Sommaire Historique les modes de propagations les applications des fibres optiques les pertes dans les fibres optiques conclusion

L’expérience de Colladon en 1842

L’explication de Tyndall en 1854

L’invention de Bell en 1880

1950 l’invention de fibroscope flexible par Van Heel et Hopkins 1956 La réalisation de la fibre par Lawrentz Curtiss L’invention de LASER en 1960 La première expérimentation dans le domaine de la télécommunication en 1964 par Charles Kao En 1966 que sera transportés sur de grandes distances des signaux optiques sur une fibre

A la fin des années soixante Bob Maurer, Don kique et Peter Shouls proposent le verre de silice La transporte de 1000 dB/km, l'atténuation est descendue à 20 dB/km en 1975, puis à 0.2 dB/km en 1984 (pour des longueurs d'onde proches de 1550 nm), ce qui représente 1% du signal après 100 km Les travaux qui faites après dirigé vers la technologie pour minimiser les pertes

Composition de la fibre optique

Condition de propagation Ouverture numérique Longueur d’onde de coupure

Dans le cœur Atténuation: Perte de puissance du signal optique

Ions terres rares sont une famille de 15 éléments représentant le groupe des lanthanides 5s 2 5p 6 6s 2 5d 10 Amplificateur à fibre dopée Le dopent le plus utilisé est l’erbium qui permet d’obtenir du gain qui couvre les longueurs d’onde de 1528 à 1563 nm

Fibre optique multimodale Réflexion successives dans la fibre Trajet de la radiation > longueur fibre Des radiations émises simultanément peuvent avoir des trajets (modes) différent et donc des durées de parcours différent  signal dégradé

Fibre à saut d’indice Fibre à gradient d’indice Deux types de la fibre multimodale

Fibre monomodale Le cœur à faible diamètre Peu de réflexion successives Propagation quasi rectiligne Peu d’étalement dans le temps du signal de sortie par rapport au signal d’entée

Comparaison multi mode et mono mode Fibre mulimode A été la première utilisée Réservé aux courtes distances : réseaux informatiques Fibre monomode Composants chers Elle est la solution universelle pour les longues distances

Les applications de la fibre optique :

Les télécommunications La médecine Les capteurs L’éclairage

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage - En utilise la fibre optique pour les réseaux a haute début - un fibre optique 250 fils de cuivre Centaines de Gbits/s 10 fois

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage La fibre optique est caractérisée par une bonne qualité de transmission de l’information Le facteur De qualité BL B:nombre de bits/s que l’on peut transmettre L:la distance à laquelle on doit régénérer le signal

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage Lorsqu’on envoyer des impulsions le plus courtes possibles, chaque impulsion correspondant à un bit. Or, plus une impulsion est brève, plus son contenu spectral est étendu atténuation fils de cuivre: atténue peu les basses fréquences utilisées pour transmettre la voie humaine Fibre optique: faible atténuation et constante pour les basses et les hautes fréquences

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage Pour le diagnostic La lumière fibre optique Corps (organes internes) réflexion système d'imagerie vidéo Pour un traitement La fibre optique sert à transporter la lumière intense d'un laser à l'intérieur du corps humain où elle interagira par effet thermique avec les tissus

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage Capteur pour mesurer la pression dans les vaisseaux sanguins La fibre optique utilisée comme capture de: Température Pression Force ….. Exempl e :

Les télécommunications La médecineLes capteursL’éclairage Dans le domaine de l’éclairage, les fibres optiques sont aussi très utilisées, en muséographie, architecture, et aménagement d’espaces d’agrément public et domestique. Enfin, dans le balisage, la décoration, la signalétique d’orientation ou encore en signalisation routière, les fibres optiques sont des outils couramment utilisés

per Pertes dans la fibre optique

Atténuation dans une fibre

Illustrations des types des pertes dans la fibre optique

A L’absorption B Les pertes(diffusion,couplage des modes, imperfections de la fibre,courbure) C Les pertes d’insertion

Les pertes par L’absorption Sous l'influence d'un photon d'énergie suffisante, un électron peut être porté à un niveau d'énergie supérieur à celui où il se trouvait.

Les pertes(diffusion,couplage des modes, imperfections de la fibre, courbures) Diffusion de Rayleigh: diffusion produite par les défauts microscopiques de la fibre optique, dont la taille est infime par rapport à la longueur d’onde de la lumière

Défaut de la fibre les variations locales du diamètre du cœur, micro-courbures, entrainant une perte d’énergie Couplage de modes il s’agit de l’ensemble des phénomènes qui entrainant des échanges d’énergie entre les différentes directions de propagation des rayons

Courbures

Pertes d’insertion /de connections Des principales causes de pertes par connections:  Diamètre de cœur différent

 Désalignement radial : l’atténuation est liée à la condition d’injection dépendant ici de l’excentrement d

 Désalignement angulaire

 Séparation longitudinale

Conclusion malgré ces faibles pertes, les fibres optiques sont les meilleures utilisables dans divers domaines surtout dans le domaine de télécommunication

Merci pour votre attention