Avantages et Inconvénients de la Transmission à Fibre Optique
La transmission à fibre optique devient de plus en plus fréquente dans la société moderne. Autrefois, elle s’est limitée au but gouvernemental ou commercial, mais aujourd’hui, le système de la transmission à fibre optique peut être utilisé dans la famille personnelle en raison de la demande croissante sur les connexions à haute bande passante pour les diverses applications industrielles et résidentielles.
Introduction du Système de Communication à Fibre Optique
Un système de communication à fibre optique se compose de trois composants :r l’émetteur optique, la jarretière optique et le récepteur optique. L’émetteur optique convertit le signal électrique en signal optique ; la jarretière optique transmet le signal optique de l'émetteur optique au récepteur optique ; et le récepteur optique reconvertit le signal optique en signal électrique. La plupart des fibres optiques sont fabriquées de silice ou de sable, les matières premières sont abondantes par rapport au cuivre. Les fibres optiques de longueur d’environ 43 km peuvent être produites avec seulement quelques livres de verre. Les fibres optiques peuvent servir d'intermédiaire pour la télécommunication et les réseaux, car elles sont flexibles et peuvent être regroupées en câbles. Elles sont particulièrement favorables aux communications à longue distance, parce qu’il n’y a qu’un peu d’atténuation lors de la transmission par rapport aux câbles électriques en cuivre. La fibre optique est supérieure aux conducteurs métalliques en tant que ligne T/N pour les signaux en raison de sa bande passante élevée, de son faible atténuation, de son interférence, de ses faibles coûts et de son poids léger. C'est pourquoi elle est utilisée dans le domaine des télécommunications. Dans ce tutoriel, nous présentons les avantages et les inconvénients de la technologie de la transmission à fibre optique. La figure ci-dessous montre que tous les systèmes de la transmission à fibre optique utilisent la lumière modulée pour transmettre des informations d'un émetteur à un récepteur associé.
Avantages de la Transmission à Fibre Optique
Bande Passante Extrêmement Élevée : Aucun moyen de transmission de données par câble n’offre la bande passante réalisée par la fibre.
Facile à Accommoder la Bande Passante Croissante : En utilisant plusieurs générations récentes de câblage à fibre optique, on peut ajouter le nouvel équipement au câble à fibre inerte qui fournit une capacité considérablement élargie par rapport à la fibre initialement fixée. DWDM, ou Multiplexage par Répartition en Longueur d'Onde Dense, permet que le câblage à fibre optique ouvre ou ferme à volonté les diverses bandes passantes de la lumière sur la fibre. Ces deux caractéristiques du câble à fibre optique permettent le provisionnement dynamique de bande passante du réseau afin de fournir les pointes et les accalmies pour le trafic de données.
Résistance à l'Interférence Électromagnétique : La fibre a un taux d'erreur de bit très faible (10 EXP-13) en raison de la résistance aux interférences électromagnétiques. La transmission à fibre optique est pratiquement sans bruit.
Détection Précoce des Dommages de Câble et Transmissions Sécurisées : La fibre fournit un moyen de transmission extrêmement sécurisé, car il n’y a aucun moyen de détecter les données transmises par "écouter" à l'énergie électromagnétique "fuite" à travers le câble, comme les transmissions traditionnelles à base d'électrons. En surveillant constamment un réseau optique et en mesurant soigneusement le temps de la lumière pour refléter la fibre, les épissures du câble peuvent être facilement détectées.
Faible Perte de Signal : Lorsque le signal de fréquence élevée est propagé par un câble coaxial traditionnel, il perd la moitié de sa puissance seulement après quelques centaines de mètres, car la fibre optique diminue la quantité de puissance de la sauce en 15 km ou plus. Ainsi, un répéteur sera requis à très longue distance.
Taux T/N Élevé : Le taux T/N est possiblement 10 GB/sec sur la fibre optique mais 1 GB/sec sur le câble coaxial.
Gagner du Temps : En raison de la très petite taille, du poids léger et de la grande flexibilité, c’est plus avantageux que les fils de cuivre lors de l’installation. Facile à installer et la compatibilité avec la technologie numérique.
Simplifier les Étapes : Comme la fibre optique n’a pas de conductivité électrique, la mise en terre et la protection ne sont pas nécessaires.
Transmission Sécurisée : La fibre ne perd pas de lumière, donc la transmission est également sécurisée et ne peut pas être perturbée.
Travailler dans les Atmosphères Spéciales : Manque de signaux électriques dans la fibre, donc il ne tremble pas ou ne cause pas d'autres dangers. Cela rend les fibres optiques adaptées au travail dans les atmosphères explosives.
Portable : Avec le poids léger et la petite taille, le câble est capable de transporter un grand nombre de signaux.
Inconvénients de la Transmission à Fibre Optique
Les frais d'installation sont encore élevés malgré la réduction : En dépit du fait que les frais d'installation de fibres optiques sont en baisse de près de 60% par an, l'installation de câblage à fibre optique est encore relativement coûteuse. À mesure que les frais d’installation diminuent, la fibre optique se développe au-delà de son domaine d'origine et de son application majeure dans les réseaux backbone, elle est en train de se déplacer dans la boucle locale, par les technologies comme FTTx ( Fibre à la maison, aux bâtiments, etc.) et PONs ( Réseaux optiques passifs ), l’accès à large bande de l'abonné et de l'utilisateur final est permis.
L'équipement de Test Spécial est Souvent Requis : L’équipement de test typiquement et traditionnellement utilisé pour le réseau conventionnel à base d'électrons est inutile dans un réseau à fibre optique. L’équipement tel que le Réflectomètre Optique à Domaine Temporel (OTDR) est requis, et l’équipement spécialisé de test coûteux tel que la sonde optique est nécessaire à la plupart des extrémités de fibres et des connexions afin de fournir correctement des tests de fibre optique.
Sensibilité aux Dommages Physiques : La fibre est un petit câble compact, et elle peut facilement être coupée ou endommagée lors de l’installation ou de la construction. Étant donné que chemin de fer fournit souvant les droits de passage pour la transmission à fibre optique, les déraillements causent une menace importante de dommages au câble, et ces événements peuvent perturber le service à de grands groupes de personnes, car les câbles à fibre optique peuvent fournir d'énormes capacités de transmission de données. Pour cette raison, lorsque le câblage à fibre optique est choisi comme moyen de transmission, il est nécessaire de régler les problèmes de la restauration, de la sauvegarde et de la survie.
Dommages Causés par la Faune : Beaucoup d’oiseaux, par exemple, trouvent le matériau de renforcement de Kevlar de la gaine de câble optique particulièrement attrayant comme matériau de nidification, donc ils picorent les gaines pour obtenir les matériaux. Les castors et autres rongeurs utilisent le câble à fibre optique exposé pour aiguiser leurs dents et les insectes comme les fourmis désirent le blindage plastique dans leur alimentation, donc ils sont souvant être trouvés en grignotant au câblage à fibre optique. Les requins ont également été connus pour endommager le câblage à fibre optique lorsqu'il est posé sous l'eau, surtout aux points répétitifs. Il existe une plante appelée l'Arbre de Noël qui traite le câble à fibre optique en tant que racine et s'enroule autour du câble de manière si forte que les impulsions lumineuses qui traversent la fibre sont étouffées.
Prix : Même si la matière première pour fabriquer des fibres optiques est abondante et pas chère, les fibres optiques sont encore plus chères par mètre que le cuivre. Une fibre peut transporter beaucoup plus de signaux qu’un seul câble en cuivre et la transmission à large distance signifie que moins de répéteurs coûteux sont requis.
Fragilité : les câbles à fibre optique sont plus fragiles que les fils électriques.
Affectée par les Produits Chimiques : La fibre peut être affectée par les divers produits chimiques, y compris l'hydrogène gazeux (un problème sur les câble sous-marin).
Opacité : Malgré une utilisation militaire extensive, on sait que la plupart des fibres deviennent opaques lorsqu'elles sont exposées aux rayonnements.
Nécessite des Compétences Spéciales : La fibre optique ne peut pas être assemblée en tant que câble en cuivre et il faut une formation supplémentaire du personnel et des équipements coûteux d'épissage et de mesure.
Besoin de Plus de Soin : L'assemblage de câbles à fibre optique a besoin plus de soin car si il n'est pas correct, beaucoup d'atténuation produira en haute longueur d'onde.
Besoin de l’Équipement Spécial : Comme les fibres optiques n’ont pas de conductivité électrique, le câble en cuivre supplémentaire n'est pas utilisé avec la fibre optique pour alimenter les répéteurs.
Conclusion
Nous pouvons voir que la technologie de transmission à fibre optique est un départ technologique révolutionnaire par rapport aux câbles traditionnels en cuivre ou câbles coaxiaux. À l'ère des technologies de l'information, le déplacement de larges volumes de données devient la responsabilité de cette nouvelle technologie. Sans doute, la technologie de transmission à fibre optique peut donner de vastes possibilités et doit être continuellement recherchée et élargie pour répondre aux demandes futures.
