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Transmission par fibre optique Comprendre la fibre optique Wavetel
Transmission par fibre optique
Qu'est ce que la fibre optique?
Principe d'une fibre optique
Structure de la fibre optique
Mode de fabrication
Les différentes fibres optiques présentes sur le marché
I/Qu'est ce que la fibre optique? la fibre optique c'est quoi?
La fibre optique est actuellement une technique incontournable des nouvelles technologies. Elle a permis la révolution du domaine des télécommunications avec les réseaux de haut débit mais aussi dans le domaine de l'imagerie et plus particulièrement dans l'imagerie médicale.
C'est dans la première moitié du 20ème siècle que la fibre optique commence à être exploitée. Mais il faudra attendre le rayon infra rouge pour que celle-ci fasse son apparition dans les télécommunications.
Les avantages d'une fibre optique sont nombreux. Tout d'abord la fibre optique permet de transmettre des informations avec un débit élevé. L'atténuation est faible et permet donc un transport sur de longues distances. Mais son avantage le plus représentatif reste son immunité aux perturbations électromagnétiques. Enfin, la fibre optique permet une liaison discrète et inviolable.
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II/ Principe de la fibre optiquePrincipe de la fibre optique
La fibre optique fonctionne sur le principe de réflexion et de réfraction de la lumière. C'est un principe simple qui repose sur le changement d'indice des deux milieux.
A partir d'une certaine différence d'indice, le rayon est totalement réfléchi et n'est plus du tout réfracté. On appelle l'angle limite de réfraction l'angle critique.
Dans la fibre optique, la lumière est ainsi confinée dans la cœur de la fibre optique par la gaine qui possède un indice inférieur à celui du cœur.
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III/Structure d'une fibre optiqueStructure d'une fibre optique
La fibre optique est un cylindre de verre qui possède des caractéristiques qui guident la lumière en son cœur.
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IV/ Fabrication d'une fibre optiqueFabrication d'une fibre optique
La fibre optique provient d'une barre de silicium : SiO2. Cette barre est ensuite étirée jusqu'à donner 150 km pour une préforme de verre de 1 m et d'un diamètre de 10 cm.
La préforme de verre et de silicium utilisée demande beaucoup d'usinage. Une méthode connue se réalise grâce à des dépôts chimiques. La gaine est tout d'abord complétée par un dépôt d'une nouvelle couche de silice à l'intérieur du tube en y injectant du Chlorure de silicium et de l'oxygène. Cela forme une couche de silice, la plus lisse possible, car elle sera au contact du cœur. La fine poudre blanche sur les parois est chauffée à l'aide d'une torche afin d'obtenir du verre transparent. L'indice de réfraction obtenu est alors de 1,45.
Le cœur de la fibre est réalisée de la même façon. Pour avoir un indice de réfraction plus élevé que celui de la gaine on ajoute un dopant (chlorure de germanium). On obtient un verre avec un indice de réfraction de 1,46.
Le revêtement ou couche de protection permet de protéger mécaniquement la fibre optique
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V/ Les différentes fibres optiques présentes sur le marché
Les fibres multimodes ont un diamètre de la gaine interne élevé (de 50 à 85 microns). Les rayons qui pénètrent sont donc réfléchis tout au long de la fibre optique. On distingue les fibres à gradians d'indices (débit 1Gb/s) et à saut d'indice (50Mb/s). Les fibres à gradians d'indices passent, entre la gaine et le cœur, progressivement vers un indice plus élevé ce qui donne une trajectoire incurvée au rayon. A l'inverse, la fibre à saut d'indice passe directement d'un indice à un autre. La trajectoire du rayon est donc en triangle.
Dans les fibres monomodes, le diamètre du cœur est plus faible (9 microns) pour une gaine extérieure de 125 microns. La lumière se propage sans réflexion. Il n'y a aucune dispersion nodale. Les fibres monomodes sont plus précises avec moins de perte mais il faut leur envoyer un unique rayon d'où l'utilisation du rayon infrarouge.
