evolution des transmission sur les fibres à faible rayon...

Evolution des transmission sur les

fibres à faible rayon de courbure

Afrique du sud Du 23 au 28 novembre 2011

François LEVEUGLE

Evolutions des transmission sur fibres à faible rayon de courbure

8

Patching starts nice

François Leveugle

Transmission du signal optique dans la fibre

Evolution des composants actifs

Mesures sur les fibres

Evolution des rayons de courbure

Impact sur l’environnement

Introduction

Le système de transmission

• Nécessité de prendre en compte l’ensemble du système

de transmission,

– Les fibres

– Les composants d’émission et de réception

Caractéristiques physiques des fibres optiques

Gaine : 125 µm – propriétés mécaniques et optiques

Cœur : Propagation de la lumière

Revêtement : Protection de la Fibre

Revêtement

Coeur

Gaine

La Lumière se propage dans le cœur de la fibre

Source lumineuse

Perte par courbure

Propagation du signal dans le cœur

Génération

de nombreux modes

dans la fibre

FMM Standard

Coeur

Le Profil d’indice permet d’homogénéiser

Le temps de propagation des modes.

(Le gradient optimise la bande passante)

FMM insensible à la courbure

Tranchées

Coeur

La réduction de perte de courbure

est réalisée en ajoutant une “tranchée”

(d’indice) dans la gaine de la fibre.

Mode d’ordre supérieur

Plus sensible à la courbure

Mode d’ordre inférieur

Moins sensible à la courbure

Continuité des transmissions

• Conformité aux normes

– Définitions donnés par les standards (IEC)

• IEC 793-2 : Spécification des fibres (MM & SM) – Bande passante

– Méthodes de mesures

• IEC 793-1 : mesures sur fibre – Géométrie

– Test Mécaniques

– Tests environnementaux

• Compatibilité des fibres

– Même base de verre,

– Compatibilité des profils

Physical Contact (PC)

Besoin d’isoler le composant Test sur Wafer

VCSEL

(dessus)

LASER

(coté)

Emission du signal

Les Méthodes de mesure: OFL et EFL

• OFL (Overfilled Launch) 80’s

– Composants DEL (100 Mbits)

– Mesures

• Diamètre de cœur

• Ouverture numérique

• EFL (Encircled Flux Launch) 2000’s

– Lié au VCSEL (laser 5-15µm)

– Evolution vers de plus haut débits (Gbits)

– Mesures

• Perte connecteur

• Garantir le comportement en bande

passante

Signal

1 1

2

3…

N

DMD

Réception

Core

N

3…

2

Mesure de la bande passante (DMD)

• Dans ce relevé, la DMD est visible pour différentes position le long du cœur.

Un alignement parfait des signaux reçus permet une meilleure transmission

des signaux.

> Selon les analyse des valeurs des DMD, les performances de la fibres sont

définies en 1Gbits or 10Gbits

> La fibre doit être optimisée en prenant en compte la tranchée pour la qualité des

débits

Analyse DMD (Differential Mode Delay)

Tranchées

Coeur

Ouverture Numérique • Définition

• Impact selon les méthodes

– OFL : Stabilité du process

– EFL : Sensibilité pour les premiers mètres

• Résultats entre fibre standard et insensible à la courbure

Coeur Gaine

NA

Cône d’acceptation

Cône de

sortie

<

NA

Le rayon est transmis

NA

>

NA

Le rayon est absorbé dans la gaine

NA

NA Fibre Std Fibre BI

OFL Ref. >Ref.

Il faut

reconsidérer

les méthodes

de mesures

Mesures Géométriques

• La mesure du cœur selon la norme est plus grande que la réalité pour les

fibres BI.(impact réduit sur les grande longueurs)

• Cette différence est due aux modes de fuite (+ 2µm)

• En passant à l’EFL, on obtient des valeurs correctes

YXityErrorConcentric22

Y

X Dmax

Dmin

Non Circularity =

100(Dmax – Dmin)/D

D (Calculé)

Non – Circularité / Erreur de Concentricité

Il faut

reconsidérer

les méthodes

de mesures

Option 1

Option 2

Evolution des débits 10G et 40G

• Groupe de travail sur 1000Gbit/s

Multimodes Monomodes

10 Gbit/s OM3: 300m

OM4: 550m

40 Gbit/s Optique parallèle

4x10Gbit/s (8FO)

Multiplexage

4x10 Gbit/s (2FO)

100 Gbit/s Optique parallèle

10x10Gbit/s (20FO)

Multiplexage

4x25Gbit/s (8FO)

40 Gbit/s

Contraintes d’atténuation

Fibre faible rayon de courbure Fibre standard

Les performances en courbure

Fibres Multimodes Monomodes

Standard 100 tours, R: 37.5mm

0.5dB max (850-1300nm)

100 tours, R: 30mm

0.05dB max (1550nm)

Insensible à

la courbure

2 tours

R: 7.5mm

0.2dB

2 tours

R: 15mm

0.1dB

Cat 1

R: 10mm

Cat 2

R: 7.5mm

Cat 3

R: 5mm

Remarques IEC - Drafts

Identique pour

OM1, 2, 3, 4

G657 (ITU) – IEC 60793-2-50 Ed4

2 catégories :

• A: Conformité G652

• B: Compatibilité (sauf PMD; Lc…)

Utilisation des fibres à faible rayon de courbure

• Limite Courbure Câble

– Les calculs prennent en compte les divers composants du

câbles (Gaine, Armure, renforts…)

– Statique: 15x

– Dynamique: 20x

• Jarretières, Patchcords

– Statique: 5x

– Dynamique: 10x

UT LSZH SC LSZH

Diamètre 6.6mm 2.8mm

Courbure Statique R: 99mm (15x) R: 14mm (5x)

Courbure Dynamique R: 132mm (20x) R: 28mm (10x)

Impact

câbles avec

diamètres

réduits

Câble UniTube standard




– Statique: 15x

– Dynamique: 20x

UT LSZH

Diamètre 6.6mm

Courbure Statique R: 99mm (15x)

Courbure Dynamique R: 132mm (20x)

Câble Fibre

Jarretière 2.8mm




• Jarretières, Patchcords

– Statique: 5x

– Dynamique: 10x

SC LSZH

Diamètre 2.8mm

Courbure Statique R: 14mm (5x)

Courbure Dynamique R: 28mm (10x)

Câble Fibre

Implication sur des environnement Datacenter

Les fibres BI

permettent

de limiter les

pertes et

d’optimiser

L’espace

Ce n’est cependant

pas le facteur

prédominant

Connecteurs,

Eléments actifs,…

Conclusion

• L’évolution des transmissions conduit à

– Augmenter la densité et compacité des câblages optiques

– En conséquence la taille des cordons tendent à diminuer et en

conséquence les rayons de courbures. (Echanges thermiques améliorés)

• Les fibres insensibles à la courbure

– sont intéressantes pour des câbles de faible diamètre (type

Patchcords dans des Datacenters).

– Sont d’un intérêt plus limité pour les câbles type backbone

• Les premiers tests montrent une bonne compatibilité

entre fibres standards et BI.

– Il reste cependant à reconsidérer les méthodes de mesures

pour les adapter à l’évolutions actuelle des débits et des

technologies

Merci de votre attention

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Francois LEVEUGLE

Sales and Marketing

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