Fibre monomode vs fibre multimode : quelle est la différence ?
12.10.20211 minutes de lecture
La fibre monomode et la fibre multimode répondent à des besoins réseau très différents : longue distance et évolutivité d'un côté, connexions courtes et coût maîtrisé de l'autre.
Avec l'augmentation constante des débits, le choix entre fibre monomode (SMF) et fibre multimode (MMF) devient stratégique pour les entreprises et les centres de données.
Cet article compare clairement les différences clés entre fibre monomode et multimode — structure, distance, bande passante, coût et la couleur de la fibre, afin de vous aider à faire le bon choix selon votre environnement réseau.
Aperçu des fibres monomodes et multimodes
Qu'est-ce que la fibre optique monomode ?
La fibre monomode ne laisse passer qu'un seul mode de lumière dans son cœur. Son faible diamètre permet la transmission de signaux sur de longues distances avec des pertes et des distorsions minimales. Ceci est rendu possible grâce à une diode laser qui émet un faisceau lumineux étroit et focalisé le long de la fibre. Le petit diamètre du cœur permet une bande passante et des débits de données plus élevés. Elle excelle en termes de vitesse, de distance de transmission et de fiabilité, et est largement utilisée dans les réseaux de télécommunications longue distance, les réseaux dorsaux d'Internet et l'interconnexion des bâtiments. De plus, elle est utilisée dans les déploiements de fibre jusqu'au domicile (FTTH), connectant les utilisateurs directement au réseau du fournisseur d'accès.
Qu'est-ce que la fibre optique multimode ?
La fibre multimode, grâce à son cœur de plus grand diamètre, peut transmettre simultanément plusieurs modes optiques. Ce type de fibre utilise des diodes électroluminescentes (DEL) ou des lasers comme source lumineuse. Du fait de son cœur plus large, la fibre multimode peut transmettre davantage de données que la fibre monomode, mais sa distance de transmission et sa bande passante sont plus faibles. C'est pourquoi elle est couramment utilisée dans les réseaux locaux (LAN), les centres de données, les applications à courte distance (quelques centaines de mètres), les systèmes de vidéosurveillance et l'éclairage par fibre optique. Elle est économique et offre des performances suffisantes pour la transmission de données à haut débit dans ces domaines d'application.
Quelles sont les différences entre les fibres optiques monomodes et multimodes ?
La différence entre les fibres monomodes et multimodes se résume principalement dans le diamètre, la longueur d'onde, la source lumineuse et la bande passante du cœur de la fibre.
Diamètre du cœur
Le diamètre du noyau de fibre monomode est beaucoup plus petit que celui de la fibre multimode. Le diamètre typique du noyau est de 9 µm même s'il y en a d'autres disponibles. Le diamètre du cœur de la fibre multimode est généralement de 50 µm et de 62,5 µm, ce qui lui permet d'avoir une capacité de «collection de lumière» supérieure et de simplifier les connexions. Le diamètre de la gaine des fibres monomodes et multimodes est de 125 µm.
Longueur d'onde et source lumineuse
À cause de la grande taille de cœur des fibres multimodes, certaines sources lumineuses à faible coût, telles que les diodes électroluminescentes et les lasers à cavité verticale fonctionnant à la longueur d'onde de 850 nm et 1310 nm, sont utilisées dans les câbles multimodes. Alors que la fibre monomode utilise souvent un laser ou des diodes laser pour produire de la lumière injectée dans le câble. La longueur d'onde de la fibre monomode couramment utilisée est 1310 nm et 1550 nm.
Bande passante
La largeur de la bande de fibre multimode est limitée par son mode d'éclairage et la bande passante maximale actuelle est de 28 000 MHz * km de fibre OM5. Alors que la bande passante monomode en fibre est théoriquement illimitée, elle permet de faire passer une lumière de mode à la fois.
Couleur du revêtement
Selon la définition de la norme TIA-598C, le câble monomode est revêtu d'une enveloppe extérieure jaune, et la fibre multimode d'une enveloppe orange ou aqua. Pour plus de détails sur le code couleur des câbles à fibre optique, cliquez ici.
Distance de transmission
On sait que la fibre monomode convient aux applications de longue distance, tandis que la fibre optique multimode est conçue pour les courtes distances.
Types de câble à fibre optique | Distance de la fibre optique | |||||||
Fast Ethernet 100BA SE-FX | 1Gb Ethernet 1000BASE-SX | 1Gb Ethernet 1000BA SE-LX | 10Gb Base SE-SR | 25Gb Base SR-S | 40Gb Base SR4 | 100Gb Base SR10 | ||
Fibre monomode | OS2 | 200m | 5,000m | 5,000m | 10km | / | / | / |
Fibre multimode | OM1 | 200m | 275m | 550m (câble de raccordement à conditionnement de mode requis) | / | / | / | / |
OM2 | 200m | 550m | / | / | / | / | ||
OM3 | 200m | 550m | 300m | 70m | 100m | 100m | ||
OM4 | 200m | 550m | 400m | 100m | 150m | 150m | ||
OM5 | 200m | 550m | 300m | 100m | 400m | 400m | ||
Le graphe montre que la distance de fibre monomode est beaucoup plus longue que celle des câbles de fibre multimode au débit de 1G à 10G, mais la fibre multimode OM3/OM4/OM5 prend en charge un débit de données plus élevé. La distance de la fibre optique multimode ayant une taille de cœur importante et prenant en charge plusieurs modes d'éclairage, est limitée par la dispersion du modèle. Alors que la fibre monomode ne l'est pas. C'est la différence essentielle entre eux.
Coût du câblage
Les coûts de câblage se reflètent principalement dans le coût des émetteurs-récepteurs optiques, les coûts du système et les coûts d'installation.
Prix de l'émetteur-récepteur optique
Comparé aux émetteurs-récepteurs monomodes, le prix des émetteurs-récepteurs multimodes est deux ou trois fois moins inférieur. Le tableau suivant prend comme exemple les émetteurs-récepteurs monomodes Cisco et les émetteurs-récepteurs multimodes compatibles FS.
Débit | Émetteur-récepteur | Description | Prix hors taxes |
1G | Cisco GLC-LH-SMD Compatible Module SFP 1000BASE-LX/LH 1310nm 10km DOM | 12 € | |
Cisco GLC-SX-MMD Compatible Module SFP 1000BASE-SX 850nm 550m DOM | 10,80 € | ||
10G | FS Cisco SFP-10G-LR Compatible Module SFP+ 10GBASE-LR 1310nm 10km DOM (Standard) | 32,40 € | |
FS Cisco SFP-10G-SR Compatible Module SFP+ 10GBASE-SR 850nm 300m DOM (Standard) | 24 € | ||
25G | Cisco SFP-25G-LR-S Compatible Module SFP28 25GBASE-LR 1310nm 10km DOM | 70,80 € | |
Cisco SFP-25G-SR-S Compatible Module SFP28 25GBASE-SR 850nm 100m DOM | 46,80 € | ||
4G | Cisco QSFP-40G-LR4 Compatible Module QSFP+ 40GBASE-LR4 et OTU3 1310nm 10km LC DOM | 358,80 € | |
Cisco QSFP-40G-SR4 Compatible Module QSFP+ 40GBASE-SR4 850nm 150m MTP/MPO DOM | 46,80 € | ||
100G | Cisco QSFP-100G-LR4-S Compatible Module QSFP28 100GBASE-LR4 1310nm 10km DOM | 478,80 € | |
Cisco QSFP-100G-SR4-S Compatible Module QSFP28 100GBASE-SR4 850nm 100m DOM | 118,80 € |
D'après le table, nous pouvons voir que la différence de prix augmente proportionnellement avec la vitesse.
Prix du système
Les fibres monomodes sont généralement adaptées à des applications de longue distance, ce qui nécessite des émetteurs-récepteurs à fibre optique dotés de lasers fonctionnant sur des longueurs d'ondes plus longues avec une taille de spot plus petite et une largeur spectrale généralement plus étroite. Ces caractéristiques de l'émetteur-récepteur, associées à un alignement plus précis et à des tolérances de connecteur plus étroites pour des diamètres de noyau plus faibles, entraînent des coûts d'émetteur-récepteur nettement supérieurs et des coûts d'interconnexion globalement plus élevés pour les interconnexions de fibre en mode unique.
Les méthodes de fabrication des émetteurs-récepteurs à base de VCSEL optimisés pour une utilisation avec des fibres multimodes sont plus faciles à fabriquer dans des dispositifs matriciels et coûtent moins cher que les émetteurs-récepteurs monomodes équivalents. Malgré l'utilisation de multi-voies et de réseaux multi-émetteurs-récepteurs, il existe des économies de coûts significatives par rapport à la technologie monomode utilisant un fonctionnement simple ou multicanal sur une connectivité simplex-duplex.
Coûts de l'installation
La fibre optique monomode est généralement moins coûteuse que la fibre multimode. Lors de la construction d'un réseau 1G destiné à évoluer vers 10G ou des débits supérieurs, le choix de la fibre monomode permet de réduire jusqu'à 50 % le coût du câblage. En revanche, les fibres multimodes OM3 ou OM4 entraînent une augmentation d'environ 35 % du coût des modules SFP.
Bien que les émetteurs-récepteurs monomodes soient plus chers à l'achat, les coûts de main-d'œuvre liés au remplacement ou à la mise à niveau des infrastructures multimodes sont nettement plus élevés, en particulier lors des transitions successives OM1 → OM2 → OM3 → OM4. Par ailleurs, le prix des modules monomodes 1G a fortement diminué ces dernières années, notamment pour les applications Ethernet et Fibre Channel.
Ainsi, pour des liaisons courtes à 10G avec un budget limité, la fibre multimode reste une option pertinente. Toutefois, à long terme, la fibre monomode offre un meilleur potentiel économique, d'autant plus que l'écart de coût entre les deux technologies continue de se réduire.
Foire aux Questions
Q : Si nous utilisons actuellement de la fibre multimode et souhaitons passer à une bande passante supérieure, serons-nous contraints de réinstaller de la fibre monomode en raison de problèmes de distance ou de normes ?
R : La fibre multimode se décline en plusieurs niveaux, tels que OM1/OM2/OM3/OM4/OM5. Les distances couvertes par ces différents niveaux à 10 G, 40 G et 100 G varient considérablement. Dans de nombreux cas, lors de mises à niveau, la fibre multimode d'origine (en particulier OM1/OM2) ne répond pas aux exigences de distance pour une bande passante plus élevée, ce qui oblige à remplacer la fibre multimode existante par de la fibre monomode. La fibre monomode présente une norme relativement simple et une capacité de distance importante. De nombreux professionnels du secteur ont constaté que « tant que le réseau principal est initialement déployé en fibre monomode, les mises à niveau ultérieures consistent essentiellement à remplacer les modules et les équipements, sans avoir à modifier les câbles à fibre optique », ce qui en fait un investissement plus judicieux à long terme.
Q : Le bâtiment ancien est déjà équipé de câbles à fibre optique multimodes. En cas d'extension ou de mise à niveau, faut-il conserver le multimode ou le remplacer entièrement par du monomode ?
R : Pour les liaisons multimodes existantes, de nombreuses organisations choisissent de les conserver tant qu'elles fonctionnent de manière stable avec le débit et la distance actuels, jusqu'à ce qu'un nouveau besoin en bande passante que le multimode ne peut satisfaire ou qu'un déploiement à grande échelle soit nécessaire. Elles les remplaceront alors simultanément par du monomode afin de préserver leurs investissements. Pour les nouvelles liaisons et les mises à niveau majeures, le monomode sera privilégié, avec des « limites » bien définies dans la conception : par exemple, toutes les liaisons entre bâtiments, dans les gaines techniques et sur le réseau principal seront unifiées en monomode, tandis que les anciennes liaisons multimodes au sein du centre de données seront conservées jusqu'à la fin du cycle de mise à niveau des équipements, évoluant ainsi progressivement vers une architecture principalement monomode.
Q : J'ai entendu dire que les câbles à fibre optique monomodes sont plus exigeants en matière d'épissure et de propreté. Cela entraînera-t-il un taux de défaillance plus élevé et des coûts de construction plus importants ?
R : Traditionnellement, les câbles à fibre optique multimodes sont considérés comme légèrement plus tolérants à la contamination de la face d'extrémité et aux erreurs d'alignement, tandis que les câbles monomodes ont une marge de tolérance plus étroite et des exigences plus strictes en matière d'épissure. C'est pourquoi certains installateurs privilégient le multimode. Cependant, avec la généralisation des câbles à fibre optique pré-terminés et du câblage modulaire préfabriqué en usine, les principales interventions sur site se limitent désormais à l'épissure des jarretières et aux simples raccordements. Les équipes de construction maîtrisent maintenant relativement bien les procédés monomodes. Dans les bâtiments et les centres de données classiques, la différence de difficulté de construction entre monomode et multimode n'est plus un facteur déterminant dans de nombreux projets.
Conclusion
La fibre multimode est idéale pour les connexions courtes et économiques, tandis que la fibre monomode offre une portée étendue et une meilleure évolutivité pour les infrastructures à long terme.
Vous hésitez encore entre la fibre monomode et la fibre multimode pour votre réseau ou votre centre de données ? Contactez-nous pour obtenir des conseils d'experts et répondre à vos besoins actuels et futurs.
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