1. Fibres à saut d’indice Une fibre à saut d’indice est caractérisée par les indices n1 = 1,62 et n2 = 1,52 quelle est son ouverture numérique ? quel est l’angle d’acceptance maximal lorsque l’entrée de la fibre se trouve dans l’air ? idem si la fibre est plongée dans l’eau ? (d’après Hecht)
2. Fibres à saut d’indice Une fibre de diamètre de cœur 50 µm, et d’indices n1 = 1,5 et n2 = 1,482 est utilisée avec une LED infra-rouge de l=850 nm. quelle est la fréquence normalisée ? quel est le nombre de modes permis ? quel devrait être le diamètre du cœur pour obtenir une fibre mono-mode ?
3. Dispersion modale En reprenant la fibre optique de l’exercice 2, quelle est la différence maximale de temps de transmission d’une impulsion lumineuse après une distance de 10 km ? quelle est la fréquence maximale utilisable (exprimez cette condition par le produit BL, comme on le trouverait dans la fiche technique de la fibre)
4. Dispersion chromatique La figure ci-contre donne le paramètre de dispersion chromatique des fibres monomodes de type Corning SMF-28 (parmi les plus utilisées) Si l’on désire travailler à l=1550 nm (zone de plus faible atténuation), quel sera la bande passante BL pour une LED (Dl0 = 50 nm) pour une diode laser (Dl0 = 2 nm)
5. Fibres à gradient d’indice Pour une fibre à gradient d’indice (a=2) ayant les mêmes paramètres que la fibre à saut d’indice de l’exercice 2 - n1 = 1,5 et n2 = 1,482 - diamètre: 50 µm - l = 850 nm quel est: le nombre de modes la dispersion modale
6. Atténuation La fibre SMF-28 de l’exercice 4 a une atténuation typique caractérisée par le graphe ci-contre. Après quelle distance la puissance du signal est-elle divisée par 2 à l = 1550 nm ? à l = 1310 nm ? pourquoi une longueur d’onde de 1310 nm est-elle particulièrement intéressante ? (voir aussi le graphe de l’exercice 4)
Solutions (1) Fibre à saut d’indice 0,560 34,08° 24,85° V=42,8 916 modes diamètre: 2,808 µm Dispersion modale 607 ns 16,46 MHz.km
Solutions (2) Dispersion chromatique Dtc = 850 ps/km BL=1,17 GHz.km Fibres à gradient d’indice 458 modes 88.9 ps/km Atténuation 15,8 km 8,8 km - diffusion de Rayleigh encore faible - évite le pic d’absorption OH (1383 nm) - dispersion chromatique quasi-nulle