De O à L: l'évolution des bandes de longueurs d'onde optiques

- May 15, 2019-

De O à L: l'évolution des bandes de longueurs d'onde optiques

Dans les systèmes de communication à fibres optiques, plusieurs bandes de transmission ont été définies et normalisées, de la bande O d'origine à la bande U / XL. Les bandes E et U / XL ont généralement été évitées car elles présentent des régions à forte perte de transmission. La bande E représente la région du pic d’eau, tandis que la bande U / XL se situe à la toute fin de la fenêtre de transmission du verre de silice.

bande de longueur d'onde

Les fibres en anneau interurbain et métropolitain acheminent déjà des signaux sur plusieurs longueurs d'onde pour augmenter la bande passante. Les fibres entrant dans la maison feront bientôt de même. Il existe maintenant plusieurs types de systèmes de télécommunication optiques, certains basés sur le multiplexage par répartition dans le temps (TDM) et d'autres sur le multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), soit le multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM), soit le multiplexage par répartition en longueur d'onde grossière (CWDM). Cet article peut représenter l'évolution des bandes de longueurs d'onde optiques principalement en décrivant ces trois systèmes à hautes performances.

Multiplexage par répartition en longueur d'onde dense

Les systèmes DWDM ont été développés pour répondre aux besoins croissants en bande passante des réseaux optiques de réseau fédérateur. L'espacement étroit (généralement 0,2 nm) entre les bandes de longueurs d'onde augmente le nombre de longueurs d'onde et permet des débits de données de plusieurs Terabits par seconde (Tbps) dans une seule fibre.

Ces systèmes ont d'abord été développés pour les longueurs d'onde de la lumière laser dans la bande C, puis plus tard dans la bande L, en exploitant les longueurs d'onde présentant les taux d'atténuation les plus faibles dans la fibre de verre ainsi que la possibilité d'une amplification optique. Les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (les EDFA, qui fonctionnent à ces longueurs d'onde) constituent une technologie clé pour ces systèmes. Parce que les systèmes WDM utilisent plusieurs longueurs d'onde en même temps, cela peut entraîner une atténuation importante. Par conséquent, la technologie d'amplification optique est introduite. L'amplification Raman et les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium sont deux types courants utilisés dans les systèmes WDM.

DWDM

Afin de répondre à la demande de «bande passante illimitée», on pensait que le format DWDM devrait être étendu à davantage de bandes. À l'avenir, toutefois, la bande L sera également utile. Les EDFA étant moins efficaces en bande L, l'utilisation de la technologie d'amplification Raman sera ré-abordée, avec des longueurs d'ondes de pompage associées proches de 1485 nm.

Multiplexage par division d'onde grossière

CWDM est la version économique de WDM. Généralement, ces systèmes ne sont pas amplifiés et ont donc une portée limitée. Ils utilisent généralement des sources lumineuses moins chères qui ne sont pas stabilisées à la température. Des écarts plus importants entre les longueurs d'onde sont nécessaires, généralement 20 nm. Bien entendu, cela réduit le nombre de longueurs d'onde pouvant être utilisées et donc également la largeur de bande disponible totale.

Les systèmes actuels utilisent les bandes S, C et L car ces bandes habitent la région naturelle pour de faibles pertes optiques dans la fibre de verre. Bien qu'une extension dans les bandes O et E (1310 nm à 1450 nm) soit possible, la portée du système (la distance parcourue par la lumière dans la fibre tout en fournissant un bon signal sans amplification) souffrira des pertes occasionnées par l'utilisation du 1310 nm dans les fibres modernes.

CWDM

Multiplexage par répartition dans le temps

Les systèmes TDM utilisent une bande de longueur d'onde ou deux (une bande de longueur d'onde étant allouée à chaque direction). Les solutions TDM sont actuellement à l'honneur avec le déploiement des technologies FTTH (Fibre to the Home). EPON et GPON sont des systèmes TDM. L'attribution de bande passante standard pour le GPON nécessite entre 1260 et 1360 nm en amont, entre 1440 et 1500 nm en aval et entre 1550 et 1560 nm pour la vidéo sur câble.

Pour répondre à la demande croissante en bande passante, ces systèmes devront être mis à niveau. Certains prédisent que TDM et CWDM (ou même DWDM) devront coexister dans les mêmes fibres de réseau installées. À cette fin, des travaux sont en cours au sein des organismes de normalisation pour définir des filtres qui bloquent les longueurs d’onde autres que les GPON pour les clients actuellement installés. Cela nécessitera que la partie CWDM utilise des bandes de longueurs d’onde très éloignées de celles réservées au GPON. Par conséquent, ils devront utiliser la bande L ou les bandes C et L, à condition que la vidéo ne soit pas utilisée.

tdm

Conclusion

Dans chaque cas, des performances suffisantes ont été démontrées pour garantir des performances élevées aux systèmes d'aujourd'hui et de demain. D'après cet article, nous savons que la bande O d'origine n'a plus satisfait au développement rapide de la bande passante élevée. Et l'évolution des bandes de longueurs d'onde optiques signifie simplement que de plus en plus de bandes seront demandées. À l'avenir, avec la croissance des applications FTTH, il ne fait aucun doute que les bandes C et L joueront un rôle de plus en plus important dans les systèmes de transmission optique.

Une paire de:Introduction du câble de bouclage Un article:Les solutions de système de câblage de campus