Fibre optique : c’est quoi et comment ça marche ?
Dans les années 1970, ce que nous appelons tous la fibre internet était utilisée à des fins décoratives pour produire des lampes colorées. Depuis plusieurs décennies, la fibre optique est devenue un élément important du secteur des télécommunications et des communications. Les réseaux téléphoniques, l’internet, les liaisons sous-marines intercontinentales sont tous basés sur la fibre optique et le marché est en pleine expansion.
La fibre optique remplace peu à peu les câbles téléphoniques traditionnels en cuivre et constitue désormais l’infrastructure par laquelle transitent plus de 80 % des informations sur l’internet, des images télévisées et des conversations téléphoniques dans le monde.
Histoire de la fibre optique
La première fibre optique a été brevetée en 1956 pour un usage médical dans la construction d’un gastroscope. Son utilisation était limitée car les données transmises à l’intérieur de la fibre sous la forme d’une impulsion lumineuse ne pouvaient parcourir que de courtes distances avant de s’estomper. La percée a eu lieu quelques années plus tard, dans les années 1960, lorsqu’un chercheur du Standard Telecommunication Laboratory, Charles Kao, a réalisé que la perte de signal était due à la mauvaise pureté des matériaux utilisés.
En 1966, il a publié un article qui a changé à jamais l’histoire de la fibre optique et a ouvert la voie à son utilisation en téléphonie. Kao a montré que la forte atténuation du signal dans les fibres était uniquement due à des impuretés dans le verre à partir duquel elles étaient fabriquées, et qu’il s’agissait donc d’un problème surmontable. L’entreprise américaine Corning Glass a relevé le défi du scientifique et a produit en 1970 la première fibre optique en verre extrêmement pur, capable de transporter l’énergie lumineuse sur de longues distances et avec une capacité de transport de signaux 65 000 fois supérieure à celle du cuivre. Les activités de recherche de Kao sur la fibre optique lui ont valu le Japan Prize, une récompense internationale décernée par le Japon aux personnes ayant contribué à la paix et à la prospérité dans les domaines de la technologie et de la science.
A partir de 1970, les recherches pour le développement de fibres optiques toujours plus performantes et raffinées ne cessent pas. En 1988, le premier câble transatlantique utilisant la technologie de la fibre optique a été posé. En 1991, des études dans le domaine des LED à cristaux photoniques ont conduit au développement des premières fibres à cristaux photoniques, mais celles-ci n’ont été commercialisées qu’en 1996.
Aujourd’hui, la recherche tente de trouver une solution au problème du « goulot d’étranglement » causé par l’utilisation de paires de cuivre, qui ralentit la transmission très rapide des données.
Fibre optique : comment ça marche
Les câbles à fibres optiques permettent de transmettre des données beaucoup plus rapidement que les performances de l’ADSL. Les matériaux utilisés sont légers, flexibles et plus aptes que les câbles en cuivre à rejeter toute perturbation électrique ou atmosphérique.
Le mécanisme par lequel les données voyagent est celui du miroir tubulaire. La lumière qui pénètre dans le noyau traverse une série de réflexions entre les deux matériaux que sont le noyau et le manteau. De cette façon, les données sont transportées entre les différents appareils qui doivent recevoir et transmettre les données : modems, routeurs, serveurs et infrastructures des opérateurs téléphoniques.
Les câbles en fibre optique en verre ou en polymère sont capables d’exploiter une bande de fréquence très élevée. Cela permet de transférer des données, sous forme de signaux lumineux, avec une vitesse de transmission énorme. Tous les grands opérateurs téléphoniques proposent des forfaits incluant la fibre optique et permettant de surfer jusqu’à 2,5 Giga de téléchargements.