Réseaux optiques passifs

Le réseau cuivre, déployé mondialement pour la téléphonie, repose sur des paires torsadées de cuivre. Depuis les années 1960, la fibre optique et les lasers ont été développés, avec une première utilisation commerciale dans les années 1970. Initialement, les fibres optiques avaient des pertes très élevées (∼ 1 000 dB/km), mais grâce aux progrès technologiques, notamment l’utilisation de lasers semi-conducteurs (GaAs à 0,8 µm, puis InGaAsP à 1,3 µm) et l’amélioration des procédés de fabrication, ces pertes ont été réduites à environ 0,2 dB/km dans les années 1980. La transmission en mode unique, introduite en 1981, a permis d’augmenter la distance de communication. La fibre optique a ainsi surpassé le cuivre, dont la perte est d’environ 10 dB/km à 300 kHz, limitant la montée en débit.

Les techniques de multiplexage en longueur d’onde ou WDM ( Wavelength Division Multiplexing ) et les amplificateurs optiques ont permis d’accroître la capacité des liaisons longue distance, avec des débits aujourd’hui atteignant 100 Gbit/s par canal grâce à des modulations avancées comme le DP-QPSK ( Dual Polarisation-Quadrature Phase Shift Keying ). La fibre optique a révolutionné la transmission, permettant des débits très élevés et une couverture étendue.

Le réseau d’accès, ou boucle locale, relie le nœud de raccordement de l’opérateur aux clients, offrant des services de téléphonie, vidéo et Internet. Avec l’essor des services nécessitant une bande passante importante, comme les jeux vidéo, la télévision HD (haute définition), UHD (ultra-haute définition) et 3D (trois dimensions), la demande en débit a explosé. Les technologies xDSL ( Digital Subscriber Line ) ont permis d’augmenter la capacité des réseaux cuivre, mais la fibre optique est devenue essentielle pour répondre à ces besoins. Depuis les années 2000, les standards GPON ( Gigabit Passive Optical Network ) et EPON ( Ethernet PON ) dominent, avec des débits respectifs de 2,5 Gbit/s et 1 Gbit/s en descendant, permettant des offres FTTH ( Fiber To The Home ) jusqu’à 1 Gbit/s.

L’évolution des réseaux a permis une croissance exponentielle du trafic Internet et une diversification des services, notamment les services triple-play : voix, TV (télévision), Internet. La vidéo à la demande, les jeux en ligne, la TV UHD et la TV 3D nécessitent une modernisation continue des infrastructures. La transition vers la fibre est progressive, avec des architectures FTTB ( Fiber To The Building ) utilisant des technologies xDSL ou DOCSIS...