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Les fibres optiques
Une fibre optique est un guide diélectrique qui conduit la lumière sur une grande distance. Elle est habituellement à symétrie de révolution autour d'un axe et constituée de matériaux isotropes (verres) disposés en plusieurs couches avec des indices de réfraction différents (fig.1). Le cœur de la fibre, qui a un indice de réfraction plus fort que la gaine, piège la lumière : un rayon lumineux lancé dans ce milieu subit une réflexion totale chaque fois qu'il touche l'interface cœur-gaine.
Fibres optiques
Photographie
Peu sensible aux perturbations électriques extérieures, la fibre optique permet d'établir des liaisons et des échanges de données numériques très rapides sur de longues distances.
Crédits : Asharkyu/ Shutterstock
Structure d'une fibre optique et profils d'indice
Dessin
En a, structure schématique d'une fibre optique et ses caractéristiques. En b, quelques profils d'indice.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Historique
C'est en 1966 que fut lancée l'idée de transporter sur de grandes distances des signaux optiques sur une fibre, mais il faudra des années pour maîtriser les procédés de fabrication et contrôler la composition des matériaux qui influe de manière décisive sur l'atténuation (pertes) du signal transmis. On parviendra alors à obtenir des atténuations assez faibles pour que devienne possible la transmission des signaux sur des distances suffisamment grandes pour rendre la technique optique compétitive. Partie en 1960 de 1 000 décibels par kilomètre (dB/km), l'atténuation est descendue à 20 dB/km en 1975 puis à 0,2 dB/km en 1984.
Comparée aux autres supports de transmission, la fibre optique moderne présente une atténuation faible et quasi constante sur une large plage de fréquences et offre ainsi l'avantage de bandes passantes gigantesques permettant d'envisager la transmission à haut débit de données numériques. Mais la fibre n'est pas seulement un atténuateur parfait : la variation de l'indice de réfraction du matériau en fonction de la longueur d'onde est la cause principale de la dispersion chromatique, qui va entraîner une déformation des signaux transmis. Cet effet linéaire se manifeste d'autant plus que la distance est élevée et la bande passante des signaux importante. Lorsque l'atténuation des fibres était importante, la dispersion chromatique n'était pas une préoccupation, puisque le signal optique, qui n'était utilisable que sur de courtes distances, devait être régénéré avant d'avoir été notablement [...]
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Écrit par :
- Irène JOINDOT : ingénieur de l'École nationale supérieure de Caen, habilitée à diriger des recherches
- Michel JOINDOT : ingénieur des télécommunications
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GSM ET TÉLÉPHONIE MOBILE
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INFORMATION : L'UTOPIE INFORMATIONNELLE EN QUESTION
Dans le chapitre « L'« information », une technologie de gouvernement » : […] La fortune fulgurante, avec l'accès du public au réseau des réseaux, des vocables société de l'information et société globale de l'information au sein des représentations collectives ne doit pas faire oublier le cheminement sinueux des notions correspondantes, à l'ombre de la géopolitique. Dès la première décennie de la guerre froide, le décor est planté pour la construction des concepts chargés d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/information-l-utopie-informationnelle-en-question/#i_11391
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JAPON (Le territoire et les hommes) - L'économie
Dans le chapitre « Faiblesse de la rentabilité et lenteur de l'innovation » : […] Au cours des années 1990, le système productif nippon doit, tout d'abord, faire face à de difficiles problèmes de rentabilité. La perte de débouchés, tant externes qu'internes, provoque la montée de surcapacités productives, estimées à la fin de 1998 à 41 trillions de yens, soit environ 410 milliards d'euros, par l'Agence de planification économique. Par ailleurs, le maintien des effectifs embauch […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/japon-le-territoire-et-les-hommes-l-economie/#i_11391
MARCONI GUGLIELMO (1874-1937)
Physicien et inventeur italien né à Bologne et mort à Rome. Dans l'histoire de la télégraphie sans fil, Guglielmo Marconi intervient au moment où des découvertes fragmentaires mais capitales n'attendent plus que d'être combinées entre elles. L'oscillateur de Hertz (1888) et le tube à limaille de Branly assurent déjà, respectivement, l'émission et la détection des ondes électromagnétiques. Il rest […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/guglielmo-marconi/#i_11391
MARCONI ET LA TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
En 1896, l'Italien Guglielmo Marconi dépose, en Grande-Bretagne, son premier brevet pour protéger ses réalisations originales de transmission à distance de signaux Morse par ondes électromagnétiques. Marconi a le soutien technique de sir William Preece, l'ingénieur en chef du British Post Office, qui l'aide à acquérir la notoriété. Pour développer son dispositif de télégraphie sans fil, Marconi s' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/marconi-et-la-telegraphie-sans-fil/#i_11391
MÉDIAS - Sociologie des médias
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MICROSYSTÈMES, technologie
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MINITEL ET ANNUAIRE ÉLECTRONIQUE
Proposé par Gérard Théry (alors directeur général des Télécommunications) et accepté par le gouvernement français en 1978, le projet de services d'informations en ligne ( vidéotex) s'est concrétisé en 1982 par la mise en place du réseau Télétel – réseau nécessaire pour fournir l'accès aux serveurs vidéotex – puis, en 1983, par l'ouverture d'un premier service opérationnel, l'annuaire électroniq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/minitel-et-annuaire-electronique/#i_11391
MORSE SAMUEL FINLEY (1791-1872)
Peintre et inventeur américain né le 27 avril 1791 à Charlestown (Massachusetts), mort le 2 avril 1872 à New York. Après des études à la Phillips Academy d'Andover (Massachusetts), Samuel Finley Breese Morse poursuit son cursus à l'université de Yale. Sa curiosité est éveillée par des conférences sur l'électricité, phénomène alors largement incompris. tandis qu'il se plaît à peindre des portraits […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/samuel-finley-morse/#i_11391
NAISSANCE DE LA TÉLÉVISION
En mars 1925, à la Royal Institution de Londres, l'Écossais John Logie Baird (1888-1946) fait la première démonstration publique d'un système de télévision permettant la transmission à distance d'images animées d'une définition de 30 lignes. L'exploration de l'image à émettre ainsi que sa restitution à l'arrivée sont effectuées par un système mécanique (breveté par l'Allemand Paul Nipkow en 1883) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/naissance-de-la-television/#i_11391
NANOTECHNOLOGIES
Dans le chapitre « Les effets quantiques dans les composants » : […] Certaines nouvelles propriétés nées de l'échelle nanométrique dans les composants électroniques sont exploitées depuis la fin des années 1970. Les transistors à gaz d'électrons bidimensionnels sont apparus au début des années 1980. Lorsque l'épaisseur de la couche semiconductrice d'un transistor devient inférieure à 20 nanomètres, le mouvement des électrons perpendiculairement à la couche est qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/#i_11391
ORDINATEURS
Dans le chapitre « Interconnexion de machines et Internet » : […] Dans le courant des années 1970, les réseaux informatiques étaient constitués autour des ordinateurs centraux (les mainframes ou sites centraux ou systèmes hôtes) contenant les applications et les données, et auxquels les terminaux étaient raccordés par des liaisons spécialisées ou des lignes du réseau téléphonique. Les utilisateurs accédaient aux services et aux données pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ordinateurs/#i_11391
PHILATÉLIE
Dans le chapitre « De la mort programmée du courrier ? » : […] Le courrier que reçoit un particulier à la fin du xx e siècle n'est affranchi par des timbres que dans la proportion du quart. Le reste est représenté par des affranchissements mécaniques, ou bien des lettres en port « payé » ou en « compte avec la poste » : c'est là l'essentiel du courrier d'entreprise ou du courrier administratif. Quant au cour […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/philatelie/#i_11391
POPOV ALEKSANDR STEPANOVITCH (1859-1906)
Physicien et ingénieur russe, né le 4 (16 dans le calendrier grégorien) mars 1859 à Tourinskie Roudniki (auj. Krasnotourinsk), près de Perm (Russie), mort le 31 décembre 1905 (13 janvier 1906 dans le calendrier grégorien) à Saint-Pétersbourg. Fils d'un prêtre orthodoxe, Aleksandr Stepanovich Popov commence son éducation au séminaire et pense entrer dans les ordres. Mais, attiré par les mathématiqu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aleksandr-stepanovitch-popov/#i_11391
RÉSEAUX INFORMATIQUES
Depuis la fin du xix e siècle, les hommes ont pris l'habitude de communiquer rapidement et à grande distance, d'abord grâce au télégraphe puis au téléphone et désormais via Internet. De nos jours, l'informatique et les télécommunications occupent une place prépondérante dans notre vie, qu'elle soit professionnelle ou privée. Initialement dévelop […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reseaux-informatiques/#i_11391
REUTER JULIUS (1816-1899)
Né à Kassel en Allemagne, Israël Beer Josaphat (Paul Julius Reuter après sa conversion) fut d'abord commis chez un oncle banquier à Göttingen, où il aurait fait la connaissance du mathématicien Gauss dont les travaux s'orientaient vers l'électromagnétisme. S'il se familiarise avec l'information en travaillant à Paris au Bureau Havas, il sera toujours plus préoccupé par les questions de transmissi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/julius-reuter/#i_11391
SATELLITES ESPIONS
Dans le chapitre « Les autres types de satellites espions » : […] Outre les satellites d'observation optique, infrarouge et radar, les États-Unis ont déployé d'autres types de satellites espions : pour la détection des lancements de missiles, des sites de missiles antimissiles, des essais nucléaires, pour la surveillance des océans, pour la défense aérienne stratégique et, surtout, pour l'écoute électronique. – Localiser les silos de missiles adverses n'était p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/satellites-espions/#i_11391
SERVICES SECRETS
Dans le chapitre « L'écoute des télécommunications » : […] Les réseaux de télécommunications sont par définition déterminants. Ces informations transitent le plus souvent aujourd'hui par réseaux satellitaires sécurisés, ou aussi par le jeu de médias d'émission internationale qui peuvent diffuser des messages codés personnifiés. Dans ce domaine à évolution très rapide, un impératif prédomine : conserver une capacité optimale de contrôle et de surveillance […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/services-secrets/#i_11391
SHANNON CLAUDE ELWOOD (1916-2001)
Né le 30 avril 1916 à Gaylord (Michigan, États-Unis), Claude Elwood Shannon est considéré par l'ensemble de la communauté scientifique comme le père fondateur de la théorie de l'information et des communications numériques. En 1940, il obtient un master en ingénierie électrique et un doctorat en mathématique du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.). Pour son […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/claude-elwood-shannon/#i_11391
TÉLÉGRAPHE ÉLECTRIQUE DE MORSE
En 1820, le physicien Danois Hans Christian Œrsted découvre la déviation d'une aiguille aimantée par un courant électrique. S'intéressant par curiosité à l'électroaimant (à travers les travaux d'Ampère), qui met en œuvre ce principe, le peintre Américain Samuel Finley Morse commence à réfléchir, en 1832, à l'exploitation des phénomènes électriques pour la communication à distance. Grâce à une aide […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telegraphe-electrique-de-morse/#i_11391
TÉLÉGRAPHE OPTIQUE
Le 30 août 1794, un message en provenance de Lille parvient en quelques minutes à Paris grâce au télégraphe optique, développé par les frères Chappe, pour annoncer à la Convention une victoire des troupes de la République sur les Autrichiens. La nouveauté de ce moyen de communication, dont la première ligne opérationnelle (Paris-Lille) est ouverte depuis juillet 1794, est de combiner les facteurs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telegraphe-optique/#i_11391
TÉLÉMÉDECINE
La télémédecine regroupe un ensemble de pratiques médicales réalisées ou facilitées par les transferts d’information rapides liés aux télécommunications modernes. La télémédecine a été introduite dans la loi « Hôpitaux, patients, santé et territoires », promulguée en juillet 2009 (article 78), et intégrée dans le Code de la santé publique. Cinq actes de télémédecine sont reconnus par la loi : la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telemedecine/#i_11391
TÉLÉVISION - Télévision analogique terrestre
La télévision radiodiffusée a débuté, pour le grand public, vers 1936, grâce au perfectionnement des techniques, en particulier des analyseurs d'image (iconoscope de Zworykin). Mais les systèmes se sont développés à partir de 1941 aux États-Unis et de 1951 en Europe, alors que la télévision en couleurs, née aux États-Unis vers 1953 avec le système N.T.S.C., a pris un nouveau départ en Europe vers […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/television-television-analogique-terrestre/#i_11391
TÉLÉVISION - Nouvelles télévisions
Le très large développement de la télévision et sa mise en œuvre dans la quasi-totalité des pays au cours de la seconde moitié du xx e siècle se sont effectués presque entièrement sur la base de la radiodiffusion par émetteurs terrestres. Un tel type de service, même lorsque les conditions locales permettent la réception d'un nombre élevé de prog […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/television-nouvelles-televisions/#i_11391
TELSTAR, SATELLITE DE TÉLÉCOMMUNICATIONS
Après de premières tentatives en 1960 avec le satellite Écho-1, mis au point par J. R. Pierce, ingénieur des Bell Telephone Laboratories, la première transmission réussie a lieu le 11 juillet 1962 avec le satellite Telstar, entre une antenne située dans l'État du Maine (États-Unis) et une autre à Pleumeur-Bodou (Bretagne, France). En quelques minutes, des images de télévision sont transmises de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/telstar-satellite-de-telecommunications/#i_11391
U.I.T. (Union internationale des télécommunications)
L’Union internationale des télécommunications (U.I.T. ; en anglais International Telecommunication Union , ou I.T.U.) est une institution spécialisée de l’Organisation des Nations unies (O.N.U.) en charge des technologies de l'information et de la communication (T.I.C.). Elle a été fondée à Paris le 17 mai 1865 sous le nom d’Union […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/union-internationale-des-telecommunications/#i_11391
VILLE - Mutations urbaines
Les nouvelles technologies de l'information et de la communication ne changent ni la société ni les villes . Ce sont ces dernières qui, dans leur dynamisme de développement et de « modernisation » se saisissent de toutes les techniques qui permettent aux individus et aux organisations de mieux maîtriser leurs espaces-temps et de disposer du plus grand potentiel d'interactions, de contacts, de rése […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ville-mutations-urbaines/#i_11391
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