Quels sont les différents types de câbles à fibre optique et comment choisir le bon ?
Les deux types de fibres centrales : monomode ou multimode
Avant de plonger dans les styles de gaines et les environnements d'installation, chaque décision en matière de fibre optique commence par une question fondamentale : monomode ou multimode ? Ces deux catégories de fibres diffèrent au niveau du verre et déterminent la distance de transmission, le plafond de bande passante et le coût global du système.
- Diamètre du revêtement : 125 µm
- Portée typique : 10 km à 100 km
- Longueurs d'onde : 1310 nm et 1550 nm
- Émetteurs-récepteurs : basés sur le laser, coût plus élevé
- Utilisation : backbone télécom, WAN longue distance
- Diamètre du revêtement : 125 µm
- Portée typique : 300 m à 2 000 m
- Longueurs d'onde : 850 nm et 1300 nm
- Émetteurs-récepteurs : basés sur VCSEL, à moindre coût
- Utilisation : centres de données, LAN d'entreprise, SAN
Qualités de fibres multimodes : OM1 à OM5
La norme TIA-568 classe fibre optique multimodeQuels sont les différents types de câbles à fibres optiques et comment choisir le bon ? en cinq qualités optiques multimodes (OM). Chaque niveau successif améliore la bande passante et prend en charge des débits de données plus élevés sur de plus longues distances.
OM5 introduit le multiplexage par répartition en longueur d'onde courte (SWDM), permettant plusieurs longueurs d'onde sur un seul brin de fibre. Cela ouvre la voie aux applications 400G et même 1T sur l'infrastructure OM5 existante en multipliant les canaux sans remplacer le câble.
Environnement d'installation : intérieur, extérieur et enterrement direct
Au-delà de la fibre de verre elle-même, l'enveloppe extérieure et la structure interne doivent correspondre à l'environnement physique. L'utilisation d'un câble extérieur à l'intérieur crée un risque d'incendie ; l'utilisation d'un câble intérieur à l'extérieur provoque une dégradation prématurée de la gaine. Les quatre principales catégories d’environnement sont décrites ci-dessous.
Combine des tubes libres remplis de gel, une armure en acier ondulé et une enveloppe extérieure épaisse en polyéthylène pour résister à l'humidité du sol, au soulèvement dû au gel et à la pression du sol pendant des décennies. Profondeur d'enfouissement typique : 60 à 90 cm sous le niveau du sol.
Porte à la fois une gaine extérieure résistante aux UV et une couche intérieure ignifuge répondant aux normes de plénum ou de colonne montante. Élimine la boîte d'épissure à l'entrée du bâtiment, réduisant ainsi la perte d'insertion et les points de maintenance à long terme.
Tableau des tailles de câbles à fibres optiques
Les dimensions physiques sont importantes lors des calculs de remplissage des conduits, de la gestion des plateaux et de la planification des rayons de courbure. Le tableau ci-dessous fournit un représentant Tableau des tailles de câbles à fibres optiques couvrant le nombre de fibres courantes dans une conception de câble rond standard à gaine unique.
| Nombre de fibres | Env. Diamètre extérieur (mm) | Min. Rayon de courbure (mm) | Poids (kg/km) | Application typique |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3,0-4,0 | 25-30 | 10-15 | Cordon de brassage/queue de cochon |
| 6 | 5,5-6,5 | 50-55 | 30-40 | Distribution intérieure courte |
| 12 | 7,0 à 8,5 | 60-70 | 55-75 | Colonne montante / colonne vertébrale du campus |
| 24 | 9,5-11,0 | 80-95 | 90-120 | Distribution de centres de données |
| 48 | 12,0-14,0 | 100-120 | 160-200 | Alimentation campus / OSP |
| 96 | 15,5-18,0 | 130-150 | 280-340 | Coffre haute densité |
| 144 | 18,0-22,0 | 150-180 | 400-500 | Réseau fédérateur de télécommunications |
| 288 | 23,0-27,0 | 180-220 | 700-850 | Centrale téléphonique / Trunk MSO |
Travailler avec des assemblages de câbles à fibre optique de 100 pieds
A Câble à fibre optique de 100 pieds (environ 30,5 mètres) est l'une des longueurs préconnectorisées les plus courantes déployées dans les centres de données, les installations audiovisuelles et les zones de correctifs d'entreprise. À cette distance, chaque type de fibre (OM1 à OM5 et toutes les variantes monomodes) fonctionne bien dans son enveloppe de performances.
Types de connecteurs à l'échelle de 100 pieds
Budget de perte d'insertion à 30 mètres
0,1 à 0,3 dB
<0,1dB
>0,6 dB
Pour un assemblage LC duplex OM4 typique de 30 m, la perte d'insertion totale reste bien inférieure à 1 dB, ce qui laisse une marge substantielle pour les connexions des panneaux de brassage et la sensibilité de l'émetteur-récepteur dans les applications 10G et 25G.
Styles de construction de câbles : tampon serré, tube lâche et ruban
L'architecture interne d'un câble à fibre optique détermine sa flexibilité, sa densité, sa méthode d'installation et sa facilité d'accès à mi-portée. Trois styles de construction principaux couvrent la majorité des applications.
Une couche thermoplastique de 900 microns appliquée directement sur la fibre enduite de 250 microns. Produit une unité rigide et robuste, facile à manipuler, à dénuder et à terminer.
Les fibres se trouvent dans des tubes tampons surdimensionnés remplis de gel, découplés des contraintes mécaniques et des changements de température. Standard pour les installations extérieures et les courses longue distance.
Plusieurs fibres liées en réseaux plats (4, 6, 8 ou 12 de large). Permet l'épissage par fusion de masse : les 12 fibres d'un ruban sont jointes simultanément en environ 30 secondes contre 3 à 5 minutes par fibre individuellement.
Types de câbles à fibres optiques spécialisés
Au-delà des catégories standard, une gamme de câbles spécialisés répond à des exigences spécifiques en matière de performances, de sécurité ou d'environnement. Une mauvaise spécification d'un câble standard lorsqu'un produit spécialisé est requis entraîne des problèmes de conformité ou une dégradation prématurée du système.
Armure métallique emboîtable – ruban d'acier ondulé ou aluminium – entre le noyau interne et la gaine extérieure. Offre une résistance à l'écrasement évaluée à 2 200 N ou plus et une résistance aux rongeurs sans conduit rigide. Populaire dans les laboratoires, les salles de machines et les installations industrielles.
Obligatoire dans les tunnels, les navires, les hôpitaux et les transports en commun où les gaines en PVC standard libèrent des gaz halogènes toxiques lorsqu'elles sont brûlées. Les composés LSZH produisent un minimum de fumée et aucun gaz corrosif. Exigé dans de nombreux codes de construction européens et de plus en plus spécifié dans les projets de soins de santé et de transport nord-américains.
Utilise un profil d'indice de revêtement assisté par tranchée ou nanostructuré pour confiner la lumière à des rayons de courbure aussi petits que 7,5 mm sans perte de signal mesurable. Les grades ITU-T G.657.A1 et G.657.A2 sont standard dans les installations de branchement FTTH et les parcours monomodes étroits à l'intérieur des bâtiments.
Une conception de noyau non circulaire ou à tige de contrainte maintient un seul axe de polarisation sur de longues distances. Utilisé dans les gyroscopes à fibre optique, les capteurs interférométriques et les systèmes DWDM cohérents où l'état de polarisation incontrôlé de la fibre standard est inacceptable.
Gaines robustes en élastomère thermoplastique, nominales de -40 °C à 85 °C, charges de traction jusqu'à 2 700 N et conçues pour un enroulement et un déroulement répétés dans des environnements de terrain. Généralement 2 à 12 fibres avec des connecteurs robustes pouvant être raccordés sur site.
Comment sélectionner le bon câble à fibre optique
La sélection du bon câble est un processus à plusieurs variables. L'organigramme ci-dessous illustre un chemin de décision structuré depuis les exigences de l'application jusqu'à la spécification finale.
Critères de sélection clés
Tests et conformité aux normes
Chaque installation de câbles à fibres optiques doit être validée par rapport aux normes reconnues avant d'être acceptée en service. Les principales méthodes de test et les normes applicables sont décrites ci-dessous.
Lance une impulsion dans la fibre et mesure les réflexions au fil du temps pour cartographier les pertes d'épissure, les événements de connecteur et les ruptures de fibre sur toute la longueur. Outil principal pour certifier les liaisons OSP, les longs tronçons de colonnes montantes et tout itinéraire où l'accès à mi-portée serait difficile après la mise en service.
TIA-526-14 (multimode) et TIA-526-7 (monomode) définissent comment mesurer la perte d'insertion et la perte de retour de bout en bout. Un ensemble de tests certifié mesure les pertes réelles par rapport au budget de pertes calculé par la chaîne. Un échec nécessite de localiser et de corriger l’événement à perte élevée avant la signature.
Référence des normes applicables
| Standard | Portée | Région |
|---|---|---|
| TIA-568.3-D | Composants de câblage à fibre optique — câblage structuré | Amérique du Nord |
| ISO/CEI 11801 | Câblage générique — Classes OF-300, OF-500, OF-2000 | Internationaleee |
| CEI 60794 | Spécifications des produits pour les câbles intérieurs, extérieurs et de conduit | Internationaleee |
| UIT-T G.652/G.657 | Fibre monomode standard et insensible aux courbures | Internationaleee |
| UL 1666 / NFPA 262 | Essais au feu pour les câbles de type colonne montante et plénum | Amérique du Nord |
Foire aux questions
Q1 : Quelle est la différence entre la fibre multimode OM3 et OM4 ?
Les deux utilisent un noyau optimisé pour le laser de 50 µm, mais l'OM4 a une bande passante de lancement surchargée plus élevée : 4 700 MHz·km contre 2 000 MHz·km pour l'OM3. Concrètement, OM4 prend en charge 100G sur 150 mètres contre 100 mètres pour OM3. Pour les nouvelles constructions de centres de données, OM4 est le minimum recommandé car le coût supplémentaire par rapport à OM3 est faible par rapport à la portée étendue et à la marge de mise à niveau plus élevée qu'il offre.
Q2 : Puis-je utiliser un câble à fibre optique extérieur à l’intérieur ?
Dans la plupart des juridictions, le câble extérieur ne peut pas être acheminé à l'intérieur d'un bâtiment au-delà d'une courte distance de transition (généralement pas plus de 15 mètres du point d'entrée du bâtiment) sans passer à un câble intérieur homologué. Les gaines extérieures en PEHD ne respectent pas les codes d'incendie des colonnes montantes ou des plénums et dégagent des fumées toxiques lorsqu'elles sont brûlées. Utilisez un câble intérieur-extérieur à double indice de résistance au feu approprié pour la partie intérieure du parcours.
Q3 : Comment lire un tableau des tailles de câbles à fibre optique ?
Commencez par identifier le nombre de fibres requis, puis confirmez que le diamètre extérieur (OD) correspond au taux de remplissage de votre conduit – généralement 40 % de la section transversale intérieure du conduit pour un seul câble. Vérifiez le rayon de courbure minimum par rapport aux virages les plus serrés de votre itinéraire : le dépassement entraîne une perte permanente du signal. Enfin, vérifiez le poids par kilomètre par rapport aux valeurs de tension de traction et de portée de votre chemin de câbles ou de votre système de support.
Q4 : Quel connecteur dois-je utiliser avec un assemblage de câble à fibre optique de 100 pieds ?
LC duplex est standard pour les émetteurs-récepteurs SFP, SFP et SFP28 utilisés dans les équipements 1G, 10G et 25G. SC est courant sur les anciens équipements de télécommunications et les répartiteurs passifs. Pour les modules optiques parallèles (QSFP 40G, QSFP28 100G), vous avez besoin d'un connecteur MPO/MTP transportant 8 ou 12 fibres dans une seule virole. Vérifiez toujours les spécifications de l'interface optique de l'émetteur-récepteur avant de commander un ensemble pré-connectorisé.
Q5 : La fibre monomode ou multimode est-elle meilleure pour un réseau de campus ?
Pour les liaisons inter-bâtiments de moins de 500 mètres où 10G ou 40G est la vitesse actuelle, le multimode OM4 est rentable car les émetteurs-récepteurs VCSEL sont nettement moins chers que leurs équivalents monomodes. Pour les liaisons de plus de 500 mètres, ou lorsqu'une connexion directe 100G est prévue, l'OS2 monomode est le meilleur choix à long terme. De nombreux campus déploient le mode monomode dans la dorsale extérieure de l'usine et le multimode à l'intérieur de chaque bâtiment pour la distribution horizontale et verticale.
Q6 : Que signifie OFNP et quand est-il nécessaire ?
OFNP signifie Optical Fiber Non-conductive Plenum – l'indice de résistance au feu le plus élevé pour les câbles à fibres intérieurs. Il est requis dans tout espace plénum utilisé pour la circulation de l'air dans le système CVC, comme l'espace ouvert au-dessus d'un plafond suspendu ou sous un plancher surélevé. Les câbles OFNP utilisent des matériaux de gaine à faible dégagement de fumée conformes à la norme NFPA 262. L'utilisation d'un câble de qualité inférieure dans un plénum enfreint les codes du bâtiment et crée un grave danger pour la sécurité des personnes.
Q7 : Quelle quantité de capacité de fibre disponible dois-je installer ?
Les meilleures pratiques recommandent au moins 50 % de brins de fibres en plus que ce qui est actuellement nécessaire : si votre conception nécessite 12 fibres, spécifiez un câble à 24 fibres. Le coût supplémentaire des torons supplémentaires lors de l'installation initiale est minime par rapport à la main d'œuvre et aux perturbations liées au tirage ultérieur d'un deuxième câble à travers un bâtiment occupé. Pour les routes principales du campus impliquant des tranchées, certains architectes de réseau prévoient jusqu'à 100 % de réserve, car les coûts de construction civile dominent le budget total du projet.
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