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En revanche, pour une fibre monomode, a est de l’ordre de l donc, au plus, de quelques
microns. Dans ce cas, l’approximation de l’optique géométrique n’est plus valable.
4.4. Dispersion
À l’entrée de la fibre, les signaux à transmettre sont presque toujours codés sous forme
numérique c’est-à-dire constitués de trains d’impulsions. Celles-ci sont d’autant plus
étroites que le débit d’information est élevé.
La dispersion se traduit par un élargissement des impulsions au cours de leur propagation donc par une limitation du débit d’information - ou de la bande passante - de la
fibre.
On distingue la dispersion intermodale et la dispersion chromatique.
La dispersion intermodale
Elle provient du fait que v g (vitesse de groupe) dépend du mode de propagation utilisé.
Dans le langage de l’optique géométrique, nous dirons que le temps t mis par la lumière
pour parcourir une longueur l de fibre dépend de l’inclinaison des rayons par rapport à
l’axe de la fibre.
Si dt est l’écart de temps de trajet entre les modes extrêmes, on montre que :
dt
t
D pour une fibre à saut d’indice ;
dt
t
1
2
D
2 pour une fibre à profil d’indice parabolique.
D étant de l’ordre de 10
−2 , on comprend l’intérêt des fibres à gradient d’indice.
dt
t
est
considérablement réduit pour de telles fibres car les rayons s’écartant le plus de l’axe de la
fibre vont parcourir des distances plus grandes mais dans des régions d’indice plus faible
(donc à une vitesse plus grande), d’où une compensation partielle.
Remarque : les performances des fibres multimodes sont essentiellement limitées par
la dispersion intermodale. Par contre, celle-ci n’existe évidemment pas dans les fibres
monomodes.
La dispersion chromatique
Elle a elle-même deux causes :
– le matériau constituant la fibre est dispersif,
– un guide d’ondes est, par lui-même, dispersif (même si le milieu de propagation ne
l’est pas). Ceci provient des conditions aux limites sur les parois. On parle alors de
dispersion intramodale.
Par un ajustement convenable des paramètres de la fibre (a, D), la dispersion chromatique
peut être rendue très faible.
Les fibres monomodes ont donc des capacités de transmission très élevées (de l’ordre
d’une centaine de Gbits.s
−1 .km).
480
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En revanche, pour une fibre monomode, a est de l’ordre de l donc, au plus, de quelques
microns. Dans ce cas, l’approximation de l’optique géométrique n’est plus valable.
4.4. Dispersion
À l’entrée de la fibre, les signaux à transmettre sont presque toujours codés sous forme
numérique c’est-à-dire constitués de trains d’impulsions. Celles-ci sont d’autant plus
étroites que le débit d’information est élevé.
La dispersion se traduit par un élargissement des impulsions au cours de leur propagation donc par une limitation du débit d’information - ou de la bande passante - de la
fibre.
On distingue la dispersion intermodale et la dispersion chromatique.
La dispersion intermodale
Elle provient du fait que v g (vitesse de groupe) dépend du mode de propagation utilisé.
Dans le langage de l’optique géométrique, nous dirons que le temps t mis par la lumière
pour parcourir une longueur l de fibre dépend de l’inclinaison des rayons par rapport à
l’axe de la fibre.
Si dt est l’écart de temps de trajet entre les modes extrêmes, on montre que :
dt
t
D pour une fibre à saut d’indice ;
dt
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1
2
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2 pour une fibre à profil d’indice parabolique.
D étant de l’ordre de 10
−2 , on comprend l’intérêt des fibres à gradient d’indice.
dt
t
est
considérablement réduit pour de telles fibres car les rayons s’écartant le plus de l’axe de la
fibre vont parcourir des distances plus grandes mais dans des régions d’indice plus faible
(donc à une vitesse plus grande), d’où une compensation partielle.
Remarque : les performances des fibres multimodes sont essentiellement limitées par
la dispersion intermodale. Par contre, celle-ci n’existe évidemment pas dans les fibres
monomodes.
La dispersion chromatique
Elle a elle-même deux causes :
– le matériau constituant la fibre est dispersif,
– un guide d’ondes est, par lui-même, dispersif (même si le milieu de propagation ne
l’est pas). Ceci provient des conditions aux limites sur les parois. On parle alors de
dispersion intramodale.
Par un ajustement convenable des paramètres de la fibre (a, D), la dispersion chromatique
peut être rendue très faible.
Les fibres monomodes ont donc des capacités de transmission très élevées (de l’ordre
d’une centaine de Gbits.s
−1 .km).
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