(2) transmission optique

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RemerciementsA travers ce modeste travail, nous tenons remercier vivement notre promoteur Mr BOUNKHALA Mostfa (MA) pour lintressante documentation quil a mise notre disposition, pour ses conseils prcieux et pour toutes les commodits et aisances quil nous a apportes durant notre tude et ralisation de ce projet. Nos remerciements les plus vifs sadressent aussi aux messieurs le prsident et les membres de jury davoir accept dexaminer et dvaluer notre travail. Nous exprimons galement notre gratitude tous les professeurs et enseignants qui ont collabor notre formation depuis notre premier cycle dtude jusqu la fin de notre cycle universitaire. Sans omettre bien sur de remercier profondment tous ceux qui ont contribu de prs ou de loin ralisation du prsent travail. Et enfin, que nos chers parents et familles, et bien avant tout, trouvent ici lexpression de nos remerciements les plus sincres et les plus profonds en reconnaissance de leurs sacrifices, aides, soutien et encouragement afin de nous assurer cette formation dingnieur dans les meilleures conditions.kaabache & Gacemi

RsumEn effet, la fibre optique est une innovation relativement rcente qui a rapidement pris un rle prpondrant dans le monde des tlcommunications pour a capacit vhiculer un grand nombre dinformation sur une longue distance. Les fibres optiques ont pour rle principal de propager la lumire avec un affaiblissement aussi faible que possible dun module dun metteur un module rcepteur. La principale limitation des systmes de transmission sur fibres optiques est aujourdhui lattnuation et la dispersion du signal occasionn par la propagation dans la fibre optique. Les systmes optiques font appelle a une technologie souvent trs complexe et pointue. Il savers ncessaire de pouvoir prdire les performances et choisir les composants avant de la ralisation dun systme. Des tudes de cas sont effectues laide du logiciel de simulation (COMSIS). Cette tude se compose de deux sous ensembles. Dans un premier temps, nous avons tudi la caractristique dune liaison optique point point. Dans un second temps, nous avons utilis le logiciel de simulation COMSIS, outil qui permet de modliser, simuler, analyser et concevoir tout systme complet de communication optique. Les exemples de simulation effectus sur COMSIS traitent la transmission des donnes on forme binaire cod NRZ et HDBn Bounkhala Mostfa

Transmission des donnes par voie optique

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Sommaire

Chapitre I : I.1 Introduction ..3 I.2 la fibre optique ..5 I.2.1 description5 I.2.2 le guidage de signal optique dans une fibre .5 I.2.3 la rflexion totale interne..7 I.2.4 caractrisation de la fibre..8 a) attnuation......8 b) dispersion...9 Dispersion chromatique .....9 Dispersion modale..10 Effet de la dispersion chromatique et modale ....10 Dispersion de polarisation..11 c) bande passante...11 Bande modale..12 Bande chromatique.12 I.2.5 les diffrent types de fibre optique13 a) fibre multimode13 Fibre multimode a saut dindice13 Fibre multimode a gradient dindice..13 b) fibre monomode..14 I.2.6 Fibre en telecom15 a) comparaison entre diffrente fibre optique..15 b) les applications de la fibre optique..15 c) avantages et inconvnient de fibre optique..15 I.3 Evolution de la capacit de transmission.17 I.4 Evolution des services..17

Chapitre IIII.1 introduction20 II.2 la liaison point point ...20 II.2.1 introduction20 II.2.2 module dmission 21 II.2.2.1 catgories des metteurs21 a) les diodes lectroluminescentes DEL21 b) les diodes laser DL...23 II.2.2.2 la diffrance DEL/DL.25 II.2.2.3 caractristiques gnrale 26 II.2.2.4 la modulation..27 a) modulation directe27 b) modulation externe27 II.2.3 module de rception...28 II.2.3.1 introduction28

Transmission des donnes par voie optique

Sommaire

II.2.3.2 photodtecteur29 a) principe de la photodtection.30 b) caractristiques dune photodtection ...30 c) catgories de photodiodes PIN, APD.32 d) comparaison PIN, APD .36 II.2.4 canal de transmission ..36 II.2.4.1 fibre optique..36 II.2.4.2 caractristique de transmission .37 II.2.4.3 raccordement des fibres optiques..38 II.2.4.4 type de raccordement.38 a) les raccordements fixes ..38 b) les raccordements semi fixes..39 c) les raccordements dmontables...39 II.2.4.5 rpteur ou rgnrateur de signal 39 Chapitre III : III.1 amplification optique.42 III.1.1 gnralits sur lamplification optique43 III.1.2 les amplificateurs a semi-conducteur (AOSC) ...43 III.1.3 les amplificateurs a fibre dope (EDFA) ...45 III.1.4 comparaison des amplificateurs..46 III.1.5 utilisation de lamplificateur optique .46 III.2 les isolateurs...47 III.3 les coupleurs..48 III.4 les filtres optiques..50

Chapitre IV :IV.1 introduction ...52 IV.1.1 information analogique et numrique 52 IV.1.2 les codages en bande de base .52 IV.1.3 la modulation numrique ...53 IV.2 codage binaire signal...53 IV.2.1 quelques exemples en code en ligne...53 IV.2.2 choix de code de transmission ...54 IV.2.3 reprsentation des signaux code ...54 a) codage NRZ .55 b) codage HDBn55 c) codage NRZI.56 d) codage Manchester...57 IV.3 les modulations de base 58 IV.3.1 modulation de frquence (FSK) .58 IV.3.2 modulation de phase (PSK) ...59 IV.3.3 modulation damplitude (ASK) .59 IV.3.3 modulation QAM60 IV.4 type de transmission ..62 IV.4.1 transmission asynchrone ................................62 IV.4.2 transmission synchrone ..63 IV.5 les techniques de multiplexage..63 IV.5.1 multiplexage TDM63 IV.5.2 multiplexage FDM.66 IV.5.3 multiplexage WDM/ DWDM67Transmission des donnes par voie optique

Sommaire

Chapitre V :

Introduction .73 Introduction ....... V .1 Composants de la liaison. liaison.73 a) Lmetteur.73 a) Lmetteur.. b) Lab) Lade transmission ligne ligne de transmission ..75 c) Le c) Le Rcepteur ..76 Rcepteur . V .2 Interprtation des rsultats ...77 V .2 Interprtation des rsultats . V.I. Simulation I : Liaison point point haut dbit 2.5 et 10 et 10 cod cod par NRZ ..77 2.5 Gbits Gbits Gbits Gbitspar NRZ V.I.1 V.I.1 compensation Sans Sans compensation...77 V.I.2 compensation .. V.I.2 Avec Avec compensation .....81 V.II Simulation II: Liaison point point haut dbit . 2.5Gbits et 10Gbits cod par HDB3....83 2.5Gbits et 10Gbits cod par HDB3.. V.II.1 compensation.. Sans compensation....83 V.II.1 Sans V.II.2 V.II.2 compensation Avec Avec compensation ..86

Conclusion gnrale Annexe Bibliographie

Transmission des donnes par voie optique

Chapitre I

Caractristiques de la fibre optique

Transmission des donnes par voie optique

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Chapitre I

Caractristiques de la fibre optique

I.1 introduction :La possibilit de transporter de la lumire le long de fines fibres de verre fut exploite au cours de la premire moiti du XXe sicle. En 1927, Baird et Hansell tentrent de mettre au point un dispositif pour le transport d'images de tlvision l'aide de fibres. Hansell put faire breveter son invention, mais elle ne fut jamais vraiment utilise. Quelques annes plus tard, soit en 1930, Heinrich Lamm russit transmettre l'image d'un filament de lampe grce un assemblage rudimentaire de fibres de quartz. Cependant, il tait encore difficile cette poque de concevoir que ces fibres de verre puissent trouver une application.

La premire application fructueuse de la fibre optique eut lieu au dbut des annes 1950, lorsque le fibroscope flexible fut invent par VANHeel et Hopkins. Cet appareil permettait la transmission d'une image le long de fibres en verre. Il fut particulirement utilis en endoscopie, pour observer l'intrieur du corps humain, et pour inspecter des soudures dans les racteurs d'avions. Malheureusement, la transmission ne pouvait pas tre faite sur une grande distance tant donn la pitre qualit des fibres utilises. Les tlcommunications par fibre optique ne furent pas possibles avant l'invention du laser en 1960. Le laser offrit en effet une occasion de transmettre un signal avec assez de puissance sur une grande distance. Dans sa publication de 1964, Charles Kao, des Standard Telecommunications Laboratories, dcrivit un systme de communication longue distance faible perte en mettant profit l'utilisation conjointe du laser et de la fibre optique. Peu aprs, soit en 1966, il dmontra exprimentalement, avec la collaboration de Georges Hockman, qu'il tait possible de transporter de l'information sur une grande distance sous forme de lumire grce la fibre optique. Cette exprience est souvent considre comme la premire transmission de donnes par fibre optique. Cependant, les pertes par absorption dans une fibre optique taient telles que le signal disparaissait au bout de quelques centimtres, ce qui la rendait peu avantageuse par rapport au fil de cuivre traditionnel. Les trop grandes pertes encourues par un verre de mauvaise qualit constituaient le principal obstacle l'utilisation courante de la fibre optique.

Transmission des donnes par voie optique

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Chapitre I

Caractristiques de la fibre optique

En 1970, trois scientifiques de la compagnie Corning Glass Works de New York, Robert Maurer, Peter Schultz et Donald Keck, produisirent la premire fibre optique avec des pertes suffisamment faibles pour tre utilise dans les rseaux de tlcommunications (20 dcibels par kilomtre; aujourd'hui la fibre conventionnelle affiche des pertes de moins de 0,25 dcibel par kilomtre). Leur fibre optique tait en mesure de transporter plus d'information qu'un simple cble de cuivre. Les premires annes de loptique sont marques par des volutions importons : Le passage de la fibre multimode, utilise dans les premires exprimentations, la fibre monomode dont la connexion et plus problmatique mais, qui propose des dbits sans rapport avec la premier. la fibre multimode conserve ce pondant sa pertinence dans dautres domaines tels que laronautique par exemple. Le passage successif de la premier fentre de transmission autour de 850 nm (fibre mu

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