Ce deuxième émetteur-récepteur reconvertit ensuite la lumière modulée en signaux électriques.
Les émetteurs-récepteurs à fibre optique, également connus sous le nom d'émetteurs-récepteurs optiques, constituent un élément clé de tous les réseaux à fibre optique. Dans cet article, nous examinons leur fonctionnement et les avantages qu'ils apportent au transfert de données.
Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur à fibre optique ?
Un émetteur-récepteur à fibre optique, ou émetteur-récepteur optique, est un dispositif utilisé dans les communications par fibre optique pour transmettre et recevoir des données par l'intermédiaire de câbles à fibre optique. Chaque émetteur-récepteur est divisé en deux parties : un émetteur, qui sert à transmettre les signaux, et un récepteur, qui sert à recevoir les signaux. Ce sont ces deux parties, l'émetteur et le récepteur, qui donnent son nom à l'émetteur-récepteur.
Comment fonctionne un émetteur-récepteur à fibre optique ?
Les émetteurs-récepteurs fonctionnent en envoyant des impulsions lumineuses modulées transmises par une diode à travers un câble à fibres optiques. Les émetteurs-récepteurs les plus courants nécessitent deux câbles à fibres optiques distincts, l'un pour transmettre les données dans un sens et l'autre pour le signal dans la direction opposée. Ils ne peuvent pas envoyer et recevoir un signal en même temps par la même fibre optique, car cela peut provoquer des interférences.
Il est possible d'obtenir des émetteurs-récepteurs multidirectionnels, tels que le Cisco SFP-10g-bxd-i, qui permettent d'envoyer des données dans les deux sens en utilisant le même câble en même temps. Les émetteurs-récepteurs multidirectionnels y parviennent en modulant la lumière transmise à différentes longueurs d'onde, ce qui signifie qu'ils peuvent transmettre et recevoir des signaux qui n'interfèrent pas les uns avec les autres lorsqu'ils passent dans le câble.
De nombreux émetteurs-récepteurs à fibre optique modernes sont désormais connectables à chaud, ce qui signifie qu'ils sont faciles à intégrer dans les réseaux existants et qu'ils peuvent être utilisés instantanément avec un minimum d'installation.
Comme indiqué précédemment, l'émetteur-récepteur optique se compose de deux parties principales : l'émetteur et le récepteur. Ils convertissent les signaux électriques en lumière, qui est ensuite envoyée dans le câble à fibres optiques lui-même pour transmettre les données sur de longues distances. Nous donnons ici un aperçu rapide du rôle de chacun d'entre eux.
L'émetteur
L'émetteur contient une diode laser ou LED qui émet une lumière infrarouge ou visible. Lorsque l'émetteur reçoit un signal électrique, il module la lumière émise par la diode en modulation d'amplitude (AM) ou en modulation de fréquence (FM). Cette lumière modulée est ensuite envoyée à grande vitesse dans le câble à fibres optiques vers l'émetteur-récepteur situé à l'autre extrémité du câble. En fonction de la distance à laquelle la transmission doit être effectuée, on utilisera une DEL ou une diode laser pour transmettre le signal lumineux. Les DEL ne sont vraiment utiles que pour les transmissions à courte distance, tandis que les diodes laser sont préférables pour les longues distances.
La plupart des diodes à base de laser utilisent trois types principaux de lasers. Les lasers Fabry Perot (FP) sont utilisés pour les transmissions à grande vitesse et à moyenne distance. Les lasers à rétroaction distribuée (DFB) sont utilisés pour les transmissions à longue distance et à très grande vitesse et les lasers à cavité verticale (VCSEL) sont utilisés pour les transmissions à moyenne distance et à grande vitesse.
Le récepteur
Le récepteur se trouve à l'intérieur de l'émetteur-récepteur. Le récepteur est équipé d'une photodiode ou d'un photodétecteur, selon le type de source lumineuse envoyée par l'émetteur. Le récepteur convertit le signal optique en un courant électrique. Ce courant est ensuite amplifié et reconverti en un signal numérique, qui est ensuite relayé selon les besoins.
Câble à fibres optiques
Le câble à fibres optiques est constitué d'un cœur de verre microscopique, entouré d'une gaine. L'objectif de la gaine est de s'assurer que le signal lumineux ne s'échappe pas et continue à voyager le long du câble optique. La taille de l'âme optique proprement dite peut être minuscule, avec une largeur ne dépassant pas 9 micromètres. À titre de comparaison, un cheveu humain mesure environ 70 micromètres de large.
Le type de câble utilisé varie en fonction des besoins. La plupart des câbles à fibres optiques peuvent être classés en deux catégories, chacune ayant des utilisations spécifiques. Ces deux modes présentent des avantages en termes de coûts et d'applications. Il est donc important de choisir celui qui répond le mieux aux besoins du réseau.
- Fibre monomode - Comme son nom l'indique, la fibre monomode est conçue pour une seule forme de transmission de la lumière, la forme transversale. Ce type de câble est également le plus petit, avec une largeur d'âme d'environ 9 micromètres. En utilisant un seul mode de transmission de la lumière, combiné à un cœur optique étroit, ce mode de fibre est idéal pour transmettre des données sur une longue distance, tout en maintenant un signal à large bande passante et une dégradation minimale.
- Fibre multimode - Ce mode est conçu pour transmettre plusieurs longueurs d'onde différentes en même temps. Le diamètre du câble est plus large, jusqu'à 100 micromètres. En raison de la façon dont les différents types de lumière sont transmis dans le câble, il est plus susceptible de dégrader le signal en raison de l'effet de dispersion modale. En raison du risque de dispersion modale accrue avec la fibre multimode, celle-ci est mieux adaptée aux distances de transmission plus courtes.
Il est important de noter que les différents modes de câble ne sont pas compatibles entre eux. Comme chacun d'entre eux a des largeurs d'âme différentes et fonctionne sur des longueurs d'onde différentes, le mélange des deux entraînera des problèmes de performance importants.
Pourquoi les émetteurs-récepteurs à fibre optique sont-ils utiles ?
L'utilisation d'émetteurs-récepteurs à fibre optique par rapport au cuivre traditionnel présente plusieurs avantages. Dans de nombreux cas, ils sont plus efficaces et souvent plus sûrs que le cuivre. Voici une liste des principaux avantages de l'utilisation de la fibre optique.
Absence de dégradation du signal
L'un des principaux avantages d'un émetteur-récepteur à fibre optique est qu'il est capable de transmettre des données sur une distance considérable sans perdre l'intégrité du signal. Dans les télécommunications traditionnelles, on utilisait des câbles en cuivre, le signal étant envoyé par l'intermédiaire de l'électricité. Sur une certaine distance, ce signal pouvait se dégrader, ce qui entraînait une altération des données finales. La lumière utilisée dans les fibres optiques voyageant beaucoup plus vite que l'électricité, elle est capable de parcourir une plus grande distance, tout en subissant un degré moindre de dégradation du signal.
La fibre n'est pas sensible aux interférences électromagnétiques
Les interférences électromagnétiques (IEM) constituent un défi considérable lorsque l'on utilise un câblage traditionnel en cuivre pour transmettre et recevoir des signaux. Les performances du cuivre sont particulièrement sujettes aux interférences dues aux rayonnements électromagnétiques de l'environnement, qui sont malheureusement très nombreux dans le monde moderne. Qu'il s'agisse de votre téléphone portable ou de votre four à micro-ondes, il existe des centaines de sources d'EMI qui peuvent corrompre un signal circulant dans un fil de cuivre. Avec les câbles à fibres optiques, le problème ne se pose pas, car les signaux lumineux envoyés par les câbles optiques ne peuvent pas être affectés par les rayonnements électromagnétiques.
La fibre est plus sûre
Dans le cas d'un câble à fibres optiques, le cœur de la fibre est enfermé, de sorte qu'il est impossible d'exploiter un câble à fibres. Le seul moyen d'accéder au signal envoyé par un câble à fibres optiques est d'accéder à la connexion de l'interface optique à chaque extrémité du câble. Contrairement à un câble en cuivre, le câble lui-même est accessible. La fibre est donc une connexion plus sûre, ce qui est préférable si des données sensibles sont envoyées.
Ils réduisent le risque d'étincelles
Dans certains environnements, les risques d'incendie constituent une préoccupation considérable. Avec le câblage en cuivre traditionnel, les données sont transmises par un signal électrique, ce qui signifie que des étincelles peuvent se produire si le câble électrique est endommagé. Avec un câble en fibre optique qui ne transporte que de la lumière plutôt que de l'électricité, vous réduisez le risque d'étincelles en cas de défaillance d'un câble. Dans l'ensemble, cela fait de la fibre optique une méthode de transmission de données plus sûre dans les environnements à haut risque d'incendie.
Quelle est la distance d'un émetteur-récepteur à fibre optique ?
Dans la plupart des cas, les câbles à fibres optiques monomodes peuvent transmettre des données sur une distance d'environ 40 km. En général, un câble à fibres optiques multiconducteurs ne peut faire de même que sur une distance d'environ 550 mètres. Toutefois, plusieurs facteurs différents peuvent influer sur cette distance, notamment le type de câble utilisé, la longueur d'onde du signal transmis, le niveau de puissance optique du signal envoyé et la sensibilité du récepteur. Il est possible d'augmenter cette distance en utilisant des amplificateurs dans un réseau de fibres optiques.
Comment savoir quel émetteur-récepteur à fibre optique choisir ?
Cela dépend vraiment du type de solution de réseau que vous essayez de mettre en place. Comme nous l'avons mentionné, il existe différents types d'émetteurs-récepteurs et différents types de câbles optiques pour les supporter. Chez TXO, nous disposons d'une large gamme d'émetteurs-récepteurs disponibles à l'achat, qu'il s'agisse d'originaux OEM (de marques telles qu'Alcatel, Ciena et Huawei) ou d'émetteurs-récepteurs optiques compatibles avec les OEM.
Si vous avez besoin d'aide et d'informations pour savoir quel émetteur-récepteur est la meilleure option pour votre réseau, contactez-nous dès aujourd'hui et nous vous fournirons des conseils d'experts sur le choix à faire.