Passez à une transmission à haut débit avec des optiques parallèles

L'optique parallèle est une technologie de communication optique, ainsi que les dispositifs situés aux deux extrémités de la liaison, qui transmettent et reçoivent des informations. On les appelle également émetteurs-récepteurs optiques parallèles. Comparée à la communication optique traditionnelle, la communication optique parallèle utilise une structure de câblage différente pour la transmission des signaux, visant à transmettre des données à haut débit sur des fibres multimodes de courte portée (moins de 300 mètres). Les émetteurs-récepteurs à fibre optique traditionnels ne peuvent pas répondre à la demande croissante de transmission à haut débit, comme le 40 GbE, tandis que la technologie optique parallèle peut constituer une solution économique pour la transmission 40/100 GbE.

La comparaison entre la technologie optique parallèle et la communication optique série traditionnelle permettrait de mieux comprendre ce qu'est l'optique parallèle et pourquoi elle constitue une solution économique pour la transmission de données à haut débit. Cet article compare ensuite ces deux technologies de communication optique sous deux angles : la méthode de connectivité et les composants clés.

Méthode de connectivité

Littéralement, l'optique parallèle et l'optique série transmettent les signaux de manières différentes. Dans une communication optique série traditionnelle, à chaque extrémité de la liaison se trouvent un émetteur et un récepteur. Par exemple, l'émetteur de l'extrémité A communique avec le récepteur de l'extrémité B, en envoyant un flux de données unique sur une seule fibre optique. Une fibre distincte est connectée entre l'émetteur de l'extrémité B et le récepteur de l'extrémité A. On obtient ainsi un canal duplex à partir de deux fibres.

En communication optique parallèle, la transmission duplex est réalisée différemment. Un signal est transmis et reçu via plusieurs chemins, ce qui permet à la communication optique parallèle de prendre en charge des débits de données plus élevés que la communication optique traditionnelle. En effet, les dispositifs de communication optique parallèle, situés à chaque extrémité de la liaison, contiennent plusieurs émetteurs et récepteurs. Par exemple, en 2010, la norme IEEE 802.3ba a approuvé la solution optique parallèle multimode 40GBASE-SR4, dépendante du support physique, qui utilise huit fibres pour transmettre quatre canaux duplex chacun à 10 Gigabit Ethernet. Dans ce cas, quatre émetteurs 10 Gbit/s à l'extrémité A communiquent avec quatre récepteurs 10 Gbit/s à l'extrémité B, répartissant un flux de données unique sur quatre fibres optiques à un débit total de 40 Gbit/s.

Composants clés

La communication optique parallèle transmet des signaux sur plusieurs fibres, ce qui présente de grands avantages par rapport à la communication optique série traditionnelle. Cependant, elle nécessite des composants différents pour assurer une transmission à haut débit.

Connecteur : Comme mentionné précédemment, la transmission duplex en communication optique série utilise des connecteurs duplex à deux fibres, comme les connecteurs duplex LC, pour relier les fibres optiques aux autres appareils. En communication optique parallèle, des connecteurs multifibres permettent d'atteindre un débit de données plus élevé. Ainsi, des connecteurs multifibres, comme les connecteurs MPO à 12 fibres, sont utilisés pour la connexion aux autres appareils. Le connecteur MPO est une technologie clé pour la communication optique parallèle. Cette méthode de connectivité est illustrée dans l'image suivante (Tx signifie « transmission » ; Rx signifie « réception »).

Source lumineuse d'émetteur-récepteur optique : Une autre technologie complémentaire pour la transmission parallèle est la source lumineuse à optique parallèle, les VCSEL (lasers à cavité verticale à émission par la surface). Comparés aux lasers à semi-conducteurs à émission par la tranche des optiques traditionnelles, les VCSEL offrent une sortie optique mieux formée, ce qui leur permet de coupler cette énergie aux fibres optiques plus efficacement. De plus, les VCSEL émettent par la surface supérieure et peuvent être testés lorsqu'ils sont intégrés à un grand lot de production (wafer), avant d'être découpés en composants individuels, ce qui réduit considérablement leur coût. Le graphique suivant compare les VCSEL et les lasers à semi-conducteurs à émission par la tranche. Moins coûteux à fabriquer, plus faciles à tester, nécessitant moins de courant électrique et prenant en charge des débits de données plus élevés, les optiques parallèles utilisant des VCSEL pourraient constituer un meilleur choix pour atteindre une transmission 40/100 GbE que les optiques série traditionnelles.

Optique parallèle pour transmission 40/100 GbE

L'IEEE a déjà inclus les spécifications de la couche physique et les paramètres de gestion pour le fonctionnement à 40 Gbit/s et 100 Gbit/s sur fibre optique. Deux solutions optiques parallèles populaires pour 40 Gbit/s et 100 Gbit/s sur fibres multimodes sont présentées ici. Pour la 40G, on utilise généralement un émetteur-récepteur 40GBASE-SR4, qui nécessite un minimum de huit fibres OM3/OM4 pour la liaison d'émission et de réception (4 fibres pour l'émission et 4 fibres pour la réception). L'émetteur-récepteur 100GBASE-SR10 est destiné à la transmission à 100 Gbit/s, ce qui nécessite un minimum de 20 fibres OM3/OM4 pour la liaison d'émission/réception, 10 fibres étant utilisées pour l'émission et les 10 autres pour la réception.

Conclusion

Les capacités et les utilisations de l'optique parallèle et de la technologie MPO continuent d'évoluer et se concrétisent par des transmissions par fibre optique à haut débit, notamment 40/100 GbE. Il n'est pas certain que la communication optique parallèle soit la tendance du futur. Cependant, de nombreux experts en câblage et en réseaux soulignent que la communication optique parallèle, prise en charge par la technologie MPO, constitue actuellement un moyen de préparer un environnement adapté à la transmission 40/100 GbE.