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Dispersion chromatique 1 ULT 2009-2010 UNIVERSITE LIBRE DE TUNIS *-*-* Département de Génie des Télécommunications et Réseaux RAPPORT DE MINI PROJET THEME : LA DISPERSION CHROMATIQUE DANS LA FIBRE OPTIQUE MICROSTRUCTUREE AIR SILICE Réalisé et présenté par : SONDO Gaston

La Dispersion Chromatique

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Page 1: La Dispersion Chromatique

Dispersion chromatique 1

ULT 2009-2010

UNIVERSITE LIBRE DE TUNIS *-*-*

Département de Génie des Télécommunications et Réseaux

RAPPORT DE MINI PROJET

THEME :

LA DISPERSION CHROMATIQUE DANS LA FIBRE OPTIQUE MICROSTRUCTUREE AIR

SILICE

Réalisé et présenté par : SONDO Gaston

Page 2: La Dispersion Chromatique

Dispersion chromatique 2

ULT 2009-2010

SommaireINTRODUCTION ................................................................................................................................................ 5

PREMIERE PARTIE : LA FIBRE OPTIQUE STANDARD ......................................................................................... 6

I. LA FIBRE OPTIQUE STANDARDS .................................................................................................................... 6

Le câble à fibre optique est un support transmettant des impulsions lumineuses. Ce type de média est

très coûteux (connecteurs) mais est insensible aux interférences électromagnétiques et peut acheminer

des données à un débit très élevé. .................................................................................................................. 6

I.2. Constitution ...................................................................................................................................... 6

II. LES PROPRIETES D’UNE FIBRE OPTIQUE ...................................................................................................... 6

Le principe de fonctionnement d’une fibre optique repose sur la transmission guidée de la lumière. ......... 6

Considération optique : ................................................................................................................................... 6

Mode de propagation ...................................................................................................................................... 7

Caractéristiques optiques et mécaniques : ...................................................................................................... 7

III. LES AVANTAGES DE LA FIBRE OPTIQUE ..................................................................................................... 8

VI. LA FABRICATION DE LA FIBRE OPTIQUE ..................................................................................................... 8

TRANSMISSION DE LUMIERE A TRAVERS UNE FIBRE ....................................................................................... 9

DEUXIEME PARTIE : LES FIBRES MICROSTRUCTUREES .................................................................................. 10

I.:INTRODUCTION .......................................................................................................................................... 10

II.PROPRIETES DES FIBRES MICROSTRUCTUREES .......................................................................................... 10

III.APPLICATION DES FIBRES OPTIQUES MICROSTRUCTUREES ...................................................................... 11

a)APPLICATION D’UNE FMAS AMPLIFICATRICE ............................................................................................. 11

b)FABRICATION .............................................................................................................................................. 12

c)Les contraintes et paramètres de fabrication ............................................................................................. 14

TROISIEME PARTIE : ...................................................................................................................................... 16

LA DISPERSION CHROMATIQUE ..................................................................................................................... 16

Page 3: La Dispersion Chromatique

1. Les causes de la dispersion ........................................................................................................................ 17

2. La dispersion est un facteur limitant le débit dans les liens de transmission ........................................... 17

3. Origine de la dispersion chromatique ........................................................................................................ 18

4. Modélisation de la dispersion chromatique d’une fibre microstructure. ................................................ 19

5. Modélisation de la fmas à l’aide de beampro ........................................................................................... 19

Équation et paramètres ................................................................................................................................. 19

a)Modélisation ............................................................................................................................................... 20

Courbe de dispersion ..................................................................................................................................... 22

I.Implémentation sur MATLAB ....................................................................................................................... 23

Conclusion ...................................................................................................................................................... 26

INTRODUCTION

Page 4: La Dispersion Chromatique

Une fibre optique est un long et fin fil cylindrique de verre ou de plastique entouré de plusieurs

enveloppes protectrices. La lumière est injectée à une extrémité par un diode

électroluminescente ou par diode laser, à l’autre bout une diode PIN en réception procure une

grande sensibilité et un excellent rapport signal sur bruit, émission et réception se font à une

longueur d’onde pour laquelle la fibre atténue peu. Le signal est à l’abri de toute perturbation

électrique et n’en provoque aucune, il est peut être modulé à fréquence très élevé permettant

aussi un débit d’information beaucoup plus grande avec une atténuation beaucoup plus faible

que le long d’un câble coaxial classique, par contre la puissance transportable par une fibre est

beaucoup plus petite que par un câble en cuivre.

PREMIERE PARTIE : LA FIBRE OPTIQUE

STANDARD

I. LA FIBRE OPTIQUE STANDARDS

I.1. Définition :

Page 5: La Dispersion Chromatique

Le câble à fibre optique est un support transmettant des impulsions lumineuses. Ce type de

média est très coûteux (connecteurs) mais est insensible aux interférences

électromagnétiques et peut acheminer des données à un débit très élevé.

Le câble à fibre optique utilisé pour les réseaux comprend deux fibres encapsulées dans les

enveloppes distinctes.

I.2. Constitution

Une fibre optique est constituée d’un cylindre de verre très mince (2 à 100 µm) appelé cœur,

entouré d’une gaine également en verre appelée gaine optique. Le tout est entouré d’une gaine

extérieure de protection et d’un renfort de rigidification.

II. LES PROPRIETES D’UNE FIBRE OPTIQUE

Le principe de fonctionnement d’une fibre optique repose sur la transmission guidée de la

lumière.

Considération optique :

Supposons un rayon lumineux incident issu d’un milieu d’indice de réfraction en tombant sur une

surface d’indice de réfraction n2. On sait alors que θ1=θ’1. le rayon incident produit également un

rayon réfracté dans le milieu n2. L’angle θ2 de réfraction dépend de l’angle d’incidence θ1 par la

loi de Descartes.

n1sinθ1=n2sinθ2

θ2 augmente avec θ1, jusqu’à ce que le rayon difracté disparaisse complètement. La valeur θ1 ainsi

obtenue est dite angle critique et correspond à la réflexion totale du rayon incident. Le principe de

fonction de la fibre optique repose sur cette constatation. La lumière doit rester confiner dans celle-ci par

une succession de réflexion totale.

Les rayons lumineux qi perturbent à l’intérieur de la fibre optique seront complètement réfléchis si leurs

angles d’incidence est inférieur à θ.

C’est la quantité notée ON=sin θ=√n1²-n2²

Mode de propagation

On distingue trois grandes catégories de fibres :

- Les monomodes

Page 6: La Dispersion Chromatique

- Les multimodes à saut d’indice

La fibre à saut d’indice est constituée d’un cœur net d’une gaine optique ayant un indice de réfraction

différent et constant. En général, le diamètre du cœur est élevé.

Ainsi, le fort diamètre du cœur provoque une dispersion importante des signaux qui la traverse indiquant

une déformation du signal d’entrée.

La fibre à gradient d’indice est par une variation progressive de l’indice de réfraction de n1 à n2, le cœur

étant constitué de couche successive de verre ayant chacune un indice de réfraction proche.

Mode de propagation à saut d’indice

Les rayons lumineux empruntent des chemins de propagation variable provoquant des temps de

propagation différents. Une impulsion à l’entrée est ainsi déformée en sortie.

Cependant, un choix approprié des variations d’indice permet de tendre vers une égalisation de ces

temps de parcours et de réduire ainsi la dispersion modale.

- La fibre monomode possède un cœur très fin (de dimension de l’ordre de λ) le chemin de

propagation est ainsi unique, direct et parallèle à l’axe de la fibre.

La dispersion modale est alors quasi-nulle. L’impulsion d’entrée se trouve en sortie non déformée. C’est le

type de fibre le plus performant de ce point de vue.

Caractéristiques optiques et mécaniques :

o Atténuation intrinsèque : α

C’est une perte de puissance lumineuse liée à l’absorption (liée aux impuretés dans le cœur de la fibre) et

à la diffusion (provoquée par des micro-courbures ou par des particules qui dévient le rayon lumineux) de

la lumière dans le milieu de propagation.

Actuellement, grâce à la technologie, on peut obtenir des atténuations α< 1dB/km

o La dispersion modale et spectrale :

Page 7: La Dispersion Chromatique

Nous avons vu que l’étalement d’une durée d’impulsion était liée au type de fibre utilisé à cause

de la dispersion modale, c'est-à-dire différents chemins utilisés par les divers rayons lumineux

incidents, c’est la raison pour laquelle la bande passante de la fibre sera directement liée au type

de la fibre et sera maximale avec l’utilisation d’une monomode.

III. LES AVANTAGES DE LA FIBRE OPTIQUE

La très grande longueur de la bande passante (> 1GHz pour les fibres monomodes, > 10 GHz pour

les multimodes) autorise une utilisation variée dans le domaine de très hauts débits (voix,

données, images). Ainsi le protocole FDDI (Fiber Distributed Data Interface) basé sur l’utilisation

de fibre optiques, permet l’envoi des données à 100 MHz/s jusqu’à 100 km de distance et sur

des réseaux comportant jusqu’à 100 équipements.

Les câbles optiques sont faciles à manier et leurs faibles affaiblissements est un avantage pour

les liaisons sur les grandes distances en nombre de répéteurs nécessaires.

Leur utilisation est préférée en environnement physique bruité car ils sont résistants aux

perturbations électromagnétiques et la diaphonie. Ils provoquent de plus une isolation électrique

entre l’émetteur et le récepteur.

Néanmoins leur technologie de mise en œuvre n’est pas aisée et demande des interventions

d’exploitation délicates et onéreuses ainsi que du matériel spécifique de raccordement.

Les supports à fibres optiques montrent des performances exceptionnelles et leur

développement rapide accru ces dernières années.

VI. LA FABRICATION DE LA FIBRE OPTIQUE

Les deux matériaux à la base de la fabrication des fibres sont le plastique et le verre.

Le cœur et la gaine sont en général formés du même matériau excepté pour la fibre PCS (Plastic Clad

Silice) dont la gaine est en plastique et le cœur en silice.

TRANSMISSION DE LUMIERE A TRAVERS UNE FIBRE

Une fibre optique est constituée de verre de silice, le silice étant tiré du sable, une matière première peu

coûteuse et disponible. La fabrication du verre remonte à l’Egypte ancienne, mais à l’époque il ne pouvait

excéder 1 mm d’épaisseur sous peine de ne pas laisser passer la lumière. C’est au cours de la renaissance

que l’on a réussi à produire du verre suffisamment transparent pour pouvoir faire des vitres. Celui qui est

Page 8: La Dispersion Chromatique

utilisé pour la fibre optique moderne est excellent, pur et transparent que si les océans, au lieu d’être

remplis d’eau en étaient constitués leur fond serait visible depuis la surface comme on peut voir le sol

d’un avion par le temps clair.

DEUXIEME PARTIE : LES FIBRES MICROSTRUCTUREES

I. :INTRODUCTION

Une fibre micro-structurées est une fibre formée d’un ensemble d’inclusions de forme d’indices variés

disposé au sein d’une matrice et parcourant toute la longueur de libre.

Ce sont ces inclusions qui assurent le confinement du champ électromagnétique.

On peut définir plusieurs types de fibres microstructurées comme nous le verrons par la suite. Elle dispose

d’au moins deux avantages :

- L’espace des paramètres géométriques est immense ;

- Les contrastes d’indices possibles sont très variables : de 1% à 200%

Page 9: La Dispersion Chromatique

II. PROPRIETES DES FIBRES MICROSTRUCTUREES

Les fibres microstructurées ont des propriétés modales intéressantes :

Elles permettent de garder un comportement monomode jusqu’à des fréquences plus élevées

que les fibres classiques. On rapporte ainsi des fibres microstructurées monomodes à des

longueurs d’ondes de 250 nm. Cette propriété est particulièrement intéressante pour les fibres

optiques destinées aux télécommunications où les besoins d’augmentation du débit trouvent

une réponse dans l’augmentation du nombre de canaux par multiplexage en longueur d’onde

(WDM), et où l’apparition de plusieurs modes est e limitation.

Un paramètre physique fondamental jouant également sur la qualité de la WDM, est la

dispersion chromatique de la fibre. Là encore les fibres microstructurées ont leur mot à dire

puisque l’on sait contrôler leur dispersion chromatique en jouant sur les paramètres

géométriques de la structure. Pour les télécommunications, on sait ainsi réaliser des fibres

microstructurées de dispersion chromatique très faible.

En ce concerne l’atténuation, certaines structures abondent aujourd’hui des pertes de 0,18

dB.km-1.

Enfin, la configuration particulière de la structure permet de véhiculer des puissances lumineuses

plus importantes que dans les fibres monomodes conventionnelles.

Au final, dans un avenir proche, la technologie des fibres optiques microstructurées aire-silice

sera un candidat sérieux pour les transmissions optiques longues distances.

III. APPLICATION DES FIBRES OPTIQUES MICROSTRUCTUREES

L’atténuation des effets non-linéaires le long de certaines fibres microstructurées permet la

génération de très nombreuses longueurs d’ondes au cours de la propagation. Ceci pourrait être

utile aux cours en télécommunication à l’heure où le multiplexage WDM prend une importance

de plus en plus grande.

La figure ci-dessous montre une fibre microstructurées dans laquelle un faisceau impulsionnel

dans le proche infrarouge à toutes les longueurs d’ondes visibles.

Les fibres microstructurées à très grandes dispersions pourraient également jouer un rôle en

médecine, où elles permettraient de véhiculer des impulsions laser fente seconde (extrêmement

brèves et puissantes) pour la chirurgie.

Page 10: La Dispersion Chromatique

a) APPLICATION D’UNE FMAS AMPLIFICATRICE

A l’heure actuelle, l’association d’un laser de pompe pulsion (laser à fibre ou micro laser) avec

une FMAS non linéaire permet de concevoir des sources supercontinu en alliant compacité et

large bande spectrale, y compris dans le domaine visible. Pour augmenter le niveau global du

spectre, une solution consiste à utiliser un laser de pompe de plus forte puissance. Une autre

solution proposée récemment au laboratoire XLIM et ce pour la première fois à notre

connaissance réside dans la partie d’amplifier les impulsions de pompe dans la fibre. Pour cela,

cette dernière doit présenter une structure « hybride »dans le sens où elle dot combiner les

fonctions « guide non linéaire »et « amplificateurs ». La figure B montre la FMAS non linéaire et

dopée aux ions Yb3+.

Un schéma de pompage par la gaine a été retenu expliquant la présence à la fois d’une gaine

interne et d’une gaine externe de type « air-clad »

Page 11: La Dispersion Chromatique

b) FABRICATION

1. Le principe de « Stack and draw »

L’un des principaux avantages technologiques des FMAS est de pouvoir s’affranchir d’une étape

coûteuse et complexe qu’est la réalisation de la préforme par voie chimique.

Cependant des développements de procédé ou d’outils spécifiques important sont nécessaires, il

a fallu que les laboratoires complètent leur potentiel technologique. En complément de la tour

d’étirage de fibre silice utilisé pour la fabrication de fibre hors normes ; une tour d’étirage de

tube capillaire et de cannes microstructurées est devenu opérationnelle. Cet équipement est

crucial puisqu’il permet entre autres de réaliser les capillaires qui sont les « briques de base

élémentaire »nécessaire à la réalisation basée sur le principe de « stack and draw », décrit pour

la première fois par Knight en 1996.

L’ensemble de la structure hexagonale obtenue (fig) par l’assemblage de capillaire d’épaisseur

parfois différente est insérée dans un tube fin de maintenir mécaniquement celle-ci. La

complexité de cet arrangement réside dans le contrôle précis des tolérances de fabrications de

chaque capillaire élémentaire.

La structure de fibre étudiée sont différentes les unes des autres et nécessite des arrangements

de tubes capillaires de tailles différentes (essentiellement de diamètre intérieur du capillaire). De

plus la taille des trous (d) souhaitée dans la fibre optique est fréquemment inférieure à la

microstructure et le pas (Λ) de quelque micromètre. Pour atteindre de telle dimension, une

opération de fibrage supplémentaire est nécessaire, le rapport de réduction accessible par une

seule opération de fibrage n’étant pas suffisant. La phase de fibrage des FMAS pour laquelle le

motif (diamètre de trou et pas) et micrométrique va donc se diviser en trois étapes distinctes

(fig.2).

La première phase consiste à réaliser la préforme primaire (fig.2a), c'est-à-dire l’arrangement de

tous les capillaires au sein d’un tube de maintien.

La seconde phase permet de réduire le diamètre de cette préforme d’un facteur de 5 à 10 : on

obtient alors ce que l’on appelle une canne microstructure air-silice (fig.2b). Celle-ci est alors

manchonnée dans un tube de diamètre intérieur correspondant au diamètre de la canne et

Page 12: La Dispersion Chromatique

ayant un diamètre extérieur en rapport avec le coefficient de réduction désiré lors de la

troisième et ultime phase de fibrage qui conduira à la fibre optique microstructurée (fig.2c).

c) Les contraintes et paramètres de fabrication

Les contraintes de fabrication sont multiples et sont essentiellement l’excès au fait que les

matériaux constituant la préforme sont de natures différentes : il s’agit d’air et de verre de silice

ultra pur simplement silice par abus de langage.

Une des premières contraintes à gérer est la suppression des trous interstitiels. Sans précaution

particulière lors du fibrage ces derniers vont se retrouver dans la conne puis dans la fibre

optique. Une solution possible consiste à réaliser une dépression où entre les capillaires lors de

la phase de réalisation de la conne microstructure. Cette dépression devra être maintenue

constante pendant toute la durée du processus. Un autre qui devient également critique lors de

la réalisation de ces fibres est la température.

Page 13: La Dispersion Chromatique

En effet, il ne faut pas perdre de vue que la préforme à fibre est constituée d’air et de silice, deux

matériaux qui n’ont pas le même coefficient de dilatation en thermique. Fibré à une température

trop basse entraine un risque de rupture et des trous interstitiels peuvent subsister, la

dépression n’étant plus assez importante pour les refermer. Fibre à une température trop élevée

risque de boucher les trous,

Silice à l’intérieur du tube s’écoulant alors dans le capillaire jusqu’à le déboucher. La fig.3 montre

qu’à partir d’une même canne de départ et en ajustant finement ce paramètre, on peut obtenir

une variation importante des trous dans la fibre.

Par ailleurs, à température fixée, le contrôle de la pression interne dans les capillaires permet

d’obtenir une dilatation importante, utile à la fabrication de fibre à forte proportion d’air dans la

gaine (fig.4).

Deux autres paramètres sont liés et influencent la quantité de la structure finale : ce sont la

vitesse de descente de la préforme dans le four et la vitesse d’enroulement de la fibre. En effet, à

un même couple de vitesse correspond un même diamètre extérieur de fibre(ou canne

microstructurée), à ceci près que le temps passé dans le four n’est pas le même ayant pour

conséquence une dilatation de l’air dans la préforme différente et au final une.

Page 14: La Dispersion Chromatique

Ainsi, on peut mettre en évidence quatre paramètres pertinents de fibrage interdépendant qui

sont la pression différentielle dans la préforme, la température de fibrage, les vitesses de

descente de la préforme et de fibrage. Pour réaliser une fibre optimale, il faut que celle-ci

présente à l’échelle microscopique la même géométrique que celle de la préforme :

Pour chaque fibre, ce quadruplet de paramètre doit être optimisé et ce de manière précise

(c'est-à-dire quelque degrés près parfois pour la température de fibrage autour d’une valeur

moyenne d’environ 1800°C).

Page 15: La Dispersion Chromatique

TROISIEME PARTIE :

LA DISPERSION CHROMATIQUE

Page 16: La Dispersion Chromatique

La dispersion chromatique au sens large est un étalement ou un élargissement des pulses

lumineux lors de la propagation de long d’une fibre.

Une dispersion trop importante augmente le taux d’erreur au niveau du récepteur (une

impossibilité de distinguer les 0 des 1).

1. Les causes de la dispersion

- Le signal est d’au moins deux composantes

- Chaque composante se propage à une vitesse différente.

- Les différentes composantes arrivent à différent instant.

- La différence entre les composantes à l’arrivée sur le récepteur est un délai différentiel.

2. La dispersion est un facteur limitant le débit dans les liens de transmission

Page 17: La Dispersion Chromatique

En effet la dispersion chromatique limite la longueur du lien pour les hauts débits.

Pour cela une règle est établit : pour minimiser les effets de la dispersion, le délai différentiel ne

doit pas dépasser 10% du débit.

sonet SDH Transmission rate

Bit time Dispersion limite

OC-1 51.8Mb/s 19.29ns

2ns

OC-3 STM-1 155.52Mb/s 6.43ns 640ps

OC-12 STM-4 622.08Mb/s 1.61ns 160ps

OC-24 1244.16Mb/s 883.76ps 80ps

OC-48 STM-16 2488.32Mb/s 401.88ps 40ps

OC-192 STM-64 9953.28Mb/s 100.47ps 10ps

OC-768 STM-256 39.813.12Mb/s 25.12ps 2ps

Sonet : synchronous operating company networking .

Sdh :synchronous digital hiérarchie.

Tableau des débits et leur limitation

3. Origine de la dispersion chromatique

Deux effets contribuent à la dispersion chromatique totale :

- La dispersion due aux matériaux (verre)

- La dispersion due au guide d’onde (la fibre).

Page 18: La Dispersion Chromatique

La dispersion due aux matériaux dépend du type verre (impureté, ….) ; et celle due au

guide d’onde dépend du profil d’indice de la fibre.

Ainsi il est possible de paramétrer la fibre pour obtenir un zéro de dispersion ou une

pente particulière ; et fabriquer des fibres présentant un profil d’indice particulier.

NB : la dispersion limite la capacité d’un réseau à transmettre des hauts débits ou la

distance à laquelle des débits peuvent être transmit.

4. Modélisation de la dispersion chromatique d’une fibre

microstructure.

Cette partie consiste à utiliser la méthode des éléments finis tout en utilisant les deux logiciels

MATLAB et FEMLAB et à décrire les propriétés des fibres optiques. Nous établirons le

comportement de la dispersion chromatique due au guide, pour le mode fondamental en

fonction des paramètres géométriques de la structure réelle ; puis étudiera la dispersion

chromatique en fonction des imperfections géométriques de la fmas.

5. Modélisation de la fmas à l’aide de beampro

Équation et paramètres

L’indice de réfraction n est égale à 1 pour l’air quelle que soit la longueur d’onde

d’étude. Pour le silice, l’indice de réfraction est calculé en fonction de la longueur

d’onde a partir de la formule de Sellmeier :

Page 19: La Dispersion Chromatique

n(l)= )

les valeurs constantes Ai et li sont pour la silice pure :

A0=.6961633 ; A1=.4079426 ; A2=.8974794 ;

Lo=6.84043.10-8 m ; l1=1.162414.10-7 m ; l2= 9.896161.10-6 m;

Dans la suite de Notre étude, le paramètre de dispersion chromatique sera appelé

pour simplifier la dispersion chromatique.

La dérivée seconde de l’indice effectif est obtenue grâce à une déviation numérique.

A une longueur d’onde donnée lo , la dérivée seconde est calculée à partir de la

valeur de neff(lo) et de quatre autres valeurs de l’indice effectif situées de part et

d’autre de neff (lo) et régulièrement espacées d’un intervalle spectral dl. La formule

de cette déviation numérique à l=lo est la suivante :

=

Page 20: La Dispersion Chromatique

Le pas de discrétisation en longueur d’onde dl est égal à 25nm . Cette valeur est un

compromis entre une valeur trop petite de dl qui amplifierait les incertitudes sur la

courbe d’indice effectif et une valeur trop grande qui lisserait les variations de cette

courbe et donc provoquerait une trop grande incertitude sur la valeur de dispersion

calculée.

a) Modélisation

La schéma ci-dessous montre la modélisation d’une fmas de 5 hexagones à l’aide de

beamprop.

Page 21: La Dispersion Chromatique
Page 22: La Dispersion Chromatique

Sur le schéma en observant la structure géométrique on remarque effectivement 5 hexagones,

on peut remarquer aussi que le ceour de la fmas est creux.

Courbe de dispersion

La figure ci-dessous a été générée grâce à la simulation en mode fondamental sur beamprop.

Elle nous renseigne sur l’allure de la courbe de dispersion en fonction de la longueur d’onde l

(courbe en vert) ; on y trouve aussi l’allure de la courbe de l’indice ng en fonction de la longueur

d’onde l (courbe en bleue).

Dans la suite du projet, nous allons implémenter un programme sur MATLAB pour obtenir la

même courbe de dispersion chromatique en fonction de la longueur d’onde à partir de la

formule de Sellmeier, puis tirer les remarques nécessaires.

Page 23: La Dispersion Chromatique

I. Implémentation sur MATLAB

La simulation en mode fondamental sur beamprop à générer un fichier dans lequel est stocké

les différentes valeurs de l’indice effectif, la dispersion chromatique et l’indice gaine en fonction

de la longueur d’onde.

Dans un premier temps nous allons envoyer ce fichier vers l’espace Works de MATLAB, puis le

charger dans l’environnement MATLAB par la commande load ('neff.txt') ou neff est le nom du

fichier.

Une fois ceci fait nous passerons sur l’éditeur de MATLAB pour l’implémentation du programme.

Page 24: La Dispersion Chromatique

Voici ci-dessus le programme implémenté sur MATLAB.

j=load ('neff.txt');

Dl=25e-9;

lo=j(:,1);

l=lo;

c=3e8;

neff=j(:,2);

dcn=zeros(61,1);

for i=(3:1:63)

w=(1/(24*(dl^2)))*(-2*neff(i+2)+32*neff(i+1)-60*neff(i)+32*neff(i-1)-

2*neff(i-2));

dcn(i)=-l(i)/c*w

end;

t=lo(3:1:63,:);

p=dcn (3:1:63, :);

Plot(t, p);

hold on

k=j(:,1);

r=j(:,4);

plot(k,r,'r');

une fois exécuter ce programme nous obtenons la figure

suivante ;qui est la superposition de la courbe obtenu avec

beamprop (en rouge) et obtenu par implémentation de la formule de

Sellmeier.

Page 25: La Dispersion Chromatique

En première vue nous pouvons dire que nous avons bien réussi l’implémentation de la formule

de Sellmeier ; puisque les deux courbes sont uniforme.

La dispersion chromatique (Dc) par unité de longueur est exprimer en ps/mm*km

-délai différentiel (en Ps)

-la longueur d’onde de la source (mm)

-la distance en km ;

En observant l’évolution de la courbe, on remarque :

-Pour les longueurs d’onde très petite la courbe de dispersion croit de manière exponentielle

-Et est presque constante pour les longueurs d’onde élevé (proche de 2000nm).

-Pour une dispersion chromatique inférieur a zéro( Dc<0) ,on remarque une légère variation de la

longueur d’onde.

-en faisant un zoom sur la courbe on que le maximum de la dispersion est égal à 47.1628

Ps/mm*km

-Pour Dc>0 la courbe est pratiquement constante.

Page 26: La Dispersion Chromatique

Conclusion la fibre optique standard ainsi que la fibre optique micro-structurée aire silice comme support de

transmission ont montré les performance incomparables dans tous les domaine des

télécommunications . Aucunes perturbations électromagnétique venant de l'extérieur ni aucune

atténuation du signal n'est possible sur la ligne de transmission . Cependant la dispersion

chromatique reste le seul désavantage de l'utilisation des fibres

au cours de notre étude nous avons pu démontrer que ce phénomène n'est aléatoire , elle est

déterministe , puisqu'elle est fonction du matériaux et du verre utilisés . Ce phénomène

déterministe nous permet sur une ligne de transmission sa dispersion , et de répondre a certaine

actions telles que la compensation , qui peut être un jours nous permettre d'avoir des lignes de

transmissions a fibre ayant un débit infini