Fibre

< 2,4 →La fibre ne comporte qu'un mode de propagation

Elle est appelée fibre monomode .

• Pour α>> 2,4 →La fibre est appelée multimodal et se divise en deux sous-catégories :

Fibre multimodal à saut d'indice

Fibre multimodal à gradient d'indice

Equation de Propagation :

La variation très faible (moins de 1 %) de l’indice de réfraction n (entre le gaine et cœur) permet de remplacer les équations de Maxwell par une équation de propagation scalaire :

avec

Les composantes de l’onde lumineux E et H ne sont pas nulles, mais on peut les négliger devant les composantes transversales.

Le champ est quasi électromagnétique, avec une relation d’impédance de

Cet analogue entre les ondes électromagnétiques et les ondes lumineux permet d’étudie la propagation de ces derniers dans les fibres.

 L’importance de cette étude vient des avantages majeurs portés par les fibres par rapport aux composants classiques :

• La faible atténuation qui permette de l’utiliser dans des longues distances sans répéteur.

• Une bande passante élevée.

• Une insensibilité aux parasites électromagnétiques.

• La taille réduit de câble (de l’ordre de μm).

• Une excellente isolation électrique.

• Le poids et le coût faible de fibre.

Pour transmettre les données il faut convertir les impulsions électriques en signaux optiques véhiculés au cœur de la fibre. Les signaux électriques seront traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode.

 On utilise une fibre pour chaque direction de la transmission.

Les émetteurs utilisés sont de trois types:

- Les LED( Light Emitting Diode)qui fonctionnent dans le rouge visible (850nM). Il a une bande passante typique 200-1500Mhz par km avec un temps de dispersion nodale réduite

- Les diodes à infrarouge qui émettent dans l'invisible à 1300nM

- Les lasers, dont la longueur d'onde est 1300 ou 1550nM .La dispersion nodale devient quasiment nulle. La bande passante transmise est presque infinie (> 10Ghz/km).

En vois donc clairement l’importance et la plage de transmission en utilisons les lasers.

Problèmes lors de transmission :

Deux effets limitent la capacité de transmission :

- Atténuation : une partie du signal, sous forme de lumière, est perdue

Dispersion chromatique: le signal reçu est déformé par rapport au signal émis (dégradation)

Partie pratique :

Dans cette partie nous devisent le travaille en 2 étapes une pour la transmission analogique et l’autre pour la transmission numérique

Transmission analogique :

• Faire le câblage de montage (figure 2) sur le simulateur

• Mesurer la bande passante et la sensibilité de système

• Injecter des signaux allant de 1khz a 10Mhz avec 2 longueurs de fibre 50cm et 5m

• Mesurer l’affaiblissement et la vitesse

Pour des longueurs de fibre déférente on peut calculer l’affaiblissement

En note que la sortie analogique est associe a un amplificateur contrôler

Fibre de longueur 50 cm

F=10 KHz , Ve=0.3 mV , Vs= 25 mV

Ve= 1.2 mV , Vs=1.2*50 mV

La sensibilité=

L’affaiblissement = 1.2*50/1.2=50

Le déphasage = Π

f 10 Khz 115 khz

Ve 1.2 mV 1.4 mV

La bande passante = 115-10=105 kHz

Fibre de longueur 5 m

F=100 KHz , Ve=1.6 mV , Vs= 75 mV

Ve= 1.4*20 mV=28 mV

La sensibilité= 1.4/0.8= 1.75

L’affaiblissement = 100/140=0.714

f 100 Khz 130 Khz 150 Khz 200 Khz 300 khz

Ve 75 mV 100 mV 100 mV 120 mV 120 mV

La bande passante = 130-300=170 kHz

Le déphasage = π

Transmission