Introduction à la fibre optique

Une fibre optique est un fil de verre ou de plastique très fin, conducteur de lumière, utilisé pour la transmission de données par la lumière. Elle offre un débit de données nettement supérieur à celui des câbles coaxiaux et peut être utilisée pour la transmission de données télévisuelles, téléphoniques, de visioconférence ou informatiques sur un réseau haut débit. Le principe de la fibre optique a été développé dans les années 1970 dans les laboratoires de l'entreprise américaine Corning Glass Works (aujourd'hui Corning Incorporated).

Entourée d'une gaine protectrice, la fibre optique permet de conduire la lumière entre deux points distants de plusieurs centaines, voire milliers de kilomètres. Le signal lumineux, codé par une variation d'intensité, est capable de transmettre une grande quantité d'informations. En permettant des communications à très longue distance à des vitesses jusqu'alors impossibles, la fibre optique a été l'un des éléments clés de la révolution des télécommunications. Ses propriétés sont également exploitées dans les domaines des capteurs (température, pression, etc.), de l'imagerie et de l'éclairage.

Fibre optique monomode

Dans une fibre monomode, un seul mode est obtenu grâce à la très petite taille du cœur (diamètre de 10 µm ou moins). Ainsi, le trajet de la lumière est imposé : il n'y en a qu'un : celui du cœur.

C'est grâce à la fibre monomode qu'il est possible d'atteindre de très faibles taux d'atténuation sur de longues distances. En effet, par propagation en ligne droite, il n'y a pas d'atténuation due à la réfraction du signal sur la gaine optique (problématique dans le cas d'une fibre multimode). De plus, il n'y a pas de phénomène de dispersion modale (étalement du spectre dû aux différents modes).

Les fibres monomodes sont le plus souvent associées aux lasers dont la fenêtre centrale est située à 1310 nm et 1550 nm.

Fibre optique multimode

Les fibres multimodes (MMF, pour  Multi Mode Fiber)  ont été les premières sur le marché. Elles permettent le transport de plusieurs modes, ce qui signifie que la lumière peut emprunter de nombreux chemins différents.

Cependant, en raison de la dispersion modale, le signal s'étale temporellement proportionnellement à la longueur de la fibre. Par conséquent, ils ne sont utilisés que sur de courtes distances.

Une fibre multimode se caractérise généralement par un cœur dont le diamètre varie de 50 à 62,5 µm. Cependant, ce diamètre peut varier selon le fabricant.

Dans une fibre optique multimode, les fenêtres spectrales de longueurs d'onde de 850 nm et 1300 nm sont utilisées.