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Les fibres optique

Introduction

La fibre optique est une technologie qui utilise des impulsions lumineuses pour transmettre des informations sur de longues distances. Grâce à sa capacité de transmission à haut débit et à sa résistance aux interférences électromagnétiques, elle est largement utilisée dans les réseaux modernes.

Composition de la fibre optique

  1. Core (Noyau) :
    • C’est la partie centrale de la fibre optique à travers laquelle la lumière est transmise. En fonction de la conception et de l’utilisation de la fibre (monomode ou multimode), la taille du noyau peut varier.
  2. Cladding (Gaine) :
    • Entoure le noyau et possède un indice de réfraction inférieur à celui du noyau. Le rôle de la gaine est de garder la lumière dans le noyau par réflexion totale interne.
  3. Buffer (Revêtement):
    • Il s’agit d’une couche protectrice qui entoure le cladding pour protéger la fibre des dommages mécaniques et de l’humidité. Le tampon peut être composé de plastique ou d’autres matériaux.
  4. Strengthener (Renfort) :
    • Ces éléments sont souvent constitués de filaments d’aramide (comme le Kevlar) ou de matériaux similaires. Ils renforcent la fibre et la protègent contre les contraintes physiques, comme la tension ou la pression.
  5. Outer Jacket (Gaine extérieure) :
    • C’est la dernière couche de protection externe de la fibre. Elle est conçue pour protéger contre les dommages physiques, chimiques et environnementaux. Selon l’endroit où la fibre est installée (intérieur, extérieur, souterrain, etc.), la gaine extérieure peut varier en matière et en épaisseur.

Lors de la manipulation de câbles à fibre optique, il est important d’être délicat et prudent pour éviter d’endommager ces composants, car même de petits défauts peuvent entraîner une dégradation significative des performances de la fibre.

Les différents mode de fibre

Les fibres optiques peuvent être classées en fonction de leur mode de propagation de la lumière ou du nombre de voies (modes) que la lumière peut emprunter à travers la fibre. Voici une présentation des principaux types de fibres optiques :

  • Les fibres monomode
  • Les fibres multimode

Fibre Monomode (Single Mode, SM)

  • Description: Ce type de fibre permet à la lumière de se propager principalement le long d’un seul chemin (ou mode) directement à travers le cœur de la fibre.
  • Diamètre du cœur: Généralement 8-10 microns.
  • Code couleur de la gaine : Jaune
  • Applications: Elle est principalement utilisée pour les transmissions à longue distance et à haut débit, car elle a moins d’affaiblissement et ne souffre pas de dispersion modale (où différents modes arrivent à des moments différents).
  • Exemples: Liaisons intercontinentales, backbones de réseau.

Fibre Multimode (Multimode, MM)

  • Description: Dans cette fibre, plusieurs modes de lumière peuvent se propager simultanément. Elle est disponible en différentes versions en fonction du diamètre du cœur et de la bande passante désirée.
  • Code couleur de la gaine :
    • Orange (typiquement pour OM1 et OM2)
    • Aqua ou bleu clair (typiquement pour OM3 et OM4)
  • Types:
    • OM1 & OM2: Fibre optique multimode de 62,5/125 microns. Principalement utilisée pour les applications 10 Mbps et 100 Mbps.
    • OM3 & OM4: Fibre optique multimode de 50/125 microns optimisée pour le laser. Utilisée pour les applications 1 Gbps, 10 Gbps et parfois plus. Elle est capable de prendre en charge des débits allant jusqu’à 100 Gbps sur de courtes distances.
    • OM5: Une version améliorée de la fibre multimode optimisée pour le laser, qui prend en charge la transmission multiplexée par division de longueur d’onde.
  • Applications: Elle est généralement utilisée pour des liaisons courtes comme celles que l’on trouve dans les centres de données, les LAN et les campus universitaires.
  • Limitations: Souffre de dispersion modale, ce qui peut limiter la longueur de la liaison ou le débit sur de longues distances.

Connecteurs de fibre optique

Les connecteurs sont un élément essentiel des réseaux à fibre optique, car ils permettent de raccorder les fibres entre elles ou à des équipements. Il existe de nombreux types de connecteurs pour répondre à divers besoins. Voici un aperçu des types de connecteurs les plus courants :

  1. MT-RJ (Mechanical Transfer Registered Jack)
    • Apparence: Rectangulaire, similaire à un connecteur RJ.
    • Utilisation: Conçu pour remplacer les connecteurs ST et SC, il n’a pas gagné en popularité autant que prévu.
  2. ST (Straight Tip)
    • Apparence: Design à baïonnette, semblable aux anciens connecteurs coaxiaux.
    • Utilisation: Largement utilisé dans les premiers réseaux à fibre optique, il est encore courant dans certains environnements industriels.
  3. SC (Subscriber Connector ou Standard Connector)
    • Apparence: Carré, avec un mécanisme à enclenchement.
    • Utilisation: Utilisé dans de nombreux équipements de réseau, notamment pour les applications Gigabit Ethernet.
  4. LC (Lucent Connector)
    • Apparence: Ressemble à un petit SC, avec un mécanisme à enclenchement.
    • Utilisation: De plus en plus populaire dans les applications où l’espace est limité, comme les centres de données.

Chaque type de connecteur a des avantages et des inconvénients spécifiques, et le choix du connecteur approprié dépendra largement de l’application, de l’environnement et des préférences de l’utilisateur. Lorsque vous travaillez avec des fibres optiques, il est essentiel de s’assurer que les connecteurs sont propres et exempts de saleté ou de débris, car même une petite quantité de saleté peut causer une perte significative de signal.

Avantages de la fibre optique

  • Vitesse élevée : Les fibres optiques peuvent transmettre des données à des débits extrêmement élevés, dépassant ceux des technologies basées sur le cuivre.
  • Grande capacité : La fibre peut transporter d’énormes quantités de données simultanément.
  • Distances plus longues : Les fibres optiques peuvent transmettre des données sur des centaines, voire des milliers, de kilomètres sans avoir besoin de répéteurs, contrairement aux câbles en cuivre.
  • Immunité aux interférences électromagnétiques : Contrairement aux câbles en cuivre, la fibre optique n’est pas sujette aux interférences électromagnétiques.
  • Sécurité : Il est difficile d’intercepter les données transmises par fibre optique, ce qui la rend plus sûre contre les écoutes illégales.
  • Durabilité : Les fibres optiques sont moins susceptibles d’être endommagées par les éléments, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans des environnements difficiles.
  • Taille et poids réduits : Les câbles à fibre optique sont plus légers et peuvent être plus fins que les câbles en cuivre de capacité équivalente.

Inconvénients de la fibre optique

  • Coût : La mise en place d’une infrastructure de fibre optique peut être coûteuse, en particulier pour les installations à grande échelle. Bien que les coûts aient diminué au fil des ans, ils restent généralement supérieurs à ceux des alternatives basées sur le cuivre.
  • Installation délicate : La pose et le raccordement des fibres nécessitent une expertise et des outils spécifiques. Les fibres doivent être manipulées avec soin pour éviter tout dommage.
  • Fragilité : Bien que durable, la fibre est plus fragile que le cuivre et peut être endommagée si elle est pliée ou tordue de manière excessive.
  • Difficultés de réparation : En cas de rupture ou de dommage, la réparation de la fibre optique peut nécessiter du temps et des compétences spécialisées.
  • Compatibilité et mise à niveau : Les mises à niveau des systèmes à fibre optique peuvent nécessiter le remplacement de certains équipements, en particulier si les normes ou les technologies changent.

En dépit de ces inconvénients, la fibre optique est devenue le choix prédominant pour les nouvelles installations de réseau et les mises à niveau, en particulier pour les liaisons à longue distance, les backbones de réseau et les applications nécessitant des débits élevés ou une grande fiabilité.

Conclusion

La fibre optique est une technologie essentielle dans les réseaux modernes, offrant vitesse, sécurité et capacité de transmission sur de longues distances. Dans le cadre du CCNA, il est crucial de comprendre comment fonctionne la fibre optique, comment elle est intégrée dans les équipements réseau, et comment la configurer et la dépanner.