Fibre optique

En télécommunication, un signal peut être transporté de différentes manières : par les airs avec des liaisons radio (ondes hertziennes), par un signal électrique (fil en cuivre), mais aussi par la lumière (fibre optique). Une fibre optique est fabriquée pour transporter la lumière. Les rayons obéissent aux lois de l'optique géométrique. Un rayon se propage en ligne droite dans la fibre tant que l'indice de réfraction ne change pas. Les lois de la réfraction s'appliquent dès que le rayon change de milieu.

Il existe deux technologies de fibres optiques. Les fibres à saut d'indice et les fibres à gradient d'indice.

1. La fibre à saut d’indice est une fibre dont l’indice de réfraction est uniforme dans le cœur (indice n₁) et dans la gaine (indice n₂) avec n₁ > n₂ . Tant que le rayon incident reste dans le cône d'acceptance, la lumière se propage le long de l'axe de la fibre en zigzag en subissant des réflexions totales à chaque interface coeur/gaine.
2. La fibre à gradient d’indice est une fibre dont l’indice de réfraction dans le cœur diminue de façon continue du centre vers les bords. La lumière se propage le long de l'axe de la fibre en subissant des réfractions multiples à l'intérieur du coeur. Le trajet de la lumière ressemble plus à une sinusoïde qu'à des triangles.

Selon l'angle du rayon incident et sa longueur d'onde, la lumière suit un trajet plus ou moins long. Si le signal transmis est une superposition de plusieurs rayons (multimode), la différence de trajet pour chacun des rayons cause une dispersion. La reconstitution du signal, quelques kilomètres plus loin, est entachée d'erreurs (distorsion du signal). Chaque technologie de fibre a ses avantages et ses inconvénients.