Serge Bouchard Université du Québec à Chicoutimi 4 février 2008 La fibre optique Serge Bouchard Université du Québec à Chicoutimi 4 février 2008

Plan de présentation Historique Fonctionnement Fabrication Équipements de terminaison Types de fibres optiques Avantages /Désavantages Application Conclusion Références

Plan de présentation Historique Fonctionnement Fabrication Équipements de terminaison Types de fibres optiques Avantages /Désavantages Application Conclusion Références

Historique En 1968, Kwen Chi Kao découvrit qu’un rayon infrarouge avait une perte minime dans un fil de verre. Peu après, Corning Corp et Bells Labs montrèrent que l’on pouvait envoyer un signal sur plusieurs kilomètres en ayant moins de 1 db/Km de perte. En 1979, on a mesuré des perte de l’ordre de 0,2 db/Km, confirmant la possibilité de transporter le signal sur une centaine de kilomètres.

Historique Jusqu’à maintenant, le record datant de novembre 2007 est de : 14 Tbits/s (14000 Gbits/s) sur 160 km de distance. Équivalent d’environ 1800 Go/s. Détenu par NTT (Nippon Telegraph and Telephone)

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Fonctionnement Principe physique : réflexion totale interne Loi de la réfraction voulant qu’une onde soit déviée à la frontière entre deux matériaux de densité différente. Après un certain angle, d’un milieu N1 plus dense vers un milieu N2 moins dense, le rayon n’est plus dévié, mais réfléchi.

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Fabrication Cœur de silice parfaitement pur (Oxyde de silicium : SiO2) pour réflexion optimale Gaine optique de silice de moindre qualité Couches protectrices selon l’application Polymère (acrylique) Plastique souple ou rigide Tressage d’acier (extérieur) Dimensions : Cœur : 4 microns (tel un cheveu) Gaine : 250 à 900 microns

Fabrication Préforme Fibrage Protection

Fabrication

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Équipements de terminaison Une diode électroluminescente ou laser produit l’influx lumineux à l’entrée de la fibre. Une photodiode sensible à la lumière capte le signal à l’autre bout.

Équipements de terminaison On utilise un laser puisque comparativement à la lumière « normale » : C’est une onde, une émission continue Peut être concentré en un faisceau fin (cylindre) Peut transporter beaucoup d’énergie Est parfaitement monochromatique (longueur d’onde et fréquence déterminées)

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Types de fibres optiques Multimode à saut d’indice : sur courte distance, c’est la plus ordinaire Multimode à gradient d’indice : sur moyenne distance

Types de fibres optiques Monomode : sur très longue distance, plus coûteuse, plus efficace Active : régénère le signal optique grâce à l’ajout de Erbium

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Avantages Très rapide : la vitesse de la lumière étant relative à 300000 Km/s (On parle plutôt de 200000 Km/s en raison du chemin indirect emprunté) Fiable Insensible aux interférences magnétiques et aux principes électriques (puissance, impédence) Moins coûteux que des satellites Moins encombrant

Désavantages Fibre abordable, mais les équipements de terminaison sont dispendieux. Avec une manipulation inadéquate (fibre trop courbée), elle peut casser ou l’angle du faisceau lumineux est altéré ou perdu.

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Application Télécommunication : une paire de fil optique possède 10 fois plus de débit que 250 paires de câble de cuivre. On peut atteindre des centaines de Gbits/s grâce au multiplexage.

Multiplexage Il existe deux types de multiplexage : Le multiplexage temporel : chacun son tour Le multiplexage spatial : chacun sa longueur d’onde

Application Médecine : Guider le faisceau laser à l’endroit à traiter. Éclairer l’intérieur du corps et transmettre l’image au chirurgien. Décoration, signalisation routière, éclairage

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Conclusion La fibre optique a un avenir prometteur, puisque tous les services convergent vers la haute qualité sur média de cuivre. On pense déjà à offrir le service Fiber To The Home (FTTH) pour offrir… Télé-travail TV-HD Vidéo-conférence VoIP

Références Supinfo - École supérieure d’informatique de Paris http://www.supinfo-projects.com/fr/2003/la_fibre_optique/1/ Site de Christian Caleca (Explique la lumière) http://christian.caleca.free.fr/fibroptique/methodes.htm Université Laval (Formules de la physique) http://www2.fsg.ulaval.ca/opus/physique534/optique/fibre01.shtml Informations plus détaillées - Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Fibre_optique Vidéo (Comment c’est fait ? - Version anglaise) http://www.d0wn.com/print.php?sid=389

Fin de la présentation Merci de votre écoute !