TD sur la Fibre Optique

TD Fibres optiques
Exercice 1 : Notions de décibel
Le décibel est une unité logarithmique qui exprime le rapport d'une
grandeur A par rapport à une grandeur B prise comme référence.
La relation est de la forme: [pic]
On donne B=2. Quel est le rapport en vraie grandeur des rapports [pic],
exprimés en dB ?
|Valeur en dB |Rapport en vrai |Valeur de A |
| |grandeur | |
|0 | | |
|3 | | |
|6 | | |
|100 | | |
|103 | | |
|-3 | | |
|-6 | | |

Exercice n°2 : Fibre optique
A l'aide de votre cours et du document sur les fibres optiques du revendeur
"Connectis", répondez aux questions suivantes.
1/ Quels sont les avantages des fibres optiques par rapport aux liaisons
filaires ?
2/ Expliquer brièvement la façon dont une onde lumineuse se propage dans
une fibre optique ?
3/ Par quel moyen peut-on :
. Transformer un signal électrique en signal lumineux.
. Transformer un signal lumineux en signal électrique
4 /Citer les 3 grandes familles de fibres existantes et indiquer leur
principe de fonctionnement.
5/ Combien de type de connecteurs fibre optique existe t-ils ? Quel est
celui recommandé par la norme EIA/TIA et ISO11801 ?
6/ Que permettent les connecteurs "duplex" ?
7/ A quoi est du l'atténuation dans une fibre optique ?
8/ Pour une fibre optique de 50 µm de diamètre de c?ur, si on utilise un
rayon lumineux de 1300 nm de longueur d'onde, quelle sera l'atténuation
d'une fibre 5643 m de long ?
Exercice n°3: Fibre optique (sujet MRIM EP1.1 2006)
Partie 1 : Étude d'une liaison optique.

Utiliser l'annexe 1 pour cette partie

1.1 Indiquer les avantages et les inconvénients, à ce jour, de la fibre
optique par rapport à la paire torsadée en cuivre, en fonction des critères
suivants :

. performances de transmission
. sécurité
. mise en oeuvre
. économique


1.2 Citer les trois types de fibres actuellement commercialisés.
1.3 En réseau local, quel est le type de fibre principalement utilisé ?

Les émetteurs optiques sont de deux types : la diode laser ou la diode
électroluminescente.

1.4 Comment est caractérisée l'émission lumineuse d'une diode laser par
rapport à l'émission d'une diode électroluminescente ?

La fibre multimode à saut d'indices a une dispersion modale importante. En
vous aidant des chronogrammes « propagation des rayons lumineux dans la
fibre » de l'annexe 1,

1.5 Expliquer simplement ce qu'est la dispersion modale (on parle aussi de
dispersion des temps de propagation).
1.6 Sur quel paramètre d'une liaison par fibre optique influe une
augmentation de la dispersion modale ?

[pic]
La liaison est composée d'un émetteur, d'un récepteur optique et de deux
connecteurs d'extrémités. La liaison fibre optique est composée de
plusieurs brins raccordés par des épissures.

Caractéristiques:

. longueur de la liaison 10500 m
. longueur d'un brin 2200 m
. ouverture numérique de la fibre : ON = 0.2
. affaiblissement de la fibre 1,2dB/km
. pertes aux épissures 0.6dB
. pertes aux connecteurs 1 dB par connecteur
. Le rendement de couplage à l'émission : R = ON2 /2
. Pémise * R = Pcouplée


> la puissance émise est la puissance émise par la diode
> la puissance couplée est la puissance réellement injectée dans la
fibre

1.7 Déterminer le nombre de brins et leur longueur. En déduire le nombre
d'épissures. Aidez-vous d'un schéma en faisant apparaître tous les
éléments constituant la liaison fibre optique.
1.8 Calculer l'atténuation totale de la liaison depuis l'émetteur jusqu'au
récepteur.
1.9 Le niveau du signal émis est de - 3 dbm. Déterminer le niveau de
puissance émise en watt de ce signal.
1.10 Calculer le rendement de couplage à l'émission. En déduire la
puissance couplée en Watt et en dbm.
1.11 Déterminer par le calcul le niveau absolu de puissance du signal en
bout de ligne en dbm puis en Watt.
Le récepteur est une photodiode à avalanche. Sa sensibilité S est de 60
A/W.
1.12 Déterminer par le calcul l'intensité du signal électrique fournie par
le récepteur.

Le récepteur (photodiode à avalanche) a un niveau de seuil Pseuil = - 45
dbm (niveau minimal de détection de signal par la photodiode)

1.13 Quelle est la longueur maximum de la ligne avec ses connecteurs
d'extrémités (ne pas tenir compte des épissures) ?

[pic]