Comprendre les fibres optiques et leurs spécificités

Les produits à fibres optiques sont définis par de nombreux paramètres qui varient selon chaque application et conception de système au sein de ces applications.

Si vous utilisez les fibres optiques de Coractive, ou si vous envisagez notre offre de solutions, il est important de comprendre la nomenclature des spécifications de nos fibres standards pour choisir le bon produit pour votre application.

Cet article se veut un guide pour vous permettre de mieux comprendre notre nomenclature de fibres standards lorsque vous parcourez notre catalogue et vous aider à mieux saisir les spécifications courantes pour les différents types de fibres

Paramètres standards d’une fibre optique

Les paramètres les plus fondamentaux qui définissent une fibre optique sont les diamètres du cœur et de la gaine. En effet, ils définissent les dimensions physiques réelles de la fibre, éléments critiques lors de leur assemblage dans des câbles ou de leur placement dans des dispositifs optiques. Dans l’industrie des télécommunications, les paramètres de la fibre optique sont normalisés pour assurer une fiabilité à long terme et permettre leur déploiement dans les réseaux mondiaux. Dans les applications plus industrielles, les dimensions de la fibre peuvent donner une idée générale de la gestion de la puissance de l’application attendue, car plus de puissance nécessite impérativement une fibre plus grosse pour réduire sa densité thermique.

Pour donner une idée des dimensions typiques des fibres optiques, les fibres les plus couramment utilisées dans les systèmes de télécommunication ont un diamètre de cœur inférieur à 10 microns et un diamètre de gaine de 125 microns, avec une couche de revêtement de protection externe d’environ 250 microns. À titre de comparaison, un cheveu peut atteindre 100 microns !

Dans le domaine des fibres optiques de spécialité, comme celles que nous fabriquons chez Coractive, vous devez savoir qu’il y a deux autres paramètres primordiaux pour classer les différents types de fibres optiques : premièrement, le nombre de gaines optiques peut varier et définira si la lumière ne peut être guidée que dans le cœur ou si la couche de gaine a également des propriétés de guidage. Deuxièmement, pour les applications de laser à fibre et d’amplificateur, le cœur des fibres sera dopé avec des composés chimiques de terres rares pour donner aux fibres des spectres d’absorption et d’émission spéciale qui peuvent être exploitées pour générer une amplification de la lumière à différentes longueurs d’onde. Les fibres avec ce type de dopants de terres rares sont appelées « fibres actives » ou « fibres de gain », contrairement aux « fibres passives » qui désignent des fibres ayant un matériau de cœur qui optimise le guidage.

Fibre simple gaine

Fibre double gaine

Chez Coractive, nous proposons une fibre optique active avec les dopants suivants :

Ytterbium : utilisé pour les lasers à fibre et les amplificateurs avec une gamme de longueurs d’onde de 1 µm. Généralement requis pour les fibres à double gaine où des diodes laser multimodes de 915 nm ou 976 nm sont combinées et injectées dans la gaine pour pomper le laser ou l’amplificateur.
Erbium : utilisé pour fabriquer des lasers à fibre et des amplificateurs dans une gamme de longueurs d’onde à 1,5 µm. Son utilisation est principalement pour les fibres simple gaine employées pour les applications pompées dans le cœur, autour de 980 nm, 1450 nm ou 1530 nm.
Erbium/Ytterbium : utilisé pour construire des lasers à fibre et des amplificateurs, également dans une gamme de longueurs d’onde de 1,5 µm, mais surtout employé, contrairement à la fibre dopée Erbium, pour de la fibre double gaine, parfaite pour des applications de pompées par la gaine. Le spectre d’absorption permet de pomper la lumière laser ou amplifiée avec des sources généralement autour de 915 nm, 940 nm ou 976 nm.

Spécifications supplémentaires pour certains produits

Deux fibres peuvent sembler similaires, mais présenter des comportements très différents dans une application réelle en raison de différences dans les paramètres sous-jacents qui ne sont pas toujours explicites lorsque l’on regarde les fiches techniques. Voici quelques exemples de ces paramètres :

Forme de la gaine : ronde ou octogonale. Une forme octogonale est principalement utilisée pour la fibre active afin d’améliorer l’absorption de la pompe.

Pertes de fond du cœur et de la gaine : la composition du verre, les dopants et leur pureté peuvent influencer des niveaux indésirables de pertes supplémentaires à des longueurs d’onde précises.
Dispersion : la vitesse de la lumière dans une fibre peut varier en fonction de la longueur d’onde. Si ce phénomène est utile pour certaines applications, il peut être nuisible pour d’autres.
Spectres complets d’absorption/d’émission : les niveaux d’absorption sont généralement précisés à des longueurs d’onde spécifiques, mais le spectre complet d’absorption et d’émission peut avoir un impact sur le comportement d’un système laser ou d’amplificateur.
MFD et longueur d’onde de coupure : le mode de propagation fondamental de la lumière peut avoir un diamètre de champ de mode spécifique pour certaines fibres, et, donc, avoir une longueur d’onde de coupure spécifique à partir de laquelle le comportement est monomode.
Chimie des matériaux de verre : la composition de la matrice de verre, matériau hôte de la fibre et de ses différents dopants, peut avoir un impact sur les performances de la fibre et sur d’autres propriétés optiques comme le spectre d’absorption.

Codes des options sur les produits Coractive

Nos codes produits vous donneront un aperçu des informations critiques concernant les paramètres des fibres optiques. Les codes des produits de fibre optique Coractive suivent une nomenclature simple avec des composants standards et optionnels, et suivent la structure présentée dans le tableau ci-dessous. Nous vous expliquons également la signification des abréviations typiques utilisées dans la description de chaque partie du code produit.

En vert : toujours présent

En gris : spécifications optionnelles

Par exemple, le code produit DCF-EY-10/128H désigne une fibre active dopée Erbium-Ytterbium à double gaine avec un diamètre de cœur de 10 µm et un diamètre de gaine de 128 µm, avec un niveau d’absorption élevé.

Un code de fibre plus précis serait DCF-YB-20/128P-08-FA-G2, ce qui signifie une fibre à double gaine dopée à l’ytterbium avec un diamètre de noyau de 20 μm, un diamètre de gaine de 128 μm, un piédestal et une ouverture numérique du noyau de 0,08 ainsi qu’un profil d’absorption plat, et elle est de 2e génération.

Jetez un œil sur notre portefeuille de produits sur notre site Web et voyez si vous pouvez trouver toutes les nomenclatures des fibres! Si vous n’êtes pas certains d’une spécification ou si vous avez besoin d’informations plus détaillées sur les paramètres, n’hésitez pas à nous contacter. Nos experts vous aideront à trouver la bonne fibre pour vos besoins précis !