La fibre optique

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La fibre optique

• Serge Bouchard
• Université du Québec à Chicoutimi
• 4 février 2008

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Plan de présentation

• Historique
• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Plan de présentation

• Historique
• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Historique

• En 1968, Kwen Chi Kao découvrit quun rayon
  infrarouge avait une perte minime dans un fil de
  verre.
• Peu après, Corning Corp et Bells Labs montrèrent
  que lon pouvait envoyer un signal sur plusieurs
  kilomètres en ayant moins de 1 db/Km de perte.
• En 1979, on a mesuré des perte de lordre de 0,2
  db/Km, confirmant la possibilité de transporter
  le signal sur une centaine de kilomètres.

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Historique

• Jusquà maintenant, le record datant de novembre
  2007 est de
• 14 Tbits/s (14000 Gbits/s) sur 160 km de
  distance.
• Équivalent denviron 1800 Go/s.
• Détenu par NTT (Nippon Telegraph and Telephone)

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Plan de présentation

• Historique
• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Fonctionnement

• Principe physique réflexion totale interne
• Loi de la réfraction voulant quune onde soit
  déviée à la frontière entre deux matériaux de
  densité différente.
• Après un certain angle, dun milieu N1 plus
  dense vers un milieu
• N2 moins dense, le
• rayon nest plus
• dévié, mais réfléchi.

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Plan de présentation

• Historique
• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Fabrication

• Cœur de silice parfaitement pur (Oxyde de
  silicium SiO2) pour réflexion optimale
• Gaine optique de silice de moindre qualité
• Couches protectrices selon lapplication
• Polymère (acrylique)
• Plastique souple ou rigide
• Tressage dacier (extérieur)
• Dimensions
• Cœur 4 microns (tel un cheveu)
• Gaine 250 à 900 microns

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Fabrication

• Préforme Fibrage Protection

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Fabrication
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• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
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Équipements de terminaison

• Une diode électroluminescente ou laser produit
  linflux lumineux à lentrée de la fibre.
• Une photodiode sensible à la lumière capte le
  signal à lautre bout.

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Équipements de terminaison

• On utilise un laser puisque comparativement à la
  lumière  normale 
• Cest une onde, une émission continue
• Peut être concentré en un faisceau fin (cylindre)
• Peut transporter beaucoup dénergie
• Est parfaitement monochromatique (longueur donde
  et fréquence déterminées)

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• Équipements de terminaison
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• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
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Types de fibres optiques

• Multimode à saut dindice sur courte distance,
  cest la plus ordinaire
• Multimode à gradient dindice sur moyenne
  distance

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Types de fibres optiques

• Monomode sur très longue distance, plus
  coûteuse, plus efficace
• Active régénère le signal optique grâce à
  lajout de Erbium

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• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
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Avantages

• Très rapide la vitesse de la lumière étant
  relative à 300000 Km/s (On parle plutôt de 200000
  Km/s en raison du chemin indirect emprunté)
• Fiable
• Insensible aux interférences magnétiques et aux
  principes électriques (puissance, impédence)
• Moins coûteux que des satellites
• Moins encombrant

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Désavantages

• Fibre abordable, mais les équipements de
  terminaison sont dispendieux.
• Avec une manipulation inadéquate (fibre trop
  courbée), elle peut casser ou langle du faisceau
  lumineux est altéré ou perdu.

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• Fonctionnement
• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Application

• Télécommunication une paire de fil optique
  possède 10 fois plus de débit que 250 paires de
  câble de cuivre. On peut atteindre des centaines
  de Gbits/s grâce au multiplexage.

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Multiplexage

• Il existe deux types de multiplexage
• Le multiplexage temporel chacun son tour
• Le multiplexage spatial chacun sa longueur
  donde

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Application

• Médecine Guider le faisceau laser à lendroit à
  traiter. Éclairer lintérieur du corps et
  transmettre limage au chirurgien.
• Décoration, signalisation routière, éclairage

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• Fabrication
• Équipements de terminaison
• Types de fibres optiques
• Avantages /Désavantages
• Application
• Conclusion
• Références

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Conclusion

• La fibre optique a un avenir prometteur, puisque
  tous les services convergent vers la haute
  qualité sur média de cuivre.
• On pense déjà à offrir le service Fiber To The
  Home (FTTH) pour offrir
• Télé-travail
• TV-HD
• Vidéo-conférence
• VoIP

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Références

• Supinfo - École supérieure dinformatique de
  Paris
• http//www.supinfo-projects.com/fr/2003/la_fibre_o
  ptique/1/
• Site de Christian Caleca (Explique la lumière)
• http//christian.caleca.free.fr/fibroptique/method
  es.htm
• Université Laval (Formules de la physique)
• http//www2.fsg.ulaval.ca/opus/physique534/optique
  /fibre01.shtml
• Informations plus détaillées - Wikipedia
• http//fr.wikipedia.org/wiki/Fibre_optique
• Vidéo (Comment cest fait ? - Version anglaise)
• http//www.d0wn.com/print.php?sid389

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Fin de la présentation

• Merci de votre écoute !