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Pages: 17 (4087 mots) Publié le: 21 mars 2014
CNAM

La fibre optique
- Qu’est-ce qu’une fibre optique ?
- Principes de base
- Monomode / Multimode
- Atténuation, fenêtres de propagation
- Principales caractéristiques
- Transmission sur fibre optique
- Boucle Locale Optique

Cours B11 - TRANSMISSION DES TELECOMMUNICATIONS - Partie 2 - Chapitre 5

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CNAM

La fibre optique
Diamètre 0,25 mm

Revêtement plastiqueDiamètre 0,125 mm

Cœur (Silice)
Gaine optique (Silice)

- Le signal lumineux est propagé dans et à proximité du cœur.
- La gaine optique sert essentiellement à amener le diamètre à 125µm, pour
des raisons mécaniques.
- Le revêtement sert à protéger la fibre optique.

Cours B11 - TRANSMISSION DES TELECOMMUNICATIONS - Partie 2 - Chapitre 5

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CNAM

La fibre optique
- L’indice deréfraction n :
Dans un matériau transparent, l’indice de réfraction mesure la
vitesse de la lumière par rapport à sa vitesse dans le vide

v = c/n

- Loi de Snell-Descartes :

n1
n2

θ1

n1sin θ1 = n2sin θ2
Si n1 > n2 le rayon s'écarte de la normale.
Si θ1 > arcsin (n2/n1), il y a réflexion totale.

θ2

Cours B11 - TRANSMISSION DES TELECOMMUNICATIONS - Partie 2 - Chapitre 5

3 CNAM

Propagation dans la fibre optique
θ1

α

n1 (cœur)
n2 (gaine)

Condition de guidage dans le cœur :

n1>n2

n2
θ1 ≥ arcsin
n1

Sinon le rayon est réfracté dans la gaine de la fibre

Cours B11 - TRANSMISSION DES TELECOMMUNICATIONS - Partie 2 - Chapitre 5

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CNAM

Propagation dans la fibre optique

α

θ1

n1 (cœur)
n2 (gaine)

Angle d’incidence maximal àl’entrée de la fibre,
soit l’ouverture du cône d’acceptance,
appelée ouverture numérique ON :

ON = sin αmax

π

= n1 sin  − θ1lim  =
2


(

2
n1 − n 2
2

)

Cours B11 - TRANSMISSION DES TELECOMMUNICATIONS - Partie 2 - Chapitre 5

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CNAM

La fibre optique multimode
Fibre à saut d'indice multimode
n
ø extérieur = 140 µm

α
ø cœur = 100

µm

ø

θ1

n1(cœur)
n2
(gaine)

Indice de réfraction dans le cœur n1 constant

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CNAM

La fibre optique multimode
Fibre à gradient d'indice multimode
ø extérieur = 125 µm

n

n1

ø

n2

ø cœur = 50, 62.5 ou 85 µm

L’indice du cœur diminue suivant une loi parabolique depuis l’axe jusqu’à
l’interface cœur-gaine.
Ladiminution de l'indice fait que la lumière se propage plus vite, ce qui
réduit la dispersion intermodale.

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CNAM

La fibre optique multimode
Propagation multimode
On définit le paramètre V (fréquence normalisée) avec a : rayon du cœur (V < 2.405 si monomode)

2πa
V =
λ0
Le nombre de modes M est donné par :2
n1 − n 2 )
(
2

V2
M=
2

(approximation vraie pour
un grand nombre de modes)

dans une fibre à saut d’indice

Le rayon lumineux a plusieurs manières de se propager dans le cœur
de la fibre, chaque mode ayant une vitesse de propagation propre (vitesse
suivant l’axe de propagation)

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CNAM

Lafibre optique monomode
Fibre à saut d’indice monomode
ø extérieur = 125 µm
n

n1

ø cœur = 9 µm

ø

Sélection d’un seul mode de propagation se propageant au voisinage de l’axe

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CNAM

La fibre optique multi/monomode
- La fibre multimode :
A été la première utilisée.
Est facile à utiliser (gros cœur ~tolérances élevées) mais a une
limitation intrinsèque de bande passante.
⇒ Réservée aux courtes distances : réseaux informatiques.

- La fibre monomode :
A une bande passante pratiquement infinie (en théorie) mais
requiert des composants chers et des tolérances faibles.
⇒ Est devenue la solution universelle des systèmes de
télécommunications.

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