HISTORIQUE ET INTRODUCTIONEn un temps trs court, les nouveaux usages crs par les technologies de l'information et de la communication (TIC) et les rseaux numriques (dont l'internet) se sont imposs auprs du grand public et des entreprises : web, courrier lectronique, visioconfrence, entreprise en rseau, cloud computing, tlvision haute dfinition, rseaux sociaux locaux, etc. Aussi, la multiplication d'offres de services qui ncessitent, pour un usage confortable, toujours plus de dbit et un meilleur temps de latence, engendrera des besoins toujours croissants dans les annes venir, comme on a pu l'observer depuis l'avnement de l'internet. Au cours de la dernire dcennie, le rseau tlphonique existant a t le vecteur du haut dbit grce aux technologies xDSL, lesquelles ne pourront toutefois pas rpondre aux enjeux du trs haut dbit (THD). Ainsi, seule la fibre optique, dploye au plus prs des utilisateurs, apportera de manire prenne le trs haut dbit ncessaire aux nouveaux usages, la multiplication des utilisations simultanes en un mme lieu et l'augmentation du nombre d'quipements connects (objets multimdia et autres machines intelligentes : appareils mnagers, capteurs, tlvisions connectes, etc.), seule la fibre optique, dploye au plus prs des utilisateurs apportera de manire prenne le trs haut dbit. La fibre optique jusqu labonn (FttH pour Fiber tothe Home) participera ainsi lamlioration de la qualit des services et leur volution.PRINCIPE DE FONCTIONNEMENTLe principe de la transmission de la lumire l'aide d'une fibre optique est simple: un matriau transparent d'indice de rfraction n 1 , de forme cylindrique, est entour d'un matriau d'indice n 2 avec n 1 > n 2 . La rgion centrale s'appelle le cur de la fibre, tandis que le matriau extrieur forme la gaine. Si la lumire pntre dans le cur de la fibre avec un angle suffisamment petit, elle subit une rflexion totale la surface qui spare le cur de la gaine, et elle se propage en zigzag le long de l'axe de la fibre, suite aux rflexions successives.

Une description complte de la propagation de la lumire dans une telle structure ne peut se faire qu'en rsolvant les quations de base de l'lectromagntisme (quations de Maxwell) avec les conditions limites adquates. Un telle approche dpasse de loin le cadre de ce cours. Il est nanmoins possible de comprendre les principales proprits des fibres optiques partir d'un raisonnement bas sur des principes simples de l'optique gomtrique et de l'optique ondulatoire. C'est cette approche que nous dvelopperons dans ce chapitre.AVANTAGESLes fibres optiques offrent de nombreux avantages pour les tlcommunications. Nous en donnons un premier aperu ci-dessous.Pertes trs faibles. En fonction du type de fibre, l'attnuation du signal peut atteindre environ 0,2dB/km pour une longueur d'onde de 1,55 m, et d'environ 0,35dB/km 1,3 m, ce qui correspond une diminution de la puissance de 50% aprs 15 et 8,6 km respectivement. Cela permet de raliser des communications optiques sur des distances suprieures 100 km sans amplification intermdiaire. En diminuant ainsi le nombre d'amplificateurs intermdiaires, on augmente la fiabilit du systme et on rduit les cots de maintenance.Bande passante trs grande. Grce aux fibres optiques, on peut transmettre des signaux digitaux 5 Tb/s sur des distances de 1500 km (1 Tb/s = 10 12 bit/seconde).Immunit au bruit. Les fibres optiques sont des isolants. La transmission dans la fibre ne sera donc pas perturbe par des signaux lectromagntiques externes. Il n'est donc pas ncessaire de prvoir un blindage lectromagntique coteux. Cela reprsente un avantage particulirement important dans les environnements industriels o les perturbations lectromagntiques sont frquentes.Absence de rayonnement vers l'extrieur. La lumire est confine l'intrieur de la fibre optique. Par consquent, il n'est pas possible de dtecter le signal entre l'metteur et le rcepteur. Cela est particulirement important pour garantir la confidentialit de la communication. De plus, par son caractre isolant, la fibre optique ne rayonne pas d'ondes lectromagntiques et ne cre donc pas de perturbations lectromagntiques dans son voisinage.Absence de diaphonie. Pour la mme raison, le problme de la diaphonie (passage du signal d'un cble un cble voisin), bien connu des communications par cble en cuivre, n'existe pas dans les cbles de fibres optiques.Isolation lectrique. Comme les fibres optiques sont isolantes, le contact accidentel entre dux fibres ne provoque pas de court-circuit et donc pas de dgts l'lectronique associe. Par ailleurs, il n'y a aucun risque de d'tincelle, comme cela peut arriver avec les cbles en cuivre en cas de contact accidentel. Les fibres optiques peuvent donc tre installes sans risque dans les atmosphres inflammables.Rsistance aux tempratures leves et aux produits corrosifs. Les fibres de verre rsistent mieux aux produits corrosifs que le cuivre. De plus, les fibres en verre peuvent supporter des tempratures proches de 800C, ce qui permet de rsister au feu plus longtemps que les cbles en cuivre. Toutefois, d'autres parties du systme de communication restent sensibles aux tempratures leves (le revtement protecteur en plastique, les connecteurs optiques, l'metteur et le rcepteur, ...) Poids et dimensions rduites. Le poids trs faible des fibres par rapport un cble en cuivre de la mme capacit leur donne un avantage conomique lors de l'installation. De plus, elles conviennent particulirement bien aux installations soumises des contraintes de poids ou de volume svres, telles que les avions, les bateaux, ...LES CARACTERISTIQUES ET LE MODE DEMPLOI

Exemple dinstallation longue distance

ConclusionSignalons pour terminer que la courbure de la fibre, tant macroscopique (due au cblage) que microscopique (due la pression d'un revtement protecteur par exemple) peut entraner une attnuation de la lumire. Les pertes par courbure macroscopique sont souvent ngligeables en pratique, mais les pertes par micro-courbures peuvent augmenter l'attnuation de manire significative si on ne prend pas les prcautions ncessaires lors de la fabrication et de la manutention des cbles.