Les télécommunications par fibres optiques

La haute technologie au service des medias

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Les télécommunications par fibres optiques

• 1\ La lumière : vecteur d’informations• 2\ Le canal de transmission : les fibres optiques• 3\ L’émission – La réception• 4\ La communication : les systèmes photoniques• 5\ Une technologie complémentaire

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Spectre de la lumière

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La lumière : vecteur d’informations

• 299-279 av JC : Tour de l’île de Pharos (Alexandrie)

• 1792 : Télégraphe optique de Claude Chappe• (1961 : Laser)• 1970 : Diode laser à semi-conducteur• 1977 : Fibres optiques de silice• 1980 : Systèmes photoniques

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La lumière : vecteur d’informations

Entrée SortieEmetteur

Canal optique

Récepteur

Chaîne de transmission optique

Pertes, effets non linéaires, …

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Les fibres optiques

• Mécanisme de guidage :

Réflexion totale

Zθ

Ng

Nc

Cos θ > Ng/Nc

Principe de guidage dans une fibre optique. Evoqué par J. Tyndall en 1854.

Nc>Ng

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Les fibres optiques• Composées de Silice.• 3 types de fibres:

– Multimodes à saut d’indices. (Dmax = 50Mbits/s)– Multimodes à gradient d’indices. (Dmax = 1Gbits/s)– Monomodes. (Plusieurs Tbits/s)

• Atténuation provoquée par :– L’absorption matérielle.– La diffusion de Rayleigh.– Les imperfections de la ligne de transmissions. Amplification – régénération optique.

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Les fibres optiques

LP01

LP11

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L’émission

• Diodes électroluminescente à semi-conducteur :– Faible puissance.

• Diodes laser à semi-conducteur :– Gain + rétroaction.

Amplificateur

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L’émission

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La réception

• Photo détecteurs :– Photodiodes à semi-conducteurs.– Conversion optique/électrique.

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La communication• Signal numérique.

• Utilisation de modulations :– Amplitude– Fréquence– Multiplexage temporel TDM.– Multiplexage en longueur d’onde WDM :

Fréquence

AmplitudeCanal1 Canal2 Canal3

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La communication

• Systèmes à solitons :– Systèmes non linéaires.– Concept étudié depuis 1970.– Impulsion « solitaire ».– Gestion de la dispersion chromatique.– Débit élevé sur de grandes distances.

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Une technologie complémentaire

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Une technologie complémentaire• Câble coaxial/paire torsadée : petite

distance, faible débit, réseau terrestre.

• Satellite : couverture quasi totale du globe, débit moyen, liaison de très longue distance.

• Fibre optique : couverture très faible grands axes de communication, débit élevé.