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  2. Les centres de données
  3. Fibres unimodales pour centres de données
Extrait - Les centres de données Notions fondamentales (normes, fibres optiques, connectique, émetteurs-récepteurs, protocoles...)
Extraits du livre
Les centres de données Notions fondamentales (normes, fibres optiques, connectique, émetteurs-récepteurs, protocoles...)
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Fibres unimodales pour centres de données

Généralités sur les fibres optiques

1. Diversité des applications

Des dizaines de types de fibres optiques en silice ou en plastique coexistent. Elles ont été créées pour des applications dédiées.

  • Réseaux étendus (Wide Area Network - WAN) dont les liaisons sous-marines, les liaisons pour de longues distances enterrées ou en aérien.

  • Réseaux métropolitains (Metropolitan Area Network - MAN) dont les liaisons enterrées, en aérien, en fleuves et canaux, en égouts, etc.

  • Réseaux de distribution et réseaux d’accès avec toute la panoplie des FTTx (Fiber To The x, avec x = A pour antenne, B pour bâtiment, H pour habitation, etc.).

  • Réseaux d’entreprise dont les réseaux locaux (Local Area Network - LAN), les réseaux industriels et les centres de données.

  • Réseaux pour les moyens de transport, dont les réseaux pour des aéronefs, pour des automobiles, etc.

  • Réseaux de capteurs à fibres optiques, réseaux de vidéoprotection, instrumentation médicale et chirurgicale, etc.

Cette liste est loin de présenter le panorama des dizaines d’applications des fibres optiques.

2. Centre de données

Ce chapitre et le suivant vont à la rencontre des fibres optiques qui sont installées dans les centres de données....

Quelques caractéristiques

Sans être exhaustive, voici une liste de quelques éléments clés des fibres optiques unimodales.

1. Dimensions

Depuis la création de la première fibre optique en silice par Corning en 1970, les dimensions des fibres optiques unimodales pour les applications de communication sont restées les mêmes : un cœur de 8 à 9 µm et une gaine de 125 µm, tous deux en silice avec un indice de réfraction de la lumière différent, et un revêtement primaire en polymère de 250 µm, pour assurer une résistance mécanique de la fibre.

Attention, cette dimension de 250 µm est restée stable pendant des décennies, puis elle est passée à 200 µm et, désormais, elle est de 180 µm.

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Dimensions et transmission d’une fibre unimodale classique

a. Revêtement 250 µm

Comme dit précédemment, le revêtement primaire d’une fibre optique unimodale a un diamètre de 250 µm. Cela a été vrai pendant des décennies et pour tous les industriels du domaine. C’est encore vrai, mais le développement des applications en fibres optiques et, plus particulièrement, le déploiement des applications FTTx et celui des centres de données se sont heurtés aux difficultés d’installation dans des espaces limités. Ces difficultés ont entraîné un besoin de densification des équipements. D’où les deux évolutions suivantes.

b. Revêtement 200 µm...

Fibres unimodales spécifiques

1. Fibres à quelques modes - FMF

Les fibres optiques à quelques modes parfois appelées fibres légèrement multimodales (Few Modes Fiber - FMF) sont des fibres optiques unimodales aux dimensions classiques - cœur de 7 à 9 µm et gaine de 125 µm, qui supportent quelques modes de transmission. Ceux-ci sont généralement au nombre de deux, quatre ou six.

Ainsi, la transmission s’appuie sur ce concept de multiplexage par répartition en modes parfois appelé multiplexage par répartition modale (Mode-Division Multiplexing - MDM). C’est-à-dire un multiplexage des modes de propagation permettant d’augmenter le débit des fibres optiques proportionnellement au nombre de modes transmis.

Les problèmes à résoudre viennent des pertes dépendant du mode (Mode-Dependent Loss - MDL) et des composants du système tels que des amplificateurs optiques, ainsi que de la diaphotie entre modes. Cette diaphotie intermodale (Inter-Mode crossTalk - IM-XT) est l’équivalent de la diaphonie (crosstalk) rencontrée dans les réseaux de communication en cuivre. Dans ce cas, les signaux qui se propagent sur deux conducteurs, ou plus, se mélangent entre eux, créant des erreurs de transmission. Dans le cas des fibres optiques, la diaphotie intermodale est créée...

Recommandations de l’UIT-T

1. Union internationale des télécommunications - UIT

Afin qu’il puisse y avoir compatibilité entre les divers réseaux de communication, le domaine des fibres optiques unimodales pour ces applications est très normalisé. L’organisme maître en la matière est l’Union internationale des télécommunications UIT (International Telecommunications Union - ITU), et plus précisément sa branche télécommunications UIT-T.

Depuis que l’UIT existe, un siècle environ, des centaines de normes ont été publiées dans divers domaines. Pour les fibres optiques unimodales en silice, il s’agit des normes classées dans la série G.

Ensuite, la CEI reprend, pour sa propre normalisation, les caractéristiques votées par l’UIT-T et d’autres organisations font de même.

images/Ch3_08.png

Adresse Internet : https://www.itu.int/fr/Pages/default.aspx

2. Série des recommandations UIT-T G.65x

La série G de l’UIT-T pour les fibres optiques unimodales en silice comprend six recommandations G.65x, avec x = 2 à 7.

a. UIT-T G.652

La recommandation UIT-T G.652 intitulée « Caractéristiques des câbles et fibres optiques monomodes » a été créée en octobre 1984 pour les fibres optiques unimodales classiques (Single Mode Fiber - SMF). À ce jour, ce sont les fibres les plus installées dans le monde et dont la variante G.652.D se rencontre dans les centres de données (cf. section Fibres unimodales UIT-T G.652).

b. UIT-T G.653

La recommandation UIT-T G.653 intitulée « Caractéristiques des fibres et câbles optiques monomodes à dispersion décalée » a été créée en novembre 1988 pour les fibres à dispersion décalée (Dispersion Shifted Fiber - (DSF). Ces fibres sont essentiellement dédiées aux liaisons sous-marines pour des distances longues. La septième version de la recommandation a été publiée en juillet 2010 et classe ces fibres dans deux tableaux.

  • G.653.A, fibres optimisées pour les transmissions à 1 550 nm et pouvant être utilisées...

Normalisation de la CEI

1. Norme CEI 60793-2-50:2018

Dans le domaine de la normalisation des fibres optiques unimodales pour les réseaux de communication, la CEI "court" après l’UIT-T et reprend, après quelque temps et pratiquement sans modification majeure, le contenu des recommandations de l’UIT-T.

C’est ainsi que la CEI a spécifié les caractéristiques des fibres optiques unimodales en silice dans la norme référencée CEI 60793-2-50:2018 et intitulée "Optical fibres - Part 2-50 : Product specifications - Sectional specification for class B single-mode fibres". La première édition date de 2002 puis, de mise à jour en mise à jour, la sixième édition, qui annule et remplace les précédentes, a été publiée en décembre 2018 et annoncée stable jusqu’en 2022.

Cette norme CEI 60793-2-50:2018 donne les exigences spécifiques qui s’appliquent aux fibres optiques des catégories B-652, B-653, B-654, B-655, B-656 et B-657. Ces catégories de fibres sont réparties dans des sous-catégories distinguées par des caractéristiques de transmission différenciées.

La sixième édition de la norme est une révision technique qui inclut des modifications majeures.

  • Introduction d’une dénomination révisée qui correspond...