1.2 Structures d'une fibre optique
Dans la télécommunication optique, les signaux sont
transmis sous forme d'onde lumineuse. Une fibre optique est un fil en verre ou
en plastique très fin qui a la propriété d'être un
conducteur de la lumière. Elle est constituée de deux couches
diélectriques de même axe, entourés d'un
élément protecteur. Ces deux couches diélectriques
possèdent des indices de réfraction différents.
La fibre optique est composée généralement
de :
o La couche centrale ou le coeur
dans lequel se propage la lumière. Il peut être
fabriqué à base de silice, de quartz ou de plastique et son
diamètre est variable suivant le type de fibre à concevoir ;
o La couche périphérique ou la
gaine optique : en général, fait de
mêmes matériaux que le coeur mais avec des additifs qui la permet
d'avoir un indice de réfraction inférieur à celui
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du coeur ; ce qui assure le confinement du rayon lumineux dans ce
dernier ; o La couche protectrice ou revêtement de protection
: généralement en plastique, qui
assure la protection mécanique de la fibre et à
piéger la lumière qui se propage dans la gaine.
Cette structure est illustrée par la figure ci-dessous
:
Figure 1.01 : Structure générale d'une
fibre optique
En réalité, le diamètre de la fibre optique
mesure un peu plus de quelques centaines de micromètre (ìm) par
rapport au diamètre du cheveu du corps humain. [13]
Il existe deux principales structures d'une fibre qui sont mises
en oeuvre lors de son conditionnement [6] :
? Fibre à structure libre :
Deux ou plusieurs fibres sont placées « libres
» à l'intérieur d'un tube. Ce type de fibre est à
usage extérieur, elle sera donc particulièrement mise en oeuvre
dans les liaisons entre plusieurs destinataires. L'inconvénient de cette
structure est son encombrement, son poids, la rigidité et mise oeuvre
des connexions assez complexes.
? Fibre à structure serrée :
Une seule gaine optique est placée à
l'intérieur de la gaine protectrice. Elle a comme avantages sa
légèreté, flexibilité et faible encombrement.
La figure ci-dessous illustre cette structure serrée
(figure de droite) et celle décrit précédemment (figure de
gauche).
Figure 1.02 : Principales structures
d'interconnexion d'une fibre
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1.3 Les avantages et inconvénients d'une fibre
optique
1.3.1 Les avantages
En tant que support de transmission de communication
relativement récent, la fibre optique présente des nombreux
avantages. L'avantage décisif n'est pas toujours le même suivant
l'utilisation envisagée.
Ces avantages sont observés au niveau de :
? La performance de transmission :
La fibre optique a une très large bande passante de
l'ordre de quelques gigahertz (GHz) permettant d'atteindre des débits de
l'ordre de quelques Gigabits par seconde. [22]
En général, la capacité de communication
dépend du type de la fibre en fonction du profil d'indice.
? L'insensibilité aux interférences
électromagnétiques et perturbation extérieur :
Les signaux optiques dans les fibres optiques sont
généralement rayonnés à l'intérieur du
coeur, de sorte que les informations à transmettre en elles sont
hautement sécurisées vis à vis des interférences et
perturbations diverses du milieu extérieur.
Les fibres optiques, réalisées en verre, ou
parfois en polymère plastique, sont des isolants électriques et
sont immunes vis-à-vis des interférences
électromagnétiques. Elles peuvent être utilisées
dans des environnements électromagnétiques. L'interférence
croisée parmi plusieurs signaux optiques distincts (diaphonie) ne se
produit pas lorsque l'on transmet simultanément des différentes
lumières situées dans le même câble. [3]
? L'insensibilité thermique :
A haute fréquence, il n y a pas d'échauffement
de la fibre optique tandis que le câble à base de cuivre
nécessite un refroidissement pour des hautes fréquences et hautes
puissances. [22]
? Petite taille et poids faible :
Les fibres optiques présentent un diamètre
très petit, souvent comparé au diamètre d'un cheveu
humain. Même si elles sont recouvertes de revêtements protecteurs,
elles sont plus petites et plus légères que les câbles en
cuivre. Les fibres optiques n'ont pas besoin beaucoup d'espace pour
l'installation et s'avèrent très pratiques à
transporter.
? Riches en ressources et une longue durée de vie
:
La matière première utilisée pour
fabriquer la fibre optique est le dioxyde de silicium SiO2, il est
abondant dans la nature, contrairement à celle du cuivre.
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Enfin, un autre point fort de la fibre optique est sa
durée de vie plus longue par rapport aux autres supports de
transmission. En effet, la fibre optique est estimée utilisable pendant
une durée d'environ 25 ans, or une station relais ou terminale d'une
liaison par faisceau hertzien dure environ 10 ans et la durée de vie
maximale d'un satellite géostationnaire est autour de 10 à 15
ans. Elle nécessite peu d'interventions en maintenance. [20]
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