La fibre optique : historique et fonctionnement

Résumé du document

De plus en plus de gros réseaux internet se font via la fibre optique. Les vitesses ADSL sont décuplées. Pour l'instant seules les grandes entreprises et les grands réseaux en sont équipés, mais dans l'avenir la fibre optique pourra être installée chez les particuliers. Comment en est-on arrivé à la fibre optique ? Comment fonctionne-t-elle ? Quels sont ses avantages ? Pourquoi va-t-on l'utiliser dans l'avenir ? Quelles sont ses autres applications ?

Extraits

[...] Le signal électrique est alors décodé pour reproduire le message de départ. La fibre optique transporte l'information sous forme de lumière, pour réaliser cette même conversation téléphonique, un dispositif doit être mis en place : l'IOE (interface optique d'émission) appelé aussi transceiver transforme le signal électrique de départ en signal optique ; il s'agit essentiellement d'une diode électroluminescente (DEL) ou d'une diode laser. L'IOR (interface optique de réception) aussi appelé détecteur qui contient une photodiode, transforme le signal optique à la sortie du système en signal électrique, puis, finalement, en son. [...]

[...] Historique Le principe de "fibre optique" ne date pas d'hier. En effet, ce sont les Grecs anciens qui utilisèrent pour la première fois des cylindres de verre pour conduire des ondes lumineuses. Toutefois, il n'était pas encore question de communication, on se contentait alors d'admirer la beauté du phénomène . Plusieurs siècles plus tard, les artisans de la Renaissance italienne affinèrent la technique des grecs pour la fabrication de millefiori. Il est amusant de constater que leurs procédés de fabrication étaient les mêmes ou presque que ceux utilisés pour la fibre optique d'aujourd'hui. [...]

[...] Le rayon est dans ce cas guidé par réflexion totale au niveau de l'interface coeur- gaine, sinon il est réfracté dans la gaine. Ceci reste vrai si la fibre cesse d'être rectiligne, à condition que le rayon de courbure reste grand devant son diamètre.Tous les inconvénients vus plus haut se manifestent ici. Observez l'allure de l'impulsion de sortie, comparée à celle de l'impulsion d'entrée. Ce sont bien entendu des informations non quantitatives, un aperçut. La fibre à gradient d'indice Ces fibres sont spécialement conçues pour les télécommunications. [...]

[...] Ici, deux améliorations sont apportées: Le diamètre du cœur est de deux à quatre fois plus petit. Le cœur est constitué de couches successives, à indice de réfraction de plus en plus grand. Ainsi, un rayon lumineux qui ne suit pas l'axe central de la fibre est ramené "en douceur" dans le droit chemin. L'avantage essentiel de ce type de fibre est de minimiser la dispersion du temps de propagation entre les rayons. Comme vous pouvez l'observer, les résultats sont déjà de meilleure qualité. [...]

[...] De nouvelles inventions utilisant le principe de la réflexion totale vinrent bientôt conforter ce principe, comme des fontaines lumineuses ou des dispositifs visant à transporter la lumière dans le corps humain. Le physicien américain Alexander Graham Bell, inventeur du téléphone, a fait une autre trouvaille dans les années 1880 : le "photophone". Cet appareil, qui utilisait la lumière pour transporter la voix humaines sur plusieurs centaines de mètres, était la première forme de communication "optique". Mais il fallut attendre le XXème siècle pour qu'apparaisse la fibre optique dans son acception actuelle. [...]