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RÉSUMÉ
Cet article décrit les principes physiques régissant les transmissions optiques. Il expose les paramètres et avantages intrinsèques d'une transmission sur fibre optique et présente une analyse comparative des liaisons optiques avec les liaisons sur cuivre.
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Mathias PEZ : Président et Directeur technique de D-Lightsys S.A. - Enseignant à l’École spéciale de mécanique et d’électricité (ESME – Sudria) - Spécialisation de l’École nationale supérieure de l’aéronautique et de l’espace (SUPAERO)
INTRODUCTION
Le choix d’un support de transmission est un critère important dans la phase de conception d’un système de communication. Ce support de transmission peut être le cuivre avec les câbles coaxiaux et les paires torsadées, la silice ou le plastique avec les fibres optiques ou bien encore l’air dans le cas des liaisons hertziennes ou en espace libre. La conception d’un système de communication passe, avant toute chose, par la définition des performances que doit avoir le support de transmission ; distance de communication, bande passante et immunité électromagnétique sont autant de grandeurs qui caractérisent ces supports. Cependant le choix n’est pas aisé devant la variété des médias et de leurs avantages et/ou inconvénients.
Le présent article s’attache à la comparaison des liaisons électriques avec les liaisons optiques, qu’elles soient guidées ou non. Bien que les transmissions optiques soient massivement employées dans les domaines des télécommunications, elles souffrent de certains préjugés que cet article tentera d’éclaircir et de dissiper. Après une comparaison des caractéristiques système des supports de transmission, les transmissions guidées et en espace libre seront analysées point par point en fonction de leurs domaines d’application.
Les abréviations utilisées dans le texte sont explicitées dans le tableau 1.
Le lecteur consultera utilement les articles suivants dans la collection des Techniques de l’Ingénieur :
-
Fibres optiques pour télécommunications [E 7 110] du traité Télécoms ;
-
Systèmes de transmission sur fibre optique [TE 7 115] du traité Télécoms ;
-
Câbles sous-marins à fibres optiques [E 7 555] du traité Télécoms ;
-
Interconnexions optiques Interconnexions optiques dans ce traité ;
-
Connectique optique Connectique optique dans ce traité.
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MOTS-CLÉS
transmission optique transmission électrique principes des lasers communications optiques télécommunications fibres optiques lasers
VERSIONS
- Version archivée 2 de oct. 2015 par Mathias PEZ
- Version courante de nov. 2025 par Mathias PEZ
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2. Transmissions guidées
Dans le domaine de l’optique, contrairement au domaine électrique, il existe, suivant les dimensions du guide, plusieurs modes de propagation dans ce dernier (cf. article Interconnexions optiques Interconnexions optiques dans ce traité) :
-
lorsque la section du guide est de l’ordre de quelques longueurs d’onde, on parle de guide monomode ;
-
lorsque la section a des dimensions bien plus grandes, on parle de guide multimode.
Comme nous avons pu déjà le faire apparaître précédemment, l’optique monomode permet d’obtenir les meilleures performances en termes de bande passante et d’atténuation linéique, alors que l’optique multimode permet d’obtenir de meilleures performances de coût et de facilité de mise en œuvre.
L’apparition de nouvelles sources optiques alliant une grande rapidité de modulation et une faible consommation, ainsi qu’une facilité de mise en œuvre, a permis la réduction des coûts de réalisation et une augmentation de la fiabilité des interfaces optoélectroniques. Cependant les interconnexions électriques restent prédominantes, dans le domaine des transmissions numériques faible distance (inférieure à 100 m), pour des raisons à la fois de facilité de mise en œuvre, de performances et de coût, mais aussi de culture !
Dans ce paragraphe, nous ne nous intéresserons qu’aux transmissions numériques en bande de base. Bien que la transmission optique fasse appel à une modulation de puissance optique, on parle par extension, dans le cas de l’optique de transmission en bande de base.
2.1 Atténuations
2.1.1 Absorptions et dispersions
L’effort significatif de recherche de ces dernières années dans le domaine de l’électronique haut débit a permis de tirer parti des avantages intrinsèques des fibres optiques : la bande passante...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHARTIER (G.) - Manuel d’optique - . Éditions Hermes (1997).
-
(2) - SMITH (W.J) - Modern Optical Engineering - . MacGraw-Hill (1990).
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(3) - KASTLER (A.) - Optique - . Éditions Masson (1992).
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(4) - STERLING (D.J.) - Technician’s Guide to Fiber Optics - . Fr, AMP Delmar Publishers Inc. (1993).
-
(5) - SENIOR (J.M.) - Optical Fiber Communications - . Prentice Hall (1992).
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(6) - SNYDER (A.W.), LOVE (J.D.) - Optical Waveguide Theory - . Chapman and Hall Publishers (1983).
-
(7) - DARRICAUD (M.) - Radars, physique et théorie - ....
ART (Autorité de régulation des télécommunications).
Association française de normalisation (AFNOR) (normalisation) http://www.afnor.fr
Union technique de l’électricité et de la communication (UTE) http://www.ute-fr.com
United telecom council (UTC) http://www.utc.org
Telcordia Technologies (Bellcore) (Standards pour les équipements de télécommunications optiques)
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(Liste non exhaustive)
ALCATEL Optronics Division optoélectronique d’Alcatel http://www.alcatel.com
Nexans Anciennement Alcatel Cable : fabricant français de câbles électriques et optiques. http://www.nexans.com
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CORDIS Site d’information de la Communauté européene sur les projets de recherche lié à l’optique, les télécommunications et autres. http://www.cordis.lu
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