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warda22 24-10-2015 07:11 PM


 

les fibre optique



24-10-2015 07:15 PM

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24-10-2015 07:20 PM

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http://static.commentcamarche.net/dr...one-pdf-s-.png Fibre-optique-avantages .pdf


Dfinition

La fibre optique dsigne une technique et une technologie pour transmettre de l'information sur les rseaux informatiques. Autrefois rserve aux liaisons inter-entreprises, la fibre optique se gnralise comme moyen d'accs Internet car elle permet des tlchargements en trs haut dbit (jusqu' 100 Mbits/s contre 22 Mbits/s pour l'ADSL 2+).

La fibre optique dsigne un cble qui contient un fil en verre ou en plastique capable de conduire la lumire. C'est cette lumire qui va tre transporte dans le rseau et interprte sa rception. La fibre optique possde aussi l'avantage d'tre naturellement insensible des perturbations lectriques extrieures. On peut ainsi tablir une liaison en fibre optique sur des milliers de kilomtres.

Comme il s'agit aujourd'hui de la mthode la plus efficace pour transmettre rapidement des donnes d'un point l'autre, la fibre optique a d'abord t utilise dans les rseaux des oprateurs en tlcommunications. Invisible aux yeux des utilisateurs, elle sert pourtant transmettre les donnes d'un pays l'autre, o d'une rgion l'autre. Les entreprises se sont aussi mises utiliser la fibre optique pour leurs rseaux longue ou moyenne distance.
Dbit

Aujourd'hui, le dploiement de la fibre optique va plus loin puisque les FAI essaient de l'utiliser pour relier les foyers Internet. Outre le dbit plus important, la fibre optique aurait pour avantage de permettre aux foyers un dbit plus stable des distances plus grandes (10km). En effet, le dbit d'une liaison fibre optique n'est pas dpendant de son loignement vis--vis du Noeud de Raccordement Optique (NRO). D'autre part, la fibre optique est volutive : les dbits montent dj jusqu' 1 Gbits/s en Core du Sud, et pourraient mme aller au-del.
Cot

Avec tant d'avantages, on pourrait se demander pourquoi cette technologie est si peu dveloppe en France et dans d'autres pays. La rponse est simple : la fibre optique cote cher dployer. Selon plusieurs experts, le cot pour passer la fibre optique sur l'ensemble du territoire franais est estim entre 15 et 25 milliards d'euros. Des investissements lourds pour les principaux oprateurs, et pas forcment rentables car il faut une haute densit de population pour que le projet soit viable.

Les collectivits sont donc en train d'envisager d'aider les oprateurs investir dans la fibre optique. Certaines communes pilotes ont dj install leur propre rseau qu'elles louent ensuite des oprateurs. Pour les autres, il semble qu'une rpartition 50/50 entre oprateur et collectivit soit envisag pour inciter les investissements.
Comparatif ADSL/4G

Mais mme ainsi, la demande est pour l'instant trs faible, faute d'une relle volont des pouvoirs publics d'une part, et d'un besoin des internautes d'autre part qui se satisfont des dbits proposs par l'ADSL. Il ne faut pas non plus oublier une certaine rticence des oprateurs de lourds investissements alors les rseaux mobiles de 4e gnration (LTE) approchent.

Ds 2012, les oprateurs mobiles vont pouvoir dployer ces rseaux qui vont permettre de surfer sur Internet jusqu' 50 Mbits/s. Surtout on pourra naviguer depuis n'importe quel terminal et n'importe o, sans les contraintes d'une ligne fixe en fibre optique. Les dbits sont moins importants, mais le budget des mnages tant limit, il est probable qu'une concurrence entre les deux technologies s'installe

warda22 24-10-2015 07:22 PM

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24-10-2015 07:25 PM

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Fonctionnement






Principe d'une fibre optique.



La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les proprits rfractrices de la lumire. Elle est habituellement constitue d'un cur entour d'une gaine. Le cur de la fibre a un indice de rfraction lgrement plus lev (diffrence de quelques millimes) que la gaine et peut donc confiner la lumire qui se trouve entirement rflchie de multiples fois l'interface entre les deux matriaux (en raison du phnomne de rflexion totale interne). Lensemble est gnralement recouvert dune gaine plastique de protection.

Lorsqu'un rayon lumineux entre dans une fibre optique l'une de ses extrmits avec un angle adquat, il subit de multiples rflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu' l'autre extrmit de la fibre optique sans perte, en empruntant un parcours en zigzag. La propagation de la lumire dans la fibre peut se faire avec trs peu de pertes mme lorsque la fibre est courbe.

Une fibre optique est souvent dcrite selon deux paramtres :

https://upload.wikimedia.org/wikiped...re_optique.png


Principe d'une fibre optique saut d'indice.



Il existe essentiellement deux types de fibres optiques qui exploitent le principe de la rflexion totale interne: la fibre saut d'indice et la fibre gradient d'indice. Dans la fibre saut d'indice, l'indice de rfraction chute brutalement d'une valeur dans le cur une valeur moindre dans la gaine. Dans la fibre gradient d'indice, ce changement d'indice est beaucoup plus progressif. Un troisime type de fibre optique utilise le principe de la bande interdite des cristaux photoniques pour assurer le guidage de la lumire, plutt que la rflexion totale interne. De telles fibres sont appeles des fibres cristaux photoniques, ou fibres micro-structures. Ces fibres prsentent habituellement un contraste d'indice beaucoup plus lev entre les diffrents matriaux (en gnral la silice et l'air). Dans ces conditions, les proprits physiques du guidage diffrent sensiblement des fibres saut d'indice et gradient d'indice.

Dans le domaine des tlcommunications optiques, le matriau privilgi est la silice trs pure car elle prsente des pertes optiques trs faibles. Quand l'attnuation n'est pas le principal critre de slection, on peut galement mettre en uvre des fibres en matire plastique. Un cble de fibres optiques contient en gnral plusieurs paires de fibres, chaque fibre conduisant un signal dans chaque sens. Lorsqu'une fibre optique n'est pas encore alimente, on parle de fibre optique noire.
Systme de transmission


Tout systme de transmission dinformation possde un metteur et un rcepteur. Pour un lien optique, deux fibres sont ncessaires. Lune gre lmission, lautre la rception. Il est aussi possible de grer mission et rception sur un seul brin mais cette technologie est plus rarement utilise car lquipement de transmission est plus onreux.

Le transpondeur optique a pour fonction de convertir des impulsions lectriques en signaux optiques vhiculs au cur de la fibre. À lintrieur des deux transpondeurs partenaires, les signaux lectriques sont traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode.

Les metteurs utiliss sont de trois types :
  • les diodes lectroluminescentes (DEL), ou LED (light emitting diode), qui fonctionnent dans le proche infrarouge(850 nm),
  • les lasers, utiliss pour la fibre monomode, dont la longueur donde est 1 310 ou 1 550 nm,
  • les diodes infrarouge qui mettent dans linfrarouge 1 300 nm.

Les rcepteurs sont les photodiodes PIN (les plus utilises car elles sont peu coteuses et simples utiliser avec une performance satisfaisante) et les photodiodes avalanche. Pour tous les types de dtecteurs optiques, le principe de fonctionnement est le mme : leffet photolectrique. Entre les deux transpondeurs, linformation est porte par un support physique (la fibre) appel le canal de transmission. Au cours de son parcours, le signal est attnu et dform : des rpteurs et des amplificateurs placs intervalles rguliers permettent de conserver lauthenticit du message. En gnral, la modulation du signal optique est une modulation dintensit lumineuse obtenue par la modulation du signal lectrique dans la diode ou le laser.

Lattnuation et la dformation du signal sont des consquences directes de la longueur du canal de transmission. Afin de conserver le signal optique de la source, les systmes de transmission optique utilisent trois types damplificateurs :
  • regeneration (amplification seule),
  • regeneration-reshaping (amplification et remise en forme),
  • regeneration-reshaping-retiming (amplification, remise en forme et synchronisation).

Il existe des rpteurs amplification optique (utilisant des verres dops aux terres rares) ou des rpteurs-rgnrateurs lectroniques. Les liaisons actuelles utilisent principalement des amplificateurs optiques fibres dopes erbium et sont entirement optiques sur des distances pouvant aller jusqu 10 000 km.

Comme dans tous les systmes de transmission, on cherche transmettre dans la mme fibre optique un maximum de communications dorigines diffrentes. Afin de ne pas brouiller les messages, on les achemine sur des longueurs donde diffrentes : cest le multiplexage en longueur donde ou WDM (wavelength division multiplexing). Il existe plusieurs techniques de multiplexage chacune adapte au type de transmission sur fibre optique (transmission longue distance ou boucle locale par exemple) : Dense WDM (beaucoup de signaux des frquences trs rapproches), Ultra WDM (encore plus), Coarse WDM (moins de canaux mais moins coteux)

Dsormais, on sait raliser des rseaux tout-optique, c'est--dire qui ne sont pas des assemblages de fibres optiques relies les unes aux autres par des nuds lectriques. Les commutateurs, les multiplexeurs, les amplificateurs existent en version tout-optique. Cest actuellement un enjeu primordial car la rapidit des transmissions sur fibre optique est telle que les goulots dtranglement se trouvent dsormais dans llectronique des nuds des rseaux6


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Fabrication

Fibre optique de silice

La premire tape est la ralisation dune prforme : barreau de silice trs pure, dun diamtre de plusieurs centimtres. Il existe un grand nombre de processus pour concevoir une prforme, des internes comme la mthode PCVD (plasma chemical vapor deposition), ou externes comme la mthode VAD (vapor axial deposition)7. Le paragraphe suivant dcrit la mthode MCVD (modified chemical vapor deposition, dpt chimique en phase vapeur modifi) qui est la plus utilise.
Un tube substrat est plac en rotation horizontale dans un tour verrier. Des gaz sont injects lintrieur et vont se dposer lintrieur sous leffet de la chaleur produite par un chalumeau. Ces gaz vont modifier les proprits du verre (par exemple laluminium permet daugmenter lindice). Les couches dposes sont ensuite vitrifies au passage du chalumeau. Ensuite le tube est chauffe haute temprature, et va se refermer sur lui-mme pour former la prforme7.
Lopration de manchonnage permet par la suite de rajouter une couche de silice autour de la prforme pour obtenir le ratio cur/gaine voulu pour la future fibre.
La socit ALCATEL a dvelopp une technologie propritaire APVD (Advanced Plasma and Vapour Deposition) pour remplacer lopration de manchonnage qui est trs coteuse. Le procd APVD (communment appel recharge plasma) consiste faire fondre des grains de quartz naturel trs pur sur la prforme primaire laide dun chalumeau plasma inductif. Lassociation du procd MCVD et de la recharge plasma pour la fabrication de fibres optiques monomodes a fait lobjet dune publication en 1994 par la socit ALCATEL. Le procd concern consiste essentiellement nourrir le plasma en grains de silice naturels ou synthtiques avec un compos additionnel fluor ou chlor mlang un gaz porteur (Brevet Franais n 2 760 449, Campion Jean-Florent and al). Ce procd de purification constitue la seule alternative connue rentable aux techniques de dpt externe8.
Lors de la seconde tape, la prforme est place en haut dune tour de fibrage dune quinzaine de mtres de hauteur. Lextrmit de la prforme est alors dans un four port une temprature voisine de 2 000 C. Elle est alors transforme en une fibre de plusieurs centaines de kilomtres, une vitesse de lordre du kilomtre par minute. La fibre est ensuite revtue dune double couche de rsine protectrice (cette couche peut tre dpose par la tour de fibrage, juste aprs ltirement) avant dtre enroule sur une bobine. Cette couche est particulirement importante pour viter toute humidit, car la fibre devient cassante sous leffet de leau : lhydrogne interagit avec la silice, et toute faiblesse ou micro-entaille est amplifie.
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24-10-2015 07:33 PM

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warda22 14-11-2015 03:00 PM

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warda22 14-11-2015 03:02 PM

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informatique fibre optique

warda22 14-11-2015 03:11 PM

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informatique fibre optique

MohamedYoucef 15-11-2015 03:37 PM

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