Conversion des signaux électriques en signaux optiques Les trois types de fibres optiques Propagation de la lumière dans les trois types de fibres
Conversion de signaux électriques en signaux optiques au moyen d'un transceiver Ethernet
Le transceiver optique a pour fonction de convertir des impulsions électriques
en signaux optiques véhiculés au coeur de la
fibre. A l'intérieur des deux transceivers partenaires, les
signaux électriques seront traduits en impulsions optiques par une
LED
et lus par un phototransistor ou une photodiode.
On utilise une fibre pour chaque direction de la transmission.
Les émetteurs utilisés sont de trois types:
- Les LED Light Emitting Diode qui fonctionnent dans le rouge
visible (850nM). C'est ce qui est utilisé pour le standard
Ethernet FOIRL.
- Les diodes à infrarouge qui émettent dans l'invisible à 1300nM
- Les lasers, utilisés pour la fibre monomode, dont la longueur d'onde est 1300 ou 1550nM
- La fibre à saut d'indice 200/380 constituée d'un
coeur et d'une gaine optique en verre de différents indices de réfraction.
Cette fibre provoque de par l'importante section du coeur, une grande
dispersion des signaux la traversant, ce qui génère une
déformation du signal reçu.
- La fibre à gradient d'indice dont le coeur est
constitué de couches de verre successives ayant un indice de réfraction
proche. On s'approche ainsi d'une égalisation des temps de propagation,
ce qui veut dire que l'on a réduit la dispersion nodale.
Bande passante typique 200-1500Mhz par km. C'est ce type de fibre qui
est utilisé à l'intérieur des bâtiments de l'Université
(62.5/125) et entre certains sites desservis par les PTT (50/125).
- La fibre monomode dont le coeur est si fin que le chemin
de propagation des différents mode est pratiquement direct. La
dispersion nodale devient quasiment nulle. La bande passante transmise
est preque infinie (> 10Ghz/km). Cette fibre est utilisée
essentiellement pour les sites à distance.
Le petit diamètre du coeur (10um) nécessite une grande
puissance d'émission, donc des diodes au laser qui sont relativement
onéreuses.
Propagation
de la lumière dans les trois types de fibres
L'atténuation est constante quelle que soit la fréquence
Seule la dispersion lumineuse limite la largeur de la bande passante.
Constitution d'une fibre optique multimode
Propagation de la lumière dans une fibre à saut d'indice
Le dessin ci-dessus indique comment se produit la réflexion des
signaux lumineux en fonction de leur angle d'émission. Ce qui
démontre que le chemin parcouru n'a pas la même longueur
pour tous les rayons. C'est ce que l'on appelle la dispersion
nodale.
Affaiblissement de la lumière en fonction de la longueur d'onde de la source
L'affaiblissement de la lumière dans la fibre est fonction de
la longueur d'onde de la source. Elle est constante pour toutes les
fréquences du signal utile transmis. Le dessin ci-dessus montre
que l'affaiblissement est plus important dans le rouge (850nM)
que dans l'infrarouge (1300-1550nM).
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Contact : Jean-François L'haire lhaire@uni2a.unige.ch