{"id":1664,"date":"2015-01-20T17:36:00","date_gmt":"2015-01-20T22:36:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.precisionot.com\/?p=1664"},"modified":"2020-12-15T03:06:10","modified_gmt":"2020-12-15T08:06:10","slug":"probleme-de-dispersion-des-reseaux-a-grande-vitesse-longue-distance","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.precisionot.com\/fr\/dispersion-problem-long-haul-high-speed-networks\/","title":{"rendered":"Dispersion\u00a0: le probl\u00e8me des r\u00e9seaux longue distance \u00e0 haut d\u00e9bit"},"content":{"rendered":"
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Arri\u00e8re-plan<\/h2>\n\n\n\n

Les r\u00e9seaux de fibre optique se sont \u00e9norm\u00e9ment d\u00e9velopp\u00e9s \u00e0 un rythme tr\u00e8s rapide tout au long de l'histoire. Alors que le besoin d'envoyer des donn\u00e9es \u00e0 des capacit\u00e9s plus \u00e9lev\u00e9es sur de plus longues distances augmentait au fil du temps, les professionnels de la fibre optique ont d\u00e9velopp\u00e9 des fen\u00eatres de longueur d'onde sp\u00e9cifiques qui permettaient une transmission plus longue. Comme indiqu\u00e9 dans notre pr\u00e9c\u00e9dent blog sur la perte de retour optique, "FAQ\u00a0: pourquoi ne vendez-vous pas des optiques CWDM 10G de 70 km dans la gamme 1350-1450\u00a0?", ces fen\u00eatres de longueur d'onde \u00e9taient confin\u00e9es aux r\u00e9gions 1310 nm et 1550 nm pour \u00e9viter des degr\u00e9s \u00e9lev\u00e9s d'att\u00e9nuation. et la perte de retour. Bien que cela ait sembl\u00e9 \u00eatre la solution simple pour une transmission de donn\u00e9es r\u00e9ussie, des limitations dues \u00e0 la dispersion ont commenc\u00e9 \u00e0 se produire \u00e0 mesure que les r\u00e9seaux progressaient.<\/p>\n\n\n\n

Les premi\u00e8res fibres optiques utilis\u00e9es dans les r\u00e9seaux \u00e9taient connues sous le nom de fibre multimode \u00e0 saut d'indice. Ce type de fibre a connu plusieurs vari\u00e9t\u00e9s de dispersion. La fibre multimode \u00e0 gradient d'indice a \u00e9t\u00e9 con\u00e7ue peu de temps apr\u00e8s, mais elle a \u00e9galement rencontr\u00e9 des probl\u00e8mes similaires de dispersion. Une perc\u00e9e dans la technologie de la fibre optique s'est produite lorsque la fibre monomode a \u00e9t\u00e9 introduite en 1970; il a \u00e9limin\u00e9 la majorit\u00e9 des probl\u00e8mes de dispersion attribu\u00e9s \u00e0 la fibre multimode. La fibre monomode conna\u00eet encore certains types de dispersion sur les r\u00e9seaux longue distance, mais c'est la solution la plus fiable introduite \u00e0 ce jour. Cela explique pourquoi la plupart des r\u00e9seaux de fibres optiques haut d\u00e9bit longue distance actuels reposent principalement sur la fibre monomode.<\/p>\n\n\n\n

Pourquoi la dispersion est-elle importante\u00a0?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Dans toute la couche physique des r\u00e9seaux \u00e0 fibres optiques, comme pour toutes les formes de propagation de signal, le signal d'information modul\u00e9 est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 comme une somme infinie de fonctions de base orthogonales. La combinaison lin\u00e9aire appropri\u00e9e de ces fonctions de base g\u00e9n\u00e8re le signal optique qui parcourt la fibre. Le concept de base qui sous-tend ce processus est connu sous le nom d'analyse de Fourier. L'analyse de Fourier est l'\u00e9tude spectrale de la d\u00e9composition et de la recomposition d'un signal en ses composantes fr\u00e9quentielles complexes orthogonales (sinus et cosinus). En d'autres termes, toute fonction continue peut \u00eatre produite comme une somme infinie de sinus et de cosinus pond\u00e9r\u00e9s. Parce que nous pouvons d\u00e9composer le signal optique modul\u00e9 en composants de fr\u00e9quence qui couvrent une bande passante finie et que l'indice de r\u00e9fraction des fibres est fonction de la longueur d'onde optique (ou fr\u00e9quence), nous pouvons nous attendre \u00e0 ce que les diff\u00e9rents composants de la forme d'onde composite se d\u00e9placent \u00e0 diff\u00e9rentes vitesses \u00e0 travers la fibre. Le r\u00e9sultat est un \u00e9talement temporel localis\u00e9 du signal lors de son parcours dans la fibre, appel\u00e9 dispersion. Cet \u00e9talement du signal affecte n\u00e9gativement la capacit\u00e9 de transport d'informations de la fibre ou limite la longueur de la fibre.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"dispersion<\/figure>\n\n\n\n
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Pour les besoins de ce blog, nous nous concentrerons sur les diff\u00e9rents modes de dispersion dans la fibre monomode, ses impacts sur le signal d'information et les proc\u00e9dures de test associ\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Dispersion et ses types<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

 Il existe plusieurs types sp\u00e9cifiques de dispersion qui affectent la fibre monomode, notamment\u00a0:<\/p>\n\n\n\n

  1. Dispersion du mode de polarisation<\/li>
  2. R\u00e9partition des mat\u00e9riaux<\/li>
  3. Dispersion du guide d'ondes<\/li>
  4. Dispersion chromatique<\/li><\/ol>\n\n\n\n

     Dispersion de fibre monomode<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    L'introduction de la fibre monomode a r\u00e9solu la majorit\u00e9 des erreurs de dispersion attribu\u00e9es au multimode, mais n'a pas compl\u00e8tement \u00e9limin\u00e9 les erreurs de dispersion. Ce qui reste est la dispersion chromatique et la dispersion modale de polarisation.<\/p>\n\n\n\n

     La dispersion chromatique se produit lorsque les fibres de verre monomodes transmettent de la lumi\u00e8re contenant diff\u00e9rentes longueurs d'onde se d\u00e9pla\u00e7ant \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes. Les diff\u00e9rentes longueurs d'onde (couleurs) se d\u00e9pla\u00e7ant \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes cr\u00e9ent une impulsion qui se propage, ce qui entra\u00eene une distorsion dans la transmission des donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

     Qu'est-ce qui cause la dispersion chromatique\u00a0?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Deux facteurs principaux provoquent la dispersion chromatique : la dispersion du mat\u00e9riau et la dispersion du guide d'ondes.<\/p>\n\n\n\n

    La dispersion des mat\u00e9riaux est une d\u00e9pendance de l'indice de r\u00e9fraction des fibres sur la longueur d'onde ou la fr\u00e9quence des signaux transmis. Ce type de dispersion r\u00e9sulte de l'interaction du signal avec la structure cristalline du verre \u00e0 fibre optique. L'indice de r\u00e9fraction du mat\u00e9riau verrier varie en fonction de la longueur d'onde du signal optique ; plus la longueur d'onde est longue, plus le signal se d\u00e9place rapidement. Les diff\u00e9rentes longueurs d'onde se d\u00e9pla\u00e7ant \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes cr\u00e9ent une variation d'impulsions optiques qui se propagent. Ceci, par cons\u00e9quent, provoque la propagation de certaines impulsions dans le temps. \u00c0 mesure que la longueur d'onde augmente et que la fr\u00e9quence diminue, la dispersion du mat\u00e9riau diminue. Par cons\u00e9quent, les signaux optiques dans la plage de 1550 nm subissent g\u00e9n\u00e9ralement moins de dispersion mat\u00e9rielle que les signaux optiques dans la plage de 1310 nm.<\/p>\n\n\n\n

    La dispersion du guide d'ondes est caus\u00e9e par des indices de r\u00e9fraction diff\u00e9rents entre le c\u0153ur et la gaine d'une fibre optique. En raison de la nature du transport de la fibre optique, une petite quantit\u00e9 de lumi\u00e8re se d\u00e9place vers la gaine \u00e0 partir du noyau, ce qui fait que les signaux se d\u00e9placent \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes.<\/p>\n\n\n\n

    Dispersion du mode de polarisation<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    La dispersion du mode de polarisation (PMD) est r\u00e9pandue dans la fibre monomode. Une impulsion lumineuse standard est compos\u00e9e de deux modes de polarisation, qui se d\u00e9placent perpendiculairement l'un \u00e0 l'autre. Dans une fibre optique \u00ab parfaite \u00bb, ces modes de polarisation se d\u00e9placeraient \u00e0 la m\u00eame vitesse et aucune PMD ne se produirait ; cependant, il existe g\u00e9n\u00e9ralement un certain degr\u00e9 d'imperfection dans toute la fibre qui fait que les deux modes se d\u00e9placent \u00e0 des vitesses diff\u00e9rentes. Certaines imperfections de la fibre qui causent la PMD comprennent la contrainte du noyau, l'excentricit\u00e9 de la gaine, la torsion de la fibre, la contrainte de la fibre, la courbure de la fibre, etc.<\/p>\n\n\n\n

    Proc\u00e9dures de test<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

    Il existe plusieurs fa\u00e7ons de tester la dispersion chromatique\u00a0; toutes les m\u00e9thodes impliquent des tests sur une gamme de longueurs d'onde \u00e0 l'aide de sources distinctes de longueurs d'onde, d'un laser accordable ou d'une source \u00e0 large bande avec un monochromateur. Le test n\u00e9cessite g\u00e9n\u00e9ralement l'acc\u00e8s aux deux extr\u00e9mit\u00e9s de la fibre et une deuxi\u00e8me fibre sera n\u00e9cessaire pour synchroniser les deux instruments de test aux deux extr\u00e9mit\u00e9s. Les tests de dispersion chromatique sont g\u00e9n\u00e9ralement effectu\u00e9s pendant ou peu de temps apr\u00e8s l'installation d'une fibre, apr\u00e8s tout type de maintenance de la fibre ou avant une mise \u00e0 niveau vers des d\u00e9bits binaires plus \u00e9lev\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

    Comme pour la dispersion du mode de polarisation, il est important de tester lorsque le d\u00e9bit binaire de transmission par canal augmente ou que la distance augmente. La PMD est g\u00e9n\u00e9ralement test\u00e9e sur des fibres r\u00e9cemment install\u00e9es qui seront utilis\u00e9es sur des r\u00e9seaux long-courriers \u00e0 haut d\u00e9bit sup\u00e9rieurs \u00e0 2,5 Gb\/s. Il existe plusieurs fa\u00e7ons de tester; toutes les m\u00e9thodes ont une source qui peut faire varier la polarisation du signal de test et \u00e9galement une unit\u00e9 de mesure qui peut analyser les changements de polarisation. Plusieurs de ces m\u00e9thodes incluent le balayage de longueur d'onde et l'\u00e9valuation des param\u00e8tres de Stokes, l'interf\u00e9rom\u00e9trie (m\u00e9thodes traditionnelles et g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9es). La pr\u00e9cision des tests est g\u00e9n\u00e9ralement difficile; le degr\u00e9 d'incertitude varie de 10% \u00e0 20%.<\/p>\n\n\n\n

    Pour plus d'informations sur la dispersion ou les \u00e9metteurs-r\u00e9cepteurs optiques, contactez-nous \u00e0 marketing@precisionot.com<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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