Tout savoir sur la fibre optique en 10 minutes !

Tout savoir sur la fibre optique en 10 minutes

Les Romains ont dû être particulièrement fiers d’eux-mêmes le jour où ils ont inventé les tuyaux de plomb ; il y a environ 2000 ans. Enfin, ils disposaient d’un moyen rapide et efficace pour transporter l’eau d’un endroit à l’autre. Alors imaginez ce qu’ils feraient des câbles à fibre optique ; des « tuyaux » qui peuvent transporter des données partout dans le monde en un septième de seconde ! Aujourd’hui, nous vous proposons de comprendre ce qu’est et comment fonctionne la fibre optique de nos forfaits fibre.

 

Tout savoir sur la fibre optique en 10 minutes

 

Qu’est-ce que la fibre optique ?

Nous sommes habitués à l’idée que l’information circule de différentes façons. Quand nous parlons dans un téléphone fixe, un câble métallique transporte les sons de notre voix dans une prise murale, où un autre câble l’amène au central téléphonique local.

Les téléphones cellulaires fonctionnent différemment : ils envoient et reçoivent des informations en utilisant des ondes radio-invisibles ; une technologie appelée sans fil parce qu’elle n’utilise pas de câbles.

Enfin, la fibre optique fonctionne d’une troisième manière. En effet, elle envoie des informations codées dans un faisceau de lumière sur un tuyau en verre ou en plastique. Elle a été développée, à l’origine, pour les endoscopes dans les années 1950 afin d’aider les médecins à voir à l’intérieur du corps humain ; sans avoir à ouvrir le corps de leurs patients chirurgicalement.

Puis, dans les années 1960, les ingénieurs ont trouvé un moyen d’utiliser la même technologie pour transmettre les appels téléphoniques à la vitesse de la lumière ; normalement 300 000 km/h dans le vide, mais ralentit d’environ deux tiers dans un câble à fibre optique.

 

La technologie optique

Un câble à fibres optiques est composé de brins de verre ou de plastique incroyablement fins appelés fibres optiques ; un câble peut aussi bien contenir deux brins que plusieurs centaines. Chaque brin mesure moins d’un dixième de l’épaisseur d’un cheveu humain et peut transporter quelque 25 000 appels téléphoniques. Ainsi, un câble de fibre optique entier peut facilement transporter plusieurs millions d’appels. Les câbles à fibres optiques transportent l’information entre deux endroits en utilisant une technologie entièrement optique ; à base de lumière.

Illustrons tout cela et supposons que vous vouliez envoyer des informations, depuis votre ordinateur, à un ami en utilisant la fibre optique. De façon imagée, vous allez devoir brancher votre ordinateur à un laser, qui convertit les informations électriques de l’ordinateur en une série d’impulsions lumineuses. Ensuite, vous allez devoir allumer le laser au départ du câble à fibre optique. Après avoir parcourut le câble, les faisceaux lumineux apparaîtront à l’autre extrémité.

Votre ami aura alors besoin d’une cellule photoélectrique (composant de détection de la lumière) pour transformer les impulsions lumineuses en informations électriques que son ordinateur pourra comprendre.

 

Comment fonctionne la fibre optique ?

La lumière se déplace le long d’un câble à fibre optique en rebondissant à plusieurs reprises sur les murs. Chaque minuscule photon (particule de lumière) rebondit sur le tuyau comme un bobsleigh descendant une piste glacée.

En lisant cela, on pourrait s’imaginer que le faisceau de lumière, voyageant dans un tuyau de verre transparent, puisse d’échapper du câble par les côtés. Cependant, si la lumière frappe le verre à un angle très faible (moins de 42 degrés), elle se reflète à nouveau ; comme si le verre était en fait un miroir. Ce phénomène est appelé réflexion totale interne. C’est un des éléments qui permet de conserver la lumière à l’intérieur du tuyau ; mais pas que …

 

Tout savoir sur la fibre optique

Source : siteheritage.csdecou.qc.ca

 

Ainsi, ce qui maintient aussi la lumière dans le tuyau, c’est la structure du câble elle-même. Ce dernier est composé de deux parties distinctes. La partie principale du câble, au milieu, s’appelle le cœur. Il est traversé par la lumière. Enroulée autour de l’extérieur du cœur ou de l’âme, une autre couche de verre est appelée la gaine. Le travail du revêtement est de garder les signaux lumineux à l’intérieur du cœur.

 

Quels sont les différents types de câbles à fibres optiques

Les fibres optiques transportent des signaux lumineux dans ce que l’on appelle des modes. Un mode est le chemin qu’un faisceau de lumière suit dans la fibre.

 

Les modes

Un premier mode permettra de faire voyager la lumière au milieu de la fibre. Un deuxième mode fera plutôt rebondir la lumière selon un angle peu profond. Enfin, d’autres modes feront rebondir la lumière sous d’autres angles, plus ou moins abrupts. Ainsi, nous allons donc avoir des fibres optiques monomode et multimode.

 

Monomode et multimode

Le type de fibre optique le plus simple est appelé monomode. Cette fibre optique a un cœur très mince d’environ 5-10 microns (millionièmes de mètre) de diamètre. Aussi, dans une fibre monomode, tous les signaux se déplacent directement au milieu sans rebondir sur les bords. Les signaux de la télévision par câble, d’internet et de téléphone sont généralement véhiculés par des fibres monomodes ; enveloppées dans un énorme faisceau. Les câbles comme celui-ci peuvent envoyer des informations sur 100 km.

Autre type de câble à fibres optiques : les câbles multi-mode. Chaque fibre optique dans un câble multimode est environ 10 fois plus grande que celle d’un câble monomode. Cela signifie que les faisceaux lumineux peuvent traverser le cœur en suivant une variété de chemins différents ; c’est-à-dire en plusieurs modes différents. Ainsi, les câbles multimodes ne peuvent envoyer des informations que sur des distances relativement courtes et sont utilisés pour relier des réseaux informatiques entre eux.

 

Petite expérience avec la fibre optique

Essayez cette expérience de fibre optique au bureau ou chez vous ! Cette petite expérience est une reconstitution moderne d’une célèbre démonstration scientifique réalisée par le physicien irlandais John Tyndall en 1870. Il est préférable de le faire dans une salle de bain ou une cuisine sombre ; devant un évier ou un lavabo.

 

Tout savoir sur la fibre optique en 10 minutes

Illustration provenant d’un article de La nature de 1884 par Jean-Daniel Colladon.

 

Afin de réaliser cette expérience, vous aurez besoin d’un vieux flacon en plastique transparent, d’une lampe de poche la plus brillante possible, de papier d’aluminium et de ruban adhésif. Voici le déroulé de l’expérience :

  • Prenez votre bouteille en plastique et enveloppez la feuille d’aluminium fermement sur les côtés, laissant le haut et le bas de la bouteille à découvert. Si nécessaire, maintenez la feuille d’aluminium en place avec du ruban adhésif.
  • Remplissez la bouteille avec de l’eau.
  • Allumez la lampe de poche et appuyez-là sur la base de la bouteille afin que la lumière brille dans l’eau. Cela fonctionne mieux si vous appuyez fermement la lampe de poche contre la bouteille.
  • Debout, près de l’évier, inclinez la bouteille afin que l’eau commence à couler. Gardez la lampe de poche pressée contre la bouteille. Si la pièce est sombre, vous devriez voir le filet d’eau s’éclairer légèrement.

En conclusion, cette expérience vous permet de voir comment l’eau transporte la lumière, avec le rayon de lumière qui se plie au passage. Si vous ne voyez pas beaucoup de lumière dans le petit filet d’eau qui s’écoule, refaites l’expérience avec une source lumineuse plus puissante.

La Fibre Pro est un fournisseur d'accès internet spécialisé dans la fourniture de forfaits fibre optique pour les entreprises. En plus de ses offres internet pro, La Fibre Pro propose également des services de déploiement de réseaux wifi, de téléphonie fixe, de VPN ou encore d'hébergement. La Fibre Pro est une marque déposée de la société Muona, opérateur télécom déclaré auprès de l'ARCEP.