Qu'est-ce qu'un répéteur à fibre optique?

Les lignes de données à fibres optiques utilisent un signal optique pour transmettre des informations. Grâce à un processus appelé réflexion interne totale, une impulsion de lumière est maintenue au sein de la fibre optique. Lorsque la lumière se déplace en zig-zag sur toute la longueur de la ligne de fibre, elle s’atténue. L'atténuation est une diminution de l'intensité de l'impulsion de lumière qui atteint l'extrémité de la fibre. Un répéteur à fibre optique élimine l'atténuation en rétablissant l'intensité de la lumière avant de l'envoyer à la prochaine étape de la ligne réseau.

Dans les réseaux de fibres optiques, de très minces filaments de fil de verre transmettent des impulsions lumineuses. Ces impulsions lumineuses se trouvent dans les longueurs d'onde proches de l'infrarouge car cette longueur d'onde présente le taux d'atténuation le plus faible. Au niveau des commutateurs de réseau, ces impulsions lumineuses entrantes sont traduites en un signal binaire électronique. Ce signal de données peut ensuite être transmis à des ordinateurs individuels.

En utilisant un répéteur à fibre optique tous les 45 à 70 km, le signal de données peut être transmis sur de grandes distances. Certaines des plus longues lignes de fibres optiques traversent l'océan Atlantique. Les répéteurs ont besoin d’électricité, de sorte que des câbles électriques conventionnels doivent toujours être mis à la disposition de chaque répéteur.

Les anciens signaux analogiques utilisaient des amplificateurs pour prolonger la distance d’un signal. Les amplificateurs ont toutefois eu l’effet indésirable d’amplifier le bruit électrique ainsi que le signal original. Les répéteurs à fibres optiques, en revanche, suppriment le bruit entré dans un signal. En effet, les signaux numériques peuvent être séparés électroniquement des bruits indésirables. Contrairement aux signaux analogiques, même un signal de fibre faible et déformé peut être nettoyé et envoyé plus loin sur la ligne du réseau.

Lorsqu'un signal optique se propage, il a naturellement tendance à modifier sa forme. Ce phénomène s'appelle la dispersion, un changement de la vitesse de la lumière avec la longueur d'onde de la lumière. Plus simplement, une impulsion de lumière étroite s’élargit à mesure qu’elle se déplace. Un répéteur à fibre optique a la capacité de restaurer la forme naturelle de l'impulsion lumineuse. Après avoir été restauré par le répéteur, le signal est retransmis à la section de fibre optique suivante.

La fibre optique présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de transmission de données. Les fibres de verre ne conduisant pas l'électricité, elles ne sont donc pas affectées par les perturbations électromagnétiques ou les orages. De plus, la quantité d'informations qu'un seul câble de fibre optique peut transporter est supérieure à celle d'un fil de cuivre ou de liaisons sans fil. En théorie, une seule ligne à fibre optique peut transmettre 50 milliards de conversations vocales sur un seul faisceau de lumière, bien que cette limite n'ait pas été atteinte dans la pratique.

Un répéteur à fibres optiques n'a pas la capacité de distinguer les impulsions lumineuses de différentes longueurs d'onde. Cela limite la capacité d'un répéteur à retransmettre des informations optiques denses. Les informations lumineuses de plusieurs longueurs d'onde peuvent être transmises sur de plus longues distances grâce à l'utilisation d'amplificateurs à fibre dopée à l'erbium au lieu de répéteurs. Ces amplificateurs ont la capacité d'augmenter la force des longueurs d'onde individuelles de la lumière.