Connaissances liées à la fibre optique

Les fibres optiques sont en verre ou en plastique. La plupart ont à peu près le diamètre d’un cheveu humain et peuvent mesurer plusieurs kilomètres de long. La lumière se déplace le long du centre de la fibre d’une extrémité à l’autre et un signal peut être appliqué. Les systèmes à fibres optiques sont supérieurs aux conducteurs métalliques dans de nombreuses applications. Leur plus grand avantage est la bande passante. En raison de la longueur d'onde de la lumière, des signaux contenant plus d'informations peuvent être transmis que des conducteurs métalliques (même des conducteurs coaxiaux). D'autres avantages incluent :

Isolation électrique - Les fibres optiques ne nécessitent pas de connexion à la terre. L'émetteur et le récepteur sont isolés l'un de l'autre, il n'y a donc pas de problème de boucle de masse. De plus, il n’y a aucun risque d’étincelles ou de choc électrique.

Immunité aux interférences électromagnétiques - Les fibres optiques ne sont pas affectées par les interférences électromagnétiques (EMI) et n'émettent pas elles-mêmes de rayonnement susceptible de provoquer d'autres interférences.

Faible consommation d'énergie - Cela permet des câbles plus longs et moins d'amplificateurs répéteurs.

Plus léger et plus petit - Les fibres optiques pèsent moins et nécessitent moins d'espace que les conducteurs métalliques avec une capacité de transport de signal équivalente.

Le fil de cuivre est environ 13 fois plus lourd. Les fibres optiques sont également plus faciles à installer et nécessitent moins d’espace dans les conduits.

Applications

Certains des principaux domaines d’application de la fibre optique sont :

Communications – La transmission de la voix, des données et de la vidéo est les utilisations les plus courantes de la fibre optique, notamment :

– Télécommunications

– Réseaux locaux (LAN)

– Systèmes de contrôle industriels

– Systèmes avioniques Systèmes militaires de commandement, de contrôle et de communication

Détection – Les fibres optiques peuvent être utilisées pour transmettre la lumière d'une source distante à un détecteur afin d'obtenir des informations sur la pression, la température ou le spectre. Les fibres optiques peuvent également être utilisées directement comme capteurs pour mesurer de nombreux effets environnementaux tels que la déformation, la pression, la résistance et le pH. Les changements environnementaux affectent l'intensité lumineuse, la phase et/ou la polarisation d'une manière qui peut être détectée à l'autre extrémité de la fibre.

Transmission de puissance – Les fibres optiques peuvent fournir des puissances très élevées pour des tâches telles que la découpe laser, le soudage, le marquage et le perçage.

Éclairage – Un faisceau de fibres optiques réunies avec une source de lumière à une extrémité peut éclairer les zones difficiles d'accès, par exemple à l'intérieur du corps humain, en conjonction avec un endoscope. De plus, ils peuvent être utilisés comme panneaux d’affichage ou simplement comme éclairage décoratif.

La fibre optique se compose de trois composants concentriques de base : le cœur, la gaine et le revêtement extérieur.

Le noyau est généralement en verre ou en plastique, mais d'autres matériaux sont parfois utilisés en fonction du spectre de transmission souhaité. Le cœur est la partie de la fibre qui transmet la lumière. La gaine est généralement constituée du même matériau que le noyau, mais avec un indice de réfraction légèrement inférieur (généralement environ 1 % inférieur). Cette différence d'indice de réfraction provoque une réflexion interne totale aux limites de l'indice de réfraction sur toute la longueur de la fibre, permettant à la lumière de voyager le long de la fibre sans s'échapper à travers les parois latérales.

Le revêtement comprend généralement une ou plusieurs couches de matière plastique pour protéger la fibre de l'environnement physique. Parfois, une gaine métallique est ajoutée au revêtement pour assurer une protection physique supplémentaire.

Les fibres optiques sont généralement spécifiées par leurs dimensions, telles que le diamètre extérieur du cœur, la gaine et le revêtement. Par exemple, 62,5/125/250 fait référence à une fibre avec un cœur de 62,5 microns de diamètre, une gaine de 125 microns de diamètre et un revêtement extérieur de 0,25 mm de diamètre.