Historique
À l'époque des Grecs anciens, le phénomène du transport de la lumière dans des cylindres de verre était déjà connu. Il était, semble-t-il, mis à profit à merveille par des artisans du verre pour créer de magnifiques pièces décoratives. De plus, les techniques de fabrication utilisées par les artisans vénitiens de la Rennaissance pour fabriquer les « millefiori » ressembleraient beaucoup aux techniques de fabrication de la fibre optique actuelle. L'utilisation du verre en conjonction avec la lumière ne date donc pas d'hier.
En 1854, le physicien irlandais John Tyndall, donna la première démonstration scientifique du principe de la réflexion totale interne devant la Société Royale Britannique . Sa démonstration consistait à guider la lumière dans un jet d'eau déversé d'un trou à la base d'un réservoir. En injectant de la lumière dans ce jet, il put démontrer le principe qui est à la base de la fibre optique. L'idée de courber la trajectoire de la lumière, de quelque façon que ce soit, était plutôt difficile à faire avaler à l'époque puisqu'il était établi que la lumière voyage en ligne droite. Cependant, elle suivait bien la courbure du jet d'eau, démontrant ainsi qu'elle pouvait être déviée de sa trajectoire rectiligne.
figure 2 : Experience de John Tyndall.
En 1927, le principe de la fibre optique est connu mais pas exploité. Ce n’est qu’en 1950 que la première application de la fibre optique eu lieu, lorsque le fibroscope flexible fut inventé par Van Heel et Hopkins. Cet appareil permettait la transmission d'une image le long de fibres en verre. Il fut particulièrement utilisé en endoscopie, pour observer l'intérieur du corps humain, et pour inspecter des soudures dans des réacteurs d'avions. Mais à cette période, à cause de la mauvaise qualité des fibres utilisée, la transmission ne pouvait se faire sur une grande distance.
figure 3 : Fibroscope.
L’invention du laser en 1960 a permis de transmettre un signal avec assez de puissance sur une grande distance.
En 1964, Charles Kao décrivit et expérimenta un système de communication à longue distance et à faible perte en mettant à profit l'utilisation conjointe du laser et de la fibre optique. C’est l’expérience qui est considéré comme la première transmission de données par fibre optique.
En 1966 que sera transportés sur de grandes distances des signaux optiques sur une fibre, mais il faudra des années pour maîtriser les procédés de fabrication et contrôler la composition des matériaux qui influe de manière décisive sur les pertes. C'est ainsi que l'activité de recherche sur les fibres optiques à base de verre de silice a débuté, car ce matériau pouvait constituer un milieu à pertes suffisamment faibles pour la transmission de fréquences optiques de la région du proche infrarouge et être utilisée dans un système de télécommunications optiques à longue distance. On parviendra alors à obtenir des atténuations assez faibles pour que
devienne possible la transmission des signaux sur des distances suffisamment grandes pour présenter un intérêt pratique. Partie en 1960 de 1000 dB/km, l'atténuation est descendue à 20 dB/km en 1975, puis à 0.2 dB/km en 1984 (pour des longueurs d'onde proches de 1550 nm), ce qui représente 1% du signal après 100 km. Le record actuel est de 0.149 dB/km à 1550nm, obtenu sur une fibre de silice pure. Il faut noter, par ailleurs, que cette valeur d'atténuation est très proche de la limite théorique intrinsèque aux matériaux à base d'oxyde de silice.