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CHAPITRE II
CARACTERISATION DE LA FIBRE OPTIQUE ET
TECHNIQUES D'OPTIMISATIONS D'UNE
LIAISON OPTIQUE
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ETUDE ET OPTIMISATION DU RESEAU FIBRE OPTIQUE DOUALA -
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PROJET DE L'ENTREPRISE SEEDCOM GLOBAL LTD
II.1 INTRODUCTION
La fibre optique est un support de transmission des
signaux de téléphone, de l'Internet, des données, de la
télévision et de la radiodiffusion. Au plan physique elle se
présente sous la forme d'un fil en verre dont le diamètre a la
taille d'un cheveu. Cette technologie est venue supplanter les autres supports
de transmission, notamment le faisceau hertzien, le satellite, le câble
coaxial, du fait qu'elle offre meilleure qualité de transmission, une
plus grande capacité et une longue durée de vie. Ce chapitre nous
permettra de faire une caractérisation de ce support de transmission
d'une part, et de présenter les techniques d'optimisations d'une liaison
fibre optique d'autre part.
II.2 CARACTERISATION DE LA FIBRE OPTIQUE
II.2.1 Structure de la fibre optique
La fibre optique est composée de deux
cylindres transparents. Le cylindre intérieur s'appelle le coeur, de
silice pure à haut indice de réfraction nc et le
cylindre extérieur s'appelle la gaine, de silice pure à plus
faible indice de réfraction ng. Ces deux cylindres sont
protégés par un revêtement. Selon sa structure, on
distingue les fibres multimodes (saut d'indice et gradient d'indice), ayant
pour caractéristique de transporter plusieurs modes, utilisées
sur les courtes distances dans les réseaux locaux, et les fibres
monomodes principalement déployées par les opérateurs de
télécommunications sur les backbones.
La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les
propriétés réfractrices de la lumière. Lorsqu'un
rayon lumineux entre dans une fibre optique à l'une de ses
extrémités avec un angle adéquat, il subit de multiples
réflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu'à
l'autre extrémité de la fibre optique. La propagation de la
lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes
même lorsque la fibre est courbée. [9]
II.2.2 Etudes des effets linéaires
La fibre optique est caractérisée par
les effets linéaires (atténuation, dispersion chromatique,
dispersion modale de polarisation). Les effets de propagation linéaires
sont consécutifs à une réponse linéaire du
matériau de la fibre à l'excitation
électromagnétique induite par le signal, via la
susceptibilité ÷. [12]
L'atténuation caractérise
l'affaiblissement du signal au cours de la propagation, elle est moins forte
dans les systèmes à fibre optique que dans les systèmes
électriques. L'atténuation correspond à une diminution de
la puissance du signal transmis. Elle s'exprime très souvent en
décibels (dB). On définit un coefficient d'atténuation
á pour une ligne de transmission de longueur L qui
s'exprime en dB/Km tel que :
á(ë) (dB/km) = (- 10/L) log [PS/PE]
[3]
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Avec PS : Puissance de sortie
PE : Puissance d'entrée.
La fenêtre à 1300 nm a une largeur de
bande de 50 nm et une atténuation moyenne importante d'environ 0,4 dB/
km. La fenêtre à 1550 nm a une largeur de bande de 100 nm et une
atténuation moyenne d'environ 0,2 dB/km. L'atténuation dans une
fibre optique a des origines intrinsèques (absorption du matériau
et diffusion Rayleigh) et externes (pertes liées à la courbure et
épissures).
La dispersion est un phénomène qui
provoque la déformation du signal durant sa propagation dans la fibre
elle se traduit par l'élargissement des impulsions et se divise en deux
types (dispersion chromatique et dispersion modale de polarisation).
[12]
La dispersion chromatique exprimée en ps /
(
nm.km),
caractérise l'étalement du signal de l'émetteur (deux
longueurs d'onde différentes ne se propagent pas exactement à la
même vitesse) Cette dispersion dépend de la longueur d'onde
considérée. Les fibres monomodes ont une dispersion nulle au
voisinage de 1,3 ìm de longueur d'onde, et d'environ 17
ps/ (
nm.km) au voisinage
de 1,55 ìm. Une DCF utilisée dans les
systèmes terrestres composés de SMF, conçue pour compenser
la dispersion et la pente de dispersion de la SMF, a quant à elle une
valeur de dispersion chromatique d'environ -80 ps/
nm.km.
[12]
La dispersion intermodale apparaît seulement
dans les fibres multimodes, le signal transmis est composé de
différents modes de propagation. Chaque mode de propagation suit un
chemin différent dans la fibre et a un temps de propagation
différent. La dispersion modale provient de la différence du
temps de parcours de la lumière dans la fibre en fonction des chemins
parcourus. La valeur typique de dispersion intermodale dans une fibre à
saut d'indice est d'environ de 30 ns/km et celle de la fibre à gradient
d'indice est d'environ 60 ps/km. Elle n'existe pas dans la fibre monomode.
[9]
La dispersion modale de polarisation, ou PMD
(Polarization Mode Dispersion) est consécutive à la
biréfringence de la fibre, c'est-à-dire à la
dépendance de son indice de réfraction à la polarisation
du signal. [12]
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