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Etude d'une liaison de transmission par fibre optique et simulation d'un résonateur optique en anneau

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par Kafte Djogoo Kungwa
Initelematique - Ingenieur Industriel 2016
  

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Figure 1.1: Constitution d'une fibre optique

Le coeur: C'est dans cette zone, constituée de verre, que la lumière est guidée et se propage le long de la fibre.

La gaine: Couche de verre qui entoure le coeur. La composition du verre utilisé est différente de celle du coeur.

L'association de ces deux couches permet de confiner la lumière dans le coeur, par réflexion totale de la lumière à l'interface coeur-gaine.

La couche de protection: c'est un revêtement de protection mécanique généralement en PVC.

Ø Les deux types de fibre

La fibre multimode

La fibre monomode


Ø Perte du signal ou atténuation

La lumière, lorsqu'elle se propage le long de la fibre, s'atténue progressivement.

Cette atténuation s'exprime par une valeur en dB/km (décibel par kilomètre).

Cette atténuation dépend de la longueur d'onde, c'est-à-dire de la couleur (fréquence) de la lumière. En conséquence la longueur d'onde de la lumière utilisée pour transmettre un signal dans une fibre optique n'est pas choisie au hasard, elle correspond à un minimum d'atténuation.

La courbe d'atténuation a l'allure suivante: atténuation linéique (dB/km)

Les longueurs d'onde utilisées, et donc pour lesquelles des sources lumineuses ont été développées sont 850 nm (nanomètres) et 1300 nm en multimode, et 1310 nm et 1550 nm en monomode.

Exemple: Pour une utilisation à 850 nm, l'atténuation de lumière dans la fibre est de 3 dB au bout d'1 km de fibre (d'après le graphique).

Ø Bande passante

C'est une mesure de la capacité de transport de données d'une fibre optique.

Par exemple, une fibre peut avoir une bande passante de 400 MHz.km (méga-hertz kilomètre). Cela signifie qu'elle peut transporter 400MHz sur 1 km.

Une information (A, B ou C) se propage dans la fibre

Suivant n modes, ce qui la déforme, comme si elle se « Dédoublait » n fois (par exemple sur le schéma ci-dessus, le trajet suivant le mode 3 est plus long que celui suivant le mode 2, qui est lui-même plus long que le trajet Suivant le mode 1).

Si les informations arrivent trop rapprochées, elles risquent alors de se mélanger, et ne sont pas récupérables à la sortie de la fibre.

Il faut donc les espacer suffisamment, c'est- à- dire limiter le débit.

Une information (A, B, C) se propage dans la fibre suivant un seul mode, donc n'est déformée .on peut rapprocher beaucoup les informations c'est-à-dire obtenir un débit plus bien plus important

Cas Multimode

Cas Monomode


I.3. Avantages de la fibre optique

Les principaux avantages de la fibre optique sont les suivants:


· Faible atténuation: la fibre optique a une atténuation moins importante que les conducteurs électriques, ce qui permet de transmettre des informations sur de plus longues distances en nécessitant moins de répéteurs.


· Grande bande passante: la fibre optique permet d'atteindre des capacités de transport bien plus élevées que le cuivre. Les bandes passantes typiques sont de 200 à 600 MHz.km pour des fibres multimodes, et > 10 GHz.km pour des fibres monomodes, comparées à 10 à 25 MHz.km pour des câbles électriques usuels.


· Insensibilité aux perturbations électromagnétiques: les fibres optiques sont immunes aux parasites Électromagnétiques, et elles mêmes n'émettent aucune radiation.


· Liaison non détectable: les câbles à fibre optique étant dans la plupart des cas totalement diélectriques, ils sont transparents vis- à- vis de tous types de détecteurs.


· Isolation électrique: les fibres optiques permettent d'effectuer des transmissions entre points de potentiels électriques différents, et au voisinage d'installations à haute tension.


· Taille et poids réduits: pour faire passer une quantité d'informations équivalente, le volume et la masse de câble à fibre optique à utiliser sont bien moindres qu'en câble électrique.

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