février 2005
La fibre optique
par
irh
Le principe
Lorsqu’un faisceau lumineux heurte obliquement la
surface qui sépare deux milieux plus ou moins transparents, il se
divise en deux : une partie est réfléchie tandis que l’autre est
réfractée, c’est-à-dire transmise dans le second milieu en changeant de
direction. L’indice de réfraction est une grandeur caractéristique des
propriétés optiques d’un matériau. Il est obtenu en divisant la vitesse
de la lumière dans le vide (c=299 792 Km/s) par la vitesse de cette
même onde dans le matériau. Plus l’indice est grand, et plus la lumière
se propage lentement. Dans l’air, la vitesse de la lumière est à peu
près égale à c ; dans l’eau, elle est égale à 75 % de c ;
dans le verre, elle est égale à environ 55 % ou 60 % de c selon le type
de verre.
Flash de la Réfraction
C’est ce phénomène de réfraction, compris par Descartes
au XVIIe siècle, qui est utilisé pour guider la lumière dans la fibre.
La fibre optique comprend ainsi deux milieux : le cœur, dans
lequel l’énergie lumineuse se trouve confinée, grâce à un second
milieu, la gaine, dont l’indice de réfraction est plus faible. Lorsque
le cœur de la fibre n’est pas trop petit le rayon lumineux se réfléchi
de façon analogue à une boule de billard.
L’historique
L’idée d’utiliser ce principe pour guider de la lumière
remonte au XIXe siècle lorsqu’en 1870 John Tyndall, utilisant un jet
d’eau démontra, à l’occasion d’une conférence au grand public, que la
lumière pouvait être guidée sur un chemin courbe. Il prédisait l’usage
des fibres optiques pour les communications.
En 1880, Alexander Graham Bell, l’inventeur du
téléphone, développa le premier système optique de transmission de la
voix, le photophone. Bien que ce soit dans les années cinquante que
l’idée de transmettre de l’information par fibre optique se précise,
c’est dans les années soixante-dix, grâce aux lasers et à la capacité
de produire des fibres caractérisées par de faibles pertes que ce rêve
devint réalité.
Les applications
Aujourd’hui les applications des fibres optiques concernent essentiellement :
 Les télécommunications, pour la réalisation des réseaux hauts débit des opérateurs en technologie WDM, SDH, ATM.
L’audiovisuel,
pour la réalisation des réseaux câblés de télévision en association
avec le câble coaxial utilisé pour le raccordement de l’abonné,
La
médecine la fibre optique est notamment utilisée en chirurgie associée
à un faisceau laser qui permet de pulvériser un calcul rénal, découper
une tumeur, réparer une rétine... et en endoscopie, pour éclairer
l’intérieur du corps et transmettre les images jusqu’au médecin.
L’éclairage (architectural, espaces d’agrément publics ou domestiques)
La fabrication
La fabrication des fibres se déroule en trois étapes qui sont la réalisation de la préforme, le retreint, et le tirage.
La Préforme :
Dans cette étape, on augmente l’indice de réfraction du
cœur de la fibre en la dopant avec des matériaux appropriés. La
préforme est constituée d’un barreau creux de silice pure dans lequel
on fait passer des dopants à l’état gazeux. On chauffe le tube de façon
à déposer le dopant en couches successives.
Le Retreint :
On fait ensuite fondre la silice en la chauffant pour refermer le barreau de silicone.
Le tirage :
Le tirage de la fibre est réalisé en plaçant la préforme dans un four qui fond la silice.
Les animations ont été réalisées par
Jean-Luc Filippi pour un cours intitulé "Une introduction aux
télécommunications" de Pierre Aschieri
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Messages de forum
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30 mai 2005 15:38, par Alexandre PRADAL
J’aurais qulques questions à vous poser :
Vous parlez d’un tube creux de silice pure qui
constitue une préforme, mais comment peut-on fabriquer une fibre creuse
en silice pure avant de la doper pour obtenir une préforme ?
Combien coûte la fabrication d’une fibre optique ?
Merci d’avance.
Répondre à ce message
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Concernant
le prix, tout dépend de la fibre que tu choisi, il existe énormement de
fibres différentes, savoir si elle est monomode, multimode, a saut ou à
gradient d’indice, etc. Ensuite, il existes différentes normalisations
de fibres, par rapport à la taille du coeur de la fibre, du manteau et
de la gaine, acheter une fibre optique peut se réveler cher si tu
choisit une très bonne fibre. Cependant, la fabrication d’une nouvelle
fibre est hors de prix (centaine de pilliers d’euros), puisque cela
signifie créer une nouvelle préforme, et pour que celle ci soit
rentabilisée, il faut que la distance de fibre tirée soit assez
importante (plusieurs km). Si tu souhaite acheter une fibre, achete en
sur le marché, il en existe des toutes pretes qui ne coute plus que
quelques centimes au mètre.
Vash (étudiant en Optronique)
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bonjour j ai lu avec interet votre article sur les fibres
optiques ;
question : ou puis je acheter de la fibre optique pour des
applications domestiques. exemple envoyer de la lumiere dans des pieces
humides , dans la piscine etc..
Avez vous une adresse de vente en gros de fibre optique ?
merci d avance Répondre à ce message
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Bonjour,
J’ai vu que vous avez posez une question fortement pertinente. Cependant, ce n’est pas ça qui m’intéresse, quoique...
Je m’apl aussi Alexandre PRADAL !!! et je suis étudiant en Optoélectronique !
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