CABLES A FIBRES OPTIQUES GUNTHER MAHK PETER GOSSING TABLE DES MATIERES 1 Aperçu historique 2 Principes physiques de la fibre optique 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Spectre électromagnétique Termes techniques fondamentaux de la théorie des ondes Réflexion Réfraction Réflexion totale Ouverture numérique Propagation de la lumière dans la fibre optique 3 Principes chimiques de la fibre optique 3.1 Verre quartzeux 3.1.1 Fabrication 3.1.2 Propriétés des matériaux 4 Profils des fibres optiques 4.1 4.2 4.3 Profil à saut d'indice Profil à gradient d'indice Profil segmente 5 Paramètres des fibres optiques et leurs méthodes de mesure 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 8 11 11 13 16 17 21 22 23 26 26 28 30 34 38 44 48 52 Conditions d'excitation Affaiblissement 5.2.1 Méthodes de mesure Bande passante 5.3.1 Méthodes de mesure 52 55 57 61 62 Dispersion chromatique 66 5.4.1 Méthodes de mesure Longueur d'onde de coupure 5.5.1 Méthodes de mesure Diamètre de champ de mode 70 72 72 74 5.6 5.7 5.8 5.9 Diamètre de champ de mode 5.6.1 Méthode de mesure Champ proche et dimensions géométriques 5.7.1 Méthodes de mesure Champ lointain 5.8.1 Méthode de mesure Résistance mécanique 6 Construction de la fibre optique 6.1 6.2 6.3 6.4 Fibre optique multimode en verre quartzeux Fibre optique monomode en verre quartzeux Caractéristiques techniques des fibres optiques multi- et monomodes Fibre optique en plastique 7 Fabrication des fibres optiques 7.1 7.2 7.3 Fabrication de la préforme 7.1.1 Fabrication de la réforme par fusion de verre Fabrication de la préforme par dépôt de verre en phase vapeur 7.2.1 Méthode OVD (Outside vapour deposition) 7.2.2 Méthode VAD (Vapour axial deposition) 7.2.3 Méthode MCVD (Modified chemical vapour deposition) 7.2.4 Méthode PCVD (Plasma-activated chemical vapour deposition) Fibrage 8 Revêtement protecteur de la fibre optique 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Tube protecteur monofibre 8.1.1 Fabrication Tube protecteur multifibre 8.2.1 Fabrication 8.2.2 Caractéristiques techniques des tubes protecteurs mono et multifibres 8.2.3 Application des tubes protecteurs mono- et multifibres Fibre à gainage serre 8.3.1 Fabrication 8.3.2 Caractéristiques techniques 8.3.3 Applications Revêtement hybride 8.4.1 Fabrication 8.4.2 Caractéristiques techniques 8.4.3 Applications Rubans de fibres 9 Construction des câbles à fibres optiques 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 L'âme du câble 9.1.1 Câblage 9.1.2 Allongement et contraction 9.1.3 Remplissage de l'âme du câble Gaine de câble Enveloppe protectrice Armure Constructions 9.5.1 Câbles extérieurs 9.5.2 Câbles intérieurs 9.5.3 Câbles spéciaux Mesures relatives aux caractéristiques d'environnement 9.6.1 Mesure de la résistance à la traction 9.6.2 Mesure du comportement thermique 9.6.3 Autres essais d'environnement 10 Technique des installations 10.1 10.2 10.3 Planification des propriétés de transmission 10.1.1 Planification de l'affaiblissement des fibres optiques mono- ou multimodes 10.1.2 Bande passante des fibres optiques multimodes dans des liaisons de câbles 10.1.3 Dispersion des fibres optiques monomodes dans des liaisons de câbles Aspects de planification mécanique Epissures 10.3.1 Epissurage mécanique individuel 74 75 76 76 79 79 81 84 85 86 88 89 91 91 91 93 93 95 96 98 98 101 101 104 106 107 107 109 109 110 110 111 112 112 112 113 113 116 116 116 124 128 129 133 133 134 135 148 150 153 153 154 156 158 158 158 160 163 164 167 168 10.4 10.5. 10.3.1 Epissurage mécanique individuel 10.3.2 Epissurage thermique individuel 10.3.3 Epissure collective Connecteurs 10.4.1 Couplage au moyen de lentilles 10.4.2 Couplage frontal des deux faces Manchons, récipients et bâtis pour têtes de câbles 10.5.1 Manchons universels 10.5.2 Caisson souterrain pour régénérateurs 10.5.3 Bâtis pour têtes de câbles à fibres optiques 11 Configuration de réseaux 11.1 11.2 11.3 Conception d'une administration des Postes RNIS 11.2.1 RNIS à large bande Réseau local (LAN) 11.3.1 Réseaux en configuration étoile 11.3.2 Réseaux en configuration boucle 11.3.3 Réseaux en configuration bus 11.3.4 Câbles à fibres optiques pour les réseaux locaux (LAN) 12 Conversion des signaux électro-optiques 12.1 12.2 Sources optiques 12.1.1 Diode électroluminescente (DEL) 12.1.2 Diode laser (DL) Détecteurs optiques 12.2.1 Photodiode PIN 12.2.2 Photodiode à avalanche (PDA) 13 Composants optiques 13.1 13.2 Interrupteurs optiques Dérivateurs optiques 13.2.1 Dérivateurs indépendants de la longueur d'onde 13.2.2 Dérivateurs sélectifs en longueur d'onde 14 Systèmes de transmission optique 14.1 14.2 Technique de transmission numérique 14.1.1 Systèmes utilisés par l'administration des Postes allemandes 14.1.2 Exemple d'un système 140 M Bit/s 14.1.3 Situation internationale des systèmes à fibres optiques Technique de la transmission analogique 15 Annexe 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 168 169 175 177 177 178 181 181 182 183 185 185 187 189 190 192 193 194 195 197 199 199 204 209 212 213 216 216 217 217 220 224 225 226 228 230 231 234 Commissions nationales et internationales de standardisation Système périodique des éléments chimiques Symbole des câbles de transmission à fibres optiques Nomenclature du symbole des câbles extérieurs selon DIN VDE 0888 partie 3 Nomenclature du symbole des câbles intérieurs selon DIN VDE 0888 partie 4 Alphabet grec Symboles techniques fréquemment utilisés 234 235 236 238 239 239 240 16 Glossaire 243 Bibliographie 279 Index alphabétique TOP 281