Ma compréhension personnelle des fibres à noyau creux

En 2022, j'ai raconté une blague à tout le monde. Avec le recul, je me rends compte que j'étais moi-même la blague. C'est pourquoi il est essentiel de lire et d'apprendre davantage. En fait, il existe des fibres à âme pleine et des fibres à âme creuse. Voici ce que je pense des fibres à âme creuse.

Comparons les fibres à âme creuse aux fibres à âme pleine.

Elles sont toutes deux constituées d'un cœur et d'une gaine, mais les fibres à cœur creux présentent des caractéristiques supplémentaires. microstructures. La fonction de ces microstructures est de confiner la lumière à l'intérieur du cœur (pour la transmission dans l'air) par réflexion - ou, pour le dire plus simplement, par un mécanisme d'interférence. Les fibres traditionnelles à âme pleine s'appuient sur le mécanisme d'interférence. réflexion interne totale (TIR) Les fibres à cœur creux fonctionnent de la même manière : elles confinent la lumière à l'intérieur du cœur pour la transmettre, empêchant ainsi les fuites de lumière. Les fibres à cœur creux fonctionnent de manière similaire : elles confinent la lumière à l'intérieur du cœur, mais la lumière voyage à travers l'air.

Nombreux sont ceux qui se demandent pourquoi les fibres à âme creuse offrent des vitesses de transmission aussi élevées.

Certains pensent que c'est parce que la lumière rebondit (réfraction répétée) dans les fibres à âme pleine, empruntant ainsi un chemin plus long, alors que dans les fibres à âme creuse, la lumière voyage directement dans l'air, couvrant ainsi une distance plus courte. Or, il est impossible de poser des fibres (qu'elles soient pleines ou creuses) en ligne parfaitement droite lors de la fabrication et du déploiement des câbles. Il y aura toujours des courbes, de sorte que la lumière dans les fibres à âme creuse subit également une réflexion ; la différence est que les microstructures renvoient la lumière dans l'âme.

Différents supports de transmission

La véritable raison de l'augmentation significative de la vitesse réside dans les éléments suivants différents supports de transmission. Dans les fibres à âme pleine, la lumière traverse le verre à une vitesse d'environ 200 millions de mètres par seconde, alors que dans l'air (le milieu des fibres à âme creuse), la lumière se déplace à environ 300 millions de mètres par seconde, ce qui se traduit par une augmentation de la vitesse de plus de 30%.

Différentes pertes

En outre, la lumière dans le verre est sujette à Diffusion de Rayleigh et d'autres effets de diffusion, ce qui entraîne une atténuation plus élevée. Pour les fibres à âme pleine fonctionnant à la longueur d'onde de 1550 nm, l'atténuation est d'environ 0,22 dB par kilomètre, alors que les fibres à âme creuse peuvent atteindre une atténuation aussi faible que 0,09 dB par kilomètre, soit une réduction de plus de 50%. Cela signifie que, dans les mêmes conditions, la distance de transmission des fibres à cœur creux peut être presque doublée.

Plus faible dispersion, plus grande capacité

En outre, la transmission de la lumière dans l'air se traduit par une dispersion plus faible et une plus grande capacité. Par exemple, les lasers de forte puissance ne peuvent pas être transmis par des fibres à âme pleine, car le verre serait endommagé (brûlé) par le laser. Une autre caractéristique des fibres à âme creuse est leur plus grand diamètre (beaucoup plus épaisses que les fibres à âme pleine), ce qui conduit à une réduction de la consommation d'énergie. moins bonne résistance à la flexion.

Solutions pour les essais de transmission

Cependant, comme la lumière se propage dans l'air avec une diffusion de Rayleigh minimale, les réflectomètres optiques à domaine temporel (OTDR)-qui s'appuient sur la diffusion de Rayleigh pour les tests, ne sont plus adaptées aux fibres à âme creuse, ce qui rend la maintenance plus fastidieuse.

Notre solution actuelle consiste à regrouper des fibres à âme creuse et des fibres à âme pleine en un seul câble optique pour le déploiement. Si le câble est cassé, nous pouvons localiser la panne en testant les fibres traditionnelles à âme pleine et effectuer les réparations. En revanche, les fibres à âme creuse nécessitent épisseurs de fusion maintenant la polarisation (PM) pour l'épissage. Ces épissureuses sont de grande taille et nécessitent un espace de travail important, c'est pourquoi nous devons généralement dénuder une section relativement longue du câble lors de la préparation.

L'épissage des fibres à âme creuse a également des exigences strictes en matière de température et d'humidité ambiantes, ce qui rend le processus extrêmement difficile. Dans les environnements difficiles, il peut être nécessaire de dénuder 4 à 5 mètres du câble, et même dans ce cas, la réussite de l'épissure n'est pas garantie.

Le coût des fibres à âme creuse

Enfin, en ce qui concerne le coût des fibres à âme creuse, il est d'environ $5,285 par noyau par kilomètre-soit $5,285 par cœur et par mètre, ce qui peut être qualifié de “faramineux”. Ce coût est plus de 1 000 fois supérieur à celui des fibres à âme pleine traditionnelles (le coût des fibres à âme pleine est d'environ 2 142,86 euros par kilomètre pour un câble à 4 âmes). Par conséquent, il faudra plus de temps pour réduire les coûts lors du déploiement à grande échelle des fibres creuses dans les infrastructures.