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Systèmes de transmission sur fibre optique

Historique

La fibre, on l'a dit, présente une atténuation quasi constante sur une plage de fréquences considérable (plusieurs milliers de gigahertz) et offre ainsi l'avantage de bandes passantes gigantesques, ce qui permet d'envisager aujourd'hui la transmission de débits très importants (plusieurs térabits par seconde) exigés par la multiplication des services et les besoins accrus de transmission d'images. Les systèmes optiques permettent aussi, par rapport aux systèmes sur câble coaxial (cuivre), un gain sur la distance séparant les différents répéteurs-régénérateurs, qui est passée de quelques kilomètres à quelques dizaines de kilomètres. Dès 1978, des systèmes travaillant à la longueur d'onde optique de 0,8 μm ont été mis en place, acheminant un débit compris entre 50 et 100 Mbit/s avec un espacement entre répéteurs de l'ordre de 10 kilomètres, c'est-à-dire trois fois plus environ que les systèmes sur câble coaxial de capacité équivalente.

La deuxième génération de systèmes de transmission sur fibre optique, apparue dans les années 1980, découle directement de la mise au point de la fibre monomodale et du laser à semiconducteur à 1,3 μm, longueur d'onde pour laquelle la dispersion chromatique (c'est-à-dire la distorsion induite sur les signaux par la propagation) est minimale. Des débits supérieurs à 1 Gbit/s, avec un espacement entre répéteurs de plusieurs dizaines de kilomètres, sont alors atteints. Les portées de ces systèmes sont limitées par les pertes de la fibre, 0,5 dB/km dans le meilleur cas, et l'idée apparaît alors de développer des sources émettant à la longueur d'onde de 1,55 μm, pour laquelle l'atténuation est minimale. Néanmoins, ce gain est détruit par l'effet de la dispersion chromatique, qui est beaucoup plus forte à cette longueur d'onde et qui limite alors la bande passante et donc le débit. Des progrès effectués tant sur les lasers émettant sur un seul mode que sur le milieu de transmission (fibres à dispersion décalée) viennent apporter des solutions à ces problèmes et les premiers systèmes travai [...]

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Fibres optiques

Fibres optiques
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Structure d'une fibre optique et profils d'indice

Structure d'une fibre optique et profils d'indice
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Atténuation d'une fibre optique

Atténuation d'une fibre optique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Impact de la dispersion chromatique sur une impulsion

Impact de la dispersion chromatique sur une impulsion
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : ingénieur de l'École nationale supérieure de Caen, habilitée à diriger des recherches
  • : ingénieur des télécommunications

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Pour citer l’article

Irène JOINDOT, Michel JOINDOT, « TÉLÉCOMMUNICATIONS - Technologies optiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/telecommunications-technologies-optiques/