Introduction aux systèmes de communication à fibre optique

Découvrez quelques informations de base sur les systèmes de communication à fibre optique dans cette introduction.

Cet article traite des systèmes de communication optique et explique les circuits d'émetteur et de récepteur pour les systèmes de communication à fibre optique.

Qu'est-ce qu'un système de communication optique ?

Pendant des décennies, les signaux électroniques ont été envoyés efficacement via des connexions « câblées » normales ou par l'utilisation de différents types de liaisons radio qui avaient leurs propres inconvénients. Au contraire, les liaisons en fibre optique, qu'elles soient utilisées pour des liaisons vidéo ou audio sur de longues ou de courtes portées, offrent des avantages uniques par rapport aux câbles filaires standard. Cet article traite des émetteurs optiques et des circuits récepteurs pour les systèmes de communication à fibre optique.

À l'heure actuelle, la croissance des technologies de l'information a entraîné une utilisation accrue des systèmes de télécommunication actuels. Souvent, la communication par fibre optique joue un rôle important dans le développement de systèmes de télécommunication avec une qualité et une vitesse élevées. De nos jours, les applications de fibre optique impliquent principalement des systèmes de télécommunication avec une inclusion d'Internet et des réseaux locaux (LAN) pour atteindre des débits de signalisation élevés.

Comment fonctionne la fibre optique

Dans la technologie des fibres optiques, une liaison à fibres optiques est utilisée pour transférer des données analogiques ou numériques sous forme de fréquence lumineuse via un câble avec un noyau central hautement réfléchissant. Le rôle du noyau central hautement réfléchissant est d'agir comme un guide de lumière pour le transfert de la lumière à travers lui par des réflexions continues à travers ses parois réfléchissantes caractéristiques. Comme illustré dans le schéma fonctionnel ci-dessous, le module de communication à fibre optique comprend principalement un circuit émetteur (Tx) et un module récepteur (Rx).

Un simple schéma fonctionnel récepteur-émetteur

Comme indiqué dans la liaison de données à fibre optique ci-dessus, l'émetteur est situé à une extrémité du câble à fibre tandis que le récepteur est situé de l'autre côté. Comme il est courant, un émetteur-récepteur - un module qui comprend un émetteur et un récepteur - est utilisé dans la plupart des systèmes. L'entrée de l'émetteur comprend un signal électrique qui se convertit en un signal optique provenant soit d'une diode électroluminescente (DEL) soit d'une diode laser. Au besoin, le signal lumineux de l'émetteur est relié au câble en fibre à l'aide d'un connecteur et diffusé via le câble. Par la suite, le signal lumineux du terminal de fibre peut être relié à un récepteur, partout où un détecteur convertit la lumière en un signal électrique, après quoi il est convenablement conditionné pour être utilisé par l'équipement de réception. La figure ci-dessous représente un schéma fonctionnel pour un émetteur et des récepteurs optiques typiques.

Schéma fonctionnel pour un émetteur et des récepteurs optiques typiques

Avantages et inconvénients de la fibre optique

L'un des aspects les plus importants des liaisons de circuits à fibres optiques est l'immunité parfaite aux interférences électriques et aux capteurs parasites. Alors que le problème des interférences électriques et des capteurs parasites peut être réduit en concevant les liaisons par câble standard, il peut être de plus en plus difficile d'éliminer complètement le problème. En revanche, les attributs non électriques des câbles à fibres optiques contribuent à rendre les interférences électriques sans conséquence, à l'exception des perturbations possibles au niveau du terminal récepteur, qui peuvent être éradiquées grâce à un blindage efficace du circuit récepteur.

Les systèmes qui intègrent des câbles à fibres optiques fonctionnant ensemble n'ont pratiquement aucune complication ni aucun problème associé aux diaphonies. Il en est ainsi compte tenu de l'encapsulation des câbles à fibres optiques empêchant toute fuite de lumière. A ce titre, les liaisons réalisées par fibre optique garantissent un transfert de données raisonnablement sûr et fiable.

En outre, grâce à des circuits d'émission et de réception appropriés, il est de plus en plus approprié que les liaisons à fibres optiques aient la capacité de gérer des plages de bande passante importantes, notamment en raison de l'isolation électrique améliorée dans l'ensemble, garantissant ainsi qu'aucune complication avec les boucles de terre ne se développe. Notamment, les câbles optiques sont généralement minces et légers avec une immunité aux conditions climatiques et à diverses autres substances chimiques. En conséquence, ils sont fréquemment utilisés avec facilité dans des environnements inhospitaliers où les câbles électriques, en particulier les câbles coaxiaux seraient autrement très inefficaces.

Comme tout système, bien que les circuits à fibre optique présentent divers avantages, il a ses inconvénients. Par exemple, une lacune assez évidente est l'impossibilité d'avoir les signaux électriques transférés directement dans le câble à fibre optique. Les problèmes et les coûts associés aux circuits cruciaux du codeur et du décodeur sont contradictoires. En outre, la flexion des fibres optiques est souvent indésirable car les torsader avec une courbe prononcée les expose à des dommages physiques, les rendant fonctionnellement inutiles car la propagation des signaux lumineux sera entravée, ce qui entraînera des pertes drastiques.