fibre optique

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Sujet de Recherche
Fibre optique
Préparée par Chaabani Tijani Hafsi
Imed
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• I-historique de fibre optique
• Lhistoire débuta à lépoque Romaine mais ce fut
  le premier télégraphe optique inventé dans les
  années 1790 par le français Claude Chappe, qui
  servit réellement de point de départ au
  développement de la fibre optique.
• La fibre optique au 19ème siècle
• En 1854, John Tyndall, un physicien britannique,
  démontra que la lumière pouvait se propager à
  travers un tube deau par de multiples réflexions
  internes.
• En 1880, Alexander Graham Bell breveta le
  photophone , un système de réseau téléphonique
  optique qui a largement aidé le développement des
  fibres optiques.
• La même année, William Wheeler inventa un
  système de tubes de verres pour transporter
  la lumière dans du verre.
• Par la suite, Henry Saint-Rêne utilisa les
  découvertes précédentes pour guider des images
  dans des télévisions en 1895.

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• La fibre optique avance dans les années 1900.
• Hansel inventa un dispositif pour transmettre
  des images et des fax grâce à des fibres en
  verres ou en plastique. Ce dispositif fut breveté
  en 1926.
• En 1956, Curtiss fabriqua les premiers faisceaux
  de fibres de verre conduisant la lumière
• en 1957, Hirschowitz utilisa lendoscope sur un
  patient.
• En 1970, les scientifiques de Corning Glass Works
  développèrent la première fibre optique monomode
  pouvant être utilisée dans les réseaux de
  communication.
• En 1973, les laboratoires Bell développèrent le
  processus de déposition en phase vapeur modifiée
  qui est toujours utilisé aujourdhui pour
  fabriquer les fibres optiques.
• Au milieu des années 1980, la société Sprint fut
  entièrement dotée dun réseau fibre optique.
• En 1991, Desurvire et Payne démontrèrent
  lamplification optique. Cette découverte permit
  la création de linternet haut débit.

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Constitution de la fibre Les trois
composants de la fibre optique sont 1.Le cœur
en silice dans lequel se propagent les ondes
optiques. 2. La gaine optique en général, dans
les mêmes matériaux que le cœur mais avec des
additifs qui confine les ondes optiques dans le
cœur. 3. Le revêtement de protection
généralement en plastique qui assure la
protection mécanique de fibre
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• Les types de fibres optiques
• Il existe deux types de fibre optique
• La fibre monomode
• Le diamètre du cœur est très petit(habituellement
  9 µm) dans laquelle un seul mode, le mode
  fondamental, peut se propager
• La fibre multi mode
• Le cœur où se propage la lumière a un diamètre
  grand devant la longueur donde
• la lumière voyage en modes multiples.

Fibre multi mode Fibre monomode
cœur 50, 62,5 ou 100 µm cœur lt 10 µm
Bande passante lt 1Ghz Bande passante gt 1Ghz
Fibre à saut ou à gradient dindice Fibre à saut dindice
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La Réflexion

• La réflexion est le renvoi de la lumière par la
  surface qui la reçoit
• Le rayon réfléchi est dans le plan d'incidence
• L'angle de réflexion est égal à l'angle
  d'incidence

1ère loi de Descartes
Rayon réfléchi
Rayon incident
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• La réfraction est la déviation subie par les
  rayons lumineux à la traversée de la surface
  séparant deux milieux transparents
• Le rayon réfracté se trouve dans le plan
  d'incidence
• L'angle de réfraction suit la loi n1 sin i n2
  sin r

La Réfraction
2ème loi de Descartes
Rayon incident
Rayon réfracté
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Réflexion Réfraction
i
Rayon incident
Rayon réfléchi
n1 gt n2
Rayon réfracté
i ? angle limite de réfraction
i gt ? (effet miroir)
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Principe du guidage dans une fibre
Rayon réfracté
Rayon guidé
Il existe un angle limite dinjection
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L'injection dans la fibre
Cône dacceptance
Ouverture numérique une ouverture numérique
grande permet de coupler une grande quantité de
lumière dans la fibre.
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• Conditions de guidage
• Il existe deux conditions de guidage
• n1 gt n2
• i gt ? ? réflexions totales tout au long de la
  fibre optique

Propagation de la lumière dans la fibre multi
mode à saut d'indice
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Plusieurs modes de propagation
Fibre multi mode à gradient d'indice
Elles limitent le phénomène délargissement
dimpulsion
L'indice du cœur varie suivantune loi
parabolique fonction de r
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Propagation de la lumière dans la fibre multimode
à gradient d'indice
Plusieurs modes de propagation
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Propagation de la lumière dans la fibre monomode
Un seul mode de propagation
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Les composantes électroluminescents Diode
électroluminescente ( DEL ) Jonction PN dans
laquelle on injecte des électrons. Ces électrons
excitent les molécules qui reviennent
spontanément au repos en libérant des photons.La
longueur d'onde de ces photons dépend du matériau
utilisé dans la jonction Pour le gallium L
1,3 µm Pour l'indium L 1,55 µm
L Light E Emitting D Diode
Diode à effet LASER Même principe que la DEL,
mais la jonction est enfermée entre des couches
de confinement et les faces du composant sont
clivées de telle sorte qu'un électron, sur son
parcours, libère plusieurs photons. Diode à effet
LASER
L Light A Amplification by S Stimuated E Emission
of R Radiation
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• Les avantages de la fibre
  optique
• Bande passante très étendue
• Aucun problème dIEM
• Très faible atténuation du signal
• Sécurité des transmissions (confidentialité)
• Faible encombrement
• Aucune corrosion
• Les inconvénients de la
  fibre
• Mise en œuvre
• Coût des équipements actifs
• Coût des équipements de tests

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Merci pour Votre attention