Transmetteurs Optiques au Cœur de la Conversion Signal Électrique-Optique

La corrélation entre la vitesse et la longueur d'onde des transceivers optiques est essentielle pour les communications optiques, influençant l'intégrité du signal, la distance et la capacité. Les transceivers fonctionnent à des vitesses variables (de 1 Gbps à plus de 800 Gbps) et à différentes longueurs d'onde (de 850 nm à 1650 nm), les bandes O, C et L jouant chacune des rôles spécifiques. Cette relation découle du comportement de la lumière dans la fibre : l'atténuation (perte du signal) et la dispersion (élargissement des impulsions). La longueur d'onde de 850 nm présente une atténuation élevée (~2,5 dB/km), ce qui la rend adaptée aux centres de données à courte portée (≤ 300 m) utilisant des fibres multimodes pour des débits de 10 G/40 Gbps. Les longueurs d'onde de 1310 nm et 1550 nm offrent une perte moindre (~0,3–0,4 dB/km), permettant des transmissions sur de plus longues distances : 1310 nm convient pour du 10 Gbps sur 40 km (avec une dispersion proche de zéro), tandis que la bande C (1530–1565 nm) autour de 1550 nm minimise les pertes et s'associe aux EDFAs (amplificateurs à fibre dopée à l'erbium) pour des transmissions longue distance à haut débit (400 G/800 Gbps sur des milliers de kilomètres). Les débits plus élevés (supérieurs à 400 G/800 G) présentent un risque accru de dispersion. Ils utilisent des techniques de modulation avancées (par exemple, 16QAM pour 400 Gbps) avec la bande C, où la dispersion est maîtrisable. La bande C permet également la WDM/DWDM, empilant des canaux à 400 Gbps espacés de 50 GHz pour augmenter la capacité. Les applications déterminent les combinaisons utilisées : les courtes portées utilisent 850 nm ; les portées intermédiaires (10–80 km) s'appuient sur 1310 nm/bande C ; les transmissions longue distance utilisent les bandes C/L avec des transceivers cohérents. Les nouveaux systèmes à 1,6 Tbps explorent l'utilisation de la bande L étendue pour éviter la saturation de la bande C. En résumé, la longueur d'onde détermine la portée et la compatibilité ; la vitesse exige une gestion précise de la modulation et de la dispersion. Cette interaction optimise les performances des transceivers selon leur environnement.