Fibre optique: Dispersion chromatique
La dispersion chromatique est un phénomène qui est un facteur important dans les communications par fibre optique. C’est le résultat des différentes couleurs, ou longueurs d’onde, d’un faisceau lumineux arrivant à leur destination à des moments légèrement différents.
Dans les liaisons à fibres optiques multimodes, nous avons un problème similaire. Différentes longueurs d’onde de la lumière se propagent à des vitesses différentes. Cette dispersion de matière provoque la rupture de la lumière et la perte du signal porteur en raison de cette perturbation. C’est pourquoi les liaisons fibre optique multimodes ne peuvent pas aller aussi loin que les liaisons fibre monomode. Les modes monomodes utilisent une seule longueur d’onde et non le spectre visible complet pour transmettre un signal à qui ils ne souffrent pas du problème de dispersion chromatique.
La dispersion chromatique est le terme donné au phénomène par lequel différentes composantes spectrales d’une impulsion se déplacent à des vitesses différentes. Pour comprendre l’effet de la dispersion chromatique, il faut comprendre la signification de la constante de propagation β. Nous limiterons notre discussion à la fibre monomode car dans le cas de la fibre multimode, les effets de la dispersion intermodale éclipsent généralement ceux de la dispersion chromatique. La constante de propagation β dans nos discussions sera donc celle associée au mode fondamental de la fibre.
La dispersion chromatique se produit pour deux raisons.
1./ La première raison est que l’indice de réfraction de la silice, le matériau utilisé pour fabriquer la fibre optique, dépend de la fréquence. Ainsi, différentes composantes fréquentielles se déplacent à des vitesses différentes dans la silice. Cette composante de dispersion chromatique est appelée dispersion de matériau.
2./ Bien que la dispersion de matériau soit le composant principal de la dispersion chromatique pour la plupart des fibres, il existe un deuxième composant, appelé dispersion de guide d’ondes.
Pour comprendre l’origine physique de la dispersion des guides d’ondes, il faut savoir que l’énergie lumineuse d’un mode se propage en partie dans le noyau et en partie dans la gaine. Aussi que l’indice effectif d’un mode se situe entre les indices de réfraction de la gaine et du coeur. La valeur réelle de l’indice effectif entre ces deux limites dépend de la proportion de de puissance contenue dans la gaine et le coeur. Si la majeure partie de la puissance est contenue dans le noyau, l’indice effectif est plus proche de l’indice de réfraction du noyau; si la majeure partie se propage dans la gaine, l’indice effectif est plus proche de l’indice de réfraction de la gaine.
La distribution de puissance d’un mode entre le coeur et la gaine de la fibre est elle-même fonction de la longueur d’onde. Plus précisément, plus la longueur d’onde est longue, plus la gaine est puissante. Ainsi, même en l’absence de dispersion de matériau – de sorte que les indices de réfraction du coeur et de la gaine sont indépendants de la longueur d’onde – si la longueur d’onde change, cette distribution de puissance change, entraînant une modification de l’indice effectif ou constante de propagation β du mode. C’est l’explication physique de la dispersion des guides d’ondes.
Par conséquent, la couleur de la lumière est le plus grand obstacle à surmonter. La perception de la couleur est fortement influencée par les médias et la façon dont la lumière interagit avec les médias.
Connexion Fosco. (2018). Qu’est-ce que la dispersion chromatique ? (dispersion des matériaux et dispersion des guides d’ondes). Connexion Fosco. Récupéré le 22 décembre 2018 de, https://www.fiberoptics4sale.com/blogs/archive-posts/95044870-what-is-chromatic-dispersion-material-dispersion-and-waveguide-dispersion
À propos de l’auteur:
Michael Martin a plus de 35 ans d’expérience dans la conception de systèmes pour les réseaux à large bande, la fibre optique, les technologies de communication sans fil et numériques.
Il est cadre supérieur au sein du Groupe de services réseau GTS d’IBM Canada. Au cours des 13 dernières années chez IBM, il a travaillé au GBS Global Center of Competency for Energy and Utilities et au GTS Global Center of Excellence for Energy and Utilities. Il était auparavant associé fondateur et président de MICAN Communications et auparavant président de Comlink Systems Limited et d’Ensat Broadcast Services, Inc., les deux divisions de Cygnal Technologies Corporation (CYN : TSX).
Martin siège actuellement au conseil d’administration de TeraGo Inc (TGO : TSX) et a déjà siégé au Conseil d’administration d’Avante Logixx Inc. (XX : TSX.V).
Il est membre du CCN ISO-IEC JTC 1/ SC-41 – Internet des Objets et technologies connexes, ISO – Organisation Internationale de normalisation, et membre du Modèle Conceptuel de Calcul du Brouillard NIST SP 500-325, Institut National des Normes et de la Technologie.
Il a siégé au Conseil des gouverneurs de l’Institut universitaire de technologie de l’Ontario (IUT) et au Conseil des conseillers de cinq collèges différents en Ontario. Pendant 16 ans, il a siégé au conseil d’administration de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), section de Toronto.
Il est titulaire de trois masters, en affaires (MBA), communication (MA) et éducation (MEd). Il possède également des diplômes et des certifications en affaires, en programmation informatique, en réseau Internet, en gestion de projet, en médias, en photographie et en technologie de la communication.
