14 Optique sans fil
Pour les courtes distances, pour le fameux « dernier kilomètre » ou last mile, des
télécommunicants, de nombreuses techniques sont en concurrence, filaire ou non
filaire : électricité sur cuivre (xDSL, courants porteurs…), optique filaire (verre ou
polymère), radio (GSM, UMTS, WiFi, WiMax, UWB…) et dorénavant optique sans
fil. Chacune a ses avantages et ses inconvénients en termes de débits, de distance de
transmission, de coûts, de QoS.
Depuis la libéralisation du secteur des télécommunications, des motivations
apparaissent pour les transmissions de signaux numériques par faisceau laser dans
l’atmosphère. A l’heure où les liens entre sites se multiplient avec de plus en plus de
volumes d’informations à transmettre, la liaison optique atmosphérique (LOA)
constitue un mode de transmission sans fil haut débit (quelques Gbit/s) à courte et
moyenne portée (de quelques dizaines de mètres à quelques kilomètres). Le principe
de la liaison atmosphérique est une interconnexion sans fil qui permet de faire
communiquer entre eux des réseaux numériques, téléphoniques, informatiques ou
vidéo. Ce type de liaison, permettant des débits élevés d’informations, est bien
adapté pour des liaisons courtes et par extension à des réseaux à dimensionnement
limité (campus communicant sans fil, par exemple).
Plusieurs raisons conditionnent le renouveau des liaisons optiques atmosphériques.
Tout d’abord des raisons réglementaires, il n’y a pas besoin d’autorisations de
fréquence ou de licence particulière pour exploiter de telles liaisons, contrairement
aux liaisons radio. Ensuite, des raisons économiques, car le déploiement d’une
liaison sans fil est plus facile, plus rapide et moins coûteux pour un opérateur que
l’ingénierie des câbles optiques. Enfin, la course aux débits donne l’optique
gagnante par rapport à la radio (même pour les ondes millimétriques) pour les
débits souhaitables de quelques Gbit/s. De plus, la disponibilité des composants
(lasers, récepteurs, modulateurs…) largement exploités dans les technologies des
télécommunications sur fibres optiques réduit les coûts des équipements. Le marché
mondial de la transmission de données numériques sans fil est basé aujourd’hui
essentiellement sur les technologies hertziennes. Or, elles ont des limites et elles ne
pourront pas absorber à elles seules, avec une largeur spectrale limitée, le
développement croissant des besoins en débits.
Tout au long de cet ouvrage, la longueur d’onde de 1,5 µm reste privilégiée dans
la présentation. Pour les autres longueurs d’onde des photons, les démonstrations et
raisonnement sont applicables. Mais le choix de 1,5 µm par les auteurs est volontaire
car ils pensent que celle-ci sera la longueur d’onde de base pour les systèmes de
communication optique sans fil et à hauts débits. Parmi les avantages de cette
longueur d’onde, on note une plus grande sécurité oculaire, des composants
industriels disponibles, une émission de photons à 1,5 µm à partir de semi-
conducteurs ou à partir de la terre rare erbium, la possibilité de systèmes de
communication prolongateurs d’autres systèmes de communication sur fibres et