Transceivers CWDM : Distance et budget de puissance

Introduction

La technologie CWDM (Multiplexage en longueur d’onde grossier) permet aux utilisateurs de multiplexer/démultiplexer 18 longueurs d’onde différentes sur une seule paire de fibres optiques.

En théorie, cette technologie permet d’établir des liaisons jusqu’à 160 km sans amplification du signal. En pratique, la distance est calculée en fonction de nombreux facteurs comme expliqué dans cet article.

Skylane Optics possède un large portefeuille de transceivers CWDM allant du Fast Ethernet au 25x Gigabit Ethernet. Pour simplifier, nous avons catégorisé les canaux CWDM selon le tableau ci-dessous tiré de la recommandation ITU-T G.694.2.

• Les canaux de 27 (1271 nm) à 45 (1451 nm) sont considérés comme des « canaux inférieurs » chez Skylane Optics®.
• Les canaux de 47 (1471 nm) à 61 (1611 nm) sont considérés comme des « canaux supérieurs » chez Skylane Optics®.
• Les canaux 35 (1351 nm) et 37 (1371 nm) sont classés sous « pic d’absorption de l’eau » en raison de l’atténuation très élevée sur les fibres traditionnelles. Sur les fibres optiques à faible pic d’absorption de l’eau, les canaux 35 et 37 peuvent être utilisés sans problème.

Comment calculer la distance de votre transceiver CWDM

Plusieurs facteurs sont utilisés pour calculer la distance que vous pouvez atteindre :

Budget de puissance : Il fait référence à la quantité de perte qu’une liaison de données peut tolérer tout en maintenant un fonctionnement correct. En d’autres termes, il définit la quantité de puissance optique disponible pour la transmission réussie d’un signal sur la fibre optique. Le budget de puissance est la différence entre la puissance de sortie minimum (pire cas) de l’émetteur et la sensibilité du récepteur.

Marge de liaison : Aussi appelée marge de budget de puissance, elle inclut généralement le vieillissement de la fibre, le vieillissement des composants de l’émetteur et du récepteur, les dispositifs supplémentaires, les torsions et courbures accidentelles de la fibre, les épissures supplémentaires, etc. La marge est nécessaire pour compenser la dégradation de la liaison, qui se situe dans une plage de 3 à 10 dB.

Perte d’insertion du coupleur MUX/DEMUX : Il s’agit de la perte moyenne du signal lorsqu’il passe par un multiplexeur puis par un démultiplexeur avant d’atteindre l’autre extrémité de la liaison.

Perte d’insertion du connecteur : Il s’agit de la perte d’une paire de connecteurs accouplés. La perte sera différente pour chaque connecteur. Par exemple, les connecteurs multimodes auront généralement des pertes de 0,2 à 0,5 dB tandis que les connecteurs monomodes auront des pertes de 0,1 à 0,2 dB.

Pénalité de dispersion : C’est l’augmentation de la puissance reçue pour éliminer l’effet de certaines distorsions indésirables dans la fibre optique. Cette valeur est fournie par le fabricant.

Perte de la fibre : La perte de la fibre impacte grandement la performance globale du système, qui est exprimée en dB par kilomètre. La perte totale de la fibre est calculée en fonction de la distance multipliée par le facteur de perte (fourni par le fabricant).

En fonction de tous ces facteurs, nous calculerons la distance pour le Skylane P/N SPC47070100D.

Informations du fabricant :

Distance maximale : 70 km sans aucune perte de signal
Puissance Tx minimale : 0 dBm
Sensibilité Rx maximale : -23 dBm
Budget de puissance : 23 dB
Pénalité de dispersion : 5 dB

Données moyennes :

Perte d’insertion du coupleur MUX/DEMUX : 5 dB
Perte d’insertion du connecteur : 1 dB
Marge de liaison : 1-3 dB
Disponible pour l’atténuation de la fibre : 12 dB
Atténuation de la fibre à 1550 nm : 25 dB/km
Longueur de fibre calculée : ~50 km

Cela signifie qu’avec une distance maximale théorique de 70 km et en tenant compte de toutes les pertes sur le signal, vous ne pouvez atteindre qu’environ 50 km.

Pour les canaux bas autour de 1310 nm, l’atténuation de la fibre est encore plus importante (0,4 dB/km) et vous ne pouvez atteindre que de 35 à 40 km.

Distance par rapport au Budget de Puissance

En se basant sur les informations ci-dessus, nous pouvons définir pour les canaux supérieurs (1471 nm à 1611 nm) une distance typique (meilleur scénario) par budget de puissance et les résumer dans un tableau.

Source:

 http://www.fiber-optic-transceiver-module.com/fiber-link-power-budget-calculation.html