COMMUNICATIONS OPTIQUES A TRES HAUT DEBIT
Afin d’approcher et d’apprécier les techniques des communications optiques à très haut débit, j’aimerais retracer avec vous, leurs histoires, leurs évolutions, montrant ainsi les étapes et l’essor exponentiel que connaissent aujourd’hui ces véritables « Autoroutes de l’Informations ».
Au début des années 50, l’idée de transmettre des signaux à haut débit en utilisant des porteuses dans les régions optiques était déjà établie.
A la fin des années 60, le concept de confinement de la lumière, ainsi que la possibilité d’utiliser des fibres optiques, comme milieu de transmission étaient largement diffusés.
Au début des années 70, deux événements ont beaucoup favorisé le développement des transmissions par fibres optiques. D’une part, la première diode laser AsGa a été réalisée.
La 1er génération commerciale de système de communication à fibre optique est disponible dès 1980, (par fibre multimode en silice à λ = 0,8 μm et un répéteur tous les 10 km), atteignant ainsi un débit de 45 Mb/s.
En même temps une 2ème génération voit le jour, mais cette fois-ci avec des fibres optique à λ = 1,3 μm.
l’avantage le plus important, était une plus faible atténuation des fibres à λ = 1,3 μm (~1 dB/km), et donc une augmentation de la distance entre répéteurs, avec un débit de 100 Mb/s (cette limite est due à la dispersion intermodale des fibres multimodes).
A la fin des années 80, grâce aux fibres monomodes, étaient disponibles sur le marché, des systèmes avec des débits de transmission de 1,7 Gb/s, et des séparations entre répéteurs de 50 km avec des fibres monomodes de silice,
En 1989, les systèmes utilisent la longueur d’onde à 1,55 μm avec un débit de 10 Gb/s. Cependant pour atteindre ce débit de transmission sur de longue distance, il aura été nécessaire d’utiliser des diodes lasers monomodes et des fibres à dispersion décalée. Pour les systèmes de 3ème génération, les distances de régénération atteignent 60 à 70 km en utilisant le schéma classique de la détection d’amplitude (récepteur hétérodyne ou cohérent).
Nous voilà maintenant entrés dans la « 4ème génération », avec les techniques de multiplexage temporel (TDM) et multiplexage en longueur d’onde (WDM), couplé aux amplificateurs optiques, sources lasers accordables en longueur d’onde. Cela permet actuellement d’obtenir des débits de transmission de l’ordre de 40 Gb/s (début du très haut débit) sur des dizaines de milliers de km.
Comme nous le verrons dans le chapitre des perspectives, une 5ème génération et en train de ce dessiner. Par l’utilisation de nouvelle technique, comme la transmission par soliton, l’emploi de fibre optique à base de cristaux photoniques (μstructurées) ou fibre à trous, la transmission en double bande (C+L), la réduction de l’écart spectrale entre chaque longueur d’onde, l’augmentation du nombres de longueurs d’ondes, etc.
ce qui laisse entrevoir l’énorme potentiel des communications optiques à très haut débit.
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