Avec le développement rapide de l'intelligence artificielle (IA), la demande en capacité de traitement et de communication des données a atteint des niveaux sans précédent. Dans des domaines tels que l'analyse des mégadonnées, l'apprentissage profond et le cloud computing, les systèmes de communication exigent des débits et une bande passante toujours plus élevés. La fibre monomode (SMF) traditionnelle est soumise à la limite non linéaire de Shannon, et sa capacité de transmission finit par atteindre ses limites. La technologie de transmission par multiplexage spatial (SDM), représentée par la fibre multicœur (MCF), est largement utilisée dans les réseaux de transmission cohérents longue distance et les réseaux d'accès optiques courte portée, améliorant considérablement la capacité de transmission globale du réseau.
Les fibres optiques multicœurs s'affranchissent des limitations des fibres monomodes traditionnelles en intégrant plusieurs cœurs de fibres indépendants dans une seule fibre, augmentant ainsi considérablement la capacité de transmission. Une fibre multicœur typique peut contenir de quatre à huit cœurs de fibres monomodes répartis uniformément dans une gaine protectrice d'environ 125 µm de diamètre, améliorant significativement la bande passante globale sans augmenter le diamètre extérieur. Elle constitue ainsi une solution idéale pour répondre à la croissance exponentielle des besoins en communication liés à l'intelligence artificielle.
L'utilisation des fibres optiques multicœurs implique la résolution de plusieurs problèmes, notamment la connexion des fibres multicœurs et leur interconnexion avec les fibres optiques traditionnelles. Il est nécessaire de développer des composants périphériques tels que des connecteurs pour fibres multicœurs, des dispositifs de dérivation pour la conversion MCF-SCF, et de garantir leur compatibilité et leur universalité avec les technologies existantes et commercialisées.
Dispositif d'entrée/sortie de fibre multicœur
Comment connecter des fibres optiques multicœurs à des fibres optiques monocœurs classiques ? Les dispositifs de couplage multicœur (FIFO) sont essentiels pour un couplage efficace entre les fibres multicœurs et les fibres monomodes standard. Plusieurs technologies permettent actuellement de réaliser ces dispositifs : la technologie des fibres coniques fusionnées, la méthode des faisceaux de fibres, la technologie des guides d’ondes 3D et la technologie de l’optique spatiale. Chacune de ces méthodes présente des avantages spécifiques et convient à différents cas d’application.
Connecteur à fibre optique multicœur MCF
Le problème de la connexion entre les fibres optiques multicœurs et monocœurs a été résolu, mais la connexion entre fibres optiques multicœurs reste à résoudre. Actuellement, les fibres optiques multicœurs sont principalement connectées par fusion, mais cette méthode présente certaines limitations, telles qu'une mise en œuvre complexe et une maintenance ultérieure difficile. À l'heure actuelle, il n'existe pas de norme unifiée pour la production de fibres optiques multicœurs. Chaque fabricant produit des fibres optiques multicœurs avec des configurations, des diamètres et des espacements de cœurs différents, ce qui complexifie la fusion entre fibres optiques multicœurs.
Module hybride à fibres multicœurs (MCF) (appliqué au système d'amplificateur optique EDFA)
Dans les systèmes de transmission optique à multiplexage spatial (SDM), la clé d'une transmission à haut débit, à grande capacité et sur de longues distances réside dans la compensation des pertes de transmission des signaux dans les fibres optiques. Les amplificateurs optiques constituent des composants essentiels de ce processus. Leurs performances, déterminantes pour l'application pratique de la technologie SDM, conditionnent directement la viabilité du système dans son ensemble. Parmi eux, l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium multicœur (MC-EFA) est devenu un composant clé indispensable des systèmes de transmission SDM.
Un système EDFA typique est principalement composé d'éléments de base tels qu'une fibre dopée à l'erbium (EDF), une source de lumière de pompage, un coupleur, un isolateur et un filtre optique. Dans les systèmes MC-EFA, afin d'obtenir une conversion efficace entre fibre multicœur (MCF) et fibre monocœur (SCF), on utilise généralement des dispositifs FIFO (Fan in/Fan out). La future solution EDFA pour fibres multicœurs devrait intégrer directement la fonction de conversion MCF-SCF dans les composants optiques associés (tels que les multiplexeurs WDM 980/1550 et les filtres d'égalisation de gain GFF), simplifiant ainsi l'architecture du système et améliorant ses performances globales.
Avec le développement continu de la technologie SDM, les composants hybrides MCF offriront des solutions d'amplification plus efficaces et à faibles pertes pour les futurs systèmes de communication optique à haute capacité.
Dans ce contexte, HYC a développé des connecteurs fibre optique MCF spécialement conçus pour les connexions fibre optique multicœurs, avec trois types d'interface : LC, FC et MC. Les connecteurs MCF multicœurs de type LC et FC ont été partiellement modifiés et conçus à partir des connecteurs LC/FC traditionnels, optimisant ainsi le positionnement et la rétention, améliorant le processus de couplage par meulage, garantissant des variations minimales de pertes d'insertion après de multiples couplages et remplaçant directement les coûteux procédés de fusion pour une utilisation simplifiée. Par ailleurs, Yiyuantong a également conçu un connecteur MC dédié, plus compact que les connecteurs d'interface traditionnels et adapté aux espaces plus denses.
Date de publication : 5 juin 2025