III) Les transmissions numériques par fibre optique.
1.- Le transfert d'informations
L’émission consiste à coder l’information, c’est à dire moduler le porteur
d’information, qui est ici le faisceau lumineux.
La réception quant à elle consiste à décoder et à interpréter les signaux
émis.
Le débit d’information est limité par entre autres, la dispersion du
matériau, et par la variation des différentes vitesses. (La dispersion du
matériau est liée à la nature du milieu, car l’indice du corps constituant
la fibre varie en fonction de la longueur d’onde).C’est le nombre de modes
qui est à l’origine de ce problème. Celui-ci dépend du rayon de la fibre,
et des indices des différents milieux qui la constituent.
Le débit maximal d’informations est donc limité par le nombre de modes, car
ceux-ci entraînent une déformation du signal.
Il est possible de montrer que le débit maximal d’informations est :
- Avec :
- - L : la longueur de guide.
- - h ’’ : la dérivée seconde du vecteur d’onde du guide par rapport à
la fréquence.
- - d : fraction de puissance de recouvrement permise entre deux
impulsions consécutives.
On peut par exemple moduler le signal de la façon suivante :
L’émetteur envoie un train d’impulsions périodiques, (onde porteuse).
L’information binaire est le signal à envoyer. La modulation peut se
schématiser par le produit dans le temps deux fonctions, et le train d’onde
initial se trouve amputé d’un certain nombre d’impulsions.
2.- Transmission optique
Les transmissions numériques par fibre optique constituent l’essentiel des
liaisons en fibre optique. En effet, la médiocrité des composants
optoélectroniques se prête mal aux transmissions multiplexées
analogiques.(Bien que certaines applications existent dans le domaine de la
vidéo et des mesures.)
D’autre part, la faible atténuation et la grande bande passante permettent
de tirer tout le parti des transmissions numériques.
Dans les grandes lignes, on retrouve l’organisation d’une liaison numérique
sur câble, cependant, la faible atténuation de la fibre liée au faible
rapport signal/bruit exigé en numérique permet des pas de régénération de
plusieurs dizaines de kilomètres. Cela permet de concevoir des nombreuses
liaisons sans répéteur, ou du moins avec alimentation locale.
2.1.- Description des équipements :
Les terminaux :
2.1.1.- Emission et réception, par l’intermédiaire d’interfaces
optoélectroniques d’émission (IOE) et de réception (IOR), ce dernier étant
suivi d’une régénération du signal numérique, avec récupération de l’horloge
en ligne.
Ces fonctions sont également présentes dans les répéteurs.
2.1.2.-Transcodage, pour passer du code à la jonction au code en ligne.
Cette opération permet la récupération du rythme quel que soit le message
numérique, et éliminent les composantes continues et trop basse fréquence.
Elle permet la mesure du taux d’erreur moyen par comptage des manquements
observés à la règle de codage (mais non la localisation et la correction.).
Le transcodage en télécommunication optique est unipolaire à deux niveaux (e
type tout ou rien). On utilise principalement :
- - Le code biphase pour les transmissions de données :
- 0 est codé par 01
- 1 est codé par 10
- - Le code CMI, jusqu'à 34 Mbits/s :
- 0 est codé par 10
- 1 est codé alternativement par 00 et 11
- - Les codes de blocs binaires type nBmB au-delà :
- Un bloc de n bits est traduit par un bloc de m bits. (les plus courants sont 3B4B, 5B6B,
7B8B). Ces codes sont plus complexes, mais le débit en ligne est multiplié
par m/n, au lieu de 2 en CMI.
2.1.3.- Surveillance du bon fonctionnement de la liaison :
- Présence du signal en émission et en réception,
- Présence de l’horloge en émission et en réception,
- Bon fonctionnement des interfaces optoélectroniques.
- Taux d’erreurs excessif.
2.1.4.- Télésurveillance :
- des répéteurs par réception des messages qu’envoient leurs
systèmes de surveillance, et commandes éventuelles d’une correction,
- télélocalisation (par bouclages successifs) d’une section de
câbles en défaut ou coupée.
2.2.- Emission
On utilise des diodes électroluminescentes, qui ont un fonctionnement
impulsionnel, ou des diodes laser, dont l’intensité est modulée en fonction
de l’information.
2.3.- Réception
On utilise soit une photodiode, qui module le courant en fonction de
l’information reçue, soit un phototransistor. Il faut obligatoirement
associer un préamplificateur à la photodiode, alors que pour le transistor,
le photocourant est amplifié par le gain en courant.
Une photodiode :  |
Un phototransistor :  |
