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Dans le contexte du développement exceptionnel des télécommunications, le module aura pour but de présenter l'intérêt du support optique pour la transmission de l'information. La description des éléments du système de télécommunication optique ainsi que les principes de fonctionnement seront abordés.
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Le domaine des télécommunications à la fin du XX siècle est marqué par le retour en force des communications optiques qui avaient vu le jour grâce aux indiens d'Amérique et leurs signaux de fumée.
Dans l'histoire des télécommunications on peut distinguer deux grandes périodes qui se situent avant et après l'apparition de l'électronique.
Bouleversements technologiques dans les télécoms : Apparition de l'électronique avec l'invention du transistor en 1948. Plusieurs conséquences:
Nouveaux supports de transmission :
1960 Découverte du laser : L'idée de transmettre de l'information sur support optique voit le jour!
A peu près simultanément en 1970, les laboratoires Corning annoncent la fabrication de fibres faibles pertes (20 dB/km) et apparaissent les premières diodes laser fonctionnant en mode continu à température ambiante. Dès lors, il est clair qu'un réseau de fibres optiques peut avoir un potentiel énorme pour transmettre de l'information.
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De façon très schématique, le laser convertit un signal électrique issu d'un appareil de communication (téléphone, ordinateur,...) en un signal optique. Ce signal optique est acheminé par la fibre jusqu'au détecteur qui fait l'opération inverse du laser, c'est à dire qu'il convertit un signal optique en un signal électrique.
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Les avantages de transmettre de l'information pas les fibres optiques sont multiples par rapport aux autres supports de communication :
Les fibres optiques constituent, à l'heure actuelle, l'épine dorsale du réseau de télécommunications.
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L’augmentation de la capacité de transmission des fibres optiques a été rendu possible grâce à des avancées technologiques marquantes telle que :
On a réussi à faire coïncider le minimum d'atténuation et le minimum de dispersion des fibre (grâce aux fibres à dispersion décalées) autour de 1.55µm et il se trouve que cette valeur correspond approximativement au milieu de la bande de gain de l'amplificateur à fibre dopée à l'Erbium.
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A l'heure actuelle, pour des liaisons transatlantiques par exemple, des solutions commerciales proposent des débits de l'ordre de 1.26 Tb/s ce qui correspond à la possibilité d'acheminer simultanément presque 20 millions de conversations téléphoniques ! A raison de 20 centimes d’euro la minute de communication, une liaison de ce type engendre un chiffre d’affaire qui est de l’ordre de 4 million d’euro la minute ! |
Quatre générations de systèmes de télécommunications optiques basés sur des technologies distinctes se sont succédés jusqu'à aujourd'hui.
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| Photo d'une fibre optique standard comportant seulement une gaine mécanique de protection. |
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Les fibres optiques ont d'abord été utilisées pour faire de l'imagerie essentiellement dans le domaine médical (endoscopie). L'idée d'utiliser des fibres optiques pour transmettre de l'information est apparue au début des années 60 avec l'apparition du LASER. Néanmoins, un effort considérable devrait être fait pour réduire les pertes des fibres qui ne permettaient qu'une propagation d'un signal sur une distance très réduite, typiquement quelques mètres.
| Composition d'une fibre standard. |
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Une fibre optique est formée d'un cœur de silice de haut indice de réfraction, d'une gaine de silice pure de plus faible indice de réfraction et d'une gaine en silicone ou en acrylate qui assure la flexibilité de la fibre et facilite sa manipulation. Les dimensions caractéristiques des fibres télécoms sont:
La gaine mécanique facilite la manipulation de la fibre mais elle reste encore très fragile et inutilisable telle quelle pour les télécommunications. Pour un usage industriel, il est nécessaire d'isoler les fibres de l'environnent en ajoutant des revêtements de protections supplémentaires. La protection a apporter dépendra de l'hostilité du milieu dans lequel sera posé la fibre. (câbles optiques sous-marins) .
La fabrication des fibres se déroule en trois étapes qui sont :
| Vue d'ensemble du dispositif permettant la réalisation des préformes |
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Dans la fabrication d'une fibre optique, la première étape est la réalisation de la préforme. L'accroissement d'indice du coeur de la fibre nécessaire pour qu'il y ait guidage de la lumière est obtenu par un apport de dopants. La préforme est initialement constituée d'un barreau creux de silice pure dans lequel on fait passer la source de dopants à l'état gazeux (GeCl4 par exemple). Le tube est maintenu en rotation pendant qu'une torche effectue un mouvement de translation le long de celui-ci. Au passage de la torche, sous l'action de la chaleur, les dopants se déposent en couches successives sur les parois du tube sous forme de suies. On réitère cette opération jusqu'à obtenir le nombre de couches voulues.
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| Détail du dépot des couches de dopant sous l'action de la chaleur. | |
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On augmente ensuite la température pour faire fondre la silice et refermer la préforme; il s'agit du rétreint. La préforme est maintenant constituée.
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On réalise le tirage de la fibre en plaçant la préforme dans un four à induction qui fond la silice. On fixe sur un tambour en rotation le filament de verre qui s'est étiré par gravitation. On rajoute un revêtement en silicone qui assure une protection mécanique de la fibre. La vitesse de rotation du tambour définit
le diamètre de la fibre.
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Quelle longueur de fibre peut-on obtenir avec une préforme de 50 cm de long et 1 cm de diamètre ? (Diamètre typique d'une fibre télécom :125µm) |
Elle se déroule en plusieurs étapes :
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La grande majorité des réparations sont situées à proximité des côtes et non en haute mer. C'est en effet au niveau des points d'atterrissement que les câbles sont le plus facilement abîmés. Les principales causes d'endommagement des câbles sous-marins sont :
Une fois le défaut localisé, le câble est relevé. Sur place, il est ensuite, réparé, testé et posé à nouveau.
Une liaison sous-marine doit pouvoir fonctionner plusieurs dizaines d'années. La fiabilité de la liaison et la sécurité de l'exploitation dépendent étroitement de la qualité de la pose et de l'efficacité de la maintenance. Lorsqu'une liaison est interrompue ou endommagée, un trafic considérable peut être perturbé.
Aperçu du réseau optique européen.
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et du réseau optique mondial:
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Il se pose, à l'heure actuelle dans le monde, 300 m par seconde de fibre optique. (La vitesse de pose des fibres est supérieure à la vitesse du son!).
Pour expliquer le phénomène du guidage, on va utiliser une simplification couramment faite qui est de considérer que la lumière peut être représentée sous forme de rayons.
Comment se propage le lumière dans un milieu homogène?
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L'animation représente la propagation d'un rayon lumineux (en rouge) dans un milieu homogène d'indice optique n1. On constate que la lumière se propage en ligne droite.
Que se passe-t'il si l'on a deux milieux d'indices optiques n1 et n2 différents?
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Lorsque le milieu n'est plus homogène, le rayon ne se propage plus en ligne droite, il peut être dévié, on dit qu'il est réfracté.
Le rayon est-il toujours réfracté?
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L'animation montre qu'un rayon n'est pas forcément réfracté, il peut être réfléchi.
Le rayon est réfléchi si l'angle d'incidence est supérieur à un angle i max .
La valeur de i max est:
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En reprenant la situation précédente mais en ajoutant un deuxième milieu d'indice n 2 , on piège le rayon dans le milieu d'indice n 1 et par réflexions successives, un rayon peut être guidé par cette structure.
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Les fibres optiques sont constituées de deux milieux d'indices optiques différents:
D'un coeur d'indice optique n 1
D'une gaine d'indice optique n 2
tels que n 1 > n 2
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Suivant un principe vu précédemment , un rayon peut être guidé par la fibre s'il subit des réflexions successives aux interfaces entre le coeur et la gaine.
Pour qu'un rayon soit guidé, il faut que celui-ci soit réfléchi à l'interface coeur/gaine de la fibre ce qui impose une condition sur l'angle d'incidence du rayon sur la face d'entrée de la fibre.
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Si l'angle d'incidence q est inférieur à l'angle critique q a , le rayon est guidé dans la fibre par contre si l'angle q est supérieur à l'angle critique q a , le rayon n'est pas guidé.
La valeur de l'angle critique (ou angle d'acceptance) q a est:
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On note que l’angle critique ne dépend pas du diamètre du coeur de la fibre.
Soit une fibre dont l'indice optique du coeur est n 1 =1.451 et dont l'indice optique de la gaine est n 2 =1.45, son angle d'acceptance qa est alors: |
Une fibre est dite « unimodale » si un seul chemin rectiligne est possible pour la lumière alors qu'une fibre est dite « mulitimode » si plusieurs chemins sont possibles pour la lumière.
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Une fibre multimode possède un coeur plus grand qu'une fibre unimodale.
Le paramètre V permet de définir si une fibre est unimodale ou multimode:
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avec l
longueur d'onde, a rayon du coeur de la
fibre et n 1 et n 2 < indices du coeur et de la gaine.
Le débit de transmission est limité par la dispersion modale dans les fibres multimodes.
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Comment fait-on la différence entre une lumière classique issue d'une lampe ou du soleil et une lumière issue d'un laser?
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| Lampe classique | |
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| Laser | |
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Par sa couleur La lumière issue d'un laser est de couleur vive rouge, vert, bleu, orange. C'est le signe du caractère monochromatique de la lumière laser. La couleur définit le type de laser, par exemple, le laser vert est souvent un laser à Gaz Argon, le laser rouge peut être un laser solide Titane-Saphire ou à Gaz Hélium-Néon.
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Le laser est une découverte technologique majeure de la fin du 20 ième siècle. Ses domaines d'applications sont très vastes et différents, pour n'en citer que quelques uns : la médecine, l'aéronautique, le multimédia et les télécommunications évidement.
Un laser est constitué de deux éléments essentiels qui sont un milieu à gain et un résonateur
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Si le gain ne compense pas les pertes, l'amplitude de l'onde optique est plus faible après un aller retour.
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Les Diodes laser possèdent des propriétés qui favorisent une large gamme d'applications.
Le fonctionnement des diodes lasers est le même que celui des autres lasers. Elles disposent aussi d'un milieu amplificateur, d'une cavité résonnante, et l'oscillation laser se produit lorsque le gain compense les pertes. Le principe d'amplification est cependant différents des autres lasers. Il est basé ici sur la recombinaison des électrons et des trous dans les semi-conducteurs.
Un laser est formé d'un milieu amplificateur et d'un résonateur, pour que le système fonctionne il faut satisfaire la condition suivante :
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Où R1 et R2 sont les coefficients de réflexion des miroirs d'entrée et de sortie du raisonnateur et g et a sont respectivement les coefficients de pertes et de gain du milieu amplificateur exprimés en cm-1.
Si la condition précedente est satisfaite alors le gain compense les pertes (de propagation et réflexion), le laser a atteint son seuil d'oscillation.
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L'oeil, par exemple, est un détecteur qui convertit une image en un signal nerveux acheminé par le nerf optique. Un détecteur optique (ou photodétecteur) convertit un signal optique en un signal éléctrique.
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Un détecteur optique est formé d'une association de matériaux dit « semi-conducteurs » dont la fonction est de convertir les photons, c'est à dire la lumière, en courant électrique. Ce type de dispositif porte le nom de photodiode ou photo-détecteur.
Quel est le nom du phénomène mis en jeu dans ce cas ?
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Il s'agit de l'effet photo-électrique découvert par Einstein en 1921 qui lui valut le prix Nobel. L'absorption d'un photon crée un courant électrique mesurable (apparition d'une paire électron-trou).
Le détecteur est le troisième élément indispensable dans les télécommunications optiques après le support de transmission (fibre) et la source (diode laser).
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A quelle condition l'impulsion sera-t'elle détectée?
Pour que l'oeil voit quelque chose, le signal lumineux ne doit pas être trop faible, il en est de même pour l'impulsion lumineuse qui doit être suffisamment intense.
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Le seuil de détection ne doit pas être trop élevé car si le signal est affaibli, des impulsions trop atténuées ne seront pas prises en compte.
Le seuil de détection ne doit pas être trop bas non plus auquel cas il serait difficile de faire la distinction entre bruit et signal.
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Un mauvais choix du seuil de détection entraîne des erreurs sur la lecture du signal transmis.
Des liaisons optiques commerciales proposent des débit de l'ordre de 2.6 Tb/s, comment cela fonctionne-t'il ?
Cela a été rendu possible gâce à des techniques de multiplexage qui ont été élaborées de façon à transmettre une très grande quantité de données sur une même fibre. Il y a, à l'heure actuelle, deux techniques complémentaires, le multiplexage temporel (TDM) et le multiplexage en longueur d'onde (WDM).
La technologie TDM (Time Division Multiplexing ou Multiplexage Temporel) permet d'échantillonner les signaux de différentes voies à faibles débits et de les transmettre successivement sur une voie à haut débit en leur allouant la totalité de la bande passante.
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Le principe du multiplexage temporel appliqué aux télécommunications optiques est illustré sur cette animation. Les différentes voies à faible débit (100Mb/s) sont adressées successivement sur le canal à haut débit (Nx100Mb/s). Le "mélange" des voies faibles débit se fait par l'intermédiaire du multiplexeur temporel (MUX) les signaux sont récupérés ensuite grâce au démultiplexeur (DEMUX) qui fait l'opération inverse. Entre le MUX et le DEMUX, on retrouve le système optique de base (Laser-Fibre-Détecteur).
Le principe du WDM (Wavelength Division Multiplexing) ou multiplexage en longueur d'onde est d'acheminer plusieurs longueurs d'ondes sur une même fibre, chaque longueur d'onde correspondant à un canal de transmission.
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Chaque laser est modulé par un canal comprenant un signal à émettre, chaque laser émet une longueur d'onde différente. Le multiplexeur (MUX) se charge d'injecter les différentes longueurs d'ondes dans la fibre et le démultiplexeur (DEMUX) fait l'opération inverse.
Les systèmes modernes de télécommunications optiques associent ces deux techniques pour atteindre les très hauts débit de liaison comme le montre le schéma suivant : Sytème TDM/WDM
Les télécommunications optiques sont confrontées à deux problèmes essentiels qui sont :
L'atténuation dans les télécommunications correspond à une diminution de la puissance du signal transmis.
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Avant que le signal n'ait atteint un niveau trop faible, il doit être détecté ou réamplifié.
L'atténuation du signal dans une liaison optique peut avoir plusieurs origines :
La dispersion (ou l'étalement) est une tendance naturelle. Retrouve-t'on ce phénomène en optique? Observez l'animation suivante:
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L’impulsion, tout en se propageant, s’étale, il s’agit de la dispersion. Cela peut-il être gênant pour la transmission de l’information ?
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Du fait de la dispersion, les impulsions représentant la séquence binaire à émettre s'élargissent et se chevauchent au cours de la propagation. Au niveau de la réception, il devient difficile de les distinguer. Le signal est détérioré.
4 impulsions sont émises en 1 ns, le débit est ici de: 4/1e-9=4Gb/s.
Reprenons le cas précédent, si l'on espace un peu plus les impulsions, 4 impulsions pour 2ns, que se passe-t'il ?
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Il n'y a plus de recouvrement, la séquence peut être détectée correctement.
Qu'est devenu le débit ?
On a 4 impulsions, pour 2 ps, ce qui fait un débit de : 4/2e-9=2 Gb/s. Le débit a été diminué d'un facteur 2. Pour une distance de propagation donnée, la dispersion réduit le débit.
Que se passe-t'il si l'on augmente la distance de propagation ?
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On note à nouveau un recouvrement des impulsions et la séquence binaire est détériorée au niveau de la réception.
Que peut-on conclure sur la dispersion ?
La dispersion est un effet qui limite la distance de propagation et le débit avec lequel on peut transmettre de l'information .
De façon générale on peut dire que la dispersion est un phénomène universellement répandu. Tout objet va avoir tendance à s'affaisser, s'étaler avec le temps. Cela peut être plus ou moins perceptible. Un tas de feuilles mortes mettra quelques jours à se répandre, un tas de sable quelques mois ou quelques années pour s'affaisser, une montagne, quelques centaines de millénaires, et une impulsion optique, quelques fractions de seconde... On parle de dispersion intrinsèque lorsqu'elle est liée au matériau et au guidage. Il est difficile d'éliminer cet effet de dispersion, on peut néanmoins le réduire.
Elle est inhérente aux fibre multimodes et n'existe pas dans les fibres unimodales . Dans une fibre multimode, plusieurs chemins sont possibles pour la lumière, ces chemins ont des longueurs différentes donc les temps de parcours sont différents aussi. La dispersion modale provient de la différence de temps de parcours de la lumière dans la fibre en fonction des chemins parcourus.
L'illustration de ce phénomène est donnée ici:
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Deux impulsions distinctes en entrée de fibre se répartissent sur des chemins différents et donc des temps de parcours différents. En sortie de fibre, les deux impulsions sont mélangées. Pour éviter que les impusions ne se mélangent, il faut les espacer en entrée de fibre, ce qui revient à diminuer le débit comme on peut le voir sur l'animation suivante:
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Pour éliminer la dispersion modale il suffit d'utiliser une fibre unimodale qui ne supporte qu'un seul mode et ne comporte alors pas de dispersion modale.
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Un signal en se propageant dans une fibre subit des détériorations : il s’affaiblit s’affaiblit (pertes) et s’étale dans le temps (dispersion). Ces distorsions peuvent entraîner des erreurs lors de la détection et doivent être corrigées par une remise en forme périodique du signal transmis.
L’affaiblissement du signal est corrigé par la disposition d’amplificateurs sur la ligne de transmission.
| Le signal est réamplifié au passage par l'amplificateur et passe à nouveau au dessus du niveau de seuil de détection. |
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Auparavant, l’amplification était faite par voie électronique, à partir des systèmes de télécommunication optique de quatrième génération, l’amplification se fait de façon optique grâce aux amplificateurs à fibres dopées à l’erbium.
Les effets de la dispersion peuvent être minimisés en utilisant une fibre présentant une dispersion faible à la longueur d’onde d’utilisation, c’est à dire 1.55µm pour les systèmes de génération : Il s’agit des fibres à dispersion décalée. Néanmoins, il est possible d’éliminer les effets de la dispersion en utilisant une fibre à compensation de dispersion que l’on ajoute à la liaison initiale. Cette fibre doit posséder un coefficient de dispersion de signe opposé à ce celui de la fibre initiale. Si L1 est la longueur de la fibre standard initiale dont le coefficient de dispersion est D1 et L2 la longueur de la fibre à compensation de dispersion dont le coefficient de dispersion est D2, si l’on satisfait la relation suivante :
Alors la dispersion totale est nulle et les impulsions en sortie de fibre sont identiques aux impulsions qui été émises.
Veuillez vous reporter à la rubrique « TEST » du menu pour répondre au questionnaire de satisfaction.
Ce questionnaire nous permet d’avoir votre appréciation sur ILIAS en tant que plate forme d’enseignement ainsi que sur la pertinence du matériel pédagogique mis à votre disposition.
Merci de votre collaboration.
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Vous trouverez un certain nombre de document sur le réseaux qui sont sucépetibles d'apporter des compléments d'informations. Il est donné ici une liste non exhaustive des sites ayant un rapport avec les télécommunications optiques.
Le satellite Telstar-1fut lancé le 10 juillet 1962. Il pesait 77kg pour 85 cm de diamètre. Les premiers essais de communications entre les Etats Unis et l'Europe ont eu lieu 15 heures après le lancement. Le 23 juillet, on procéda à la première retransmission publique de télévision en mondovision. Des millions de téléspectateurs américains et européens pouvaient alors suivre un débat télévisé entre interlocuteurs des deux continents qui, en plus de se parler, pouvaient se voir.
Le mot "LASER", est l'acronyme de l'expression anglaise Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, et qui signifie amplification de lumière par émission stimulée de rayonnement. Le laser est un dispositif permettant de créer de la lumière monochromatique «organisée», ou cohérente. Le phénomène laser se fonde sur un procédé connu sous le nom d'émission stimulée.
C'est en juillet 1960, T.H. Maiman fit savoir qu'il avait créé une impulsion de lumière cohérente rouge au moyen d'un cristal de rubis: le premier laser était né. Véritable inventeur du laser, Maiman, ne reçut aucun prix.
On définit souvent la bande passante comme étant la quantité de données que l'on peut transmettre sur un support pendant un intervalle de temps, on l'exprime en bits par seconde (bps). Mais la bande passante désigne aussi la largeur de l'intervalle de fréquences utilisables sur un support, elle s'exprime alors en Hertz (Hz).
L'atténuation correspond à une diminution de la puissance du signal transmis, elle s’exprime très souvent en décibels dB (qui vient de Bell, inventeur du téléphone) correspondant à 10 fois le logarithme en base 10 du rapport de la puissance en entrée sur la puissance en sortie d'une ligne de transmission. On définit un coefficient d’atténuation a pour une ligne de transmission de longueur L qui s'exprime en dB/Km tel que :
a (dB/Km)=1/L 10 Log10(Ps/Pe)
Un répéteur optique (ou un amplificateur) est un dispositif comportant une fibre dopée à l'erbium et une "pompe" laser permettant l'amplification optique directe du signal optique incident.
S'exprime en mètre (m). Un phénomène ondulatoire qui se propage est caractérisé par sa longueur d'onde qui est la distance entre deux crêtes successives de l'onde. En optique la longueur d'onde définit la couleur d'un rayonnement. Les longueurs d'ondes visibles se trouvent entre 0.4µm(bleu) et 0.8µm (rouge). La lumière blanche contient toutes les longueurs d'ondes visibles.
La dispersion dans les télécommunications optiques correspond à un élargissement temporel (=spatial) des impulsions au cours de la propagation. Cela vient du fait que les impulsions optiques ne sont pas strictement monochromatiques et les différentes composantes spectrales ne se propagent pas à la même vitesse.
Le terme «fibres optiques» s'applique à tout filament composé de matière transparente (de la silice ou de la matière plastique) de section généralement circulaire qui guide la lumière. Les fibres permettent de transmettre d'énormes quantités de données à la vitesse de la lumière.
L'indice optique ou indice de réfraction peut être vu comme la "résistance" du milieu à la pénétration de la lumière. Dans un milieu de faible indice optique la vitesse de propagation de la lumière est plus grande que dans un milieu d'indice optique élevé. L'indice optique est une quantité sans dimension, c'est à dire sans unité, c'est un coefficient, si n est l'indice optique, la vitesse propagation de la lumière est v=c/n.
L'indice optique du vide est égal à 1, c'est la valeur la plus faible possible.
L'indice optique de la silice est de 1.5
L'indice optique d'un semi-conducteur est de l'ordre de 3.5
Le milieu est dit homogène, s'il est de même nature et si l'indice de réfraction est constant.
Il est d'usage de représenter la lumière par des rayons géométriques. Cette approche permet d'expliquer un certains nombre de phénomènes optiques classiques tels que la réflexion, la réfraction, le guidage,… Mais si la représentation de la lumière par des rayons présente un intérêt pédagogique certain elle ne retranscrit pas toute la complexité du phénomène. Pour ce faire, on doit tenir compte du fait que la lumière est une onde dont le comportement est régi par les équations de Maxwell.
Illustration du principe de réfraction. Le rayon lumineux est dévié à l'interface des deux milieux d'indice différents.
| Un rayon passant d'un milieu d'indice n1 à milieu d'indice n2 est réfracté. |
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(=Une seule couleur). Le spectre associé à la lampe classique contient toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, alors que le rayonnement laser ne comporte qu'une seule composante, une seule longueur d'onde : il est monochromatique.
En optique, le spectre correspond à la décomposition du rayonnement lumineux. Le spectre d'un rayonnement monochromatique est beaucoup plus étroit que le spectre de rayonnement d'une lumière blanche.
La lumière peut être vue en termes corpusculaires où le rayonnement électromagnétique est composé de photons, chaque photon transportant une énergie. Le flux d'énergie est d'autant plus grand que le flux de photons est plus élevé. D'un point de vue ondulatoire, le rayonnement lumineux résulte de la propagation simultanée d'un champ électrique et d'un champ magnétique perpendiculaires entre eux et à la direction de propagation.
Toute manifestation aléatoire et donc non totalement prévisible d'un signal qui généralement perturbe le signal utile. Le bruit est inhérent à tout système de transmission de l'information, son origine est varié, bruit d'amplification, bruit de détection...
Le multiplexage est le fait de combiner plusieurs transmissions dans un nombre inférieur de canaux de communication.
Wavelenght Division Multiplexing (Multiplexage par répartion en Longueur d'Onde). Technique de transmission optique dans laquelle différents lasers de longueurs d'ondes différentes envoient plusieurs signaux à travers une seule fibre optique. Chaque signal lumineux ayant une longueur d'onde spécifique, il n'interfère pas avec les autres signaux.
Time-Division Multiplexing (Multiplexage Temporel)
Technique permettant de partager une bande passante en plusieurs canaux et de combiner ensemble des flux de bits (multiplexage). L'allocation de bande passante se fait en divisant l'axe du temps en périodes de durée fixe, et un canal ne va transmettre que pendant une de ces périodes déterminées.
Le principe de la modulation directe est trivial : pour transmettre un "1", on allume la diode laser et pour un "0" on l'éteint. Ce type modulation est utilisé que pour des débits inférieurs à 5 Gb/s, au-delà, il n'est plus possible de moduler directement la diode laser, on est contraint d'utiliser un modulateur externe.
Pour des débits supérieurs à 5 Gb/s, la modulation directe du laser n'est plus possible. La diode laser fonctionne en mode continu et on utilise un dispositif externe placé devant qui permet d'interrompre ou laisser passer la lumière selon que l'on veuille transmettre un "1" ou un "0".