La fibre optique et le guidage de la lumière

La fibre optique

 

  La fibre optique, aussi mince qu’un cheveu et plus résistante que l’acier, demeure l’une des plus grandes avancées technologiques en matière de câblage puisqu’elle perd tous les désavantages des câbles électriques (la puissance, l’impédance, etc.….). Elle a pour but de transporter de la lumière dont la source pouvant être soit un laser, ou soit une diode électroluminescente (DEL). Elle offre donc une vitesse de transmission très élevé, un mode de transmission faiblement atténué ainsi qu’une très grande bande passante et un multiplexage de plusieurs signaux (Fibres multi modes); Tout en ayant un faible poids, une petite taille ainsi qu’une grande souplesse.
  La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. Elle est habituellement constituée d'un cœur entouré d'une gaine optique (figure 1). Le cœur de la fibre a un indice de réfraction légèrement plus élevé (différence de quelques millièmes) que la gaine afin de guider la lumière. L’ensemble est généralement recouvert d’une gaine plastique de protection.

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figure 1 :Structure d'une fibre optique

  Les domaines scientifiques concernés par les fibres optiques sont nombreux : l'électromagnétisme et l'optique qui décrivent la propagation des ondes (guides d'onde), la physique de la matière condensée et des verres qui constituent le milieu de propagation de la lumière dans les fibres optiques, la physique quantique qui permet de comprendre le fonctionnement des atomes et de leurs niveaux énergétiques.
  De nos jours, la fibre optique trouve de plus en plus de domaines d’application. Grâce à la qualité de sa transmission des signaux, la fibre optique est utilisée dans le domaine de la médecine, dans les appareils de détection, l’éclairage et en télécommunications. Ces applications sont développées plus bas.