Composants à base de fibres optiques

Les fibres optiques sont actuellement parmi les éléments clés du développement des télécommunications et ont permis l'arrivée du haut puis du très haut débit dans les communications optiques où les signaux (téléphonie, données, télévision) sont transmis à une source lumineuse puis véhiculés par des fibres optiques jusqu'à un système de détection. Les progrès n'ont cessé avec, depuis quelques années, la transmission au térabit/s par multiplexage chromatique (DWDM : Dense Wavelength Division Multiplexing). De plus, les fibres optiques interviennent dans d'autres domaines : l'instrumentation, l'endoscopie, les capteurs, l'avionique, l'éclairage....

Les avantages des fibres optiques sont nombreux : importantes capacités de transmission, absence d'interférences entre liaisons parallèles (diaphonie), affaiblissement des signaux très réduits, insensibilité aux perturbations électromagnétiques, isolation électrique, intégrité de la transmission, faible poids, faible encombrement.

Le développement des télécommunications optiques nécessite des composants d'extrémités tels que les sources et les détecteurs mais aussi des composants passifs permettant d'aiguiller les signaux et de les traiter. Faire passer la lumière d'un conducteur à un ou plusieurs autres est une opération relativement délicate qui nécessite l'emploi de composants particuliers que sont les connecteurs et les coupleurs. Bien que de gros progrès aient été réalisés avec l'arrivée des soudeuses et les nouvelles générations de connecteurs, la mise en œuvre requiert une formation adaptée des personnels.

Quand les capacités de transmission sont importantes, l'utilisation de composants optiques disposés en ligne, tels que les amplificateurs optiques, est un avantage évident. De même la réalisation de multiplexeurs/démultiplexeurs a permis de faire transiter plusieurs longueurs d'onde sur une même fibre.

Enfin, le fait de véhiculer des signaux sur des distances de plus en plus longues avec des débits de plus en plus grands implique que des phénomènes comme les élargissements chromatiques des impulsions et la dispersion de polarisation deviennent non négligeables. Cela a entraîné des recherches et développements pour créer des composants compensateurs performants.

L'objectif de cet article est de faire le point sur les composants réalisés à base de fibres optiques. Seront abordés les problèmes de couplage, les systèmes passifs ainsi que les systèmes amplificateurs et les systèmes basés sur l'optique non linéaire.