Optoélectronique-hyperfréquence - Fibres optiques et amplification optique

Sommaire

1. Fibre optique

1.1 Principe de la propagation guidée

1.2 Atténuation

1.3 Dispersion

1.4 Standardisation

2. Fibres optiques non conventionnelles

2.1 Fibres microstructurées air-silice

2.2 Fibres de Bragg

3. Amplification optique

3.1 Principes de base de l’amplification optique

3.2 Amplificateur à fibre dopée erbium

3.3 Amplificateur Raman à fibre

3.4 Amplificateurs optiques à semi-conducteurs

4. Conclusion .

Pour en savoir plus

Les fibres optiques sont aujourd'hui le support établi des liaisons numériques terrestres et sous-marines à très haut débit en raison de leur très grande bande passante (de l'ordre du THz), leur faible perte linéique, leur faible encombrement, leur faible poids et leur grande immunité aux rayonnements électromagnétiques. Plus d'un milliard de kilomètres de fibres optiques est actuellement installé dans le monde et les records actuels de transmission dépassent le Pbit/s (10 ¹⁵  bit/s). Le domaine numérique est ainsi largement développé pour et par les activités de télécommunications civiles mais les propriétés des liaisons optiques peuvent être avantageusement utilisées dans les systèmes hyperfréquences pour la transmission de signaux analogiques et numériques.

Cet article se focalise sur deux éléments clés des liaisons optiques : les fibres optiques et l'amplification optique. L'objectif de cet article est de donner les premières bases pour permettre au lecteur d'orienter son choix pour la conception de liaison optique analogique. Le premier paragraphe est dédié aux fibres optiques de transmission. Après un bref rappel du principe de fonctionnement et des caractéristiques principales, les différents types de fibres optiques sont décrits. Les normes en vigueur sont également présentées. Les fibres dites non conventionnelles, apparues principalement dans le milieu des années 1990, font l'objet du deuxième paragraphe. Leurs propriétés inédites peuvent être mises à profit dans le traitement optique du signal. Enfin, le troisième paragraphe se focalise sur l'amplification optique. Le principe de fonctionnement ainsi que les principales caractéristiques sont présentés pour les amplificateurs à fibre dopée terre rare, les amplificateurs Raman et les amplificateurs à semi-conducteurs.

Les performances comparées de ces composants ainsi...