i
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i
Remarque : la capacité de transmission C s’exprime en bits.s
−1 .km. Ceci signifie que 2
impulsions très étroites émises aux instants t et t 1 1/C à l’entrée de la fibre seront encore
séparées après avoir parcouru 1 km de fibre malgré l’élargissement dû à la dispersion.
4.5. Pertes. Coefficient d’atténuation linéique
L’intensité lumineuse décroît au cours de la propagation de l’onde dans la fibre. Les pertes
ont deux origines : l’absorption et la diffusion.
a) La principale cause d’absorption est due aux vibrations des ions OH
− , qui apparaissent
lors de la fabrication de la fibre (absorption dans le visible et l’infrarouge ; les longueurs
d’ondes choisies pour les télécommunications : 0, 8mm, 1, 3mm et 1, 5mm correspondent
à des minima dans ce spectre d’absorption). La silice présente également des bandes
d’absorption dans l’infrarouge (vibrations moléculaires).
b) La diffusion peut être, soit intrinsèque au matériau du cœur (diffusion Rayleigh
résultant de fluctuations d’indice et entraînant des pertes en l
−4 ) soit due à l’existence de
centres diffusants (bulles, microfractures,...).
Le coefficient d’atténuation linéique a est donné par :
a (dB/km) =
10
L(km)
log
P i
P s
(43)
P i est la puissance injectée, P s la puissance sortant de la fibre de longueur L .
D’après ce qui précède, a dépend de la longueur d’onde. Typiquement, a est de l’ordre
de 0, 2 dB/km.
Cela dit, la transmission à longue distance ne peut se faire avec une fibre unique. On
utilise des répéteurs : stations relais qui reçoivent le signal dégradé, le remettent en forme
et le réinjectent dans la fibre suivante. Par exemple, une perte de 0, 5 dB/km nécessite un
répéteur tous les 50 km.
4.6. Matériau utilisé. Procédé de fabrication
Le matériau de base est la silice SiO 2 . Pour réaliser les profils d’indice souhaités, on y
introduit des dopants qui vont modifier n (le germanium et le phosphore augmentent
l’indice, le fluor le diminue).
Une des techniques utilisées consiste à partir d’une préforme (tube de silice creux) à
l’intérieur de laquelle on injecte les gaz dopants. Le tube est chauffé par un chalumeau
oxhydrique qui se déplace le long de celui-ci. En contrôlant la température, on contrôle la
diffusion des dopants dans la silice donc le profil d’indice. En étirant ensuite la préforme,
on réalise une fibre à gradient d’indice.
Cette méthode permet de réaliser des fibres optiques de très grandes longueurs (typiquement de l’ordre d’une centaine de km).
6. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
481
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Remarque : la capacité de transmission C s’exprime en bits.s
−1 .km. Ceci signifie que 2
impulsions très étroites émises aux instants t et t 1 1/C à l’entrée de la fibre seront encore
séparées après avoir parcouru 1 km de fibre malgré l’élargissement dû à la dispersion.
4.5. Pertes. Coefficient d’atténuation linéique
L’intensité lumineuse décroît au cours de la propagation de l’onde dans la fibre. Les pertes
ont deux origines : l’absorption et la diffusion.
a) La principale cause d’absorption est due aux vibrations des ions OH
− , qui apparaissent
lors de la fabrication de la fibre (absorption dans le visible et l’infrarouge ; les longueurs
d’ondes choisies pour les télécommunications : 0, 8mm, 1, 3mm et 1, 5mm correspondent
à des minima dans ce spectre d’absorption). La silice présente également des bandes
d’absorption dans l’infrarouge (vibrations moléculaires).
b) La diffusion peut être, soit intrinsèque au matériau du cœur (diffusion Rayleigh
résultant de fluctuations d’indice et entraînant des pertes en l
−4 ) soit due à l’existence de
centres diffusants (bulles, microfractures,...).
Le coefficient d’atténuation linéique a est donné par :
a (dB/km) =
10
L(km)
log
P i
P s
(43)
P i est la puissance injectée, P s la puissance sortant de la fibre de longueur L .
D’après ce qui précède, a dépend de la longueur d’onde. Typiquement, a est de l’ordre
de 0, 2 dB/km.
Cela dit, la transmission à longue distance ne peut se faire avec une fibre unique. On
utilise des répéteurs : stations relais qui reçoivent le signal dégradé, le remettent en forme
et le réinjectent dans la fibre suivante. Par exemple, une perte de 0, 5 dB/km nécessite un
répéteur tous les 50 km.
4.6. Matériau utilisé. Procédé de fabrication
Le matériau de base est la silice SiO 2 . Pour réaliser les profils d’indice souhaités, on y
introduit des dopants qui vont modifier n (le germanium et le phosphore augmentent
l’indice, le fluor le diminue).
Une des techniques utilisées consiste à partir d’une préforme (tube de silice creux) à
l’intérieur de laquelle on injecte les gaz dopants. Le tube est chauffé par un chalumeau
oxhydrique qui se déplace le long de celui-ci. En contrôlant la température, on contrôle la
diffusion des dopants dans la silice donc le profil d’indice. En étirant ensuite la préforme,
on réalise une fibre à gradient d’indice.
Cette méthode permet de réaliser des fibres optiques de très grandes longueurs (typiquement de l’ordre d’une centaine de km).
6. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE
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