UN PEU DE THEORIE

 

Conversion de signaux électriques en signaux optiques au moyen d'un transceiver Ethernet

Le transceiver optique a pour fonction de convertir des impulsions électriques en signaux optiques véhiculés au coeur de la fibre. A l'intérieur des deux transceivers partenaires, les signaux électriques seront traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode.

 On utilise une fibre pour chaque direction de la transmission.

 Les émetteurs utilisés sont de trois types:

 - Les LED Light Emitting Diode qui fonctionnent dans le rouge visible (850nM). C'est ce qui est utilisé pour le standard Ethernet FOIRL.

 - Les diodes à infrarouge qui émettent dans l'invisible à 1300nM

 - Les lasers, utilisés pour la fibre monomode, dont la longueur d'onde est 1300 ou 1550nM

 


Les trois types de fibre optique

- La fibre à saut d'indice 200/380 constituée d'un coeur et d'une gaine optique en verre de différents indices de réfraction. Cette fibre provoque de par l'importante section du coeur, une grande dispersion des signaux la traversant, ce qui génère une déformation du signal reçu.

 - La fibre à gradient d'indice dont le coeur est constitué de couches de verre successives ayant un indice de réfraction proche. On s'approche ainsi d'une égalisation des temps de propagation, ce qui veut dire que l'on a réduit la dispersion nodale. Bande passante typique 200-1500Mhz par km. C'est ce type de fibre qui est utilisé à l'intérieur des bâtiments de l'Université (62.5/125) et entre certains sites desservis par les PTT (50/125).

 - La fibre monomode dont le coeur est si fin que le chemin de propagation des différents mode est pratiquement direct. La dispersion nodale devient quasiment nulle. La bande passante transmise est preque infinie (> 10Ghz/km). Cette fibre est utilisée essentiellement pour les sites à distance.

Le petit diamètre du coeur (10um) nécessite une grande puissance d'émission, donc des diodes au laser qui sont relativement onéreuses.

 

Propagation de la lumière dans les trois types de fibres


L'atténuation est constante quelle que soit la fréquence Seule la dispersion lumineuse limite la largeur de la bande passante.


Constitution d'une fibre optique multimode


Propagation de la lumière dans une fibre à saut d'indice

Le dessin ci-dessus indique comment se produit la réflexion des signaux lumineux en fonction de leur angle d'émission. Ce qui démontre que le chemin parcouru n'a pas la même longueur pour tous les rayons. C'est ce que l'on appelle la dispersion nodale. 


Affaiblissement de la lumière en fonction de la longueur d'onde de la source

L'affaiblissement de la lumière dans la fibre est fonction de la longueur d'onde de la source. Elle est constante pour toutes les fréquences du signal utile transmis. Le dessin ci-dessus montre que l'affaiblissement est plus important dans le rouge (850nM) que dans l'infrarouge (1300-1550nM). 



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