La communication par fibre optique est une nouvelle technologie permettant de transmettre des informations sur de longues distances sans perte de qualité du signal. Les informations sont transmises via un câble spécial et les oscillations du champ électromagnétique dans la plage optique infrarouge sont choisies comme moyen de propagation. En raison de leur énorme capacité, les lignes de communication à fibre optique n'ont pas d'analogue parmi les autres méthodes de transmission de grandes quantités d'informations.

Un peu d'histoire ou comment tout a commencé

Le développement rapide des technologies de l'information n'a pas pu satisfaire les méthodes de communication existantes, notre société s'est progressivement intégrée dans le domaine de l'information, ce qui a nécessité de nouvelles approches dans le choix des méthodes et des modes de communication. Peu de temps s'est écoulé depuis l'invention des premières stations de radio, mais il fallait des solutions technologiques innovantes qui ne pouvaient pas répondre aux besoins immédiats de l'humanité, mais qui fonctionneraient pour l'avenir. Les développements théoriques des scientifiques et les premières expériences ont prouvé que la capacité de diffuser un flux d'informations à l'aide de la lumière est nettement plus efficace que la transmission d'un signal via des ondes radio dans différentes gammes.

Les premiers développements fonctionnels ont été proposés en 1966 : des scientifiques ont montré un câble en verre ordinaire, dans l'espoir qu'il remplacerait le fil coaxial. Le premier câble de communication à fibre optique présentait un coefficient d’atténuation très élevé, ce qui était inacceptable. Les recherches se sont poursuivies, mais deux problèmes principaux subsistaient : quoi utiliser comme support de signal et quelle devrait être la source lumineuse pour la transmission la plus efficace d'une grande quantité d'informations avec des pertes minimales. La solution n'a été trouvée que dans les années 70 du siècle dernier, lorsque de nouveaux lasers ont été inventés et que de nouveaux matériaux sont apparus comme base des câbles. Au cours du demi-siècle suivant, la construction de lignes de communication par fibre optique connaît un véritable essor :

• en 1988, la première ligne de communication à grande échelle entre le Japon et les États-Unis a été achevée ;
• en 2003, une vitesse de transmission du signal d'environ 11 Tbit/s a été atteinte pour la première fois ;
• En 2009, les tests dans le domaine de la transmission de données à haut débit ont franchi une nouvelle étape : les scientifiques ont réussi à diffuser un flux de 15,5 Tbit/s sans perte de vitesse sur une distance d'environ 7 000 km.

Les recherches se poursuivent : des lignes de communication à fibres optiques sont posées partout dans le monde, permettant de transmettre de grandes quantités d'informations sur de longues distances. Cette méthode est devenue la base de l'accès haut débit à Internet, surpassant largement les autres méthodes de connexion populaires dans des paramètres clés.

Caractéristiques de conception et d'installation

La conception de lignes de communication à fibre optique est un processus complexe et long qui doit prendre en compte un certain nombre de caractéristiques, allant de la faisabilité technique du tracé au nombre d'équipements principaux et auxiliaires qui seront connectés au sein du réseau.

Le processus de conception et de développement d’une ligne de communication peut être divisé en plusieurs étapes :

• déterminer la faisabilité technique de l'installation ;
• sélection du type et de la longueur du câble ;
• effectuer des calculs techniques pour identifier la valeur du coefficient d'atténuation du signal et d'autres indicateurs importants ;
• sélection des équipements et outils auxiliaires nécessaires pour assurer le fonctionnement ininterrompu du réseau et le respect des normes de transfert d'informations ;
• conception et tracé du parcours. L'installation de lignes de communication à fibre optique peut se faire de deux manières : aérienne (le câble est posé en aérien sur des supports techniques existants ou nouveaux) ou souterraine (pour cela, il est nécessaire d'effectuer des travaux de terrassement spéciaux). Le choix de la méthode de tracé du tracé dépend de la zone climatique, des conditions atmosphériques (degré de gel du sol, activité solaire ou éolienne), du terrain et d'autres facteurs ;
• préparation de la documentation technique nécessaire indiquant le nombre de points de connexion, les différentes branches et le tracé général (le soi-disant schéma de principe) ;
• une liste des équipements techniques et matériels spécifiques impliqués dans la création d'une ligne de communication efficace (terminaux fixes, amplificateurs, émetteurs-récepteurs, couplages de dérivation et autres équipements) ;
• coordination du projet avec le client et travaux d'installation.

L'une des principales caractéristiques de l'installation est que le canal de communication à fibre optique au sein du projet peut atteindre plusieurs dizaines de kilomètres, tandis que la longueur standard du fil est nettement plus courte. Cela implique des connexions au sein d’une seule ligne de communication entre les segments de câble. Il existe plusieurs façons de connecter deux segments de fil :

• connexion détachable (à l'aide de connecteurs optiques). Cette méthode présente un avantage : le travail est assez rapide et ne nécessite pas d'équipement spécial. Le principal inconvénient est que cela augmente considérablement le coût de la ligne de communication et augmente les pertes de signal lors de l'utilisation d'un grand nombre d'éléments de connexion ;
• méthode monobloc. Il existe plusieurs options, notamment le collage et le soudage de lignes de communication à fibre optique. Ces processus demandent beaucoup de main-d'œuvre et nécessitent un équipement spécial et des compétences pratiques, mais le résultat est une absence presque totale de pertes de vitesse de transmission et une connexion par câble monolithique.

Les lignes de communication à fibre optique, dont les équipements utilisés répondent aux normes internationales, peuvent fonctionner pendant un demi-siècle sans aucune perte visible de qualité du signal.

Aspects clés de la maintenance

La maintenance des lignes de communication à fibre optique est un ensemble d'activités diverses visant à maintenir le fonctionnement stable de tous les éléments du système. Cela comprend des mesures de prévention et de réparation effectuées à différents intervalles. L'entretien régulier d'une ligne de communication par fibre optique implique les activités suivantes :

• inspection visuelle de l'intégrité de la ligne de communication sans levage sur un support technique (avec une méthode d'installation aérienne). Calendrier de tenue au moins une fois tous les six mois ;
• contrôle aléatoire de l'état des câbles dans les pinces avec levage sur support technologique - pendant la première année d'exploitation, contrôles réguliers tous les 6 mois, par la suite - si nécessaire ;
• inspections aléatoires de l'ensemble du réseau ou de ses sections individuelles (les travaux sont effectués par des spécialistes) - chaque année ;
• mesure du coefficient d'atténuation dans le réseau et comparaison avec les indicateurs initiaux - deux fois par an ou en cas de diminution notable de la qualité de réception et de transmission des informations ;
• contrôle du givrage des câbles optiques - en fonction des conditions climatiques spécifiques ;
• Vérification des accouplements et de la mise à la terre des supports - annuellement.

Si un problème est détecté, il est nécessaire de faire appel à des spécialistes qui en trouveront la cause, détermineront l'emplacement précis de la panne (rupture ou endommagement du câble, dysfonctionnement du matériel du système, etc.) et le répareront. La réalisation régulière de travaux d'entretien et de réparation garantit que la ligne de communication à fibre optique (FOCL) sera en état de fonctionnement pendant toute sa durée de vie.

Caractéristiques et principaux avantages des lignes de communication à fibre optique

Les systèmes de communication par fibre optique sont actuellement répandus dans le monde entier, supplantant progressivement les autres méthodes filaires de transmission de données en raison de leurs caractéristiques uniques. Examinons de plus près quelques points clés pour comprendre les avantages des communications par fibre optique :

• débit. C’est l’une des principales caractéristiques importantes d’une ligne de communication. Le potentiel d'un canal permet d'atteindre un volume de plusieurs térabits par seconde ;
• Polyvalence. Un câble optique peut transmettre des signaux de diverses modulations ;
• coefficient d'atténuation minimum. Grâce à cette qualité, la longueur d'un tronçon de réseau sans utilisation de répéteurs ou d'amplificateurs supplémentaires peut atteindre jusqu'à 100 kilomètres ;
• sécurité des données. Il est presque impossible pour un attaquant de se connecter à une ligne à fibre optique - en cas de violation physique de l'intégrité du canal, le signal cessera de traverser le câble et un codage fiable protégera contre l'interception d'informations à l'aide d'un logiciel. . De plus, le système de sécurité avertira des tentatives de pénétration et de piratage. C'est grâce à cette fonctionnalité que les câbles optiques sont utilisés par diverses organisations (forces de l'ordre, banques, sociétés de recherche) qui travaillent avec des données sensibles ;
• La sécurité incendie. De par leur structure et les matériaux utilisés, les câbles à fibres optiques n'entretiennent pas la combustion et ne provoquent pas d'étincelles. Cela leur permet d'être utilisés dans les raffineries de produits chimiques, de pétrole et d'autres entreprises présentant un niveau de risque d'incendie accru ;
• avantage économique. Même si le coût de pose de la ligne est assez élevé, elle sera toujours moins chère et de meilleure qualité qu'une connexion traditionnelle utilisant un câble en cuivre. De plus, il convient de prendre en compte les coûts minimaux des amplificateurs de signaux, en particulier lorsqu'il s'agit de grands tronçons d'autoroute. À titre de comparaison, les répéteurs avec une connexion standard doivent être installés tous les 5 à 7 kilomètres et, lors de l'utilisation d'un câble à fibre optique, tous les 100 kilomètres ;
• fiabilité et durabilité. Lors de l'utilisation de la connexion dans des conditions climatiques standard, la durée de vie du câble et de l'équipement de connexion sera environ deux fois plus longue que lors de l'utilisation d'un câble en cuivre.

Grâce à ces avantages, les lignes de communication basées sur des connexions par fibre optique sont aujourd'hui très populaires dans le monde entier.

Communications par fibre optique gagne chaque jour en popularité. Et il convient de noter que ce n’est pas en vain. Il est basé sur une fibre spéciale. Cette approche vous permet d'obtenir d'excellentes performances pour transmettre des informations sur de longues distances. L'utilisation de tels câbles est tout à fait justifiée. L'utilisation d'éléments à fibres optiques présente de nombreux avantages.

Les principaux avantages des éléments à fibre optique comprennent :

• durabilité;


• force;


• fiabilité;


• résistance aux influences mécaniques et externes;


• haut débit;


• prix minimum;


• poids léger;


• dimensions compactes;


• résistance aux interférences des ondes électromagnétiques.

Cette liste peut être longue, car la fibre optique est véritablement le support le plus parfait pour transmettre des informations.

Il en existe deux types : monomode et multimode. Les deux ont les critères les plus importants : la dispersion et l’atténuation. La fibre elle-même comprend un cœur et une gaine. Il est à noter qu'ils diffèrent par leur indice de réfraction.

Quant à la propagation des ondes électromagnétiques dans une fibre, une fibre monomode a un diamètre de coeur de fibre d'environ 8 à 10 microns. Cet indicateur est comparable à la longueur d'onde. En multimode, le diamètre est de 50 à 60 microns, ce qui permet de propager un grand nombre de rayons.

Histoire et caractéristiques des communications par fibre optique

Communications par fibre optique– une méthode populaire et recherchée de transmission d’informations.

Bien que cette technologie ait été utilisée relativement récemment sur le marché moderne, son principe remonte à 1840, lorsque Daniel Colladon et Jacques Babinette démontrèrent leur expérience. Ce principe était que la direction du faisceau lumineux était modifiée par réfraction.

Cependant, la méthode a commencé à être activement utilisée dans ce domaine dès le 20e siècle.

Ce type de communication présente de nombreux avantages, à savoir :

• faible atténuation du signal ;


• disponibilité d'une protection contre les accès non autorisés ;


• remplir des fonctions diélectriques;


• longue durée de vie, etc.

Etant donné que le taux d'atténuation du signal est relativement faible, il est possible de construire un système jusqu'à 100 km ou plus. À son tour, la nature à large bande de la fibre permet aux informations d’être transmises le long d’une telle ligne à une vitesse énorme. Généralement, cela peut varier jusqu'à 1 Tbit par seconde. Malgré le fait que le coût du soudage et des éléments individuels du système soit élevé, la construction de ce type de connexion est tout à fait justifiée. Son utilisation est la garantie d'un signal de haute qualité sans interférence ni distorsion.

Plus d'avantages de la communication par fibre optique

Les communications par fibre optique sont largement utilisées pour transmettre des informations. La communication par fibre optique présente un certain nombre de caractéristiques uniques qui déterminent sa popularité.

Ce type de communication est apparu en 1840 après la démonstration d'une expérience de modification d'un faisceau lumineux par réfraction. Cependant, ce type n’a commencé à être activement utilisé que récemment.

Il y en a un très grand nombre. C'est directement :

1. Haut débit. En utilisant une telle fibre, les informations peuvent être transmises à grande vitesse. Cela varie jusqu'à 1 Tbit par seconde. Cet indicateur est dû à la fréquence porteuse extrêmement élevée.


2. Prix ​​abordable. Ces fibres ont un prix raisonnable, ce qui leur permet d'être utilisées à de nombreuses fins.


3. Faible atténuation du signal. Ce critère permet de construire des lignes de communication d'une longueur considérable. Cela peut varier jusqu'à 100 km et plus.


4. Longue période de service. Ce type de ligne, comme le montre la pratique, peut parfaitement fonctionner pendant au moins un quart de siècle.


5. Résistance aux interférences. Cela évite la dégradation et la distorsion de la qualité du signal.


6. Disponibilité d'une protection contre l'accès de tiers non autorisés. Il n'existe pratiquement aucun moyen d'intercepter les informations transmises via ce type de communication sans détruire le câble principal.


7. Sécurité. La fibre optique est le même diélectrique. Par conséquent, cela augmente considérablement la sécurité incendie et explosion de l’ensemble du système. Cela est particulièrement vrai dans les entreprises qui opèrent dans des environnements à haut risque.

Ce sont les principaux avantages de ces lignes. Grâce à cela, des performances élevées et une excellente qualité du signal transmis sont obtenues.

Qu'est-ce qui est inclus dans la communication par fibre optique ?

Les lignes à fibre optique constituent un système complet qui comprend un certain nombre d'appareils.

Les principaux comprennent les appareils suivants :

• destinataire;


• émetteur;


• préampli;


• un microcircuit conçu pour synchroniser et restaurer les informations ;


• bloc de code de conversion en parallèle et le convertisseur lui-même ;


• façonneur au laser;


• câble.

Il existe aujourd'hui deux types de fibres. Ce sont le monomode et le multimode. Le principe de fonctionnement ressort déjà clairement de leur nom.

Si dans le premier un seul faisceau se propage, alors dans le second il y en a plusieurs. Ceci est directement dû à l'indice de réfraction. Dans la fibre monomode, elle est égale à la longueur d'onde de la lumière et dans la fibre multimode, elle est légèrement plus longue.

Il convient de noter que les deux types sont caractérisés par deux indicateurs les plus importants : la dispersion et l'atténuation.

Maintenance des lignes de communication à fibre optique

Les lignes de communication par fibre optique sont très populaires. cela est directement dû à leurs capacités et caractéristiques.

La maintenance des lignes de communication à fibre optique doit être effectuée régulièrement pour éviter diverses erreurs, distorsions des signaux transmis et pannes.

Il est à noter que ce type d'opération ne doit être confié qu'à des artisans professionnels. Cela garantit l’élimination complète des inexactitudes. De plus, de telles opérations peuvent prolonger considérablement la durée de vie des éléments individuels et de l'ensemble du système.

La transmission d’informations est toujours pertinente. Pour que le relais soit effectué le plus efficacement possible, vous devez sélectionner des appareils puissants et productifs. Avant de démarrer l'équipement, celui-ci doit être configuré conformément aux paramètres requis.

Aujourd'hui, pour de tels systèmes, il est important d'utiliser des lignes de communication à fibre optique. L'utilisation de tels éléments présente de nombreux avantages.

Un tel système se compose d'objets actifs et passifs, ainsi que de câbles à fibres optiques, qui fonctionnent généralement dans le domaine infrarouge. Principalement à votre voisin.

La fibre optique est de loin le support le plus avancé utilisé pour transmettre des informations.

Parmi la masse de ses avantages, il convient de souligner les plus importants. Ce:

• prix abordable;
• haut débit;
• compacité;
• facilité;
• faible atténuation du signal dans la fibre ;
• résistance aux interférences électromagnétiques.

Pour les systèmes de transmission d'informations, ce dernier critère est le plus important. Ainsi, le signal arrive sans distorsion sur tout son trajet de propagation.

Mais de tels éléments ne sont pas sans inconvénients. Tout d'abord, la nécessité d'un équipement actif puissant lors de la création de l'ensemble du système.

Le deuxième inconvénient est que l’installation de la fibre optique s’effectue uniquement grâce à l’utilisation d’équipements de précision. Un tel équipement est assez cher.

Un autre inconvénient est le coût élevé de la correction des pannes. Cependant, comparés au grand nombre d'avantages et de caractéristiques fonctionnelles, ces inconvénients passent au second plan et sont totalement insignifiants.

Il convient également de noter qu’une telle fibre peut être utilisée sous deux variétés : monomode et multimode. Ce nom est directement dû aux variations de propagation du rayonnement dans celui-ci.

Entreprises assurant la maintenance des lignes de communication par fibre optique au salon

Le complexe international russe Expocentre Fairgrounds accueille traditionnellement un grand nombre d'événements industriels et thématiques. L'un d'eux - exposition "Communication".

Dans le cadre du projet, les exposants ont une excellente occasion de participer à un programme d'affaires, d'acquérir de l'expérience, de se familiariser avec les innovations dans ce domaine et d'étudier l'état actuel de l'industrie.

L'exposition est structurée en salons, ce qui offre un confort important aux participants. L'un des domaines est la maintenance des lignes de communication à fibre optique. Ici, les représentants de ce segment peuvent apprendre les principes et méthodes de base qui peuvent améliorer la situation.

Exemples de communications par fibre optique et ses avantages au salon

Il ne suffit pas de connaître les avantages des communications par fibre optique. Il est important de pouvoir les appliquer correctement dans la pratique, ce qui garantira la plus haute qualité du signal transmis. C'est dans ce but que sont organisés des événements thématiques et industriels.

L'un d'eux est exposition "Communication", qui rassemble traditionnellement des personnalités et des représentants de l'industrie sous un même toit du complexe international Expocentre Fairgrounds.

La tenue d'un événement à l'échelle internationale a un impact significatif sur le développement de l'industrie dans son ensemble.

Exposition internationale "Communication" Depuis de nombreuses années, il attire l'attention des représentants de cette industrie.

L’exposition revêt une grande importance car elle contribue à :

• développement de l'ensemble de l'industrie au niveau international ;


• lancer de nouveaux produits sur le marché mondial ;


• mise en œuvre d'innovations dans la production;


• échange d'expériences et de connaissances;


• accroître la compétitivité;


• étudier les principales orientations du marché.

Chaque année, des personnalités et des représentants du secteur se réunissent dans l'enceinte du parc des expositions Expocentre pour présenter les développements et les réalisations existants. Ici, vous pouvez assister à diverses conférences et symposiums où sont abordés les domaines les plus importants, en particulier les communications par fibre optique.

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Les canaux basés sur des câbles à paires torsadées conventionnels limitent la vitesse lorsque les lignes de communication sont longues et qu'elles sont très sollicitées (grand nombre d'abonnés). La solution a été trouvée dans les lignes les plus modernes : l'optique. Sinon, elles sont également appelées lignes de communication à fibre optique (FOCL). Quel est l’avantage de telles lignes et comment y parvenir ?

Tout d’abord, un peu d’histoire. La première expérience sur la transmission d'un signal lumineux a été réalisée et présentée par Daniel Colladon et Jacques Babinet en 1840. Mais la première application pratique de cette technologie n’a eu lieu qu’au XXe siècle. En 1952, le physicien Narinder Singh Kapany a pu mener plusieurs études qui ont conduit à la création de la fibre optique. Narinder a créé un faisceau de fibres vitreuses qui constituent un guide d'onde optique (un guide d'onde est un système de guidage des signaux). Le milieu de la fibre a un indice de réfraction inférieur à celui de la gaine. Dans ce cas, le signal traversera complètement le cœur et sera réfléchi depuis la gaine vers le cœur. Ainsi, la coque agit comme un miroir. Avant l’invention de telles fibres, le signal n’atteignait pas le bout de la ligne. Le problème pourrait désormais être considéré comme résolu. La découverte en 1970 par Corning d'une méthode de production de fibre optique, dont l'atténuation n'était pas inférieure au fil de cuivre pour un signal téléphonique, est considérée comme un tournant dans l'histoire des lignes à fibre optique.

La communication optique présente de nombreux avantages par rapport à la communication électrique. Premièrement, la large bande passante due aux fréquences de transmission très élevées permet de transmettre des informations à des vitesses de plusieurs Tbit/s. Deuxièmement, la faible atténuation du signal permet de construire des autoroutes allant jusqu'à 100 kilomètres ou plus sans stations relais. Par exemple, le Transatlantic Optical Backbone a été conçu sans un seul répéteur. Troisièmement, contrairement aux autres systèmes de câble, les lignes à fibre optique résistent à toute interférence externe pouvant être induite par les émetteurs radio voisins, d'autres lignes de transmission et même les conditions météorologiques. L'un des avantages les plus importants est la sécurité des informations. Il est impossible de se connecter à la ligne à fibre optique et d'intercepter les informations - la ligne sera endommagée, ce qui est facile à détecter. Parce que La fibre optique est un diélectrique, le risque d'incendie provoqué par une telle ligne est complètement éliminé, ce qui est important dans les entreprises présentant un risque d'incendie élevé. Et bien entendu, la durée de vie des lignes à fibre optique est de 25 ans ou plus.

L'émetteur (générateur de signaux d'information) de ces lignes est le plus souvent actuellement constitué de lasers, y compris ceux réalisés à l'aide de technologies intégrées. Les récepteurs sont des diodes de photodétection. Ces dispositifs constituent le principal inconvénient des lignes à fibre optique : le coût des éléments actifs. Le deuxième inconvénient important des lignes optiques est le coût élevé de maintenance. Lorsque les fibres optiques sont cassées, les coûts de restauration sont beaucoup plus élevés que lors d'une rupture de lignes de cuivre ou d'autres lignes. Dans le même temps, les ruptures ne sont pas autorisées sur les lignes principales (les points d'épissage introduisent une atténuation importante), de sorte que de grandes sections doivent être remplacées par de nouvelles fibres. Il est recommandé de réparer les lignes de communication à fibre optique uniquement sur de courtes distances, au sein d'un quartier ou d'une petite ville.

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Communication par fibre optique- les communications construites sur la base de câbles à fibres optiques. L'abréviation FOCL (fiber-optic communication line) est également largement utilisée. Il est utilisé dans divers domaines de l’activité humaine, allant des systèmes informatiques aux structures de communication sur de longues distances. Il s’agit aujourd’hui de la méthode la plus populaire et la plus efficace pour fournir des services de télécommunications.

Une fibre optique est constituée d'un conducteur de lumière central (âme) - une fibre de verre, entourée d'une autre couche de verre - une gaine qui a un indice de réfraction inférieur à celui de l'âme. En se propageant à travers le noyau, les rayons lumineux ne dépassent pas ses limites, se réfléchissant sur la couche recouvrant la coque. Dans la fibre optique, le faisceau lumineux est généralement généré par un laser à semi-conducteur ou à diode. En fonction de la répartition de l'indice de réfraction et du diamètre du noyau, la fibre optique est divisée en monomode et multimode.

Est-ce de la fibre optique Institut de recherche en communications (FOCL) - un système basé sur un câble à fibre optique, conçu pour transmettre des informations dans la plage optique (lumière). Conformément à GOST 26599-85, le terme FOCL a été remplacé par FOLP (ligne de transmission à fibre optique), mais dans la pratique quotidienne, le terme FOCL est toujours utilisé, nous nous y tiendrons donc dans cet article.

Les lignes de communication FOCL (si elles sont installées correctement) par rapport à tous les systèmes de câbles se distinguent par une très grande fiabilité, une excellente qualité de communication, une large bande passante, une longueur nettement plus grande sans amplification et une immunité presque à 100 % contre les interférences électromagnétiques. Le système est basé technologie de la fibre optique– la lumière est utilisée comme support d’information ; le type d’information transmise (analogique ou numérique) n’a pas d’importance. L'œuvre utilise principalement la lumière infrarouge, le support de transmission étant la fibre de verre.

Portée des lignes de communication à fibre optique

Le câble à fibre optique est utilisé depuis plus de 40 ans pour assurer les communications et le transfert d'informations, mais en raison de son coût élevé, il est devenu largement utilisé relativement récemment. Le développement de la technologie a permis de rendre la production plus économique et le coût du câble plus abordable, et ses caractéristiques techniques et avantages par rapport aux autres matériaux couvrent rapidement tous les coûts engagés.

Actuellement, lorsqu'une installation utilise à la fois un ensemble de systèmes à faible courant (réseau informatique, système de contrôle d'accès, vidéosurveillance, alarmes de sécurité et incendie, périmètre de sécurité, télévision, etc.), il est impossible de se passer de l'utilisation de la fibre. -lignes de communication optiques. Seule l'utilisation de câbles à fibres optiques permet d'utiliser tous ces systèmes simultanément, garantit un fonctionnement stable et correct et l'exécution de leurs fonctions.

FOCL est de plus en plus utilisé comme système fondamental dans le développement et l'installation, en particulier pour les bâtiments à plusieurs étages, les bâtiments à long terme et lors de la combinaison d'un groupe d'objets. Seuls les câbles à fibres optiques peuvent fournir le volume et la vitesse de transfert d'informations appropriés. Les trois sous-systèmes peuvent être mis en œuvre sur la base de la fibre optique : dans le sous-système des lignes réseau internes, les câbles optiques sont utilisés aussi souvent que les câbles à paires torsadées, et dans le sous-système des lignes réseau externes, ils jouent un rôle dominant. Il existe des câbles à fibres optiques pour les câbles externes (câbles extérieurs) et internes (câbles intérieurs), ainsi que des cordons de connexion pour les communications par câblage horizontal, équipant les postes de travail individuels et reliant les bâtiments.

Malgré son coût relativement élevé, l'utilisation de la fibre optique devient de plus en plus justifiée et de plus en plus utilisée.

Avantages lignes de communication à fibre optique (FOCL)) avant la transmission traditionnelle « métal » signifie :

• Large bande passante ;
• Atténuation du signal insignifiante, par exemple, pour un signal de 10 MHz elle sera de 1,5 dB/km contre 30 dB/km pour un câble coaxial RG6 ;
• La possibilité de « boucles de terre » est exclue, car la fibre optique est un diélectrique et crée une isolation électrique (galvanique) entre les extrémités émettrice et réceptrice de la ligne ;
• Haute fiabilité de l'environnement optique : les fibres optiques ne s'oxydent pas, ne sont pas mouillées et ne sont pas soumises à l'influence électromagnétique
• Ne provoque pas d'interférences dans les câbles adjacents ou dans d'autres câbles à fibres optiques, car le porteur du signal est léger et reste complètement à l'intérieur du câble à fibres optiques ;
• La fibre de verre est totalement insensible aux signaux externes et aux interférences électromagnétiques (EMI), quelle que soit l'alimentation électrique à proximité de laquelle le câble passe (110 V, 240 V, 10 000 V AC) ou très proche d'un émetteur mégawatt. Un coup de foudre à une distance de 1 cm du câble ne produira aucune interférence et n'affectera pas le fonctionnement du système ;
• Sécurité de l'information - les informations sont transmises via fibre optique « de point à point » et elles ne peuvent être écoutées ou modifiées qu'en interférant physiquement avec la ligne de transmission.
• Le câble à fibre optique est plus léger et plus petit - il est plus pratique et plus facile à installer qu'un câble électrique du même diamètre ;
• Il n'est pas possible de réaliser une dérivation de câble sans endommager la qualité du signal. Toute altération du système est immédiatement détectée à la réception de la ligne, ce qui est particulièrement important pour les systèmes de sécurité et de vidéosurveillance ;
• Sécurité incendie et explosion lors de modifications des paramètres physiques et chimiques

• Le coût du câble diminue chaque jour, sa qualité et ses capacités commencent à prévaloir sur les coûts de construction de lignes à fibre optique à faible courant

Il n’existe pas de solutions idéales et parfaites ; comme tout système, les lignes de communication par fibre optique ont leurs inconvénients :

• Fragilité de la fibre de verre - si le câble est fortement plié, les fibres peuvent se briser ou devenir troubles en raison de l'apparition de microfissures. Pour éliminer et minimiser ces risques, des structures de renforcement de câbles et des tresses sont utilisées. Lors de l'installation du câble, il est nécessaire de suivre les recommandations du fabricant (où est notamment normalisé le rayon de courbure minimum admissible) ;
• La complexité de la liaison en cas de rupture nécessite un outil particulier et les qualifications de l'interprète ;
• Technologie de fabrication complexe de la fibre elle-même et des composants de la liaison fibre optique ;
• Complexité de la conversion du signal (dans les équipements d'interface) ;
• Coût relativement élevé de l’équipement terminal optique. Cependant, l'équipement est cher dans l'absolu. Le rapport prix/bande passante des lignes à fibre optique est meilleur que celui des autres systèmes ;
• Haze de la fibre dû à l'exposition aux rayonnements (il existe cependant des fibres dopées à haute résistance aux rayonnements).

L'installation de systèmes de communication à fibre optique nécessite un niveau de qualification approprié de la part de l'entrepreneur, car la terminaison des câbles est réalisée avec des outils spéciaux, avec une précision et une compétence particulières, contrairement aux autres supports de transmission. Les réglages du routage et de la commutation des signaux nécessitent des qualifications et des compétences particulières, vous ne devez donc pas économiser d'argent dans ce domaine et avoir peur de payer trop cher pour les professionnels : l'élimination des perturbations du système et des conséquences d'une installation incorrecte des câbles coûtera plus cher.

Principe de fonctionnement du câble à fibre optique.

L'idée même de transmettre des informations à l'aide de la lumière, sans parler du principe physique de fonctionnement, n'est pas tout à fait claire pour la plupart des gens ordinaires. Nous n'approfondirons pas ce sujet, mais nous essaierons d'expliquer le mécanisme d'action de base de la fibre optique et de justifier des indicateurs de performance aussi élevés.

Le concept de fibre optique repose sur les lois fondamentales de la réflexion et de la réfraction de la lumière. Grâce à sa conception, la fibre de verre peut retenir les rayons lumineux à l'intérieur du guide de lumière et les empêcher de « traverser les murs » lors de la transmission d'un signal sur plusieurs kilomètres. De plus, ce n’est un secret pour personne que la vitesse de la lumière est plus élevée.

La fibre optique est basée sur l'effet de réfraction à l'angle d'incidence maximal, où se produit la réflexion totale. Ce phénomène se produit lorsqu'un rayon de lumière quitte un milieu dense et pénètre dans un milieu moins dense sous un certain angle. Par exemple, imaginons une surface d’eau absolument immobile. L'observateur regarde sous l'eau et change d'angle de vue. À un certain point, l'angle de vision devient tel que l'observateur ne pourra pas voir les objets situés au-dessus de la surface de l'eau. Cet angle est appelé angle de réflexion totale. Sous cet angle, l'observateur ne verra que des objets sous l'eau, il aura l'impression de se regarder dans un miroir.

L'âme interne d'un câble à fibre optique a un indice de réfraction plus élevé que la gaine et l'effet de réflexion totale se produit. Pour cette raison, un rayon de lumière traversant le noyau interne ne peut pas dépasser ses limites.

Il existe plusieurs types de câbles à fibres optiques :

• Avec un profil en escalier - l'option typique et la moins chère, la distribution de la lumière se fait par "étapes", tandis que l'impulsion d'entrée est déformée en raison des différentes longueurs des trajectoires des rayons lumineux
• Avec un profil « multimode » fluide – les rayons lumineux se propagent à des vitesses approximativement égales en « ondes », la longueur de leurs trajets est équilibrée, cela permet d'améliorer les caractéristiques de l'impulsion ;
• Fibre de verre monomode - l'option la plus chère, vous permet d'étirer les faisceaux directement, les caractéristiques de transmission des impulsions deviennent presque parfaites.

Le câble à fibre optique est encore plus cher que les autres matériaux, son installation et sa terminaison sont plus compliquées et nécessitent des exécutants qualifiés, mais l'avenir de la transmission de l'information réside sans aucun doute dans le développement de ces technologies et ce processus est irréversible.

La ligne fibre optique comprend des composants actifs et passifs. À l'extrémité émettrice du câble à fibre optique se trouve une LED ou une diode laser, leur rayonnement est modulé par le signal émetteur. Par rapport à la vidéosurveillance, il s'agira d'un signal vidéo ; pour la transmission de signaux numériques, la logique est conservée. Lors de la transmission, la diode infrarouge est modulée en luminosité et pulse en fonction des variations du signal. Pour recevoir et convertir un signal optique en signal électrique, un photodétecteur est généralement situé à l'extrémité de réception.

Les composants actifs comprennent des multiplexeurs, des régénérateurs, des amplificateurs, des lasers, des photodiodes et des modulateurs.

Multiplexeur– combine plusieurs signaux en un seul, de sorte qu'un seul câble à fibre optique peut être utilisé pour transmettre simultanément plusieurs signaux en temps réel. Ces dispositifs sont indispensables dans les systèmes avec un nombre de câbles insuffisant ou limité.

Il existe plusieurs types de multiplexeurs, ils diffèrent par leurs caractéristiques techniques, fonctions et applications :

• division spectrale (WDM) - les appareils les plus simples et les moins chers, transmettent des signaux optiques provenant d'une ou plusieurs sources fonctionnant à différentes longueurs d'onde via un seul câble ;
• modulation de fréquence et multiplexage de fréquence (FM-FDM) - des appareils assez insensibles au bruit et à la distorsion, avec de bonnes caractéristiques et des circuits de complexité moyenne, disposent de 4,8 et 16 canaux, optimaux pour la vidéosurveillance.
• Modulation d'amplitude avec bande latérale partiellement supprimée (AVSB-FDM) - avec une optoélectronique de haute qualité, ils permettent de transmettre jusqu'à 80 chaînes, optimales pour la télévision des abonnés, mais coûteuses pour la vidéosurveillance ;
• Modulation par impulsions et codes (PCM - FDM) - un appareil coûteux, entièrement numérique, utilisé pour la distribution de vidéo numérique et de vidéosurveillance ;

En pratique, des combinaisons de ces méthodes sont souvent utilisées. Un régénérateur est un dispositif qui restitue la forme d'une impulsion optique qui, se propageant le long de la fibre, subit une distorsion. Les régénérateurs peuvent être purement optiques ou électriques, qui convertissent un signal optique en signal électrique, le restaurent, puis le reconvertissent en signal optique.

Amplificateur- amplifie la puissance du signal jusqu'au niveau de tension requis, peut être optique et électrique, effectue la conversion du signal optique-électronique et électron-optique.

LED et Lasers- source de rayonnement optique cohérent monochrome (lumière pour câble). Pour les systèmes à modulation directe, il remplit simultanément les fonctions d'un modulateur qui convertit un signal électrique en signal optique.

Photodétecteur(Photodiode) - un appareil qui reçoit un signal à l'autre extrémité d'un câble à fibre optique et effectue une conversion optoélectronique du signal.

Modulateur- un dispositif qui module une onde optique transportant une information selon la loi d'un signal électrique. Dans la plupart des systèmes, cette fonction est assurée par un laser, mais dans les systèmes à modulation indirecte, des dispositifs distincts sont utilisés à cet effet.

Les composants passifs des lignes à fibre optique comprennent :

Câble de fibre optique – agit comme un moyen de transmission du signal. La gaine extérieure du câble peut être constituée de divers matériaux : chlorure de polyvinyle, polyéthylène, polypropylène, téflon et autres matériaux. Un câble optique peut avoir différents types d'armures et des couches de protection spécifiques (par exemple, de petites aiguilles en verre pour se protéger des rongeurs). De par sa conception, il peut s'agir de :

Couplage optique- un dispositif utilisé pour connecter deux ou plusieurs câbles optiques.

Croix optique- un dispositif destiné à terminer un câble optique et à y connecter un équipement actif.

Pointes– destinés à l'épissage permanent ou semi-permanent des fibres ;

Connecteurs– de rebrancher ou débrancher le câble ;

Coupleurs– des dispositifs qui répartissent la puissance optique de plusieurs fibres en une seule ;

Commutateurs– les appareils qui redistribuent les signaux optiques sous contrôle manuel ou électronique

Installation de lignes de communication à fibre optique, ses caractéristiques et sa procédure.

La fibre de verre est un matériau très résistant mais cassant, même si grâce à sa coque protectrice, elle peut être traitée presque comme s'il s'agissait d'un matériau électrique. Cependant, lors de l'installation du câble, vous devez respecter les exigences du fabricant concernant :

• « Allongement maximal » et « force de rupture maximale », exprimés en newtons (environ 1000 N ou 1 kN). Dans un câble optique, la majeure partie des contraintes est exercée sur la structure de résistance (plastique renforcé, acier, Kevlar ou une combinaison de ceux-ci). Chaque type de structure a ses propres caractéristiques et degrés de protection ; si la tension dépasse le niveau spécifié, la fibre optique peut être endommagée.
• « Rayon de courbure minimum » – rend les virages plus doux, évite les virages serrés.
• « Résistance mécanique », elle s'exprime en N/m (newtons/mètres) - protection du câble contre les sollicitations physiques (il peut être piétiné voire écrasé par des véhicules. Il faut être extrêmement prudent et surtout sécuriser les intersections et les connexions , la charge augmente considérablement en raison de la petite zone de contact.

Le câble optique est généralement fourni enroulé sur des tambours en bois avec une couche protectrice en plastique durable ou des bandes de bois sur la circonférence. Les couches extérieures du câble sont les plus vulnérables, c'est pourquoi lors de l'installation, il est nécessaire de garder à l'esprit le poids du tambour, de le protéger des chocs et des chutes et de prendre des mesures de sécurité pendant le stockage. Il est préférable de stocker les fûts horizontalement, mais s'ils se trouvent verticalement, leurs bords (bords) doivent se toucher.

Procédure et caractéristiques d'installation du câble à fibre optique :

1. Avant l'installation, il est nécessaire d'inspecter les tambours de câbles pour déceler tout dommage, bosse ou rayure. En cas de suspicion, il est préférable de mettre immédiatement le câble de côté pour un examen détaillé ultérieur ou un rejet. Les pièces courtes (moins de 2 km) peuvent être vérifiées pour la continuité de la fibre à l'aide de n'importe quelle lampe de poche. Le câble à fibre optique pour la transmission infrarouge transmet tout aussi bien la lumière ordinaire.
2. Ensuite, examinez l'itinéraire à la recherche de problèmes potentiels (coins pointus, chaînes de câbles obstruées, etc.), le cas échéant, modifiez l'itinéraire pour minimiser les risques.
3. Répartissez le câble le long du parcours de manière à ce que les points de connexion et les points de connexion des amplificateurs soient dans des endroits accessibles, mais protégés des facteurs défavorables. Il est important de conserver des réserves de câbles suffisantes lors des connexions futures. Les extrémités ouvertes des câbles doivent être protégées par des capuchons étanches. Les tuyaux sont utilisés pour minimiser les contraintes de flexion et les dommages causés par la circulation. Une partie du câble est laissée aux deux extrémités de la ligne de câble ; sa longueur dépend de la configuration prévue).
4. Lors de la pose d'un câble sous terre, celui-ci est en outre protégé contre les dommages aux points de charge locaux, tels que le contact avec des matériaux de remblai hétérogènes et les irrégularités de la tranchée. Pour ce faire, le câble dans la tranchée est posé sur une couche de sable de 50 à 150 cm et recouvert de la même couche de sable de 50 à 150 cm. Le fond de la tranchée doit être plat, sans saillies ; lors de l'enfouissement, les pierres qui peut endommager le câble doit être retiré. Il convient de noter que des dommages au câble peuvent survenir aussi bien immédiatement que pendant le fonctionnement (après le remblayage du câble), par exemple en raison d'une pression constante ; une pierre non retirée peut progressivement traverser le câble. Les travaux de diagnostic, de recherche et d'élimination des violations d'un câble déjà enterré coûteront bien plus cher que la précision et le respect des précautions lors de l'installation. La profondeur de la tranchée dépend du type de sol et de la charge superficielle attendue. Dans la roche dure, la profondeur sera de 30 cm, dans la roche tendre ou sous la route de 1 m. La profondeur recommandée est de 40 à 60 cm, avec une épaisseur de lit de sable de 10 à 30 cm.
5. La méthode la plus courante consiste à poser le câble dans une tranchée ou un bac directement à partir du tambour. Lors de l'installation de lignes très longues, le tambour est placé sur le véhicule, au fur et à mesure que la machine se déplace, le câble est posé à sa place, il n'y a pas besoin de se précipiter, le rythme et l'ordre de déroulement du tambour sont réglés manuellement.
6. Lors de la pose du câble dans un chemin de câbles, le plus important est de ne pas dépasser le rayon de courbure critique et la charge mécanique. Le câble doit être posé dans un seul plan, sans créer de points de charges concentrées, éviter les angles vifs, les pressions et les intersections avec d'autres câbles et itinéraires sur le parcours, et ne pas plier le câble.
7. Tirer un câble à fibre optique à travers des conduits est similaire à tirer un câble conventionnel, mais n'utilisez pas de force physique excessive et ne violez pas les spécifications du fabricant. Lorsque vous utilisez des pinces à agrafes, n'oubliez pas que la charge ne doit pas tomber sur la gaine extérieure du câble, mais sur la structure de puissance. Pour réduire les frottements, on peut utiliser du talc ou des granulés de polystyrène ; pour l'utilisation d'autres lubrifiants, consulter le fabricant.
8. Dans les cas où le câble possède déjà un joint d'extrémité, lors de l'installation du câble, vous devez faire particulièrement attention à ne pas endommager les connecteurs, les contaminer ou les soumettre à une charge excessive dans la zone de connexion.
9. Après l'installation, le câble dans le chemin est fixé avec des attaches en nylon ; il ne doit pas glisser ni s'affaisser. Si les caractéristiques de la surface ne permettent pas l'utilisation de fixations spéciales pour câbles, l'utilisation de serre-câbles est acceptable, mais avec une extrême prudence afin de ne pas endommager le câble. Il est recommandé d'utiliser des pinces avec une couche de protection en plastique ; une pince séparée doit être utilisée pour chaque câble et en aucun cas vous ne devez attacher plusieurs câbles ensemble. Il est préférable de laisser un peu de jeu entre les extrémités de la fixation du câble plutôt que de mettre le câble sous tension, sinon il réagira mal aux variations de température et aux vibrations.
10. Si la fibre optique est endommagée lors de l'installation, marquez la zone et laissez une réserve suffisante de câble pour un épissage ultérieur.

En principe, la pose d'un câble à fibre optique n'est pas très différente de l'installation d'un câble ordinaire. Si vous suivez toutes les recommandations que nous avons indiquées, il n'y aura aucun problème lors de l'installation et du fonctionnement et votre système fonctionnera longtemps, efficacement et de manière fiable.

Un exemple de solution typique pour la pose d'une ligne de fibre optique

La tâche est d'organiser un système de communication par fibre optique entre deux bâtiments distincts d'un bâtiment de production et d'un bâtiment administratif. La distance entre les bâtiments est de 500 m.

Devis pour l'installation d'un système de communication par fibre optique

Non.	Nom de l'équipement, des matériaux, des travaux	Unité de moi	Quantité	Prix ​​par pièce.	Montant, en roubles.
JE.	Équipements du système FOCL, comprenant :				25 783
1.1.	Mur optique croisé (SHKON) 8 ports	PC.	2	2600	5200
1.2.	Convertisseur de média 10/100-Base-T / 100Base-FX, Tx/Rx : 1310/1550 nm	PC.	2	2655	5310
1.3.	Couplage optique par passage	PC.	3	3420	10260
1.4.	Boîtier de commutation 600x400	PC.	2	2507	5013
II.	Chemins de câbles et matériaux du système de communication à fibre optique, notamment :				25 000
2.1.	Câble optique avec câble externe 6 kN, module central, 4 fibres, monomode G.652.	m.	200	41	8200
2.2.	Câble optique avec câble support interne, module central, 4 fibres, monomode G.652.	m.	300	36	10800
2.3.	Autres consommables (connecteurs, vis, chevilles, ruban isolant, fixations, etc.)	ensemble	1	6000	6000
III.	COÛT TOTAL DES ÉQUIPEMENTS ET MATÉRIAUX (élément I+élément II)				50 783
IV.	Frais de transport et d'approvisionnement, 10% *point III				5078
V.	Travaux d'installation et de commutation des équipements, comprenant :				111 160
5.1.	Installation de banderoles	unités	4	8000	32000
5.2.	Câblage	m.	500	75	37500
5.3.	Pose et soudage de connecteurs	unités	32	880	28160
5.4.	Installation d'équipements de commutation	unités	9	1500	13500
VI.	TOTAL ESTIMÉ (rubrique III+rubrique IV+rubrique V)				167 021

Explications et commentaires :

1. La longueur totale du parcours est de 500 m, comprenant :
   • de la clôture au bâtiment de production et au bâtiment administratif est de 100 m chacun (total 200 m) ;
   • le long de la clôture entre les bâtiments 300 m.
2. La pose des câbles s'effectue de manière ouverte, comprenant :
   • des bâtiments jusqu'à la clôture (200 m) par voie aérienne (transport) en utilisant des matériaux spécialisés pour la pose de lignes à fibres optiques ;
   • entre les bâtiments (300 m) le long d'une clôture en dalles en béton armé, le câble est fixé au milieu de la clôture à l'aide de clips métalliques.
3. Pour organiser les lignes de communication à fibre optique, un câble blindé spécialisé autoportant (câble intégré) est utilisé.