Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

LA FIBRE OPTIQUE LA FIBRE OPTIQUE 1. Constitution physique de la fibre La fibre

LA FIBRE OPTIQUE LA FIBRE OPTIQUE 1. Constitution physique de la fibre La fibre optique utilisée pour les télécommunications est composée de deux types ,voir densité, de verre de silice différent et d'un revêtement protecteur permettant la réflexion de la lumière emprisonnée (voir figure 1). Cette fibre est également protégé par divers autres moyens mécaniques qui divergent selon les types d'application et selon l'environnement dans lequel elle est utilisée. Constitution d'une fibre optique multimode 2. Propagation de la lumière Lorsqu'un faisceau lumineux heurte obliquement la surface qui sépare deux milieux plus ou moins transparents, il se divise en deux : une partie est réfléchie tandis que l'autre est réfractée, c'est à dire transmise dans le second milieu en changeant de direction. L'indice de réfraction (voir animation site Walter Fendt) est une grandeur caractéristique des propriétés optiques d'un matériau. Il est obtenu en divisant la vitesse de la lumière dans le vide (Cv=299 792 Km/s) par la vitesse de cette même onde dans le matériau. Plus l'indice est grand, et plus la lumière est lente. Ainsi, dans l'air, la vitesse de la lumière est à peu près égale à Cv ; dans l'eau, elle est égale à 75% de Cv; dans le verre, elle est égale à environ 55% ou 60% de Cv selon le type de verre. C'est ce principe qui est utilisé pour guider la lumière dans la fibre. La fibre optique comprend ainsi deux milieux : le coeur, dans lequel l'énergie lumineuse se trouve confinée, grâce à un second milieu, la gaine, dont l'indice de réfraction est plus faible. 3. Les 2 modes de transmission du signal optique Généralement utilisé pour de courte distance (réseaux LAN et MAN), il y a deux principaux type de fibre multimode: à saut d'indice (débit <50Mb/s) et à gradient d'indice(débit <1Gb/s) . Les fibres multimodes ont un diamètre de coeur important (de 50 à 85 microns). Un rayon lumineux pénétrant dans le coeur de la fibre, à l'une de ses extrémités, se propage longitudinalement jusqu'à l'autre extrémité grâce aux réflexions totales qu'il subit à l'interface entre le verre de coeur et le verre de gaine . Généralement utilisée pour les grandes distances, les fibres monomodes ont un diamètre de coeur (10 microns), faible par rapport au diamètre de la gaine (125 microns) et proche de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde de la lumière injectée. L'onde se propage alors sans réflexion et il n'y a pas de dispersion nodale. Le petit diamètre du coeur des fibres monomodes nécessite une grande puissance d'émission qui est délivrée par des diodes-laser. Propagation de la lumière dans les trois types de fibres Comparaision des performances des 3 types de fibres L'atténuation est constante quelle que soit la fréquence Seule la dispersion lumineuse limite la largeur de la bande passante. 4. Connectique Conversion de signaux électriques en signaux optiques au moyen d'un transceiver Ethernet Le transceiver optique a pour fonction de convertir des impulsions électriques en signaux optiques véhiculés au coeur de la fibre. A l'intérieur des deux transceivers partenaires, les signaux électriques seront traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode. On utilise une fibre pour chaque direction de la transmission. Les émetteurs utilisés sont de trois types: - Les LED Light Emitting Diode qui fonctionnent dans l'infrarouge (850nm). C'est ce qui est utilisé pour le standard Ethernet FOIRL. - Les diodes à infrarouge qui émettent dans l'invisible à 1300nm - Les lasers, utilisés pour la fibre monomode, dont la longueur d'onde est 1310 nm ou 1550nm Il existe nombre de connecteurs pour la fibre optique. Les plus répandus sont les connecteurs ST et SC . Pour les réseaux FDDI, on utilise les connecteurs doubles MIC . Il faut encore citer les connecteurs SMA (à visser) et les connecteurs FCPC utilisés pour la fibre monomode. Connecteur SC Connecteur ST Connecteur FDDI ou MIC Il y a plusieurs manières pour coupler de la fibre optique: - Le couplage mécanique de deux connecteurs mis bout à bout au moyen d'une pièce de précision. Le dessin ci-dessous montre l'union de deux connecteurs ST, mais il existe des coupleurs ST/SC ou ST/MIC. - Le raccordement par Splice mécanique qui est utilisé pour les réparations à la suite de rupture ou pour raccorder une fibre et un connecteur déja équipé de quelques centimètres de fibre que l'on peut acquérir dans le commerce(Pig tail). Trois exemples de connexions en fibre optique 5. Mesures – certification du support de transmission Qu'est-ce qu'un OTDR (optical time domain reflectometer)... 6. Applications – performances Les applications sont nombreuses et les plus connues concernent : - les télécommunications, pour la réalisation des réseaux haut débit des opérateurs en technologie WDM, SDH, ATM. - l'audiovisuel, pour la réalisation des réseaux câblés de télévision en association avec le câble coaxial utilisé pour le raccordement de l'abonné Exemple d'application industrielle : Alcatel a établi en laboratoire un nouveau record du monde en transportant une capacité de 5 Tbit/s (125 canaux DWDM à 40 Gbit/s) sur une distance de 1 500 kilomètres de sa fibre optique TeraLight(TM) Ultra. Cette démonstration a été réalisée en utilisant des amplificateurs hybrides Erbium/Raman à deux étages, des systèmes DWDM 40 Gbit/s, la technologie FEC (Forward Error Correction ou code correcteur d'erreur) et la fibre optique TeraLight(TM) Ultra spécifiquement optimisée pour la transmission haut débit sur de très longues distances. La performance ainsi réalisée permet de transporter simultanément, sur une seule fibre optique, 80 millions d'appels téléphoniques ou plus de 500 000 connexions Internet ADSL. Des liaisons sans répéteur peuvent comporter jusqu'à 48 paires de fibres, l'ensemble acheminant plus de 15 Tb/s sur une distance de 200 Km. A l'opposé, il existe des fibres optiques en plastique, à bas coût et à faibles performances, utilisées en milieu local pertubé, par exemple, pour réaliser les circuits de commande-contrôle dans un avion ou dans un métro. Pour d'autres informations techniques sur les télécommunications : SDH, WDM, TCP/IP et autres technologies filaires (ADSL, PLC) et radio (GPRS, EDGE, UMTS, BLR, WAP) consulter le site de NAXOS, filiale opérateur de Telcité. Un peu de théorie La fibre optique utilisée pour les télécommunications est composée de deux types ,voir densité, de verre de silice différent et d'un revêtement protecteur permettant la réflexion de la lumière emprisonnée (voir figure 1). Cette fibre est également protégé par divers autres moyens mécaniques qui divergent selon les types d'application et selon l'environnement dans lequel elle est utilisée. • Il y a principalement deux types de fibre optique: monomode et multimode (gradient d'indice et saut d'indice). / Monomode: Fibre généralement utilisé pour de grande distance et pour des applications demandant une grande largeur de bande. On retrouve des fibres monomodes à dispersion décalée et à dispersion non-décalée. Le coeur de cette fibre est généralement de 8 à 10 µ +/- 2 µ. On retrouve ces fibres dans des réseaux MAN et WAN. L'atténuation en dB/km de ce type de fibres est moins importantes que les fibres multimodes. En règle générale, les épissures et les essais effectués sur ces fibres demandent plus d'attention de la part des techniciens fusionneurs. Multimode: Fibre généralement utilisé pour de courte distance (réseaux LAN et MAN), cette fibre est très répandue. Il y a deux principaux type de fibre multimode: à saut d'indice et à gradient d'indice. Les fibres à gradient d'indice 50µ/125µ sont généralement utilisées en Europe, tandis que celle à 62,5µ/125µ sont utilisé en Amérique du nord. • La réflectométrie... • Qu'est-ce qu'un OTDR (optical time domain reflectometer)... • À quoi consiste cet essai... • Qu'est-ce qu'une réflexion de Fresnel... • Qu'est-ce qu'un atténuation... • Qu'est-ce qu'un gain... • Quelle sont les unités de mesure pour l'atténuation... • Que retrouve-ton sur un écran d'OTDR... • Qu'est-ce qu'un echo... • Tableau de fenêtre d'opération selon type de fibre... • etc, etc, etc..... Technologie de pointe : La fibre optique Sommaire de la page : Voyage au coeur de la fibre Câbles à fibres optiques Les applications de la fibre optique Pose de la fibre Mesure de la fibre Voyage au coeur de la fibre Lorsqu'un faisceau lumineux heurte obliquement la surface qui sépare deux milieux plus ou moins transparents, il se divise en deux : une partie est réfléchie tandis que l'autre est réfractée, c'est à dire transmise dans le second milieu en changeant de direction. L'indice de réfraction (voir animation site Walter Fendt) est une grandeur caractéristique des propriétés optiques d'un matériau. Il est obtenu en divisant la vitesse de la lumière dans le vide (Cv=299 792 Km/s) par la vitesse de cette même onde dans le matériau. Plus l'indice est grand, et plus la lumière est lente. Ainsi, dans l'air, la vitesse de la lumière est à peu près égale à Cv ; dans l'eau, elle est égale à 75% de Cv; dans le verre, elle est égale à environ 55% ou 60% de Cv selon le type de verre. C'est ce principe qui est utilisé pour guider la lumière dans la fibre. La fibre optique comprend ainsi deux milieux : uploads/Management/ fibre-optique 4 .pdf