Qu’est-ce qu’une fibre optique ?

L'information est transmise pour une fibre optique sous forme d'une onde lumineuse, voyageant à la vitesse de 200 000 km/s. Les fibres optiques sont des guides d'ondes cylindriques. Les fibres posées au fond des océans sont des fibres monomodes à saut d'indice. Par rapport aux fibres multi modes à saut d'indice et à gradient d'indice elles présentent une meilleure qualité de transmission car l'atténuation et la d`information du signal sont beaucoup plus faible. L'atténuation dans une telle fibre est en moyenne de 0,2 dB/km.

PROPAGATION DE LA LUMIERE DANS UNE FIBRE OPTIQUE

L'indice de réfraction du cœur de la fibre est supérieur à celui de la gaine ce qui empêche le rayon lumineux de sortir du cœur de la fibre, le rayon étant alors guidé par réflexions totales sur l'interface cœur-gaine. La fenêtre de transmission, c`est à dire l`intervalle de longueur d`ondes où l`atténuation dans la fibre est faible, se situe pour de telles fibres entre 1530nm et 1560nm.

• Fibre optique multi mode à saut d'indice : Ce type de fibre optique possède une région du cœur uniforme relativement large comparativement à la gaine. Le cœur est composé de verre (SiO2) dopé. Elle est efficace sur de courtes distances parce qu'elle déforme le signal par le principe de dispersion, ce qui manifestement ne convient pas à toutes les applications. Elle est donc limitée dans sa bande passante. Le faisceau laser se propage en ligne droite et se réfléchit sur les parois de la gaine qui a un indice de réfraction inférieur au cœur.   

• Fibre optique multi mode à gradient d'indice : Le cœur de la fibre optique à gradient d'indice possède des couches de verre successives. Ces couches modifient graduellement l'indice de réfraction. Ainsi, plus le faisceau laser s'éloigne du centre plus l'indice de réfraction diminue. La propagation est approximativement une onde sinusoïdale dans le cœur de la fibre optique. Elle est la plus utilisée pour les moyennes distances. Un des avantages est que la dispersion nodale est diminuée avec cette fibre, car plus on s`écarte de la fibre plus la vitesse de propagation est grande. Il y a donc une meilleure réception du signal.   

• Fibre optique monomode : Dans une fibre optique monomode, le cœur est très fin ce qui permet une propagation du faisceau laser presqu'en ligne droite. De cette façon, elle offre peu de dispersion du signal et celle-ci peut être considérée comme nulle. Aussi, la bande passante approche l'infini c'est-à-dire plus de 10GHz. Elle est très utilisée pour les liens de très grandes distances. À cause du cœur mince de 10 micromètres, les diodes lasers doivent posséder une grande puissance : la surface du cœur est très petite. Par ce fait, les diodes deviennent plutôt onéreuses.