ABSTRACT
Nowadays, the optical fiber is an attractive and adequate
physical transmission support. To this end, several studies are underway to
improve and find a new type of fiber more efficient. Basically, this memory
presents the problems on the links by optical fibers and the title is «
Attenuations study in the transmission by optical fiber ».
To differ a kind of fiber allows specifying efficiently the
attenuation.
The basics component including in the links of optical fiber
such as transmitter, receiver and amplifier describing in this thesis can to
contribute to weaken the signal.
We can see also the basis of our study whose we show two kinds
of attenuations. The first is an intrinsic attenuation of which concerns the
fiber structure and its defect. The second attenuation is extrinsic of which
depend on the installation and place.
In order to minimize the problem by attenuation, some
solutions are giving in the last chapter. At last, we are developed software to
simulate these losses.
Keywords: optical fiber, attenuation, light,
link, signal, transmission, problem.
III
TABLE DES MATIÈRES
REMERCIEMENTS I
RÉSUMÉ II
ABSTRACT II
TABLE DES MATIÈRES III
LISTE DES ABRÉVIATIONS VI
LISTE DES TABLEAUX VIII
LISTE DES FIGURES VIII
INTRODUCTION GÉNÉRALE 1
PARTIE I : GÉNÉRALITÉS SUR LA FIBRE
OPTIQUE
Chapitre 1 : DESCRIPTION D'UNE FIBRE OPTIQUE
2
1.1 Historique 2
1.2 Structures d'une fibre optique 3
1.3 Les avantages et inconvénients d'une fibre optique
5
1.3.1 Les avantages 5
1.3.2 Les inconvénients 6
1.4 Les domaines d'utilisation de la fibre optique 6
1.5 Propagation de la lumière 8
1.5.1 Spectre de la lumière 8
1.5.2 La réflexion et la réfraction 9
1.5.3 Les lois de Snell-Descartes 10
1.5.4 Angle limite et condition de guidage 12
1.6 Principe de propagation de la lumière dans une fibre
optique 13
1.7 L'ouverture numérique et la fréquence
normalisée 14
Chapitre 2 : LES DIFFÉRENTS TYPES DE FIBRE OPTIQUE
17
2.1 Notion de mode de propagation 17
2.2 La fibre multimode 17
2.2.1 La fibre multimode à saut d'indice 18
2.2.2 La fibre multimode à gradient d'indice
20
2.3 La fibre monomode 23
2.3.1 Conditions de monomodalité d'une fibre optique
24
2.3.2 Diamètre de mode d'une fibre monomode 25
2.3.3 Facteur de confinement 27
IV
2.4 Les Recommandations G.652 à G.657 de l'UIT 28
PARTIE II : LES PARAMÈTRES DE TRANSMISSION ET
ATTÉNUATIONS DANS UNE LIAISON OPTIQUE
Chapitre 3 : LES PARAMÈTRES DE TRANSMISSION PAR
FIBRE 32
3.1 Les éléments d'un système de
transmission par fibre optique 32
3.2 L'interface optoélectronique d'émission 33
3.2.1 La diode électroluminescente 33
3.2.2 Diode LASER 34
3.3 Techniques de modulation 37
3.3.1 La modulation directe 37
3.3.2 La modulation externe 38
3.4 Répéteur ou amplificateur optique 38
3.4.1 Définition et principe d'un amplificateur
38
3.4.2 Bruit d'un amplificateur optique 39
3.5 Interface optoélectronique de réception 39
3.5.1 Photodiodes PIN 41
3.5.2 Photodiodes à avalanche (PDA) 41
3.5.3 Bruits des photodiodes 42
3.6 Multiplexage 43
3.6.1 Multiplexage temporelle (TDM) 44
3.6.2 Multiplexage en longueur d'onde (WDM) 44
3.6.3 Multiplexage fréquentielle (FDM) 45
Chapitre 4 : LES ATTÉNUATIONS DANS UNE LIAISON PAR
FIBRE OPTIQUE 46
4.1 Description de l'atténuation 46
4.1.1 Définition 46
4.1.2 Les différents types d'atténuations
46
4.2 Les atténuations extrinsèques 47
4.2.1 Pertes par courbure 47
4.2.2 Pertes par microcourbure 48
4.2.3 Pertes de jonction 48
4.2.4 Pertes par injection de la lumière dans la fibre
51
4.3 Les atténuations intrinsèques 52
4.3.1 L'atténuation linéique 52
V
4.3.2 Pertes par diffusion 54
4.3.3 Pertes par absorption 55
4.3.4 Dispersion modale 58
4.3.5 Dispersion chromatique 60
4.3.6 Dispersion de polarisation 65
PARTIE III : LES SOLUTIONS ET SIMULATION DES
ATTÉNUATIONS DANS UNE FIBRE OPTIQUE
Chapitre 5 : LES SOLUTIONS ET SIMULATION DES
ATTÉNUATIONS 68
5.1 Les solutions des atténuations 68
5.1.1 Solutions pour l'atténuation due à la
dispersion chromatique 68
5.1.2 Diverses solutions possibles pour minimiser les
problèmes d'atténuations 71
5.2 Bilan énergétique d'une liaison par fibre
optique 73
5.2.1 Puissance de réception 73
5.2.2 Puissance maximale et minimale de réception
74
5.2.3 Exemple du bilan de liaison 74
5.3 Étude quantitative des atténuations 76
5.3.1 Description du logiciel de simulation MATLAB 76
5.3.2 Présentation du programme de simulation
77
CONCLUSION GÉNÉRALE 85
ANNEXES X
BIBLIOGRAPHIE XIV
WEBOGRAPHIE XV
PAGE DE RENSEIGNEMENT XVI
VI
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