Atténuation linéique en décibels par kilomètre dans un guide optique
Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique
À retenir
• Atténuation linéique : = A/L = 10/L _10(P_e/P_s) (en dB·km^-1). • Atténuation totale sur une longueur L : A = L. • Fenêtre d'atténuation minimale : 1550\ nm avec 0,20\ dB·km^-1. • Portée maximale d'une liaison : L_max = A_max. • Énorme supériorité sur le cuivre : la fibre perd 0,2\ dB/km, un câble coaxial plusieurs dizaines à centaines de dB/km en haute fréquence.
Le cours
1. Coefficient d'atténuation linéique Dans une fibre optique en silice, la puissance lumineuse décroît exponentiellement avec la longueur de parcours en raison de la diffusion Rayleigh et des bandes d'absorption moléculaire (ions hydroxyles OH^-). L'atténuation linéique (ou affaiblissement linéique) s'exprime en décibels par kilomètre (dB·km^-1) : = A/L = 10/L _10(P_e/P_s) • est le coefficient linéique en dB·km^-1. • A est l'atténuation globale de la liaison en décibels (dB) : A = L. • L est la longueur de la fibre en kilomètres (km). • P_e et P_s sont les puissances optiques à l'entrée et à la sortie de la fibre. 2. Fenêtres de transmission optique L'atténuation dans la silice présente des minima remarquables appelés fenêtres de télécommunication dans le proche infrarouge : • 850\ nm : première fenêtre historique, 2 à 3\ dB·km^-1 (réseaux locaux courts, LED). • 1310\ nm : deuxième fenêtre, 0,35\ dB·km^-1 (dispersion chromatique quasi nulle). • 1550\ nm : troisième fenêtre optimale, 0,20\ dB·km^-1 (minimum absolu d'atténuation, liaisons longue distance et câbles transocéaniques). 3. Portée maximale sans répéteur Si le récepteur nécessite une puissance minimale de sensibilité P_seuil, l'atténuation tolérable est A_max = 10 _10(P_e / P_seuil). La portée maximale sans amplification est alors : L_max = A_max.
Dans ce chapitre
- Réflexion totale interne à l'interface verre-air de classe de 1ère
- Échantillonnage temporel et signal numérique de classe de 1ère
- Puissance électrique d'un signal sinusoïdal et charge adaptée de classe de 1ère
- Structure d'une chaîne de transmission d'information et bilan des pertes
- Fibre optique à saut d'indice et ouverture numérique de guidage
- Atténuation linéique en décibels par kilomètre dans un guide optique
- Dispersion chromatique dans une fibre optique et bande passante
- Propagation hertzienne en espace libre et antennes dipolaires adaptées
- Nécessité de la modulation haute fréquence pour la transmission radio
- Modulation d'amplitude analogique : porteuse, signal modulant et taux de modulation
- Spectre fréquentiel d'une onde modulée en amplitude et encombrement spectral
- Démodulation d'amplitude par détection d'enveloppe et filtrage passe-bas
- Théorème d'échantillonnage de Shannon-Nyquist et numérisation sans repliement
- Bilan : Synthèse et méthode sur Transmission de l'information, fibres optiques, télécommunications et modulation