CHAPITRE 7 – LA MISE EN FORME DU VERRE
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imposées par la diffusion de la lumière produite par les électrons de la
matière (diffusion Rayleigh). On peut calculer un coefficient d’absorption
a dont cet effet est responsable [222] :
.
( 7 . 3 )
Dans l’équation (7.3) n est l’indice de réfraction, κ est la compressibilité,
T F est la température fictive, k B est la constante de Boltzmann et λ est la
longueur d’onde de la lumière.
Dans le cas des fibres optiques, on exprime habituellement l’atténuation A du signal en décibels (dB) par :
A = – 4,343 ln
= 4,343 az
où I/I 0 est le rapport de l’intensité transmise à l’intensité incidente et z
est la longueur de la fibre.
Soit en tenant compte de (7.3) :
.
( 7 . 4 )
Sur la figure 7.40 on a représenté les variations de l’atténuation A en
fonction de λ en prenant n = 1,5, κ = 2,7.10
–11 Pa
–1
, k B = 1,381.10
–23 J.K
–1
,
T F = 1473 K et z = 1 km. Sur la même figure on montre l’atténuation d’une
fibre optique réelle. On note la présence de trois pics d’absorption dus à
la présence d’eau dans la fibre. Les meilleures transparences se trouvent
vers 1300 nm et vers 1500 nm. À 1500 nm l’atténuation est de l’ordre
0,2 dB.km
–1 , ce qui correspond à 95 % de transmission après un parcours
de 1 km dans le verre. Pour tirer le meilleur parti des fibres de silice, les
émetteurs de lumière le plus souvent utilisés sont les diodes lasers à
infrarouge.
Le signal transmis par une fibre optique peut subir non seulement une
atténuation mais aussi une dispersion. On montre qu’une onde de haute
fréquence F, dite « fréquence porteuse », modulée par un signal de basse
fréquence f, donne lieu à deux courants sinusoïdaux de fréquence F ± f.
Si l’onde porteuse est modulée par des ondes de fréquences vocales, celles-ci sont transposées dans deux « bandes latérales » de part et d’autre
de la fréquence F et de largeur environ 4 kHz. Lorsqu’un système est
capable de transmettre fidèlement les fréquences sur une largeur de
B kHz, il est possible, en injectant simultanément des fréquences porteuses séparées par des intervalles de 4 kHz, de transmettre à la fois B/4
communications téléphoniques : c’est la méthode dite « multiplexage par
répartition de fréquences » (frequency division multiplexing ou FDM). On
caractérise la capacité de transmission d’une voie de communication par
la valeur de B lorsque la longueur de la voie est de 1 km. B s’exprime alors
a
8π
3
3λ
4
--------- n
2
1
–
(
)
2 κk B T F
=
I
I 0
--- -
⎝ ⎠
⎛ ⎞
A dB
(
)
8π
3
3λ
4
--------- n
2
1
–
(
)
2 κk B T F z
=
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imposées par la diffusion de la lumière produite par les électrons de la
matière (diffusion Rayleigh). On peut calculer un coefficient d’absorption
a dont cet effet est responsable [222] :
.
( 7 . 3 )
Dans l’équation (7.3) n est l’indice de réfraction, κ est la compressibilité,
T F est la température fictive, k B est la constante de Boltzmann et λ est la
longueur d’onde de la lumière.
Dans le cas des fibres optiques, on exprime habituellement l’atténuation A du signal en décibels (dB) par :
A = – 4,343 ln
= 4,343 az
où I/I 0 est le rapport de l’intensité transmise à l’intensité incidente et z
est la longueur de la fibre.
Soit en tenant compte de (7.3) :
.
( 7 . 4 )
Sur la figure 7.40 on a représenté les variations de l’atténuation A en
fonction de λ en prenant n = 1,5, κ = 2,7.10
–11 Pa
–1
, k B = 1,381.10
–23 J.K
–1
,
T F = 1473 K et z = 1 km. Sur la même figure on montre l’atténuation d’une
fibre optique réelle. On note la présence de trois pics d’absorption dus à
la présence d’eau dans la fibre. Les meilleures transparences se trouvent
vers 1300 nm et vers 1500 nm. À 1500 nm l’atténuation est de l’ordre
0,2 dB.km
–1 , ce qui correspond à 95 % de transmission après un parcours
de 1 km dans le verre. Pour tirer le meilleur parti des fibres de silice, les
émetteurs de lumière le plus souvent utilisés sont les diodes lasers à
infrarouge.
Le signal transmis par une fibre optique peut subir non seulement une
atténuation mais aussi une dispersion. On montre qu’une onde de haute
fréquence F, dite « fréquence porteuse », modulée par un signal de basse
fréquence f, donne lieu à deux courants sinusoïdaux de fréquence F ± f.
Si l’onde porteuse est modulée par des ondes de fréquences vocales, celles-ci sont transposées dans deux « bandes latérales » de part et d’autre
de la fréquence F et de largeur environ 4 kHz. Lorsqu’un système est
capable de transmettre fidèlement les fréquences sur une largeur de
B kHz, il est possible, en injectant simultanément des fréquences porteuses séparées par des intervalles de 4 kHz, de transmettre à la fois B/4
communications téléphoniques : c’est la méthode dite « multiplexage par
répartition de fréquences » (frequency division multiplexing ou FDM). On
caractérise la capacité de transmission d’une voie de communication par
la valeur de B lorsque la longueur de la voie est de 1 km. B s’exprime alors
a
8π
3
3λ
4
--------- n
2
1
–
(
)
2 κk B T F
=
I
I 0
--- -
⎝ ⎠
⎛ ⎞
A dB
(
)
8π
3
3λ
4
--------- n
2
1
–
(
)
2 κk B T F z
=