Nouvelle technologie améliore la fiabilité des signaux de fibre optique

Imaginez que les véhicules sur une autoroute perdent progressivement leur puissance au cours de leur trajet, ne parvenant finalement pas à atteindre leur destination.L'épine dorsale de la communication moderneCependant, comme les câbles en cuivre, les fibres optiques subissent une atténuation du signal pendant la transmission.entraînant une perte d'informationLa compréhension et la prise en charge de l'atténuation des fibres sont cruciales pour maintenir une communication stable et à grande vitesse.

Cet article explore les causes, les effets et les stratégies d'atténuation de l'atténuation de la fibre optique,fournir des informations sur les mécanismes fondamentaux de la communication optique et sur la manière d'optimiser la conception et la maintenance des réseaux.

L'atténuation de la fibre se réfère à la perte d'énergie des signaux optiques lors de la transmission par câbles à fibre.affectant directement la distance de communication et la qualité du signalLa compréhension des types et des facteurs d'atténuation permet de prendre des mesures efficaces pour minimiser la dégradation du signal et améliorer les performances du système de fibre optique.

L'atténuation des fibres résulte de multiples phénomènes physiques travaillant en combinaison.

La diffusion constitue la principale source d'atténuation des fibres, représentant 95% à 97% de la perte totale de signal.il interagit avec des structures microscopiques et des particules dans le matériau de la fibreCette dispersion détourne certains signaux optiques de leur trajectoire prévue, ce qui entraîne une perte d'énergie.

Le phénomène de dispersion dominant est la dispersion de Rayleigh, décrite pour la première fois par le physicien britannique Lord Rayleigh à la fin du XIXe siècle.La diffusion de Rayleigh est liée à la longueur d'onde de la lumière et à la taille des particules. Les longueurs d'onde plus courtes se dispersent plus facilement.Cela explique pourquoi le ciel apparaît bleu: les longueurs d'onde bleues de la lumière du soleil se dispersent plus facilement à travers les particules atmosphériques.

En fibre optique, les longueurs d'onde infrarouges éprouvent moins de dispersion que la lumière visible en raison de leurs longueurs d'onde plus longues, ce qui les rend idéales pour la communication optique.

L'absorption représente généralement 3 à 5% de l'atténuation totale de la fibre.Comme les lunettes de soleil qui absorbent certaines fréquences lumineuses., les impuretés dans les fibres optiques absorbent l'énergie du signal, la convertissant en chaleur.

Les contaminants comme les particules métalliques ou l'humidité entravent la transmission du signal grâce à l'absorption d'énergie.et une élimination rigoureuse des impuretés pendant la fabrication.

La perte de flexion se produit lorsque la courbure de la fibre modifie le trajet de la lumière, empêchant certains signaux de répondre aux conditions de réflexion interne totale.entraînant une perte d'énergieLes pertes de flexion se présentent sous deux formes: le microbending et le macrobending.

• Perte de microbend:Des déformations imperceptibles à petite échelle (rayons de courbure inférieurs à 1 cm) causées par des fluctuations de température, de pression ou de contraintes mécaniques.dégradation de la qualité de la transmissionBien qu'invisibles à l'œil nu, les microbands changent l'angle d'incidence de la lumière, provoquant des modes d'ordre supérieur à se réfléchir à des angles qui empêchent la propagation continue, conduisant à l'absorption du revêtement.
• Perte de macrobonding:Des courbures visibles à grande échelle (dont le rayon dépasse 1 cm) dues à des changements significatifs de température, à des variations de pression ou à des contraintes mécaniques telles que la flexion ou la tension du câble.Similaire au microbending mais avec des rayons plus grands, les macrobandes modifient suffisamment les angles d'incidence pour que de la lumière soit réfléchie à l'extérieur du noyau de fibre, devenant absorbée par le revêtement.

Des conceptions et des techniques d'installation de câbles spécialisés réduisent les effets de flexion, y compris des mesures de protection telles que des pinces ou des plateaux de câbles pour protéger les fibres des contraintes externes.

L'atténuation est mesurée en décibels par kilomètre (dB/km), convertible en valeurs de perte (en dB) pour des longueurs de câble spécifiques.

• Impact par longueur d'onde:Les longueurs d'onde plus courtes ont une absorption plus élevée, ce qui rend l'atténuation de la fibre monomode inférieure à celle de la fibre multimode à même longueur.
• L'impact sur la longueur:Les fibres plus longues subissent une plus grande perte d'énergie par dispersion et absorption.
• Impact sur l'environnement:L'atténuation augmente légèrement avec la température, mais diminue avec l'humidité lorsque les noyaux de câbles restent secs.
• Impact sur la structure des fibres:Les centres des câbles présentent une atténuation plus élevée que les bords lors des calculs.

Les fibres monomode et multimode présentent des caractéristiques d'atténuation distinctes.dans les applications de longue distance (au-delà de 100 mètres), l'atténuation des multimodes devient comparativement inférieure à celle des monomodes sur leurs distances optimales respectives.

L'atténuation est une considération critique dans la conception et le déploiement de réseaux de fibres, déterminant les distances de transmission maximales avant de nécessiter l'amplification ou la régénération du signal.Pour minimiser l'atténuation, on utilise des câbles et des composants en fibre de haute qualitéUne compréhension approfondie de l'atténuation des fibres permet une meilleure planification du réseau.

Bien que l'atténuation des fibres soit inévitable dans la communication optique, une compréhension approfondie de ses causes et des facteurs d'influence permet d'élaborer des stratégies d'atténuation efficaces pour améliorer les performances du système.Sélection des longueurs d'onde optimales, l'utilisation de matériaux de haute qualité, l'optimisation de la conception et de l'installation des câbles et le contrôle des conditions environnementales contribuent tous à réduire l'atténuation.Ce n'est qu'en maîtrisant les principes d'atténuation que l'on peut construire une, des réseaux de fibres optiques fiables qui forment le fondement de la société de l'information moderne.