Les fibres optiques : généralités

Caractéristiques des fibres optiques

• Plusieurs fibres optiques peuvent être réunies dans la même gaine.
• La source lumineuse est généralement un laser appelé ILD (Injection LASER Diod).
  La lumière émise par un laser est monochromatique, et cohérente (les ondes se dirigent dans la même direction).
  Le laser émet sur une longueur d'onde unique.
• Comment créer différents indices : en dopant le cœur ou la gaine.
  • cœur :
    • constitué de S_iO₂ (forme d'oxyde de silicium : verre de silice) dont l'indice est plus ou moins égal à 1,45.
    • dopé par des éléments G_eO₂ (germanosilicate) ou P₅O₂ (phosphasilicate) pour faire croître l'indice.
    • ou encore dopé par des éléments plastiques (polyméthyl ou méthacrylate).
  • gaine :
    • constituée de S_iO₂ dont l'indice est plus ou moins égal à 1,45.
    • dopée pour faire décroître l'indice par des éléments tels que le bore, le fluor, soit par des éléments plastiques.
    • ou dopée d' O₂ pur si le cœur est dopé.
• La lumière se propage dans le vide à une vitesse de plus ou moins 3.10⁸ m/s.
• La vitesse de propagation de la lumière dans un milieu uniforme est de plus ou moins 3.10⁸/indice de réfraction.
• La fréquence de la lumière visible est de plus ou moins 10⁸ MHz.

Avantages de la fibre optique

• Faible encombrement et poids inférieur par rapport aux porteurs galvaniques.
  Le diamètre des fibres est extrêmement faible, et un grand nombre de fibres occupent le même espace qu'un câble en cuivre.
• Les fibres optiques sont intrinsèquement insensibles à toute interférence électromagnétique, et n'en gênèrent pas elles-mêmes.
  Donc un signal propagé par des fibres optiques ne peut à priori être écouté par des moyens électroniques, ni piraté de manière efficace.
• Les transmissions par fibres optiques ne peuvent absolument pas générer d'étincelles (ce qui n'est pas le cas lors d'un signal électrique), ce qui rend l'emploi de fibres optiques dans des milieux explosifs extrêmement sécurisant.
• Le verre n'est quasi pas sensible à la corrosion, et seules les connexions peuvent être altérées avec le temps.
• La bande passante élevée et la vitesse de propagation du signal permettent le traitement de grandes quantités d'informations.
• L'atténuation sur le signal est très faible, ce qui permet une transmission de plus d'un kilomètre avec des fibres multimodes (LED dans le visible), et plus de dix kilomètres avec des fibres monomode (LED laser infrarouge).

Inconvénients de la fibre optique

• La pose de câbles en fibres optique est sensiblement plus onéreuse que la pose de câbles galvaniques, et nettement plus cher au niveau des dispositifs de réception et d'émission.
• Lorsque les longueurs de câbles interdisent souvent le placement de câbles standards pré-montés, il faut répéter quatre fois (une fois par connecteur) les opérations suivantes pour un câble:
  • Dénuder délicatement l'enveloppe selon des critères dimensionnels bien précis.
  • Nettoyer soigneusement la fibre à l'alcool.
  • Enfiler la fibre dans le connecteur (elle doit légèrement dépasser).
  • Injecter une résine époxy, jusqu'à ce qu'une goutte dépasse.
  • Polymériser la résine à 100° dans un mini four et laisser refroidir.
  • Casser la partie de la fibre qui dépasse du connecteur.
  • Raboter et polir l'extrémité à raz du connecteur (l'extrémité est nommée "férule".).
  • Observer la surface correspondante au microscope pour vérifier qu'il ne subsiste aucune rayure.
  • Effectuer des mesures en situation, à l'aide d'une valise de tests spécifique (vérification de l'intégrité de la fibre : elle ne doit pas être brisée dans une zone invisible du connecteur, et vérification de l'atténuation qui doit rester dans des valeurs spécifiées).
  NB : actuellement, il existe des kits à sertir, qui évitent l'usage de la résine, et donc du four.

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