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Les télécommunications par fibres optiques
La haute technologie au service des medias
Matthieu SIMON Exposé Technique 2002 2
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.