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Lors de la conception d’un réseau à fibre optique à longue distance, plusieurs éléments importants doivent être pris en compte : l’intégrité du signal, les budgets de puissance et le coût de l’infrastructure. Les signaux transmis par la fibre subissent toujours une atténuation, ainsi qu’une dispersion, d’autant plus importantes que la distance parcourue dans la fibre est grande. Le amplificateur à fibre optique joue un rôle essentiel dans la résolution de ces défis. Ce document examine les principaux critères de conception à prendre en compte lors du choix de l’amplification adaptée aux réseaux à longue distance, métropolitains et d’accès, afin d’atteindre les performances les plus élevées, une fiabilité maximale et un coût total de possession (TCO) minimal.
Comprendre le rôle d’un amplificateur à fibre optique dans l’architecture réseau
Aamplificateur à fibre optique augmentera directement les signaux optiques dans le domaine optique, sans conversion en énergie électrique ni retour vers le domaine optique. Cette méthode entièrement optique permet un transport transparent des signaux sur plusieurs longueurs d’onde, ce qui la rend essentielle dans les systèmes WDM. Dès qu’un réseau en fibre dépasse 40 kilomètres, il est toujours indispensable de disposer d’une amplification adéquate, car celle-ci détermine la distance, la capacité et la faisabilité du réseau.
Lors de la sélection d'un amplificateur optique de signal , trois paramètres sont pris en compte par l’ingénieur réseau : le niveau d’amplification du signal optique lui-même, la figure de bruit de l’élément optique, ainsi que les longueurs d’onde appropriées pour l’amplificateur. Pour la plupart des réseaux à grande distance fonctionnant dans la fenêtre 1550 nm (fenêtre à faible perte pour la fibre monomode standard), l’EDFA s’est imposé comme la solution la plus courante. Dans les réseaux à distances supérieures à 80 kilomètres et avec des rapports supérieurs à 1:64, des alternatives peuvent apparaître sous la forme d’optiques haute puissance.
EDFA contre EYDFA : choisir la bonne classe de puissance
La EDFA est généralement l’optique la plus courante, car elle offre une puissance de sortie allant jusqu’à 23 dBm par port et un facteur de bruit aussi faible que 4,0 dB. Les distances d’alimentation des réseaux régionaux (15 à 25 km), combinées à des rapports de division modérés (1:32 à 1:64), conviennent bien à l’optique EDFA, grâce à un bon rapport coût-performance et à sa capacité de délivrer une puissance élevée de 23 dBm. Cette technologie est mature et fabriquée selon des normes rigoureuses, notamment dans 12 ateliers ultra-propres de haut niveau et sur des lignes SMT entièrement automatisées chez Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., ce qui fait de l’EDFA une optique fiable pour les années à venir.
Dans les applications rurales, la technologie RFoG, ou lorsqu’il est efficace de regrouper plusieurs emplacements terminaux vers une seule tête de réseau, ainsi que dans les cas où des rapports de division plus élevés (1:128) sont requis ou des distances de ligne d’alimentation de 30 à 50 kilomètres, l’amplificateur EYDFA s’avère idéal. L’EYDFA fournit des puissances de sortie allant jusqu’à 33 dBm ; bien qu’il présente un facteur de bruit légèrement plus élevé (4,5 à 5,5 dB) et une consommation énergétique accrue, il permet la portée la plus longue et réduit le nombre de composants actifs nécessaires.
Spécifications critiques pour les performances sur de longues distances
Lorsque l'on discute des amplificateur à fibre optique Pour les applications à très longue distance, la platitude du gain devient extrêmement importante dans les réseaux WDM, où plusieurs signaux sont transmis simultanément : un réseau offrant une platitude de gain comprise dans ±0,5 dB dans la bande C sera donc idéal afin d’assurer un gain similaire pour tous les signaux. Le rapport signal-bruit optique (OSNR) prend ici une importance capitale, car une dégradation des valeurs d’OSNR limite l’utilisation des seuils de correction d’erreurs (FEC) et détermine dans quelle mesure ces seuils peuvent être appliqués pour garantir la marge globale du système.
L’emplacement de l’amplificateur est également critique dans les réseaux à longue distance. Une règle générale consiste à utiliser un amplificateur optique tous les 80 à 100 kilomètres dans un tel réseau, en veillant à ne pas dépasser le budget OSNR du réseau et à appliquer les techniques d’amplification appropriées. Dans les réseaux d’accès, en revanche, il est logique de placer tous les composants optiques en tête de réseau (headend), avec des rapports de division plus élevés. Un réseau doté également d’alimentations électriques interchangeables à chaud ou doté, sur ses propres alimentations, d’une fonctionnalité SNMP est également idéal pour la maintenance.
Qualité matérielle et excellence manufacturière
La fiabilité ultime de amplificateur à fibres dépend directement de la qualité et du procédé de fabrication. Un travail de précision réalisé dans un environnement de salle blanche est indispensable pour assurer des performances optiques optimales et minimiser les risques de défaillance sur site, qui entraîneraient des temps d’arrêt coûteux. Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. dispose d’une chaîne de production entièrement intégrée verticalement, lui permettant de gérer à la fois le montage en surface (SMT), la soudure par vague, et la fabrication des dispositifs eux-mêmes. Le fait que Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. parvienne à maintenir un taux de connexion directe de 99,8 % et une stabilité supérieure à 724 heures illustre le niveau de qualité requis sur le marché actuel.
Prendre la décision finale
Pour la dernière étape permettant de déterminer comment votre amplificateur à fibre optique sera construit, déterminez votre budget de puissance optique en tenant compte de toutes les pertes dues aux épissures, aux connecteurs et aux coupleurs ; si votre total est inférieur à 25 dB, il serait pertinent d’envisager un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium (EDFA) standard. Au-delà de ce seuil, un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium et au ytterbium (EYDFA) peut être requis pour des rapports de division plus élevés et des distances plus longues — ce qui réduit le nombre de composants actifs nécessaires, bien que le coût unitaire soit plus élevé. Grâce à une solution optique de qualité supérieure fournie par une entreprise spécialisée dans la fabrication d’optiques haut de gamme, vous pouvez avoir pleine confiance dans votre réseau en fibre.