1.4.4 L'aire effective
L'aire effective (ou surface effective) d'une fibre optique
est calculée à partir de la répartition transverse du
champ modal se propageant dans la fibre. Soit E0 la distribution de ce champ.
Par intégration sur toute la section droite de la fibre, l'aire
effective Aeff est définie par :
2
E dS
0
4
E dS
0
2
A eff =
Ce terme est introduit pour évaluer les effets non
linéaires (effet Ker, effet Raman,) car d'un point de vue
théorique ceux-ci sont proportionnels au rapport de la puissance
d'entée sur l'aire effective. Par conséquent, pour diminuer leurs
influences à puissance constante, il faut des fibres à forte aire
effective
Les principaux inconvénients des fibres optiques sont
l'atténuation, la dispersion, que nous allons étudier dans la
suite.
2. Atténuation [1-4]
2.1. Atténuation linéique :
L'atténuation caractérise l'affaiblissement du
signal au cours de la propagation. Soient P0 et PL les puissances à
l'entrée et à la sortie d'une fibre de longueur L.
L'atténuation linéaire se traduit alors par une
décroissance exponentielle de la
puissance en fonction de la longueur de fibre : ( )
PL P -á
0 *10 x
=
où á est le coefficient d'atténuation
linéaire. On utilise souvent le coefficient ádB exprimé en
dB/km et relié à á par ádB = 4.343á:
Le principal atout des fibres optiques est une
atténuation extrêmement faible. L'atténuation va varier
suivant la longueur d'onde. La diffusion Rayleigh limite ainsi les performances
dans le domaine des courtes longueurs l'onde (domaine du visible et du proche
infrarouge). Un pic d'absorption, dû à la présence de
radicaux
OH- dans la silice, pourra également
être observé autour de 1 385 nm. Les progrès les plus
récents dans les techniques de fabrication permettent de réduire
ce pic.
Le profil de l'atténuation d'une fibre optique faite en
silice est représenté sur la figure 6.
Figure 6 : Profil de l'atténuation spectrale de la
fibre optique faite de silice
2 .2 Fenêtre de transmission
On distingue les trois fenêtres de transmission suivantes
:
· La première fenêtre de 800 à
900 nm
Pour cette fenêtre l'atténuation est
élevée, elle est voisine de
3dB/km (Diode LED). Cette fenêtre n'est utilisée
qu'en multimode.
· La deuxième fenêtre s'étend
de 1280 à 1330 nm :
Pour cette fenêtre l'atténuation est raisonnable
et de l'ordre de de 0 ,33dB/km. La dispersion chromatique est nulle. Cette
fenêtre est largement utilisée.
· La troisième fenêtre de 1525
à 1625 nm :
Elle est constituée de deux sous bandes :
> Sous bande C de 1525 à 1565 nm
> Sous bande L de 1565 à 1625nm
C'est la fenêtre de choix pour quasiment toutes les
applications modernes.
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