Optique et éléctronique

Thèmes abordés

Optique, éléctronique, Lois de Snell-Descartes, Fréquence normalisée, Pertes linéaires, Distorsion par intermodulation

Résumé du document

Utilisations :
- Télécommunications
- Capteurs (ponts, rails...)
- Médecine (endoscopie , analyses sanguines)
- Industrie automobile (capteurs, processeurs)

Histoire des télécommunications :
1970 : passage électrique : optique (lasers)
1980 : amplificateurs optiques (erbium)
1990 : WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Principales générations :
1. Fibre multimode :mais trop de pertes
2. Fibre monomode : 1 seule lg d'onde passe

Extraits

[...] - Fissure : pique puis grande perte puis trace. - Fin de fibre : pique puis bruit. Zone aveugle d'atténuation : partie de la trace de l'OTDR où une forte réflexion couvre les données de mesure. Plage dynamique : indique la perte maximum de la puissance entre le début de la rétrodiffusion et les crêtes de bruit. Largeur d'impulsion : - Impulsions courtes : résolution élevée mais bruit accru. - Impulsions longues : plage dynamique élevée mais zones aveugles étendues. [...]

[...] Le rayon optique d'entrée doit donc être inférieur à l'angle limite. Réflexion : ncœur > ngaine Ouverture numérique : ON = sin(αmax) = Retard : ΔT = Débit max : D = 2fmax = Pour diminuer le retard : diminuer la taille du cœur. Comportement multimode / monomode : Modes : nb de solutions aux équations de Maxwell. En anglais : - Monomode : SMF (Single Mode Fibre) - Multimode : MMF (Multi Mode Fibre) Fréquence normalisée : V = Monomode si V [...]

[...] Ampli réel : réponse non linéaire car effet de saturation. Approximation polynômiale : S = A + Be + + De3 Tx de battement=grande raie petite raie en dB IM2 : fi fj 2. Distorsion harmonique = E.cosωt = kE.cosωt + CE².cos²ωt + DE3.cos²ωt Formules trigo : cos²a = ; cosa.cosb = Taux de distorsion harmonique : Dist = 3. Distorsion par intermodulation = E1.cosω1t + E2.cosω2t (cas de 2 porteuses) TP Mesure de TOS : 1. Propagation sur une ligne γ = α + jβ avec α : cst d'atténuation en Np/m β : cst de phase en rad/m = Vinc.eγα + Vref.e-γα = Iinc.eγα + Iref.e-γα Zc = = Coefficient de réflexion : Γ = 0 (adaptation Zr = Zc) Γ 1 (réflexion totale) Taux d'onde stationnaire : S = 1 (onde progressive) TOS (onde stationnaire) 2. [...]

[...] Coupleur : Taux de couplage = 10.log( ) dB 2 valeurs Pertes en excès = 10.log( ) dB Pertes d'insertion = + TP Réflectomètre : = OTDR = Optical Time Domain Reflectometer Principe : - Localise avec précision les irrégularités dans la fibre - Mesure leur distance - Mesure l'atténuation linéique de la fibre (en dB/km) Évènements sur les fibres : - Début de fibre : bruit puis pique. - Connecteur ou épissure mécanique : pique puis perte. - Épissure de fusion : perte. [...]

[...] - Optique - Utilisations : - Télécommunications - Capteurs (ponts, rails ) - Médecine (endoscopie + analyses sanguines) - Industrie automobile (capteurs, processeurs) Histoire des télécommunications : 1970 : passage électrique optique (lasers) 1980 : amplificateurs optiques (erbium) 1990 : WDM (Wavelength Division Multiplexing) Principales générations : 1. Fibre multimode mais trop de pertes 2. Fibre monomode 1 seule lg d'onde passe 3. Laser DFB ( 1.5 µm) 4. Amplificateurs Erbiums (EDFA) 5. Multiplexage en longueurs d'onde Multimode : courte distance & haut débit. Monomode : longue distance & haut débit. Guidage de la lumière : Réflexion totale interne dans le cœur de la fibre. Lois de Snell-Descartes : 1. [...]