La fibre optique c’est quoi ?

La fibre optique idispensable pour le digital
La fibre optique

La fibre optique est très souvent associée à Internet et aux réseaux à très haut débit, mais aussi à la médecine. Elle désigne à la fois un matériau et une technologie. Physiquement parlant, il s’agit d’un long câble fin et résistant en fibre de verre ou en plastique. Il est qualifié d’optique, car il transporte de la lumière. Ce câble est constitué de trois principaux éléments, dont l’épaisseur se mesure en micromètres (µm) :

•    une gaine plastique ;
•    une gaine optique ;
•    un cœur.

La gaine plastique est la couche extérieure du câble. Elle a un diamètre de 250 µm. Grâce à sa propriété isolante, elle protège les couches inférieures. La gaine optique se situe entre le cœur et la gaine plastique. Elle est deux fois moins épaisse, avec un diamètre de 125 µm. Son rôle consiste à empêcher la lumière de se propager. C’est à travers le cœur, la couche la plus profonde du câble, que circulent les signaux lumineux.

Comment fonctionne la fibre optique ?

Le fonctionnement de la fibre optique repose sur la réfraction de la lumière. L’information qui circule dans les câbles se déplace grâce à la lumière. Dans le cas de l’informatique, l’information correspond par exemple aux données échangées sur Internet entre des utilisateurs séparés parfois par des milliers de kilomètres.

Revenons à la réfraction, terme clé sans lequel il est impossible de bien définir le mécanisme de la fibre optique. La capacité d’une onde électromagnétique à changer de direction lors de son passage dans un milieu quelconque se nomme indice de réfraction.

L’indice de réfraction à l’intérieur du cœur de la fibre optique est plus élevé que dans la gaine optique. La lumière à l’intérieur du câble rebondit sur les parois du cœur. Ce phénomène physique se traduit par une circulation plus rapide de la lumière et par une transmission plus rapide des données.

Le cœur est généralement en silice. Le signal lumineux est émis par une diode laser. Cette technique permet de limiter au maximum la perte de vitesse du signal, même lorsqu’il parcourt de longues distances.

Quels sont les différentes types de fibre optique ?

·       La fibre optique  multimode

La fibre optique  multimode quant à elle se définit par les rayons lumineux qui peuvent suivre des parcours différents, suivant l’angle de réfraction.

Les faisceaux lumineux peuvent arriver au bout de la ligne à des moments différents et rebondir sur les parois. Généralement utilisées pour de courtes distances (cent mètres), elles sont équipées d’une diode qui leur sert d’émetteur électroluminescent et leur performance est d’environ 1 gigabits/Km. Elles sont le plus souvent, employées pour les réseaux domestiques privés.

·       La fibre optique monomode

Fibre optique multimode
Fibre optique multimode

La différence de la fibre optique  monomode avec la fibre optique  multimode, vous l’aurez compris, se trouve au niveau des rayons qui ne suivent qu’un seul chemin. Son cœur est si fin que le parcours de propagation des différents modes est quasiment direct. La dispersion du signal est inexistante, donc très peu déformé, sa capacité est d’environ 100 gigabits/Km, l’indice de réfraction est constant ou décroissant.

Son usage est essentiellement utilisé pour les sites à distance et son diamètre de cœur est petit nécessitant une grande puissance d’émission. Son coût est onéreux par rapport à la fibre  multimode en partie à cause de ses diodes au laser.

·       La fibre optique  à gradient d’indice

Fibre gradient indice
Fibre gradient indice

Une fibre optique essentiellement conçue pour les télécommunications, son cœur n’est plus homogène et sa valeur d’indice de réfraction décroît depuis l’axe, jusqu’à atteindre l’indice de la gaine. Cela implique une propagation par effet de focalisation, le rayon lumineux est continuellement dévié vers l’axe optique de la fibre, ce qui oblige le signal optique à une forme de signal sinusoïdal.

·       La fibre optique  à saut d’indice

fibre optique à saut d'indice
fibre optique à saut d’indice

La fibre optique à saut d’indice dispose de faibles signaux d’impulsion de sortie, ce type de fibre optique est la plus ordinaire utilisée dans les réseaux de type LAN. Il existe plusieurs modes de propagation de la lumière au sein de son cœur, étant donné que la fibre à saut d’indice est multimode.

Cette fibre optique subit une très grande variation entre l’indice de réfraction du cœur et la gaine optique, ce qui explique pourquoi les rayons lumineux se propagent par réflexion totale interne en dents de scie.

Quels sont les avantages de la fibre optique ?

  • Une plus grande bande passante et une vitesse plus élevée. Le câble à fibre optique prend en charge une bande passante et une vitesse extrêmement élevée ; jusqu’à 10 Gbps. La quantité d’informations qui peut être transmise par unité de câble à fibre optique est son avantage le plus significatif.
  • Contrairement à ce que l’on pourrait croire, la fibre optique est bon marché. Plusieurs kilomètres de câble à fibre optique peuvent être fabriqués pour moins cher ; que des longueurs équivalentes en fil de cuivre.
  • Les fibres optiques sont aussi plus minces et plus légères. Ainsi, cela leur permet d’offrir un meilleur ajustement, là où l’espace est un problème.
  • Une capacité de charge plus élevée. Les fibres optiques étant beaucoup plus minces que les fils de cuivre, davantage de fibres peuvent être regroupées dans un câble d’un même diamètre. Cela permet à plus de lignes téléphoniques de passer par le même câble.
  • La fibre optique offre moins de dégradation du signal. En effet, la perte de signal dans la fibre est inférieure à celle du fil de cuivre. En découle une meilleure qualité pour votre connexion internet.
  • Les données sont transportées par des signaux lumineux. Contrairement aux signaux électriques transmis dans les fils de cuivre, les signaux lumineux d’une fibre n’interfèrent pas avec ceux d’autres fibres du même câble. Ainsi, cela signifie par exemple que les conversations en téléphonie IP sont plus claires. La fibre optique est aussi utilisée pour le réseau informatique.
  • La fibre optique a une meilleure durée de vie. Elle a  généralement un cycle de vie plus long ; plus de 100 ans. C’est pour cela que les fournisseurs d’accès internet investissent autant dans le déploiement de la fibre.

Quels sont les Inconvénients de la fibre optique ?

  • L’utilisation de la fibre optique est limitée. Le câble à fibre  ne peut être utilisé qu’au sol. Exception faite dans certaines utilisations aériennes sur des poteaux.
  • Les sources d’émission de faible puissance-lumière sont limitées à une faible puissance. Bien que des émetteurs de forte puissance soient disponibles pour améliorer l’alimentation électrique ; mais cela implique aussi un coût supplémentaire. Cela peut donc induire un coût élevé.
  • Fragilité : la fibre optique est plutôt fragile et plus vulnérable aux dommages par rapport aux fils de cuivre. Vous feriez mieux de ne pas tordre ou plier les  câbles de fibre optique ; à vos risques et périls. Attention, ça n’est pas le cas du câble qui est beaucoup plus résistant.
  • Distance : la distance entre l’émetteur et le récepteur doit rester courte ; ou alors des répéteurs sont nécessaires pour amplifier le signal.

Quelle est la durée de vie de la fibre optique ?

Les fabricants de câbles à fibres disent que les câbles sont conçus pour une durée de vie d’environ 40 ans. Mais la fibre de verre peut durée des millénaires ; tant que les revêtements restent hermétiques … mais les plastiques utilisés dans le câble auront une durée de vie plus courte.

Ainsi, cette durée de vie ne s’applique qu’au câble, qui peut être compromise par des dommages subis pendant l’installation (coupures dans la gaine, traction excessive, pliage autour d’un rayon plus petit que celui spécifié pour le câble, etc. Un autre facteur de la durée de vie de la fibre optique est qu’elle ne nécessite aucun entretien. Les connecteurs sont efficacement protégés de la saleté, et les épissures sont scellées dans des boîtiers qui empêchent l’humidité de pénétrer. Il n’est pas nécessaire de déconnecter les terminaisons pour les nettoyer, les inspecter ou les tester.

Impact de la fibre optique sur  le digital à travers le monde:

Impact de la fibre optique dans le monde
Impact de la fibre optique dans le monde

Aujourd’hui l’usage de la fibre optique, est à la mode, car elle rend possible la navigation sur l’Internet à un taux de vitesse de 2 millions de bps, empêche les interférences électromagnétiques et le flux est continu les 24 heures par jour, sans congestions. C’est la raison pour laquelle la fabrication de cette fibre se développe chaque année jusqu’à 20%.

Elle constitue le moyen de transport par excellence de la grande quantité de données générées par l’Internet. Les gouvernements et les entreprises de plus en plus investissent dans ce service pour augmenter la bande passante, parvenir á des connexions directes avec des centrales téléphoniques et obtenir des transmissions de données, des vidéos et des fichiers d’audio en temps réel.

Des marchés comme les Etats-Unis et le Portugal ont investi dans cette denrée technologique et ils ont témoigné la croissance des économies génératrices de revenus. En revanche, les pays avec des capacités technologiques moins avancées et dont le développement des infrastructures de fibre optique est plus faible, présentent stagnation et réduction de leurs revenus fixes.

En Amérique latine, la Colombie a lancé un projet national de fibre optique. Le Mexique a renouvelé ses réseaux pour l’usage des nouvelles technologies. Le Brésil en alliance avec l’Espagne a présenté le projet appelé Ellalink, qui vise à relier le Brésil avec l’Europe en 2018 par le biais d’un câble à fibre optique avec la capacité de transmettre 72 Tbp/s.

Dès sa part, la Suisse offre actuellement la plus haute vitesse moyenne de transmission. D’autres pays qui le suivent sont la Belgique, les Pays-Bas, le Luxembourg et l’Autriche. Cela signifie que tous les jours la croissance technologique pousse le monde à créer des soutiens adéquats pour l’information.

Impact de la fibre optique sur la digitalisation de l’Afrique:

La fibre optique a le pouvoir de révolutionner la connectivité sur un continent où les trois quarts de la population n’ont toujours pas accès à internet. Toutefois, cette technologie a un coût. Installer un seul kilomètre de câble peut coûter entre 15 000 et 30 000 dollars et l’Afrique a besoin d’au moins un demi-million de kilomètres supplémentaires pour relier l’ensemble du continent.

Étant donné que les gouvernements ne peuvent à eux seuls financer un projet d’une telle envergure, ce sont des investisseurs privés comme CSquared qui interviennent pour répondre à la demande. Cette société propose une solution rentable en déployant dans toute la région des réseaux de fibre optique à grande échelle, neutres et ouverts à tous les opérateurs, et qui relient les utilisateurs finaux aux fournisseurs de téléphonie mobile et de services internet.

Depuis sa création en 2013, CSquared a installé 3 000 kilomètres de fibre optique et connecté plus de 25 fournisseurs de services internet et opérateurs de réseaux mobiles dans sept zones urbaines au Ghana, au Libéria et en Ouganda. En 2017, IFC, Google Inc., Convergence Partners et Mitsui & Co ont annoncé un investissement de l’ordre de 100 millions de dollars pour soutenir le développement de l’entreprise. Par ailleurs, le réseau CSquared du Libéria a été installé en partenariat avec l’Agence des États-Unis pour le développement international (USAID).

Les bénéfices d’une meilleure connexion ont des répercutions économiques. Pour Owusu Michael, qui étudie la programmation informatique à l’université du Ghana, une liaison internet rapide et fiable, accessible à partir de n’importe quel endroit du campus, est cruciale.

« Avoir accès à internet vous aide à renforcer vos capacités », témoigne l’étudiant de 19 ans tandis qu’il regarde une vidéo de codage dans le laboratoire informatique de l’université, qui compte 90&nGregory Kankoh, CEO de Nallem estime “qu’avoir une connexion rapide à internet est indispensable » pour faire grandir son entreprise locale de mode.bsp;places. « C’est la liberté d’apprendre. »

Griotys Pratique

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