Transmetteurs Optiques au Cœur de la Conversion Signal Électrique-Optique

Les solutions de transcepteurs optiques et d'appariement des fibres sont essentielles pour garantir des performances et une fiabilité optimales dans les réseaux à fibres optiques, car des composants incompatibles peuvent entraîner des pertes de signal, une augmentation du taux d'erreur binaire (BER) et une réduction des distances de transmission. Ces solutions impliquent de sélectionner des transcepteurs et des câbles à fibres compatibles en termes de taille du cœur, de mode (monomode ou multimode), de longueur d'onde et de type de connecteur, adaptés aux exigences spécifiques de l'application. La fibre monomode (SMF) possède un petit cœur (9 μm) et est conçue pour la transmission sur de longues distances (jusqu'à 100 km ou plus), en utilisant des transcepteurs fonctionnant à des longueurs d'onde de 1310 nm, 1550 nm ou 1610 nm. La SMF est associée à des transcepteurs utilisant des diodes laser (par exemple, lasers DFB ou EML) émettant des faisceaux étroits et concentrés, minimisant ainsi la dispersion. Par exemple, un transcepteur 10G SFP+ fonctionnant à 1550 nm est idéalement couplé avec une fibre SMF G.652D pour des réseaux métropolitains ou longue distance, exploitant l'atténuation réduite à cette longueur d'onde. La fibre multimode (MMF), avec des cœurs plus larges (50 μm ou 62,5 μm), est utilisée pour les courtes distances (jusqu'à 550 mètres) et associée à des transcepteurs utilisant des sources lumineuses VCSEL ou LED à 850 nm ou 1300 nm. Les fibres MMF OM3 et OM4, optimisées pour 850 nm, sont couplées à des transcepteurs 10G, 40G ou 100G (par exemple, QSFP28) pour les interconnexions dans les centres de données, car leur produit bande passante-distance prend en charge des transmissions à haute vitesse sur des liens courts. La compatibilité des connecteurs est un autre aspect essentiel. Les transcepteurs équipés de connecteurs LC sont généralement associés à des fibres terminées par des connecteurs LC, garantissant une faible perte d'insertion, tandis que les connecteurs SC ou ST peuvent être utilisés dans des systèmes industriels ou anciens spécifiques. Les connecteurs polis en angle (APC) sont préférés pour les liaisons SMF utilisant des longueurs d'onde sensibles à la réflexion arrière (par exemple, 1550 nm), car ils réduisent les pertes de retour par rapport aux connecteurs ultra physical contact (UPC). L'appariement des longueurs d'onde est essentiel pour éviter une atténuation excessive. Par exemple, les transcepteurs 850 nm ne doivent pas être utilisés avec des fibres SMF, car les fibres MMF sont optimisées pour cette longueur d'onde, et vice-versa. Les transcepteurs WDM (Wavelength Division Multiplexing) nécessitent un appariement précis avec des fibres supportant la grille de longueurs d'onde spécifique (par exemple, ITU T G.694.1 pour la bande C), garantissant que les canaux ne s'interfèrent pas mutuellement. L'analyse du budget de puissance fait partie des solutions d'appariement, en calculant la perte totale admissible (puissance de sortie du transcepteur moins la sensibilité du récepteur) et en s'assurant que l'atténuation de la fibre, les pertes au niveau des connecteurs et des soudures ne dépassent pas ce budget. Par exemple, un transcepteur 40G QSFP+ avec un budget de puissance de 10 dB doit être associé à des liaisons en fibre dont la perte totale est ≤ 10 dB, en tenant compte de facteurs tels que la longueur du câble et le nombre de connecteurs. Les facteurs environnementaux influencent également l'appariement. Les transcepteurs industriels conçus pour fonctionner entre 40 °C et 85 °C sont associés à des câbles en fibre renforcés (par exemple, blindés) pour des environnements extérieurs ou difficiles, tandis que les transcepteurs pour centres de données (0 °C à 70 °C) utilisent des fibres MMF ou SMF standard. Une documentation et des tests appropriés (par exemple, à l'aide d'un OTDR ou d'un wattmètre) permettent de vérifier que l'appariement entre le transcepteur et la fibre répond aux spécifications, garantissant ainsi les performances du réseau et réduisant le temps de dépannage.