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Télécommunicati ons optiques Fibres Optiques Michel Aubès CPAT - Université Paul Sabatier [email protected]

Télécommunications optiques

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Télécommunications optiques. Fibres Optiques Michel Aubès CPAT - Université Paul Sabatier [email protected] Fibres optiques Plan du cours. Introduction Théorie des fibres optiques Caractéristiques des fibres optiques Technologie des fibres optiques. Fibres optiques Introduction. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Tlcommunications optiquesFibres OptiquesMichel AubsCPAT - Universit Paul [email protected]

  • Fibres optiquesPlan du coursIntroduction Thorie des fibres optiquesCaractristiques des fibres optiques

    Technologie des fibres optiques

  • Fibres optiquesIntroductionSystme de tlcommunications optiques

    Prsentation des fibres optiques

    Intrt Caractristiques Types de fibres

  • IntroductionTlcommunications optiques (1)Tlcommunications optiques : un systme davenir vieux comme le monde !!Source de lumire :feu, soleilDtecteur :oeilTransmission vueMessagecod

  • IntroductionTlcommunications optiques (2)SYSTEME DE TELECOMMUNICATIONSEmissionRceptionsignalCanal detransmissionsignalparole, image.

    signal lectrique

    modulation, codagemultiplexagedmultiplexagedtection

    signal lectrique

    parole, image...

  • IntroductionTlcommunications optiques (3)Canaux de transmission Espace libre Faisceaux hertziens (250 MHz 22 GHz)Liaisons satellites (6/4GHz(C),14/11GHz(Ku), 30/20GHz(Ka) Guides dondes mtalliquesLignes TEM (du Mhz au GHz) Espace libre en optique(3.1014 Hz soit 300 TraHertz) Guides dondes dilectriques (fibres optiques)(3.1014 Hz soit 300 TraHertz)

  • Domaines de frquence des ondes lectromagntiques(P-G. FONTOLLIET, Systmes de tlcommunications, Ecole Polytechnique de Lausanne)

  • IntroductionTlcommunications optiques (4)Intrt du domaine optiqueTransmission en bande de baseou modulation dune porteuseEncombrement des diffrents signaux :Son (tlphone)3 KHzSon (Hi Fi) 20 KHzVido 6 MHzPlus la frquenceest leve,plus on peutenvoyer de signauxdiffrents sur le mme canal

  • IntroductionTlcommunications optiques (5)Transmission en espace libre (FSO) dans le domaine optiquePertes importantes dues ltalement du faisceau labsorption et la diffusion par latmosphreLes conditions de propagation dpendent fortement desconditions atmosphriques. La transmission optique en espace libre est une solution peucoteuse qui est rserve des liaisons particulires courte distance. Pour des liaisons longue distance, on choisit la solution dela transmission en optique guide.

  • Attnuation linique dans latmosphre (P-G. FONTOLLIET, Systmes de tlcommunications, Ecole Polytechnique de Lausanne)

  • IntroductionPrsentation des fibres optiques(1)Guide dondes dilectriques :Guidage des ondes lectromagntiques linterface dedeux dilectriques coeurgainegaineGuide cylindriquefibre optiqueGuide planaireLonde lectromagntique se propage dans le cur(optique car faible absorption dans le domaine optique)

  • Prsentation des fibres optiques(2)Intrt des fibres optiques Largeur de bande utile trs importante Capacit de transmission (potentiellement 100 Tbits/s)

    Affaiblissement faible (0,2 dB/km) Distance entre rgnrateurs importante (100 km)

    Isolement lectrique

    Insensibilit aux perturbations lectromagntiques

    Bonne adaptation aux techniques de transmission numrique

    Encombrement, poids, flexibilit mcanique

  • Prsentation des fibres optiques(3)Caractristiques des fibres optiquesOuverture numrique :qLindice n0ON (NA) = n0sinqL ex : ON = 0,2 qL=12

  • Prsentation des fibres optiques(4)Caractristiques des fibres optiquesAttnuation (linique) a en dB/kma dpend de labsorption par des impurets et de la diffusion : les progrs dans llaboration des matriaux ont permis le dveloppement de la fibre optique pour les tlcommunications.On parle parfois dattnuation intrinsque.

  • Prsentation des fibres optiques(5)Caractristiques des fibres optiquesAttnuation (linique) a en dB/km

    Verre

    Taux dimpurets

    Attnuation en dB/km

    L pour 1% transmission

    Bouteille

    Vitre

    Lunettes

    Optique

    Sodocalcique

    Silice

    10 kg/tonne

    1 kg/tonne

    100 g/tonne

    10 g/tonne

    100 mg/tonne

    1 mg/tonne

    2.106

    2.105

    2.104

    2.103

    20

    0,2

    1 cm

    10 cm

    1 m

    10 m

    1 km

    100 km

  • Prsentation des fibres optiques(6)Caractristiques des fibres optiques(P-G. FONTOLLIET, Systmes de tlcommunications, Ecole Polytechnique de Lausanne)

  • Prsentation des fibres optiques(7)Caractristiques des fibres optiquesDispersion Dbit numrique et bande passante dune fibreDispersion : la vitesse de propagation dpend de la frquence.La relation b(w) nest pas reprsente par une droite passant par lorigine (b est la constante de propagation - dphasage par unit de longueur ).w=b.cw=b.vvide, milieu non dispersifdilectrique non dispersifpropagation avec dispersion(dans un guide dondesmtallique par exemple)

  • Prsentation des fibres optiques(8)Caractristiques des fibres optiqueswb

  • Prsentation des fibres optiques(9)Caractristiques des fibres optiquesConsquences de la dispersionRponse impulsionnelle : largissement des impulsionsFibrettstLimitation du dbit numrique

  • Prsentation des fibres optiques(10)Caractristiques des fibres optiquesConsquences de la dispersionRponse frquentielle : attnuation aux hautes frquencesAttnuation intrinsque

    Attnuation modulation`

  • Prsentation des fibres optiques(11)Caractristiques des fibres optiquesRponse Frquentielle :Limitation de la bande passanteTransmissionfattnuation intrinsqueDispersion-3 dBsfPour un profil gaussien :

  • Prsentation des fibres optiques(12)Caractristiques des fibres optiques

  • IntroductionTypes de fibres optiques (1) Fibres multimodes saut dindice Fibres multimodes gradient dindiceFibres en silice (SiO4)Fibres 50/125/250, 62,5/125/250, 100/140/250(Diamtre cur/diamtre gaine/diamtre extrieur en mm)Inconvnients : cot, fragilit, rayon de courbureFibres performantes

  • IntroductionTypes de fibres optiques (2) Fibres monomodesFibres monomodes particulires (Fibres dispersion dcale (DSP))Fibres verre/plastiqueFibres plastique1 2 mm de diamtreBon march, forte attnuationPCS (Plastic Clad Silica)

  • IntroductionSystme de tlcommunications fibres optiques