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Fibres optiques 1 FIBRES OPTIQUES B AMANA et J -L LEMAIRE CI ?? INTRODUCTION A THEORIE Nous allons présenter ici les notions de base ainsi que les relations nécessaires à la réalisation du TP Fibres Optiques ? Le concept de communications optiques remonte

FIBRES OPTIQUES B AMANA et J -L LEMAIRE CI ?? INTRODUCTION A THEORIE Nous allons présenter ici les notions de base ainsi que les relations nécessaires à la réalisation du TP Fibres Optiques ? Le concept de communications optiques remonte loin dans l'histoire L'envoi de messages par la lumière est certainement aussi vieux que les signaux de feu ou de fumée et a continué dans notre ère moderne si on tient compte de l'utilisation de lampes dans les communications entre bateaux en mer Cependant ces méthodes de transmission dépendent de l'état de l'atmosphère comme milieu de transmission Un guide d'onde fabriqué à partir d'un matériau non conducteur qui transmet la lumière diélectrique tel que le verre ou le plastique pourrait être un milieu de transmission idéal parce qu'il n'est pas sujet aux variations atmosphériques Les recherches entreprises dans ce sens aboutissent aux ?bres optiques actuelles avec des pertes de puissance de lumière relativement faibles sur de longues distances Nous sommes aujourd ? hui dans une période ou le développement des réseaux Internet est en pleine croissance et le moyen le plus rapide pour transmettre une information est bien sûr la lumière La transmission sans perturbation d ? une information d ? un point A à un point B s ? e ?ectue à l ? aide d ? un guide de lumière ?bre optique La ?bre optique est au photon ce que le c? ble coaxial est à l ? électron Les ?bres optiques sont également utilisées en spectroscopie et en photométrie Les impératifs ne sont plus alors les mêmes qu'en communication utilisation à longueur d'onde unique en général puisqu'elles doivent transmettre la bande spectrale la plus large possible et présenter une grande homogénéité du matériau sur tout le diamètre Dans les deux cas l'ouverture optique de la ?bre joue un rôle important La ?bre optique est un guide d ? onde cylindrique composé d ? aux moins deux milieux de réfraction di ?érents Nous distinguerons deux grands types de ?bres les ?bres multimodes à saut ou à gradient d ? indice et les ?bres monomodes Les ?bres multimodes sont des ?bres utilisées pour des applications bas de gamme ? courte distance tandis que les ?bres monomodes sont surtout utilisées pour des applications télécoms et donc sur de longues distances La ?gure nous montre les di ?érents types de ?bre CFigure ?? Di ?érents types de ?bre optique Figure ?? Exemple de deux types de pro ?l d ? indice II ?? RAPPELS SUR LA REFRACTION Considérons deux milieux d ? indice di ?érents n ? ? k ? ? n u k X ? ? n cos i k Z ? ? n sin i Avec ? longueur d ? onde dans le vide et u vecteur unitaire pris suivant la direction d ? incidence Après réfraction sur la surface plane l ? onde se propage dans le milieu n selon l ? angle d ? émergence i avec un vecteur d ? onde k ? ? n u