monomode par rapport à la fibre multimode est un sujet brûlant sur les forums. De nombreux avis ont été exprimés, principalement sur les coûts des modules optiques, des systèmes et des installations.

Coût de l'émetteur-récepteur optique

Comparés aux modules optiques monomodes , les modules optiques multimodes sont près de deux à trois fois moins chers. Le tableau suivant utilise comme exemples des modules optiques monomodes et multimodes Cisco compatibles Fibermart.

Comme le montre le tableau, à mesure que la vitesse augmente, la différence de prix augmente considérablement.

Coût du système

La fibre monomode est généralement adaptée aux applications longue distance, mais exploiter pleinement ses propriétés essentielles nécessite des émetteurs-récepteurs équipés de lasers fonctionnant à des longueurs d'onde plus longues, avec des tailles de spot plus petites et des largeurs spectrales généralement plus étroites. Ces caractéristiques, combinées à la nécessité d'un alignement plus précis et de tolérances de connecteur plus strictes pour les diamètres de cœur de fibre plus petits, augmentent considérablement les coûts des émetteurs-récepteurs et les coûts globaux d'interconnexion pour les interconnexions en fibre monomode.

Les méthodes de fabrication des émetteurs-récepteurs VCSEL sont optimisées pour la fibre multimode, ce qui facilite leur fabrication en réseaux et les rend plus économiques que les émetteurs-récepteurs monomodes équivalents. Malgré l'utilisation de plusieurs canaux de fibre et de plusieurs réseaux d'émetteurs-récepteurs, la technologie monomode permet des économies significatives en connectivité simplex-duplex par rapport à la technologie monomode fonctionnant en configurations monocanal ou multicanal. Les systèmes à fibre multimode offrent le coût système le plus bas et la possibilité de mise à niveau vers le 100G pour les applications intérieures normalisées utilisant des interconnexions fibre parallèles.

Coûts d'installation

La fibre monomode est généralement moins chère que la fibre multimode. Si vous construisez un réseau fibre 1G et espérez évoluer vers des débits 10G ou plus, les économies réalisées grâce à la fibre monomode peuvent diviser par deux environ le prix. Parallèlement, le coût des modules SFP pour la fibre multimode OM3 ou OM4 augmente de 35 %. La fibre monomode est plus chère, tout comme le coût de la main-d'œuvre nécessaire au remplacement de la fibre multimode, surtout après la transition de l'OM1 vers l'OM2, l'OM3, puis l'OM4. Si vous envisagez d'utiliser des SFP Fibre Channel d'occasion, le prix de la fibre monomode 1G peut baisser considérablement. Si vous disposez du budget nécessaire et avez besoin de connexions 10G sur de courtes distances, le multimode reste un atout économique. Cependant, gardez un œil sur ces facteurs économiques, car l'expérience montre que le surcoût de la fibre monomode va diminuer.

Questions fréquemment posées sur la fibre monomode et la fibre multimode

Q : Quel type de fibre est le meilleur, monomode ou multimode ?

R : Comme mentionné précédemment, la fibre monomode et la fibre multimode présentent chacune leurs avantages en termes de coût et d'application. Aucune fibre monomode n'est supérieure ou inférieure. Choisissez simplement la fibre la mieux adaptée à votre application.

Q : Puis-je mélanger des types de fibres monomodes et multimodes ?

R : La réponse à cette question est « non ». Les fibres multimodes et monomodes ont des cœurs de taille différente et transmettent un nombre différent de modes lumineux. Mélanger ces deux types de fibres ou les connecter directement entraînera une perte optique importante, provoquant une gigue ou une interruption de la liaison. N'oubliez pas de ne jamais mélanger différents types de câbles.

Q : Puis-je utiliser un émetteur-récepteur multimode sur un câble à fibre optique monomode ?

R : En règle générale, la réponse est non. Connecter un module optique multimode à une fibre monomode entraîne une perte optique importante. Cependant, l'inverse est également vrai. Par exemple, un SFP monomode 1000BASE-LX peut fonctionner sur un câble à fibre multimode en utilisant un câble à fibre conditionnée. Parfois, un convertisseur de média fibre peut également être utilisé pour résoudre ce problème entre les modules optiques monomode et multimode.

Q : Types de câbles à fibre optique monomodes ou multimodes : lesquels dois-je choisir ?

R : Lors du choix entre la fibre monomode et la fibre multimode, le principal critère à prendre en compte est la distance de transmission requise. Par exemple, dans un centre de données , la fibre multimode est suffisante pour des distances de transmission de 300 à 400 mètres. Cependant, pour les applications nécessitant des distances de transmission de plusieurs kilomètres, la fibre monomode est le meilleur choix. Dans les applications où les deux types de fibre peuvent être utilisés, d'autres facteurs doivent également être pris en compte, tels que le coût et les besoins futurs en matière de mise à niveau.

Résumé

La comparaison entre la fibre monomode et la fibre multimode révèle les points suivants : les systèmes de câblage en fibre monomode sont adaptés à la transmission de données longue distance et sont largement déployés dans les réseaux d'opérateurs, les réseaux métropolitains (MAN) et les réseaux optiques passifs (PON). Les systèmes de câblage en fibre multimode offrent des distances de transmission plus courtes et sont largement déployés dans les réseaux d'entreprise, les centres de données et les réseaux locaux (LAN). Quelle que soit la méthode choisie, choisir la solution la mieux adaptée à vos besoins réseau en fonction du coût total de la fibre est une tâche cruciale pour tout concepteur de réseau.