Qu’est-ce que la fibre optique ? Comment ça marche ?

La fibre optique, fait référence au support et à la technique liés au transfert d’informations sous forme d’impulsions lumineuses à travers un brin de verre ou de plastique ainsi que la fibre, par opposition aux autres méthodes de transmission. Lorsqu’il s’agit de réseaux de données longue distance et haute performance, la fibre optique est la technique dominante.

De plus, la fibre optique est largement utilisée dans les services de communication, tels que l’Internet, la télévision et les téléphones. La fibre optique est utilisée par des sociétés telles que Verizon et Google dans leurs services Verizon FIOS et Google Fiber respectifs, qui offrent aux abonnés des vitesses Internet gigabit.

L’utilisation de câbles à fibres optiques par rapport aux câbles en cuivre et à d’autres types de câbles présente divers avantages, notamment une bande passante et des vitesses de transmission améliorées.

Un câble à fibre optique peut contenir quelques centaines de ces fibres de verre, selon la longueur du câble. Une autre couche de verre, appelée gainage, est placée au-dessus de l’âme en fibre de verre. La gaine est protégée par une couche appelée tube tampon, et la couche de protection finale de chaque toron est fournie par une couche appelée couche de jaquette.

Fonctionnement de la fibre optique :

Les données sont transmises à travers les câbles à fibres optiques sous forme de particules lumineuses (ou photons), qui vont et viennent dans le noyau de fibre optique du câble. L’indice de réfraction de l’âme en fibre de verre et de la gaine diffèrent l’un de l’autre, provoquant une courbure de la lumière entrante selon un angle spécifique.

La réflexion interne totale est la méthode par laquelle les signaux lumineux sont réfléchis sur le noyau et la gaine d’un câble à fibre optique dans une séquence de rebonds en zigzag, en respectant les principes de la réflexion interne.

En raison des couches de verre plus denses, les signaux lumineux ne se déplacent pas à la vitesse de la lumière, mais plutôt à un rythme environ 30 % plus lent que la vitesse de la lumière. Il est parfois nécessaire d’utiliser des répéteurs en différents points du trajet d’un signal à fibre optique pour renouveler ou amplifier le signal tout au long de son trajet.

Les répéteurs régénèrent le signal optique en le convertissant en un signal électrique, en traitant ce signal électrique et en le retransmettant en tant que signal optique.

Les câbles à fibres optiques sont de plus en plus capables de transporter des signaux de 10 gigabits par seconde. De manière générale, plus la capacité de bande passante d’une fibre optique est élevée, plus le câble est coûteux à installer.

Quels sont les types de câble à fibre optique ?

Les câbles à fibres optiques sont généralement classés en deux catégories :

• Fibre multimode
• Fibre monomode.

Un diamètre plus petit du noyau de fibre de verre permet à la fibre monomode d’être utilisée sur de plus grandes distances que la fibre multimode, ce qui réduit la probabilité qu’une atténuation (la perte d’intensité du signal) se produise.

Le plus petit espace concentre la lumière en un seul faisceau, ce qui fournit un chemin plus direct pour le signal et lui permet de parcourir une plus grande distance.

La fibre monomode a également une bande passante beaucoup plus large que la fibre multimode, ce qui est un autre avantage.

Dans la plupart des cas, un laser est utilisé comme source de lumière pour la transmission par fibre monomode. La fibre monomode est généralement plus chère que la fibre multimode car elle nécessite des calculs plus précis pour produire de la lumière laser dans un trou plus petit.

La fibre multimode est utilisée pour des distances plus courtes en raison de l’ouverture centrale plus grande, ce qui permet aux signaux lumineux de rebondir et de se refléter davantage sur toute la longueur de la fibre.

En raison du plus grand diamètre, de nombreuses impulsions lumineuses peuvent être envoyées à travers le fil en même temps, ce qui augmente la capacité de transmission de données.

Cependant, cela signifie également qu’il existe une plus grande probabilité de perte, de diminution ou d’interférence du signal. Dans la plupart des cas, une LED est utilisée pour générer l’impulsion lumineuse dans les fibres optiques multimodes.

Cependant, la fibre optique a gagné en popularité en tant qu’alternative aux câbles en cuivre, qui étaient jusqu’à présent la norme pour les communications, les réseaux et les connexions par câble.

La grande majorité des lignes téléphoniques interurbaines sont maintenant construites en fibre optique plutôt qu’en fil de cuivre.

En raison de sa bande passante accrue et de ses vitesses plus rapides, la fibre optique peut transporter beaucoup plus d’informations que le fil de cuivre classique.

La fibre optique est moins sensible aux interférences électromagnétiques que les autres types de transmission car le verre ne transporte pas l’électricité. Par conséquent, les pertes de signal sont réduites.

Voici quelques-uns des avantages de l’utilisation de la fibre optique :

• La bande passante des câbles en fibre optique est supérieure à celle des câbles en cuivre.
• Il y a moins de perte de puissance, ce qui permet de plus grandes plages de transmission de données.
• La résistance aux interférences électromagnétiques du câble optique est excellente.
• En raison de leur plus petite taille, les câbles en fibre surpassent les lignes en cuivre d’un facteur 4,5.
• Comparés aux fils métalliques, ces câbles sont plus légers, plus fins et prennent moins de place sur l’étagère.
• En raison du poids inférieur, l’installation est relativement simple.
• Étant donné que les câbles à fibres optiques n’émettent pas de rayonnement électromagnétique, il est extrêmement difficile d’exploiter l’un d’eux. Lorsqu’il s’agit de transporter ou de transmettre des données, ces câbles sont assez sécurisés.
• Un câble à fibre optique est extrêmement flexible, se plie rapidement et résiste à la majorité des éléments acides qui entrent en contact avec le fil de cuivre.

Voici quelques-uns des inconvénients de l’utilisation de la fibre optique :

• De plus, les câbles à fibres optiques sont difficiles à fusionner et il y aura une perte de faisceau à l’intérieur du câble en raison du processus de diffusion.
• L’installation de ces câbles est une solution économique. Ils ne sont pas aussi durables que les fils, par exemple. Les tests de fibres optiques nécessitent fréquemment l’utilisation d’équipements spécialisés.
• Par rapport aux fils de cuivre, ces câbles sont plus sensibles.
• Pour assurer la bonne transmission du câble à fibre optique, des dispositifs spéciaux doivent être utilisés.