Fibre optique

 Une fibre optique transmet des données dans un sens seulement. Aussi pour que deux entités communiquent en full duplex, un câble optique doit contenir deux fibres optiques : l’une pour transmission et l’autre pour réception. Un câble peut contenir de 2 jusqu'à 48 fibres. Les fibres réunies ensemble dans un câble ne créent pas de bruit, car elles ne portent pas d’impulsions électriques qui pourraient induire des interférences électromagnétiques. Donc elles n’ont pas besoin d’une protection par blindage, comme les fils en cuivre.

Un câble à fibres optiques est soutenu avec des fils de renforcement en plastique, tel que le Kevlar. Ceci rend un câble plus résistant, assurant ainsi que les fibres optiques ne s’abîment pas lorsqu’elles sont pliées.

La lumière est guidée dans le centre de la fibre, appelé coeur. Le coeur est constitué en majorité de silicium dioxyde (silice), enrichi avec d’autres éléments. Il est entouré par la gaine optique. La gaine est également faite de silice, mais son indice de réfraction est bien inférieur à celui du coeur. Cela permet justement à la lumière de se réfléchir.
La gaine optique est protégée par une enveloppe, fabriquée fréquemment en plastique.


Le chemin fait par un rayon est aussi appelé un mode. Lorsqu’une fibre optique transmet un seul rayon, elle est appelée fibre monomode. La fibre qui transmet plusieurs rayons, elle est appelée fibre multimode. Pour transmettre plusieurs rayons, avec des chemins différents, le coeur de la fibre multimode doit être plus grand que celui de la fibre monomode.

Les sources qui diffusent la lumière dans la fibre ne sont pas les même pour les fibres monomode et multimode. En effet, une fibre multimode utilise la LED (Light Emitting Diode), en français « DEL », Diode Electroluminescente, alors qu’une fibre monomode utilise le laser, qui est en général plus cher. Un laser émet des rayons de longueur plus longue que celle des rayons émis par une LED. De ce fait, la longueur maximale de la fibre multimode est 2000 m. Tandis que la longueur maximale de la fibre monomode est 3000 m. Les fibres monomode sont plus coûteuses et leur utilisation est fréquemment destinée aux liaisons WAN, entre différents bâtiments. Les fibres multimode sont moins chères et plus utilisées dans l’entreprise.

Les diamètres des fibres ont des tailles différentes. Sur le schéma ci-dessous, on peut voir les types multimode et monomode alignés, montrant les diamètres différents en tailles relatives.

La plupart des équipements pour les réseaux locaux transmettent des données en forme électrique. Afin d’intégrer la fibre optique dans un tel réseau, les signaux électriques doivent être transformé en impulsions lumineuses. Pour se faire, il existe des transmetteurs qui transforment, codent et envoient les signaux de lumière. Comme déjà énoncé, il y a deux types de source de lumière :

• DEL : diode électroluminescente produit de la lumière infrarouge de longueur de 850 nm, ou 1310 nm.
• LASER : (en anglais : Light Amplification by Stimulated Emission Radiation) Amplification de lumière par l’émission de radiation stimulée produit des rayons étroits de lumière infrarouge d’une grande intensité et de longueur d’onde de 1310 nm ou 1550 nm.

A l’autre bout de la fibre se trouve le récepteur. Il transforme les impulsions lumineuses en impulsions électriques qui sont ensuite transférées aux autres équipements réseaux.

Les extrémités de fibre sont attachées aux connecteurs qui se branchent dans les prises des transmetteurs et récepteurs. Les connecteurs de type SC (Subscriber Connecter) sont le plus souvent utilisés pour les fibres multimode et les connecteurs de type ST (Straight Tip) les plus fréquemment utilisés pour les fibres monomode. Le schéma ci-dessous montre les connecteurs ST et SC, respectivement.

Une paire de connecteurs joints dans un emboîtement s’appelle un connecteur duplex. Un connecteur simplex est un connecteur simple, reliant une fibre seulement.

Les câbles optiques qui dépassent leur longueur maximale sont prolongés par des répéteurs, des équipements d’amplification de signaux de lumière.

Signaux et bruit dans les fibres optiques

Malgré le fait que la fibre optique est le meilleur média de transmission, les signaux qui y transitent peuvent être atténués par différents facteurs. Le plus important facteur est la diminution du signal causée par la dispersion. Elle arrive lorsque la fibre est trop pliée ou serrée. L’angle incident d’un rayon peut alors devenir inférieur à l’angle critique faisant ainsi qu’une partie du rayon soit réfractée. L’absorption est une autre forme d’atténuation. Elle arrive lorsqu’un rayon rencontre des impuretés sur son chemin.

Pour contrer les problèmes d’atténuations, on teste les liaisons en fibre optique avec des outils qui mesurent la perte d’énergie et les temps de voyage des signaux.