Qu'est-ce qu'un splitter à fibre optique ?

Dans les topologies des réseaux optiques actuelles, la présence d'un séparateur de fibres optiques contribue aux performances des circuits des réseaux optiques. Le splitter à fibre optique, également appelé répartiteur optique ou répartiteur de faisceau, est un dispositif intégré de distribution de puissance optique de guidage d'ondes qui peut diviser un faisceau lumineux incident en deux ou plusieurs faisceaux lumineux, et vice versa, contenant plusieurs extrémités d'entrée et de sortie. Le répartiteur optique joue un rôle important dans les réseaux optiques passifs (comme EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH, etc.) en permettant de partager une seule interface PON entre plusieurs utilisateurs.

Comment est-ce qu’un splitter à fibre optique fonctionne ?

Lorsque le signal lumineux est transmis dans une fibre monomode, l'énergie lumineuse ne peut pas être entièrement concentrée dans le cœur de la fibre. Une petite quantité d'énergie sera diffusée à travers la gaine de la fibre. C'est-à-dire que si deux fibres sont suffisamment proches l'une de l'autre, la lumière transmise dans une fibre optique peut entrer dans une autre fibre optique. Par conséquent, la technique de répartition du signal optique peut être réalisée dans plusieurs fibres, c'est ainsi que le répartiteur de fibres optiques voit le jour.

Plus précisément, le répartiteur optique passif peut diviser, ou séparer, un faisceau lumineux incident en plusieurs faisceaux lumineux à un certain taux. La configuration 1x4 présentée ci-dessous est la structure de base : séparation d'un faisceau lumineux incident provenant d'un seul câble à fibres optiques d'entrée en quatre faisceaux lumineux et transmission de ces derniers par quatre câbles à fibres optiques de sortie individuels. Par exemple, si le câble en fibre optique d'entrée transporte une bande passante de 1000 Mbps, chaque utilisateur à l'extrémité de sortie des câbles peut utiliser le réseau avec une bande passante de 250 Mbps.

Le répartiteur optique avec des configurations de répartition 2x64 est un peu plus compliqué que les configurations de répartition 1x4. Il y a deux terminaux d'entrée et soixante-quatre terminaux de sortie dans un répartiteur optique sur des configurations de répartition 2x64. Sa fonction est de diviser deux faisceaux lumineux incidents provenant de deux câbles à fibres optiques d'entrée individuels en soixante-quatre faisceaux lumineux et de les transmettre par soixante-quatre câbles à fibres optiques de sortie individuels. Avec la croissance rapide des systèmes FTTx dans le monde entier, la demande de configurations divisées plus importantes dans les réseaux a augmenté pour desservir un grand nombre d'abonnés.

Types de splitter à fibre optique

Classement par types de configuration

Le répartiteur optique peut être muni de différentes formes de connecteurs, et la configuration principal peut être un boîtier ou un tube en acier inoxydable. Le boîtier répartiteur à fibre optique est généralement utilisé avec un câble de 2 mm ou 3 mm de diamètre extérieur, tandis que l'autre est normalement utilisé en combinaison avec des câbles de 0,9 mm de diamètre extérieur. Il possède aussi différentes configurations de répartition, telles que 1x2, 1x8, 2x32, 2x64, etc.

Classement par support de transmission

Selon les différents supports de transmission, il existe un répartiteur optique monomode et un répartiteur optique multimode. Le répartiteur optique multimode implique que la fibre est optimisée pour un fonctionnement à 850 nm et 1310 nm, alors que le répartiteur monomode permet d'optimiser la fibre pour un fonctionnement à 1310 nm et 1550 nm. À partir des longueurs d'onde disponibles, il y a des répartiteurs optiques à fenêtre unique et à fenêtre double : le premier utilise une seule longueur d'onde, tandis que le second utilise deux longueurs d'onde.

Classement par technique de fabrication

Le répartiteur FBT est conçu à partir d'une technologie traditionnelle qui permet de relier plusieurs fibres entre elles par le côté, ce qui réduit les coûts. Le répartiteur PLC est conçu à partir d'une technologie de circuit planaire à ondes lumineuses, qui est disponible dans une variété de taux de répartition, notamment 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64, etc. et peut être divisé en plusieurs types tels que le répartiteur PLC nu, le répartiteur PLC sans bloc, le répartiteur ABS, le répartiteur LGX box, le répartiteur PLC fanout, le répartiteur PLC de type mini plug-in, etc.

En règle générale, les répartiteurs FBT offrent des solutions rentables, tandis que les répartiteurs PLC sont adaptés aux applications à haute densité. Le tableau suivant indique plusieurs facteurs de comparaison entre le répartiteur PLC et le répartiteur FBT.

Type	Splitter PLC	Répartiteurs de coupleurs FBT
Longueur d'onde de fonctionnement	1260nm-1650nm (longueur d'onde complète)	850nm, 1310nm, 1490nm et 1550nm
Taux de répartition	Taux de répartition identiques pour toutes les divisions	Les taux de répartition peuvent être personnalisés
Performance	Bon pour toutes répartitions, haut niveau de fiabilité et stabilité	Jusqu'à 1:8 (peut être plus élevé avec un taux d'échec plus significatif)
Entrées/sorties	Une ou deux entrées avec un maximum de 64 fibres en sortie	Une ou deux entrées avec un maximum de 32 fibres en sortie
Boîtier	Nu, sans bloc, module ABS, boîtier LGX, type mini-plug-in, montage en rack 1U	Nu, sans bloc, module ABS
Figure

Application des splitters à fibre optique dans les réseaux PON

Les répartiteurs optiques, qui permettent de distribuer le signal sur la fibre optique entre deux ou plusieurs fibres optiques avec différentes configurations de séparation (1×N ou M×N), sont largement utilisés dans les réseaux PON. Le FTTH est l'un des scénarios d'application les plus courants. Une architecture FTTH typique est : Terminal de ligne optique (OLT) situé dans le bureau central ; Unité de réseau optique (ONU) située à l'extrémité utilisateur ; Réseau de distribution optique (ODN) installé entre les deux précédents. Un répartiteur optique est souvent utilisé dans l'ODN pour aider plusieurs utilisateurs finaux à partager une interface PON.

Le déploiement de réseaux FTTH point à multipoint peut être subdivisé en configurations de répartiteurs centralisés (à un étage) ou en cascade (à plusieurs étages) dans la partie distribution du réseau FTTH. Une configuration de répartiteur centralisé utilise généralement un rapport de répartition combiné de 1:64, avec un répartiteur 1:2 dans le bureau central, et un 1:32 dans une enceinte extérieure (OSP) telle qu'une armoire. Une configuration de répartiteurs en cascade ou distribués ne comporte normalement aucun répartiteur dans le bureau central. Le port OLT est connecté/épissé directement à une fibre extérieure. Le premier niveau de fractionnement (1:4 ou 1:8) est installé dans une fermeture, non loin du bureau central ; le deuxième niveau de fractionnement (1:8 ou 1:16) est situé dans les boîtes à bornes, à proximité des locaux des clients. La répartition centralisée et la répartition distribuée dans les réseaux FTTH de type PON vont davantage mettre en évidence ces deux méthodes de répartition. L’article “La répartition centralisée et la répartition distribuée dans les réseaux FTTH de type PON” explique plus en détail ces deux méthodes de répartition.

Comment choisir le splitter à fibre optique le plus adapté ?

En général, un répartiteur à fibre optique de qualité supérieure doit passer une série de tests rigoureux. Les indicateurs de performance qui affecteront le répartiteur sont les suivants :

• Perte d'insertion : Fait référence au dB de chaque sortie par rapport à la perte optique d'entrée. Normalement, plus la valeur de la perte d'insertion est faible, plus les performances du répartiteur sont élevées.

• Perte de retour : Également appelée perte de réflexion, elle fait référence à la perte de puissance d'un signal optique qui est renvoyé ou réfléchi en raison de discontinuités dans la fibre ou la ligne de transmission. Normalement, plus la perte de retour est importante, plus la qualité du signal est bonne.

• Taux de répartition : Défini comme la puissance de sortie du port de sortie du répartiteur dans l'application du système, qui est liée à la longueur d'onde de la lumière transmise.

• Isolement : Indique le trajet de lumière d'un répartiteur optique à d'autres trajets optiques de l'isolation du signal optique.

Par ailleurs, l'uniformité, la directivité et la perte de polarisation PDL sont également des paramètres essentiels qui affectent les performances du répartiteur de faisceau.

Pour les sélections spécifiques, FBT et PLC sont les deux choix principaux pour la majorité des utilisateurs. Les différences entre le répartiteur FBT et le répartiteur PLC résident normalement dans la longueur d'onde de fonctionnement, le taux de répartition, l'atténuation asymétrique par branche, le taux de défaillance, etc. Globalement, le répartiteur FBT est considéré comme une solution rentable. Le répartiteur PLC, qui se caractérise par une bonne flexibilité, une grande stabilité, un faible taux de défaillance et des plages de température plus larges, peut être utilisé dans de nombreuses applications.

En ce qui concerne les frais, les coûts des répartiteurs PLC sont généralement plus élevés que ceux des répartiteurs FBT en raison de la complexité de la technologie de fabrication. Dans des scénarios de configuration spécifiques, il est conseillé d'utiliser un répartiteur FBT pour les configurations inférieures à 1×4, et un répartiteur PLC pour les configurations supérieures à 1×8. Pour une transmission sur une ou deux longueurs d'onde, le répartiteur FBT peut certainement permettre de faire des économies. Pour la transmission à large bande PON, le répartiteur PLC est un meilleur choix considérant les besoins futurs d'expansion et de surveillance.

Dernières remarques

Les répartiteurs de fibres optiques permettent de distribuer un signal d'une fibre optique entre deux ou plusieurs fibres. Comme les répartiteurs ne contiennent pas de composants électroniques et ne requièrent pas d'alimentation, ils constituent un élément essentiel et sont largement utilisés dans la plupart des réseaux à fibres optiques. Il est donc essentiel de déployer des répartiteurs de fibres optiques pour améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'infrastructure optique afin de développer une architecture de réseau durable.