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Dm noel full Problème Fibre Optique à Saut d ? indice Le guidage de la lumière peut être assuré par des ?bres optiques Une ?bre optique est constituée d ? un cylindre de verre ?? ou de plastique ?? appelé c ?ur entouré d ? une gaine transparente d ? indic

Problème Fibre Optique à Saut d ? indice Le guidage de la lumière peut être assuré par des ?bres optiques Une ?bre optique est constituée d ? un cylindre de verre ?? ou de plastique ?? appelé c ?ur entouré d ? une gaine transparente d ? indice de réfraction plus faible La gaine contribue non seulement aux propriétés mécaniques de la ?bre mais évite aussi les fuites de lumière vers l ? extérieur Actuellement le diamètre du c ?ur d ? une ?bre va de à ?m et le diamètre de la gaine peut aller jusqu ? à ?m A Fibre à Saut d ? Indice Une ?bre est constituée d ? un c ?ur cylindrique de rayon a et d ? indice n entouré d ? une gaine de rayon extérieur de rayon b et d ? indice n n Les faces d ? entrée et de sortie sont perpendiculaires à l ? axe de révolution Oz commun au c ?ur et à la gaine La ?bre est plongée dans l ? air d ? indice de réfraction n Un rayon lumineux arrive en un point I de l ? axe Oz sur la face d ? entrée de la ?bre avec un angle d ? incidence On note r l ? angle de réfraction en I I ri coeur ab Oz gaine A Montrer que le rayon lumineux est guidé dans le c ?ur c'est ? à ? dire qu ? il n ? en sort pas si l ? angle i est supérieur à une valeur critique iC que l ? on exprimera en fonction de n et n A Calculer iC pour n silice et n silicone A Exprimer sin i en fonction de et de n A En déduire que le rayon incident reste con ?né dans la ?bre si sin n ?? n A Soit m l ? angle d ? incidence maximale qui permette la propagation guidée de la lumière dans la ?bre On appelle ouverture numérique ON de la ?bre la quantité sin m Calculer m et ON pour les mêmes indices qu ? à la question A A Quelles sont les valeurs de m en degrés et ON pour une ?bre à base d ? arséniure de gallium pour lequel n et n Commenter A L ? atténuation de la lumière dans les ?bres optiques est due à l ? absorption et à la di ?usion de la lumière par le matériau constitutif du c ?ur et par ses impuretés Fe Cu HO ? Elle se mesure en décibels par kilomètre AdB km l km ? log ? ? o? et désignent les ux lumineux dans des plans de front successifs distants de l On parvient couramment à réaliser des ?bres dans lesquelles le ux lumineux après un parcours de km représente du ux incident Calculer l ? atténuation de telles ?bres CB Transmission par ?bre optique à saut d ? indice Lorsqu ? on émet une impulsion lumineuse extrêmement