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SOLUTION  Fibre optique

1 comprendre la fibre

QU’EST-CE QUE LA FIBRE OPTIQUE ?

 

Une fibre optique est constituée de 3 éléments concentriques comme représenté ci-contre :

la structures et types

 

2 LE SHEMA

 

Le  cœur:

Cʼest dans cette zone, constituée de verre,  que la lumière est guidée et se propage le long de la fibre.

 

La gaine:

Couche de verre qui entoure le cœur. La composition du verre utilisé est différente de celle du cœur. Lʼassociation de ces deux couches permet de confiner la lumière dans le cœur, par réflexion totale de la lumière à lʼinterface cœur-gaine.

 

La couche  de  protection :

Cʼest  un  revêtement  de  protection mécanique généralement en PVC.

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3 ypes de fibres

 

ll existe 2 grands types de fibres:

 

    Multimode : dans lequel il existe différents modes de propagation de la lumière au sein du coeur de la fibre.

    Monomode : dans lequel il existe un seul mode de propagation de la lumière, le mode en ligne droite.

 

 

En fonction du type de la fibre, nous allons voir que les caractéristiques de celle-ci (atténuation, bande passante, portée...) évoluent.

 

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Multimode à saut d'indice

 

La fibre multimode à saut d'indice est la fibre la plus ordinaire. C'est ce type de fibre qui est utilisé dans les réseaux locaux de type LAN.

Etant donné que la fibre à saut d'indice est multimode, il existe plusieurs modes de propagation de la lumière au sein de son coeur de silice.

 

Il existe dans cette fibre une très grande variation entre l'indice de réfraction du coeur et de la gaine optique.

C'est pour cela que les rayons lumineux se propagent par réflexion totale interne en "dent de scie".

 

La fibre à saut d'indice possède un coeur très large.

L'atténuation sur ce type de fibre est très importante comme on peut le voir sur la différence des impulsions d'entrée et de sortie.

 

    Débit: environ 100 Mbit/s

    Portée maximale: environ 2 Km

    Affaiblissement: 10 dB/Km

 

Ces fibres sont spécialement conçues pour les télécommunications. Leur coeur n’est plus homogène : la valeur de l’indice décroît depuis l’axe jusqu’à l’interface, suivant la loi :

 

où r est la distance à l’axe, D la différence relative d’indice, et a l’exposant de profil d’indice (proche de 2).

 

 

Multimode à gradient d'indice

 

La fibre multimode à gradient d'indice est elle aussi utilisée dans les réseaux locaux. C'est une fibre multimode, donc plusieurs modes de propagation coexistent. A la différence de la fibre à saut d'indice, il n'y a pas de grande différence d'indice de réfraction entre coeur et gaine.

Cependant, le coeur des fibres à gradient d'indice est constitué de plusieurs couches de matière ayant un indice de réfraction de plus en plus élevé.

Ces différentes couches de silice de densités multiples influent sur la direction des rayons lumineux, qui ont une forme elliptique.

Monomode

 

La fibre monomode est la meilleure fibre existante à l'heure actuelle. C'est ce type de fibre qui est utilisé dans les coeurs de réseaux mondiaux.

Un seul mode de propagation de la lumière existe : c'est le mode en ligne droite.

 

 

 

Ne subissant pas la dispersion intermodale, elles ont pris une importance considérable dans les transmissions à grande distance. On les trouve également dans les systèmes où la cohérence de la lumière doit être conservée.

Une fibre monomode classique est à saut d’indice, mais le diamètre du coeur et la différence relative d’indice doivent être pris petits

 

 

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