La structure de base de la fibre optique

La fibre nue de la fibre optique est généralement divisée en trois couches : âme, gaine et revêtement.

Le cœur et la gaine de la fibre sont composés de verre avec différents indices de réfraction, le centre est un noyau en verre à indice de réfraction élevé (silice dopée au germanium) et le milieu est un revêtement en verre de silice à faible indice de réfraction (silice pure).La lumière pénètre dans la fibre sous un angle d'incidence spécifique et l'émission totale se produit entre la fibre et la gaine (car l'indice de réfraction de la gaine est légèrement inférieur à celui du cœur), de sorte qu'elle peut se propager dans la fibre.

La fonction principale du revêtement est de protéger la fibre optique des dommages externes, tout en augmentant la flexibilité de la fibre optique.Comme mentionné précédemment, le noyau et la gaine sont en verre et ne peuvent pas être pliés et fragiles.L'utilisation de la couche de revêtement protège et prolonge la durée de vie de la fibre.

Une couche de gaine extérieure est ajoutée à la fibre non nue.En plus de le protéger, la gaine extérieure de différentes couleurs peut également être utilisée pour distinguer diverses fibres optiques.

La fibre optique est divisée en fibre monomode (Single Mode Fiber) et en fibre multimode (Multi Mode Fiber) selon le mode de transmission.La lumière pénètre dans la fibre à un angle d'incidence spécifique et une émission complète se produit entre la fibre et la gaine.Lorsque le diamètre est petit, une seule direction de la lumière est autorisée à passer, c'est-à-dire une fibre monomode ;lorsque le diamètre de la fibre est grand, la lumière peut être autorisée.Injectez et propagez à plusieurs angles d'incidence, cette fois-ci, on parle de fibre multimode.

Caractéristiques de transmission de la fibre optique

La fibre optique a deux caractéristiques principales de transmission : la perte et la dispersion.La perte d'une fibre optique fait référence à l'atténuation par unité de longueur de la fibre optique, en dB/km.Le niveau de perte de fibre optique affecte directement la distance de transmission du système de communication par fibre optique ou la distance entre les stations relais.La dispersion de la fibre fait référence au fait que le signal transmis par la fibre est transporté par différentes composantes de fréquence et différents composants de mode, et que les vitesses de transmission de différentes composantes de fréquence et de différents composants de mode sont différentes, ce qui entraîne une distorsion du signal.

La dispersion des fibres est divisée en dispersion des matériaux, dispersion des guides d'ondes et dispersion modale.Les deux premiers types de dispersion sont causés par le fait que le signal n'est pas une fréquence unique, et le dernier type de dispersion est causé par le fait que le signal n'est pas un mode unique.Le signal n'est pas un mode unique entraînera une dispersion de mode.

La fibre monomode n'a qu'un seul mode fondamental, il n'y a donc qu'une dispersion de matériau et une dispersion de guide d'ondes, et aucune dispersion modale.La fibre multimode présente une dispersion intermode.La dispersion de la fibre optique affecte non seulement la capacité de transmission de la fibre optique, mais limite également la distance de relais du système de communication à fibre optique.

Fibre monomode

Fibre monomode (fibre monomode), la lumière pénètre dans la fibre à un angle d'incidence spécifique et une émission complète se produit entre la fibre et la gaine.Lorsque le diamètre est raccourci, une seule direction de la lumière est autorisée à passer, c'est-à-dire une fibre monomode ;Le coeur central en verre de la fibre de mode est très fin, le diamètre du coeur est généralement de 8,5 ou 9,5 μm, et il fonctionne à des longueurs d'onde de 1310 et 1550 nm.

Fibre multimode

Fibre multimode (Fibre multimode) est une fibre qui permet la transmission en mode guidé multiple.Le diamètre de coeur d'une fibre multimode est généralement de 50 μm/62,5 μm.Étant donné que le diamètre du cœur d'une fibre multimode est relativement grand, il peut permettre à différents modes de lumière d'être transmis sur une fibre.Les longueurs d'onde standard du multimode sont respectivement de 850 nm et 1300 nm.Il existe également une nouvelle norme de fibre multimode appelée WBMMF (Wideband Multimode Fiber), qui utilise des longueurs d'onde comprises entre 850 nm et 953 nm.

La fibre monomode et la fibre multimode ont un diamètre de gaine de 125 μm.

Fibre monomode ou fibre multimode ?

Portée d'émission

Le plus petit diamètre de la fibre monomode rend la réflexion plus serrée, permettant à un seul mode de lumière de se déplacer, de sorte que le signal optique peut voyager plus loin.Au fur et à mesure que la lumière traverse le noyau, la quantité de réflexions lumineuses diminue, réduisant l'atténuation et provoquant une propagation supplémentaire du signal.Parce qu'elle n'a pas de dispersion inter-mode ou une petite dispersion inter-mode, la fibre monomode peut transmettre 40 kilomètres ou plus sans affecter le signal.Par conséquent, la fibre monomode est généralement utilisée pour la transmission de données longue distance et est largement utilisée dans les entreprises de télécommunications et les fournisseurs de télévision par câble et les universités, etc.

La fibre multimode a un noyau de plus grand diamètre et peut transmettre la lumière dans plusieurs modes.Dans la transmission multimode, en raison de la plus grande taille du noyau, la dispersion intermode est plus grande, c'est-à-dire que le signal optique "se propage" plus rapidement.La qualité du signal sera réduite pendant la transmission longue distance, de sorte que la fibre multimode est généralement utilisée pour les applications audio/vidéo à courte distance et les réseaux locaux (LAN), et la fibre multimode OM3/OM4/OM5 peut prendre en charge une haute -transmission de données rapide.

Bande passante, capacité

La bande passante est définie comme la capacité à transporter des informations.Le principal facteur qui affecte la largeur de la bande de transmission de la fibre optique est les diverses dispersions, dont la dispersion modale est la plus importante.La dispersion de la fibre monomode est faible, elle peut donc transmettre la lumière dans une large bande de fréquences sur une longue distance.Étant donné que la fibre multimode produira des interférences, des interférences et d'autres problèmes complexes, elle n'est pas aussi bonne que la fibre monomode en termes de bande passante et de capacité.La dernière génération de bande passante fibre multimode OM5 est fixée à 28 000 MHz/km, tandis que la bande passante fibre monomode est beaucoup plus grande.