1.4. Quelques paramètres de la fibre optique
1.4.1 L'ouverture numérique (Figure 5)
ONFSI = sin è0 = 1 n
1 2 22
- n
n0
L'ouverture numérique d'une fibre à saut d'indice
est définie par :
Figure 5 : représentation du demi angle du cône de
révolution.
Où : è0 représente le
demi angle du cône de révolution qui contient
les rayons optiques susceptibles de se propager dans le coeur. n0
: l'indice du vide
n1 : l'indice du coeur
n2 : l'indice de la gaine de la fibre
Dans le cas d'une fibre à gradient d'indice ; l'ouverture
numérique est définie par :
1 2 2
ONFGI sin
= è = n 0 n
( ) - Où n 1 ( 0 ) : est l'indice au centre du
0 1 2
n 0
coeur
Une forte valeur de l'ouverture numérique permet de
coupler beaucoup de lumière dans le coeur de la fibre. Cependant, une
valeur élevée est la cause d'une forte dispersion du temps de
propagation entre les différents rayons ou modes.
1.4.2 La bande passante
la bande passante est la quantité d'informations que l'on
peut transmettre sur la fibre optique pendant un intervalle de temps,
exprimée en bits par secondes (bps). Elle désigne aussi la
longueur de l'intervalle de fréquence utilisable sur un support, dans ce
cas elle s'exprime en hertz (Hz).
Son expression pour une fibre optique est : BP
c 1
.
2 L n
n 1
1 - 1
n 2
L'usage impose que la bande passante soit exprimée en
Mhz/km . 1.4.3 : Longueur d'onde de
coupure
La longueur d'onde de coupure ëc , est
la longueur d'onde au delà de laquelle le régime de la fibre est
monomode, elle est définie par :
2ða
2 2
ë = ak n n
- = n 2 Ä
c 0 1 2 1
2,405
Lorsque la longueur d'onde est inférieure à
ëc , la fibre est multimode, plusieurs modes sont
guidés.
K0 : est le nombre d'onde du vide a : est le rayon du coeur
1.4.3 : Fréquence normalisée
En résolvant l'équation de propagation dans la
fibre et en appliquant les conditions aux limites coeur- gaine, on
définit le terme V, fréquence spatiale normalisée, telle
que :
2ð
2Ä
V ak . n n a . . n
2 - =
2
= 0 1 2 1
ë
où ë représente la longueur d'onde et
k0 le vecteur d'onde.
C'est V qui va déterminer si la fibre est monomode ou
multimode. Dans le cas où la fibre est à saut d'indice :
> Si V < 2,405, un seul mode se propage dans la fibre, le
mode HE11 ou LP01 aussi appelé mode fondamental de la fibre.
La fibre est dite monomode ou unimodale.
> Si V > 2,405, plusieurs modes peuvent se propager, la
fibre est dite multimode.
Il est à noter que la fréquence spatiale
normalisée dépend des paramètres
optogéométriques de la fibre (indices de réfraction et
rayons) mais aussi du vecteur d'onde k0 de la fibre et donc de la longueur
d'onde d'opération ë .
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