Etude sur l'impact de la transmission optique dans un réseau multiservices "cas de rnis"

CHAPITRE II : LA TRANSMISSION OPTIQUE

II.1 Introduction

Pour guider des signaux porteurs d'informations d'un émetteur à un récepteur, la technique des télécommunications utilise essentiellement deux moyens à savoir :

§ Soit un support matériel entre l'émetteur et le récepteur ;

§ Soit une transmission par ondes radioélectriques.

Il est ce pendant à noter que, parmi les supports matériels, le mieux adapté pour des trafics importants à haut débit est la fibre optique ; c'est pourquoi, ce chapitre est consacré au traitement minutieux de ce moyen de transmission, question de bien appréhender son succès.

II.2 Définition

La transmission optique fait son étude sur la propagation de la lumière en lieu et place de la propagation des ondes radioélectriques et exige un support de transmission spécial dit "Fibre optique".

La fibre optique est un guide diélectrique, filiforme, translucide permettant la transmission de la lumière. Elle est fabriquée avec le matériau en verre de quartz ou en silice extrêmement pur avec adjonction de bore, de phosphore ou de germanium.

Les fibres sont placées dans un tube de protection puis réunies en un câble à plusieurs fibres armées d'acier pour supporter l'attraction ; elles ont un diamètre de coeur de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de micromètre.^6(*)

Fig.II.1 : Fibre optique

II.3 Principe d'une transmission optique

Le principe de la transmission optique a été développé dans les années 1970 dans les laboratoires de l'entreprise américaine Corning Glass Woeks (actuelle Corning Incorporated).

L'information à transmettre est transportée par des ondes lumineuses guidées par la fibre suivant le principe de réflexion qui se produit au niveau de la frontière entre le coeur et la gaine. La figure ci-dessous illustre le chemin emprunté par un rayon lumineux le long de la fibre.

Fig. II.2 : Parcours d'un rayon lumineux le long de la fibre optique

Un système de transmission optique possède trois composants essentiels :

§ Une source de lumière (l'émetteur optique) appelée transducteur électro-optique ;

§ Un support de transmission guidant la lumière et

§ Un détecteur de lumière (le récepteur optique) appelé transducteur optoélectrique.

Récepteur

Optique

Ex Op

Emetteur

Optique

Rx Op

Signal

Signal É. restitué

Fig. II.3 : principe d'une transmission optique

Par convention, une impulsion de lumière indique un bit à 1 et l'absence de lumière à 0. Le média de transmission est une fibre en verre ultrafine, la fibre optique.

Lorsque le détecteur reçoit de la lumière, il génère une impulsion électrique. En reliant à une fibre optique une source de lumière d'un coté et un détecteur de l'autre, on obtient un système de transmission de données unidirectionnel pouvant accepter un signal électrique, le convertir et le transmettre sous forme d'un signal lumineux, lequel est reconverti à l'autre extrémité en un signal électrique.

Mais comme tout rayon dont l'incidence atteint l'angle critique subit une réflexion interne, de nombreux rayons se propagent sous différents angles dans la fibre optique. On dit que chacun a un mode différent. Une fibre présentant cette propriété est donc appelée fibre multimodes.

Toutefois, si le diamètre de la fibre est réduit dans des proportions telles qu'un seul rayon lumineux puisse s'y propager, alors la fibre agit comme un guide d'ondes et la lumière ne peut se propager qu'en ligne droite sans réflexion ; on obtient alors une fibre monomode. Elle est plus chère que la fibre multimodes, mais est largement utilisée sur des distances plus longues.

Les fibres monomodes disponibles actuellement permettent de transmettre des données à 50 Gbit/s sur 100 km sans amplification, et les débits supérieurs ont même été atteints en laboratoire sur des distances plus courtes (plus de 10 Tbit/s).

II.3.1 Emission

La source de lumière est un semi-conducteur en arséniure de gallium qui peut être une diode électroluminescente (DEL ou LED en anglais) ou une diode laser.

* ⁶ KASESE, J. Cours des hyperfréquences, 3^e graduat RTM, ESMICOM, 2008-2009 (inédit)