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.

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