Article interactif

1 - NOTIONS ESSENTIELLES SUR LES FIBRES OPTIQUES

2 - MESURE DES PARAMÈTRES STRUCTURELS DES FIBRES OPTIQUES

3 - MESURE DE L’ATTÉNUATION DES FIBRES OPTIQUES

4 - MESURES DE DISPERSION

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : R1177 v4

Mesures sur fibres optiques

Auteur(s) : Pierre LECOY

Relu et validé le 14 déc. 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Apparue dans les réseaux au début des années 1980, la technologie des fibres optiques a atteint la maturité industrielle avec plusieurs centaines de millions de km fabriqués par an. Elle continue à évoluer pour supporter des débits de plus en plus élevés: 400 Gbit/s par longueur d’onde et plusieurs dizaines de Tbit/s par fibre grâce au multiplexage en longueur d’onde. Les mesures des paramètres structurels et des performances des fibres en atténuation et en dispersion doivent donc être de plus en plus précises et reproductibles. Le but de cet article est de bien définir ces différents paramètres et de décrire les méthodes de mesure actuellement utilisées dans l’industrie et les réseaux.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Fiberoptic measurements

Fiberoptic technology appeared in the communication networks at the beginning of the 1980s. It has reached industrial maturity with several hundred million kilometers manufactured each year. It is still evolving to support higher and higher bit rates: 400 Gbps per wavelength and several tens of Tbps thanks to wavelength division multiplexing. Thus the measurement of the structural parameters and the attenuation and dispersion performance of the fibers has to be more and more precise and reproducible. This article strictly defines these parameters and describes the measurement methods currently used in industry and networks.

Auteur(s)

  • Pierre LECOY : Professeur Centrale Supelec, président du Club « Fibres Optiques et Réseaux » de la SFO - Chercheur au laboratoire ETIS (UMR8051) ENSEA/UCP, Cergy-Pontoise, France

INTRODUCTION

Utilisant le principe, connu depuis fort longtemps, des fontaines lumineuses, les fibres optiques, minces cheveux de verre très transparents, ont fait l’objet d’applications décoratives, puis plus utilitaires (éclairage, endoscopie), avant de connaître, depuis la fin des années 1970, un développement spectaculaire dans le domaine des télécommunications. Déjà proposé par les théoriciens (Charles Kao en 1966, qui a obtenu pour cela le prix Nobel de physique en 2009), ce développement a été rendu possible grâce à la maîtrise des diodes laser à semi-conducteurs, aux progrès dans la technologie de fabrication des fibres optiques, permettant une très faible atténuation et une résistance mécanique suffisante, et à la mise au point de câbles, connecteurs, composants passifs et procédés de raccordement.

Successivement, l’introduction des techniques de multiplexage en longueur d’onde, d’amplification optique, de commutation optique, de transmission cohérente et de multiplexage de polarisation, en attendant le multiplexage de modes, ont permis de faire exploser les capacités de transmission et d’accompagner le déploiement de l’internet, les débits par fibre étant passés en 30 ans de 560 Mbit/s (liaison transatlantique TAT8 en 1988) à plusieurs dizaines de Tbit/s.

Possédant des qualités inégalées en termes d’atténuation (la limite théorique des 0,16 dB/km à 1 550 nm étant pratiquement atteinte depuis des années) et de bande passante, les fibres optiques possèdent aussi des qualités remarquables de faible poids, de souplesse, de non-corrosion, d’isolation électrique et surtout d’insensibilité aux perturbations électromagnétiques, donc de sécurité, qui ont permis des applications dans des domaines très variés. À côté des applications spectaculaires que sont d’une part les liaisons sous-marines (plus d’un million de km de câbles assurant plus de 98 % du trafic mondial) et d’autre part les réseaux FTTH (fiber to the home, plusieurs centaines de millions d’abonnés dans le monde) sans oublier les réseaux terrestres où elles ont supplanté les autres supports, les fibres optiques se déploient massivement dans les réseaux locaux d’entreprises ou les réseaux embarqués (réseaux où les fibres multimodes restent utilisées). Et loin d’être concurrencées par les réseaux de mobiles, elles jouent un rôle essentiel dans le déploiement des antennes des réseaux 4G et 5G. Enfin, il a été constaté que l’introduction des fibres optiques réduit sensiblement la consommation d’énergie par le réseau.

Mais les qualités des fibres leur ouvrent d’autres applications dans des domaines plus variés : automobile, aéronautique, médecine, robotique, automatisme, éclairage, imagerie (endoscopie), transport de faisceaux laser même de forte puissance. Notamment, l’instrumentation et les capteurs à fibres optiques sont sortis des laboratoires et sont largement utilisés en génie civil, surveillance des ouvrages, avionique, médecine, nucléaire, analyses physico-chimiques, etc.

Toutes ces applications ont naturellement nécessité une normalisation progressive des fibres optiques, principalement sous l’égide de l’Union internationale des télécommunications, mais aussi des méthodes de mesure de leurs paramètres, en commençant par une définition précise de ceux-ci, ce qui ne s’est pas toujours fait sans de longues discussions entre les acteurs (fabricants et utilisateurs de fibres et d’appareil de mesures, opérateurs, organismes de normalisation, autorités de régulation…). L’objet de cet article est d’expliquer ces problématiques et les solutions pratiquées industriellement.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

attenuation   |   measurements   |   optical fibers   |   dispersion

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v4-r1177


Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(219 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(219 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MUR (J.M.) -   Les fibres optiques, notions fondamentales.  -  Éditions ENI (2015).

  • (2) - LECOY (P.) -   Communications par fibres optiques.  -  Hermès-Lavoisier (2015).

  • (3) - JEUNHOMME (L.) -   Single-mode fiber optics.  -  Dekker (1993).

  • (4) - MICHALZIK (R.) -   VCSELs, fundamentals, technology and applications of vertical cavity surface emitting lasers.  -  Springer (2013).

  • (5) - LAUDE (J.P.) -   Dense wavelength division multiplexing.  -  Artech (2002).

  • (6) - SNYDER (A.), LOVE (J.) -   Optical waveguide theory.  -  Chapman & Hall (1983).

  • ...

1 Outils logiciels

Optisystem 15.0 d’Optiwave ( https://optiwave.com) : simulation de liaisons sur fibres optiques

Comsol Multiphysics ( https://www.comsol.fr) : modélisation et simulation de dispositifs optiques passifs et actifs

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

Fiber Systems : https://www.fibre-systems.com

Lightwave Direct : https://www.lightwaveonline.com

Photonics news : http://optics.org/

HAUT DE PAGE

3 Événements

Congrès de la Société Française d’Optique, toutes les années paires en France (2018 : Toulouse) : http://www.sfoptique.org/

ECOC (European Conference on Optical Communications), tous les ans en Europe (2018 : Rome) : ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(219 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(219 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS