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1. Fibres à saut d’indice

1. Fibres à saut d’indice. Une fibre à saut d’indice est caractérisée par les indices n 1 = 1,62 et n 2 = 1,52 quelle est son ouverture numérique ? quel est l’angle d’acceptance maximal lorsque l’entrée de la fibre se trouve dans l’air ? idem si la fibre est plongée dans l’eau ?

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1. Fibres à saut d’indice

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Presentation Transcript

  1. 1. Fibres à saut d’indice • Une fibre à saut d’indice est caractérisée par les indicesn1 = 1,62 et n2 = 1,52 • quelle est son ouverture numérique ? • quel est l’angle d’acceptance maximal lorsque l’entrée de la fibre se trouve dans l’air ? • idem si la fibre est plongée dans l’eau ? (d’après Hecht)

  2. 2. Fibres à saut d’indice • Une fibre de diamètre de cœur 50 µm, et d’indicesn1 = 1,5 et n2 = 1,482est utilisée avec une LED infra-rouge de l=850 nm. • quelle est la fréquence normalisée ? • quel est le nombre de modes permis ? • quel devrait être le diamètre du cœur pour obtenir une fibre mono-mode ?

  3. 3. Dispersion modale • En reprenant la fibre optique de l’exercice 2, • quelle est la différence maximale de temps de transmission d’une impulsion lumineuse après une distance de 10 km ? • quelle est la fréquence maximale utilisable (exprimez cette condition par le produit BL, comme on le trouverait dans la fiche technique de la fibre)

  4. 4. Dispersion chromatique • La figure ci-contre donne le paramètrede dispersion chromatique des fibres monomodes de type Corning SMF-28(parmi les plus utilisées) • Si l’on désire travailler à l=1550 nm (zone de plus faible atténuation), quel sera la bande passante BL • pour une LED (Dl0 = 50 nm) • pour une diode laser (Dl0 = 2 nm)

  5. 5. Fibres à gradient d’indice • Pour une fibre à gradient d’indice (a=2) ayant les mêmes paramètres que la fibre à saut d’indice de l’exercice 2- n1 = 1,5 et n2 = 1,482- diamètre: 50 µm- l = 850 nmquel est: • le nombre de modes • la dispersion modale

  6. 6. Atténuation • La fibre SMF-28 de l’exercice 4 aune atténuation typique caractériséepar le graphe ci-contre. • Après quelle distance la puissance du signal est-elle divisée par 2 • à l = 1550 nm ? • à l = 1310 nm ? • pourquoi une longueur d’onde de 1310 nm est-elle particulièrement intéressante ? (voir aussi le graphe de l’exercice 4)

  7. Solutions (1) • Fibre à saut d’indice • 0,560 • 34,08° • 24,85° • Fibre à saut d’indice • V=42,8 • 916 modes • diamètre: 2,808 µm • Dispersion modale • 607 ns • 16,46 MHz.km

  8. Solutions (2) • Dispersion chromatique • Dtc = 850 ps/km BL=1,17 GHz.km • Dtc = 34 ps/km BL=29,4 GHz.km • Fibres à gradient d’indice • 458 modes • 88.9 ps/km • Atténuation • 15,8 km • 8,8 km • - diffusion de Rayleigh encore faible- évite le pic d’absorption OH (1383 nm)- dispersion chromatique quasi-nulle

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