Fibre optique : définition et fonctionnement

Les fibres optiques ont des applications importantes dans le domaine des télécommunications. Utilisés depuis le début des années 1960, ils ont évolué rapidement tout en réduisant progressivement les coûts de production. Les fibres optiques ont la particularité de garantir une large bande passante (de 100 Mbit/s à Tbit/s avec la technologie WDM), d’avoir un poids et des dimensions réduits par rapport au cuivre, d’être insensibles aux interférences électromagnétiques, d’isoler électriquement le récepteur et l’émetteur, d’être très résistantes aux conditions environnementales les plus extrêmes et de garantir la sécurité et la confidentialité des communications.

Comment cela fonctionne ?

Le filament de verre qui constitue la fibre optique est conçu et construit de manière à ce que la zone interne, appelée cœur, ait un indice de réfraction plus élevé que la zone externe, appelée gaine. Le signal lumineux entrant à une extrémité est ainsi guidé à l’intérieur du noyau par des réflexions successives jusqu’à ce qu’il atteigne l’autre extrémité. Les diamètres typiques des âmes vont de 8 à 10 µm pour les fibres monomodes et de 50 à 62,5 µm pour les fibres multimodes. Le diamètre de la fibre avec sa gaine protectrice en plastique atteint 200 – 250 µm.

La vitesse maximale de transmission par une fibre optique est actuellement de 40 Gbit/s. Pour une connexion, on peut utiliser soit une paire de fibres, soit une seule fibre sur laquelle différentes longueurs d’onde sont transportées simultanément sans interférence entre les différents canaux. Des vitesses maximales de l’ordre du Tbit/s peuvent être atteintes en utilisant des équipements de réseau utilisant la technologie WDM (où plusieurs centaines de canaux sont transmis simultanément).

Le câble à fibres optiques

Un câble à fibres optiques est constitué d’un ensemble de fibres optiques individuelles insérées dans des tubes en plastique, des éléments de traction, des filaments et des gaines de protection. L’assemblage doit être suffisamment souple et résistant à l’installation, aux conditions environnementales, à l’utilisation et au positionnement spécifique du câble : il existe des câbles pour la pose aérienne, des câbles posés sur les câbles de sécurité des lignes électriques, des câbles sous-marins, des câbles d’assainissement, des câbles d’intérieur, des câbles spécifiques pour supporter de très petits coudes de pose, etc. Les fibres contenues dans un câble varient en type et en nombre en fonction des besoins.

Connecteurs pour fibres optiques

Au cours de son parcours rapide de l’émetteur au récepteur, la lumière passe par plusieurs points de connexion qui relient plusieurs sections de fibre. Ces connexions peuvent être soit des joints de fusion, c’est-à-dire une véritable « soudure » entre les âmes des deux longueurs de fibre, soit des joints « mécaniques » utilisant des connecteurs qui interfacent les deux sections. Les connecteurs se trouvent généralement dans les armoires ou sur les connexions aux équipements du réseau.

Distribution de la fibre optique

Comme dans le cas de la distribution d’électricité, dont le réseau est divisé en haute, moyenne et basse tension, le réseau à large bande en fibre optique est également divisé en trois catégories distinctes : backbone, distribution et réseau d’accès.

Le réseau dorsal, appelé backbone, a été conçu dans le but de maximiser le nombre de communes qu’il traverse et, en même temps, de créer une structure physique en anneau sur la majeure partie du territoire, l’adoption du type d’anneau permet de garantir la continuité du service en cas d’interruption ou de défaillance physique.

L’infrastructure civile a été construite en utilisant la technique d’excavation en mini-tranchée, ce qui a permis de réduire les coûts et le temps de construction tout en limitant les perturbations du réseau routier.

À partir de chaque nœud de réseau, le réseau de distribution se ramifie vers les armoires situées à proximité des centres habités, grâce à des câbles optiques de grande capacité composés de 288 fibres. Enfin, les câbles d’accès (dans le dernier kilomètre) sont ramifiés à l’intérieur de la zone bâtie vers les bâtiments qui ont été reliés en fibre.

A.G