Ce que vous devez savoir sur les câbles à fibre optique OM4

Dans le monde des communications de données, les câbles à fibre optique OM4 sont devenus un élément clé des applications réseau à haut débit. Ces câbles sont conçus pour répondre au besoin toujours croissant de bande passante et de taux de transfert de données plus rapides ; par conséquent, ils offrent des performances et une efficacité améliorées. Cet article fournit une analyse approfondie des câbles à fibre optique OM4 en discutant de leurs principales caractéristiques, utilisations et avancées techniques qui les distinguent des versions antérieures. Que vous travailliez en tant qu'ingénieur réseau ou expert informatique ou que vous soyez simplement curieux des avancées technologiques en matière de fibre optique, ce manuel a été conçu pour vous fournir des informations complètes sur les câbles OM4 et leur place dans les solutions de réseau contemporaines.

Qu'est-ce que la fibre OM4 ?

Comprendre la fibre multimode OM4

La fibre multimode OM4 est une fibre optique conçue pour transmettre des données à des vitesses élevées, en particulier avec des équipements laser tels que les lasers à émission de surface à cavité verticale (VCSEL). Ce qui distingue l'OM4 des autres fibres, c'est son diamètre de cœur, qui mesure 50 microns de diamètre, et le fait qu'elle peut gérer des bandes passantes plus importantes sur de plus longues distances que ses prédécesseurs, comme l'OM3. Avec OM4, vous pouvez transmettre des données à 10 Gbit/s jusqu'à 550 m ou même obtenir 40 Gbit/s et des liaisons 100 Gbit/s prises en charge jusqu'à 150 m. Cela le rend donc parfait pour une utilisation dans les environnements informatiques hautes performances et les centres de données où un fonctionnement rapide est indispensable en plus de la fiabilité. De plus, cette fibre a une meilleure bande passante modale d'environ 4700 XNUMX MHz·km, ce qui garantit une faible distorsion du signal et une transmission sans erreur des signaux sur de longues distances.

En quoi OM4 diffère de la fibre OM3

À de nombreux égards techniques importants, les fibres optiques OM4 constituent un pas en avant par rapport aux fibres optiques OM3. Pour la transmission de données, les deux types de fibres ont le même diamètre de cœur, soit 50 microns, et utilisent des VCSEL. Il existe cependant des différences majeures entre eux en termes de bande passante et de distance pouvant être couverte.

Paramètres techniques comparatifs:

• Bande passante modale effective (EMB):
• OM3 : 2000 XNUMX MHz·km
• OM4 : 4700 XNUMX MHz·km
• Transmission de données:
• 10 Gbit/s :
• • OM3 : jusqu'à 300 mètres
  • OM4 : jusqu'à 550 mètres
  • 40 Gbit/s et 100 Gbit/s :
  • OM3 : jusqu'à 100 mètres
  • OM4 : jusqu'à 150 mètres
  La fibre OM4 est meilleure que la fibre OM3 pour les réseaux haut débit modernes car elle a un EMB plus élevé. En effet, un EMB plus élevé entraîne une dispersion modale plus faible, ce qui permet de maintenir l'intégrité du signal sur de plus longues distances. Par conséquent, les dorsales des centres de données ainsi que toute autre application nécessitant une bande passante élevée et fiable sur des plages étendues bénéficieraient grandement de l’utilisation de la fibre OM4 au lieu de la fibre OM3.

Que signifie OM4 ?

Le multimode optique 4 (OM4) est une catégorie de câbles à fibres optiques qui relèvent du multimode. Ces normes peuvent transmettre des quantités de données plus importantes sur des périodes plus longues que les versions précédentes. Ici, « OM » signifie fibre optique destinée à plusieurs modes de transmission de la lumière à la fois, tandis que le chiffre 4 représente son rang parmi les autres types de cette série, tels que OM1, OM2 et OM3. La raison pour laquelle il a été conçu est qu'il y a un besoin toujours croissant de réseaux plus rapides avec des bandes passantes plus grandes où les ordinateurs sont interconnectés à courte distance, comme les centres de données utilisés dans des environnements informatiques hautes performances, afin d'atteindre des vitesses plus élevées lors du transfert de données entre eux. ; par conséquent, la fibre OM4 a été créée en fonction de ces exigences. Ce qui distingue chaque génération de la suivante, ce sont des capacités de distance améliorées ainsi que des bandes passantes modales accrues, ce qui améliore considérablement ses performances sur de plus longues distances.

Comment la fibre OM4 est-elle utilisée ?

Applications de la fibre multimode OM4

Dans les environnements de transmission de données à haut débit, où la bande passante et la distance sont toutes deux importantes, la fibre multimode OM4 est couramment utilisée. Voici quelques-unes de ses principales utilisations :

• Centres de données: Dans les dorsales des centres de données qui connectent les serveurs, les systèmes de stockage et les équipements réseau, la fibre OM4 est largement déployée. Avec des taux EMB élevés sur de longues distances qui permettent un mouvement rapide des paquets d'informations garantissant un fonctionnement efficace au sein des centres de données.
• Calcul haute performance (HPC) : Les fibres OM4 ont des bandes passantes modales très larges, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans des environnements de calcul haute performance où des liaisons de communication fortes et à faible latence sont nécessaires.
• Réseaux d'entreprise : Pour connecter différentes succursales ou divisions au sein de grandes entreprises afin de permettre un flux de communication fluide sur de vastes campus ou parcs de bureaux ; ceci est réalisé grâce à l'utilisation de fibres OM4.
• Télécommunications: Il prend en charge diverses infrastructures de base dans les télécommunications, permettant ainsi de transférer rapidement de grandes quantités d'informations sur de longues distances nécessaires à des services tels que la connectivité Internet, la vidéoconférence, entre autres, fournis via les nuages.

Avantages d'OM4 dans les réseaux 100G

Il existe un certain nombre de raisons clés pour lesquelles les déploiements de réseaux 100G devraient utiliser des câbles à fibre optique OM4 :

• Assistance à plus longue distance : Cent gigabits par seconde peuvent être transmis sur 150 mètres avec la fibre OM4, ce qui est supérieur à la limite de 100 mètres des fibres OM3.
• Bande passante modale plus élevée : À 4700 4 MHz·km, OMXNUMX dispose de plus de deux fois la bande passante modale de son prédécesseur. Cela réduit considérablement la distorsion causée par le chevauchement des signaux et permet de transmettre des données sans erreur sur de plus longues distances.
• Rentabilité: L'utilisation de fibres OM4 peut éliminer le besoin de répéteurs de signal ou d'amplificateurs requis par d'autres types de systèmes de câblage. Cela peut permettre d'économiser de l'argent et de simplifier l'architecture du réseau.
• Vérification future : Les caractéristiques améliorées de l'OM4 permettront aux réseaux basés sur celui-ci de répondre facilement aux exigences de vitesse plus élevées à l'avenir sans avoir à remplacer de grandes quantités d'infrastructures de câbles.

Déploiement de la fibre OM4 dans les centres de données

Pour garantir que la fibre OM4 fonctionne au mieux dans les centres de données, certains aspects techniques doivent être pris en compte.

• Panneaux de brassage et connecteurs : Les connecteurs MPO/MTP utilisés doivent toujours être de haute qualité afin de minimiser la perte de signal et garantir des connexions solides.
• Gestion des câbles: Des pratiques de câblage structurées doivent être mises en œuvre afin de maintenir les chemins de fibres bien organisés et efficaces, ce qui réduit le risque de dommages physiques et empêche les interférences de signal de se produire.
• Tests et certification : Utilisez des réflectomètres optiques dans le domaine temporel (OTDR) ou tout autre outil nécessaire pour tester minutieusement les liaisons fibre optique afin de certifier qu'elles répondent aux normes de performance une fois l'installation terminée.
• Considérations environnementales: Les centres de données ont besoin de contrôles environnementaux appropriés, tels que des systèmes de régulation de la température capables de maintenir des niveaux constants dans les différentes zones où ces installations peuvent être situées ; des systèmes de contrôle de l'humidité sont également nécessaires afin que l'humidité ne détruise pas les câbles à fibres optiques, ce qui pourrait entraîner une perte ou une corruption des signaux entre les appareils connectés entre eux via ces fils.

Le respect de ces procédures permet aux centres de données d'exploiter pleinement les avantages de la fibre OM4 pour prendre en charge les réseaux à grande vitesse et à grande capacité requis par les besoins informatiques actuels.

Quels sont les avantages de la fibre OM4 ?

Capacités de bande passante élevées et portée étendue

La fibre OM4 est idéale pour la bande passante car elle peut atteindre des vitesses Ethernet de 10 Gb/s, 40 Gb/s et 100 Gb/s sur de longues distances. Pour être plus précis, la fibre OM4 permet de transmettre un Ethernet 10 Gb/s sur une distance de 550 mètres, tandis qu'un Ethernet 40 Gb/s et 100 Gb/s peut atteindre jusqu'à 150 mètres. Grâce à ces capacités de portée étendue, les grands centres de données et les architectures de réseaux longue distance sont les mieux adaptés à l'utilisation d'OM4.

Économies de coûts

Les performances améliorées de la fibre OM4 pourraient entraîner d’importantes économies :

• Équipement moins actif : Cela peut transmettre des données sur de plus longues distances, ce qui nécessite moins de répéteurs et d'amplificateurs, ce qui permet d'économiser de l'argent sur les dépenses d'investissement et d'exploitation.
• Conception de réseau plus simple : Avec moins de composants actifs, l'architecture du réseau devient plus simple, ce qui peut également réduire les coûts d'installation et de maintenance.

Justification des paramètres techniques

• Diamètre du noyau : 50 micromètres est le diamètre du noyau de la fibre OM4, ce qui permet des communications optiques rapides.
• Bande passante modale : à 850 nm, la fibre OM4 dispose d'une bande passante modale effective de 4700 XNUMX MHz*km qui lui permet de prendre en charge des transferts de données étendus.
• Perte d'insertion : en maintenant une perte d'insertion typique inférieure à 3.5 dB/km à 850 nm, la fibre OM4 garantit une transmission efficace des signaux.

Afin d'obtenir une transmission de données à haut débit et des solutions réseau rentables, les centres de données doivent utiliser la fibre OM4 avec ces spécifications.

Comment installer et entretenir la fibre OM4 ?

Meilleures pratiques d'installation

Pour garantir les meilleures performances et la plus longue durée de vie de la fibre multimode OM4, gardez ces éléments à l'esprit lors de l'installation :

• Entretien des connecteurs : Les connecteurs de haute qualité doivent toujours être utilisés et bien nettoyés avant d'être installés afin de minimiser les pertes de connexion.
• Rayon de courbure: Le rayon de courbure minimum de la fibre (qui est généralement 20 fois le diamètre extérieur du câble) ne doit pas être violé. Cela signifie que pour un câble OM4, vous devez avoir un rayon minimum d'environ 30 mm.
• Manipulation des câbles : Lors de l'installation, ne tirez pas et ne forcez pas trop sur aucune partie de celui-ci ; il doit également y avoir un équipement approprié pour manipuler les câbles afin de protéger leurs parties fragiles comme les épissures et les fibres, qui peuvent facilement être endommagées si elles ne sont pas manipulées correctement.
• Conditions environnementales: Assurez-vous que les conditions de température et d'humidité sont respectées pendant ce processus, car le non-respect peut entraîner une détérioration, voire la destruction des installations de fibre optique en raison de conditions météorologiques défavorables telles qu'une chaleur ou une humidité élevée.
• Documentation et tests : Après avoir établi de nouvelles connexions, elles doivent être documentées, suivies d'un examen complet via des OTDR qui leur envoient une impulsion optique puis mesurent la manière dont la lumière est réfléchie.

Entretien

Nettoyer la fibre OM4 signifie que vous devez la nettoyer, l’examiner et la tester régulièrement pour vous assurer que ses performances restent élevées.

• Nettoyage fréquent : Il est important d'utiliser souvent des outils de nettoyage approuvés afin d'éviter toute perte de signal lors du nettoyage des connecteurs et des coupleurs.
• Révision : Vous devez inspecter visuellement les connexions et les connecteurs à l’aide d’un fibroscope
• Tests périodiques : effectuez une surveillance de routine des niveaux d'atténuation avec des appareils tels que l'ensemble de test de perte optique (OLTS) et l'OTDR, qui permettent d'identifier les problèmes potentiels dès leurs premiers stades.

Dépannage

Un dépannage efficace nécessite de reconnaître et de résoudre les problèmes pouvant affecter les performances de la fibre.

1. Identification des événements à pertes élevées : utilisez l'OTDR pour rechercher des événements entraînant des pertes élevées, tels que des courbures, des épissures ou des ruptures.
2. Problèmes de qualité du signal : en cas de problème de qualité du signal, recherchez les connecteurs sales ou endommagés et nettoyez-les ou remplacez-les si nécessaire.
3. Inspection des connecteurs et des épissures : Inspectez tous les connecteurs et les épissures pour déceler les défauts, puis réparez-les ou remplacez-les si nécessaire.

Justification des paramètres techniques

Pour garantir que les meilleures performances soient obtenues et qu'un dépannage efficace puisse être effectué, il est important de connaître et de respecter les paramètres techniques :

1. Diamètre central : celui-ci doit être maintenu à 50 micromètres afin d'améliorer des communications plus rapides.
2. Bande passante modale : le système doit fonctionner sur une bande passante modale de 4700 850 MHz*km à XNUMX nm afin de permettre des débits de données élevés sur de longues distances.
3. Perte d'insertion : Gardez une trace de la perte d'insertion qui ne doit pas dépasser 3.5 dB/km à 850 nm pour vérifier l'efficacité de la transmission du signal.

Voici quelques conseils d'installation, de maintenance et de dépannage pour prolonger la durée de vie et optimiser les réseaux de fibre multimode OM4 dans les centres de données.

Quels sont les différents types de câbles fibre OM4 ?

Câbles OM4 pour plénum ou colonne montante

Il est important de connaître la différence entre les câbles de type colonne montante et ceux de plénum lors du choix des câbles à fibre optique OM4 pour l'installation en raison de problèmes de sécurité et de conformité au code.

Câbles OM4 classés pour plénum

Les câbles conçus pour une utilisation en plénum sont conçus pour être installés dans les zones de plénum, ​​qui sont des espaces utilisés pour la circulation de l'air dans les systèmes de chauffage et de refroidissement. Ces types de câbles ont une gaine fabriquée à partir de matériaux tels que des composés à faible émission de fumée et ignifuges pour empêcher la propagation du feu et la toxicité. Voici les spécifications techniques :

• Revêtement ignifuge : Cela garantit qu'il répond aux exigences fixées par NFPA 262 ou UL 910.
• Faible émission de fumée : Il réduit la fumée dégagée lors de la combustion – ce qui est très important dans les conduits de ventilation.

Câbles OM4 évalués pour les colonnes montantes

Les câbles de colonne montante sont créés pour les puits de colonne montante verticaux qui relient plusieurs étages dans un bâtiment. Ces fils ont une conception ignifuge mais pas aussi stricte que les câbles de plénum. Les exigences techniques sont les suivantes :
 
Résistance verticale à la propagation de la flamme : répond à la norme UL 1666 et limite le feu à un seul étage.
 
Suppression modérée de la fumée : peut être utilisé dans les zones sans plénum des bâtiments.

Comprendre les différents connecteurs : LC, SC et MTP

Connecteurs LC

Les connecteurs à petit facteur de forme sont ce que sont les connecteurs LC (Lucent Connector). Cela en fait la solution idéale pour les connexions haute densité dans les centres de données actuels. Voici quelques points techniques importants à ce sujet :

Diamètre de la virole : Il mesure 1.25 mm de large, ce qui lui permet de s'aligner avec précision et d'avoir une faible perte d'insertion.
Perte d'insertion: < 0.3 dB par couple accouplé en moyenne ; cette fonctionnalité permet au signal d’être transmis efficacement.

Connecteurs SC

Dans les télécommunications, la conception push-pull a fait des connecteurs SC (Subscriber Connector) un standard. Certaines des principales caractéristiques techniques sont :

• Diamètre de la virole : 2.5 mm, ce qui permet des connexions solides et sécurisées
• Perte d'insertion : généralement inférieure à 0.25 dB par paire couplée, garantissant la fiabilité de la connectivité.

Connecteurs MTP

Les principales caractéristiques des connecteurs push-on de terminaison multifibre sont les suivantes :

• Nombre de fibres : ces connecteurs peuvent accueillir 12 ou 24 fibres dans un seul connecteur, ce qui les rend parfaits pour les connexions denses.
• Perte d'insertion : ce paramètre tombe généralement en dessous de 0.35 dB par paire couplée et permet la transmission de grandes quantités de données à des vitesses élevées.
• Perte de réflexion : plus de 60 dB pour le mode monomode (incliné), minimisant ainsi la réflexion du signal.

Justification

Qu'il soit nécessaire pour des liaisons rapides au réseau fédérateur ou pour économiser de l'espace physique dans des zones très fréquentées, les centres de données peuvent atteindre une efficacité maximale en suivant ces directives.

Conclusion

Pour que les centres de données fonctionnent efficacement et répondent aux exigences des différentes normes, il est important que les gens sachent ce qui différencie les câbles OM4 de type colonne montante de ceux classés plénum et se familiarisent également avec les différents types de connecteurs. Chaque câble ainsi que les connecteurs ont leurs propres avantages, il est donc nécessaire de les sélectionner en fonction des besoins d'installation particuliers et des spécifications techniques.

Sources de référence

1. Article en ligne – Network World
   
   • Résumé: Network World a produit un article très détaillé sur les fils à fibre optique OM4 avec leurs caractéristiques, performances et utilisations expliquées en profondeur. L'article souligne que les câbles OM4 présentent plus d'avantages que tout autre type, car ils sont capables de transporter plus de données sur des distances plus courtes et à des vitesses plus élevées. En plus de cela, l'auteur aborde certains aspects structurels de ces fibres, qui leur permettent de fonctionner efficacement au sein de réseaux à haut débit pour transmettre de grandes quantités d'informations entre appareils. Cela rend la publication de Network World fiable pour les experts informatiques qui ont besoin de ce type de connaissances dans leur domaine.
2. Site Web du fabricant – Corning Optical Communications
   
   • Résumé: Corning Optical Communications propose un guide complet des câbles à fibre optique OM4 sur son site Web. Le guide donne des informations détaillées sur les spécifications, les avantages et comment installer les câbles OM4. Le fait que Corning soit l'un des principaux fabricants de solutions de fibre optique garantit que cette ressource est correcte et utile pour quiconque souhaite déployer ou améliorer son réseau avec des fibres OM4.
3. Journal académique – IEEE Communications Magazine
   
   • Résumé: L'article du IEEE Communications Magazine porte sur les avancées techniques et les mesures de performances des câbles à fibre optique OM4. Cette revue scientifique fournit une analyse de l'efficacité des fibres OM4 pour répondre aux réseaux modernes à haut débit. Il parle de ce qui compose un câble om4, des tests qui ont été effectués dessus, et le compare également avec d'autres types de fibres, ce qui donne de bonnes informations basées sur des connaissances qui peuvent être utilisées par les professionnels ou toute personne entreprenant des recherches dans le domaine des télécommunications.

Foire Aux Questions (FAQ)

Q : À quoi fait référence le câble à fibre optique OM4 ?

R : Le câble à fibre optique OM4 fait référence à un type de fibre multimode qui a été optimisé pour pouvoir fonctionner à des débits de données plus élevés sur des distances plus longues, offrant ainsi plus de bande passante, généralement 40G et 100G utilisés dans les applications de réseau à haut débit dans les centres de données ainsi que dans les réseaux d'entreprise.

Q : En quoi la fibre OM4 est-elle différente des autres types de fibres ?

R : Les fibres OM4 sont conçues pour des performances supérieures à celles des fibres OM1, OM2 ou même OM3. Le principal avantage est la prise en charge de débits de données plus élevés sur des périodes prolongées ; par exemple, alors qu'un câble OM3 prend en charge 100G jusqu'à 100 mètres (m), une longueur équivalente de même spécification peut transmettre 100G sur une distance de 150 mètres.

Q : Quelles installations sont idéales pour utiliser des câbles OM4 ?

R : Les réseaux de données à haut débit au sein des réseaux de stockage (SAN), les dorsales de construction et d'autres applications qui exigent des performances à large bande passante rapides et fiables sont les meilleurs endroits où utiliser des câbles à fibre optique OM4.

Q : En quoi les classifications OFNR et OFNP diffèrent-elles les unes des autres en ce qui concerne leur application sur les câbles OM4 ?

R : Ces deux classifications indiquent dans quelle partie d'un bâtiment ils doivent être utilisés. OFNR signifie Optical Fiber Nonconductive Riser tandis qu'OFNP signifie Optical Fiber Nonconductive Plenum. Si vous avez des contremarches, choisissez OFNR, mais si vous avez des plénums, optez pour OFNP car ils ont des exigences de sécurité incendie plus strictes que leurs homologues.

Q : Que signifie « optimisé pour le laser » lorsqu'on parle de câbles OM4 ?

R : Lorsque nous disons ici optimisé pour le laser, cela signifie simplement que ces types particuliers de fils ont été conçus de telle sorte qu'ils fonctionnent mieux avec les lasers, en particulier ceux utilisés dans les dispositifs à émission de surface à cavité verticale à grande vitesse (VCSEL), ce qui entraîne des débits accrus ainsi que de meilleures performances globales du système.

Q : Les connecteurs MPO fonctionneront-ils avec les câbles à fibre optique OM4 ?

R : Oui, ce sera le cas. Dans les centres de données à haute capacité pour un démarrage rapide et une installation efficace, les connecteurs MPO permettent la connexion de nombreuses fibres, généralement 12 ou 24.

Q : Qu'est-ce qui différencie les câbles à fibre optique 100G OM4 ?

R : Ils peuvent couvrir jusqu'à 150 mètres tout en offrant des bandes passantes élevées. Ils sont donc conçus spécifiquement pour les applications Ethernet 100 gigabits, ce qui les différencie des autres.

Q : Les fibres monomodes prennent-elles en charge les câbles de raccordement à fibre optique OM4 ?

R : Non, ce n’est pas le cas. Les fibres monomodes sont conçues pour les communications longue distance et ont des niveaux de performances, des connecteurs et des spécifications de distance différents par rapport aux fibres multimodes telles que l'OM4, créées pour les communications à courte portée, comme au sein d'un réseau de bâtiment ou de campus.

Q : En quoi les fibres OM4 surpassent-elles les autres fibres multimodes ?

R : Une bande passante plus élevée du noyau, d'une largeur de 50 µm, combinée à une conception optimisée par laser, permet à ces types de fibres multimodes d'obtenir de meilleurs résultats que tout autre type.

Q : Quelles sont les utilisations typiques des cordons de brassage à fibre optique OM4 ?

R : Pour ceux qui ont besoin de vitesses de connexion rapides et fiables entre des appareils situés dans des zones différentes mais qui souhaitent néanmoins qu'ils soient connectés via des connexions filaires, cet appareil doit être utilisé sans faute.