Qu'est-ce que la technologie de la fibre optique?
La technologie des fibres optiques fait référence aux fibres minces qui transmettent la lumière par réfraction interne. Le domaine de la fibre optique étudie les applications pratiques de cette technologie. Bien qu'inventées pour la première fois dans les années 1840, les applications du 21e siècle incluent les télécommunications et le transfert de données à haute vitesse sur Internet. Bien que la silice reste le matériau le plus économique lors de la fabrication de la technologie à fibres optiques, les nouveaux matériaux offrent certains avantages. Outre le transport d'informations, la technologie a d'autres applications pratiques, notamment la transmission d'électricité.
Une seule fibre optique constitue la base de toute technologie de fibre optique. Chaque fibre comporte de multiples couches, le noyau interne étant le plus pertinent pour l'objectif de la fibre. La lumière se reflète dans le noyau du début à la fin, cette réflexion interne garantissant qu'aucune lumière n'est perdue. Ce principe est démontré par le fait que seules les extrémités des fibres optiques brillent. Le diamètre du noyau régule l'efficacité de la transmission de la lumière; un diamètre plus grand ou plus petit modifie l'angle de réfraction de la lumière, accélérant ou ralentissant ainsi la vitesse de transmission.
Les scientifiques français des années 1840 ont d'abord démontré les bases de la technologie des fibres optiques. Au début des années 50, un scientifique américain a inventé la première fibre optique moderne. Diverses contributions de scientifiques du monde entier ont prouvé les applications modernes de la fibre optique: un moyen de transmission des télécommunications. La technologie de la fibre optique était un candidat idéal car la vitesse et la vitesse de transmission des données étaient nettement plus élevées que celles des anciens fils métalliques.
Avec l'avènement du World Wide Web au début des années 90, la technologie de la fibre optique a de nouveau été adoptée comme le moyen le plus efficace de gérer la croissance presque exponentielle d'Internet. Parallèlement aux satellites de télécommunication, les câbles à fibres optiques terrestres et sous-marins constituent l’épine dorsale du réseau de transmission de l’Internet. L'augmentation du trafic de données due aux réseaux peer-to-peer et aux sites Web de partage de vidéos nécessitera une expansion supplémentaire de ce réseau à fibres optiques.
Un certain nombre de matériaux constituent la base de la technologie des fibres optiques. L'ingrédient le plus courant d'une fibre optique est la silice. Bien que la silice soit un excellent moyen de transmission de la lumière, les recherches récentes sur l’enduction de dioxyde d’aluminium dans les fibres de silice ont permis d’accroître l’efficacité de la transmission. Le fluorure et le verre au phosphate sont d'autres matériaux populaires, chacun présentant des avantages distincts par rapport à la silice. Depuis 2011, le coût relativement élevé de ces matériaux en fait un choix moins populaire pour les fabricants.
Outre le transfert de données, la technologie à fibres optiques permet de transmettre de l'électricité. Bien que moins efficace que le fil de cuivre, certaines applications nécessitent qu'un câble d'alimentation ne contienne aucun métal. Par exemple, les champs magnétiques produits par les appareils IRM interféreraient avec le fil de cuivre, rendant l’appareil inutilisable. Les câbles électriques à fibres optiques éliminent ce problème.