Introduction aux fibres optiques.

La capacité à transmettre plus d'informations sur de plus longues distances a chamboulé les secteurs de l'informatique, de l'aérospatial, des communications sans fil et par satellite, …

Tout ce développement n'a été possible que depuis l'utilisation de la fibre optique et comme la technologie demande toujours plus de performance, la fibre optique va continuer de se développer.

Qu'est-ce que la fibre optique ?

La fibre optique est un long câble composé de centaines de brins de verre ultra purs mesurant le diamètre d'un cheveu. Ces brins peuvent transmettent des signaux lumineux sur des centaines voire des milliers de kilomètres et sont protégés par une gaine.

Le cœur de la fibre optique est le noyau dans lequel va se propager la lumière. La gaine optique qui entoure le cœur permet de refléter la lumière et de la guider. La gaine isolante quant à elle, permet de protéger la fibre de l'humidité, de la saleté et d'autres facteurs environnementaux.

Il existe deux types de fibre. La fibre optique monomode a un petit noyau (2-9 micron) et ne supporte qu'un seul mode pour propager la lumière contrairement à la fibre multimode qui elle, a un plus gros noyau (25-200 microns) et supporte plusieurs modes ce qui permet des phénomènes de dispersion plus complexes. La monomode est plutôt utilisée pour des utilisations longue distance alors que la multimodale s'utilise avec des applications à faible vitesse et de courtes distances comme des réseaux LAN par exemple.

La fibre optique contre le cuivre.

Bien que le système de transmission optique soit semblable à celui du cuivre, les fibres optiques tendent à les remplacer. En effet, elles sont beaucoup plus performantes.

La fibre optique est moins chère, les câbles sont plus fins et ont surtout une large capacité transmission. Elles fonctionnent particulièrement bien pour transmettre des données numériques. Par ailleurs, comme elles ne transportent pas d'électricité, le danger est plus faible. Enfin, les fibres optiques sont plus légères que les câbles en cuivre, prennent moins de place, et sont également flexibles.

Historique des fibres optiques.

L'histoire débuta à l'époque Romaine mais ce fut le premier ‘télégraphe optique' inventé dans les années 1790 par le français Claude Chappe, qui servit réellement de point de départ au développement de la fibre optique. Pendant tout le 18ème siècle, Chappe fut relayé par d'autres chercheurs.

La fibre optique au 19ème siècle.

Les physiciens Daniel Collondo et Jacques Badinet découvrirent en 1840 que la lumière pouvait être guidée dans un matériau offrant un haut degré de réflexion. En 1854, John Tyndall, un physicien britannique, démontra que la lumière pouvait se propager à travers un tube d'eau par de multiples réflexions internes.

En 1880, Alexander Graham Bell breveta le « photophone », un système de réseau téléphonique optique qui a largement aidé le développement des fibres optiques. La même année, William Wheeler inventa un système de « tubes de verres » pour transporter la lumière dans du verre. En 1888, les professeurs Viennois Roth et Reuss utilisèrent aussi des « tubes en verres » pour illuminer des cavités du corps humain.

Par la suite, Henry Saint-Rene utilisa les découvertes précédentes pour guider des images dans des télévisions en 1895. Par ailleurs, un brevet fut appliqué à la découverte de l'américain David Smith : il mit au point un bloc d'éclairage dentaire en utilisant une tige en verre incurvée.

La fibre optique avance dans les années 1900.

Hansell inventa un dispositif pour transmettre des images et des fax grâce à des fibres en verres ou en plastique. Ce dispositif fut breveté en 1926. Ensuite, Heinrich lamm fut la première personne à transmettre l'image d'un filament d'ampoule dans un faisceau de fibres de quartz en 1930. Son but était de réussir à observer des parties du corps jusqu'à lors inaccessibles.

En 1955, un étudiant nommé Larry Curtiss fut embauché par Basil Hirschowitz et C. Wilbur Peter pour travailler sur leur projet d'endoscope pour fibre optique. En 1956, Curtiss fabriqua les premiers faisceaux de fibres de verre conduisant la lumière et en 1957, Hirschowitz utilisa l'endoscope sur un patient.

En 1961, Elias Snitzer publia une description théorique de la fibre optique monomode. En 1970, les scientifiques de Corning Glass Works développèrent la première fibre optique monomode pouvant être utilisée dans les réseaux de communication.

En 1973, les laboratoires Bell développèrent le processus de déposition en phase vapeur modifiée qui est toujours utilisé aujourd'hui pour fabriquer les fibres optiques.

Le premier système de communication téléphonique optique fut testé par les anglais en 1975 puis installé peu après aux Etats-Unis.

Vers la fin des années 1970, les compagnies de téléphones repensèrent leurs infrastructures et installèrent de la fibre optique. Au milieu des années 1980, la société Sprint fut entièrement dotée d'un réseau fibre optique.

En 1991, Desurvire et Payne démontrèrent l'amplification optique. Cette découverte permit la création de l'internet haut débit.

Par la suite, les premiers câbles en fibre optique sous marins furent développés et installés. On se rappelle par exemple du TPC-5CN qui a été installé dans l'Océan Pacifique en 1996 ou du FLAG en 1997 qui devint le plus long câble réseau du monde.

Aujourd'hui, les secteurs médicaux, informatiques, militaires, de la télécommunication, de l'industrie… utilisent les systèmes de fibre optique pour une large variété d'applications.

 

Un marché en pleine expansion.

En 1999, il a été estimé que 14,6 billions de dollars furent dépensés dans du matériel pour fibre optique. Cette croissance fulgurante du marché fut considérablement aidée par le développement d'Internet.

Aujourd'hui, de plus en plus de sociétés en tout genre, d'usines, d'hôpitaux, d'institutions utilisent la fibre optique pour leurs installations.

Le ralentissement de la croissance des équipements optiques.

La fibre optique a été utilisée dans de nombreuses applications au cours des 10 dernières années, passant par une phase exceptionnelle de croissance dans les années 1990. Mais avec le recul, les sociétés décidant d'installer de la fibre se sont faites moins nombreuses.

Les facteurs liés à ce ralentissement ont été le coût d'installation initial, celui de la maintenance ainsi le temps à consacrer pour changer les équipements optiques. Un autre facteur a été le manque de production et de standardisation dans l'industrie des fibres optiques. Aussi, la perte optique due au recourbement des câbles pouvant être mal appréhendée, a été un des facteurs liés au ralentissement de l'achat des fibres optiques.

Cependant, ces désavantages ont rapidement été traités. En effet, les fabricants de fibre, de connecteurs, d'instruments de test et de produits d'entretiens ont par exemple, standardisé leur production. Et en ce qui concerne les prix des équipements optiques, la concurrence grandissante dans ce secteur fera surement baisser les prix petit à petit.

Les solutions concernant la perte de signal optique prévues pour le futur.

Le problème de perte optique se réduit au fur et à mesure que la technologie de la fibre optique s'améliore. Corning INC, un des fournisseurs important de fibres, a récemment annoncé une nouvelle conception qui permettra de plier les fibres sans perdre de signal optique. Cette nouvelle technologie est appelée la Nanostructure (TM) et incitera surement de nombreux nouveaux consommateurs. Cette technologie sera compatible avec les normes de l'industrie et pourra être installée avec les mêmes procédures que les autres réseaux de fibres optiques.

Grâce aux nouvelles technologies telles que les Nanostructures, les fibres optiques pourront être employées pour fournir partout, de nouveaux services. Les utilisateurs pourront apprécier une connexion plus rapide, un contenu de meilleure qualité et des dispositifs encore plus interactifs qu'auparavant.

Les Vidéos Online et la fibre optique.

Une des tendances populaires aujourd'hui sont les vidéos en ligne. Les fibres optiques seront de plus en plus utilisées dans ce domaine pour obtenir des images de meilleure qualité ainsi qu'un meilleur débit.

On se rend compte avec Internet que les fibres optiques deviennent incontournables pour répondre à la demande croissante de débit.

Les modems fonctionnent très bien mais ne sont pas aussi performants que pourraient l'être les fibres optiques : elles pourraient booster le potentiel d'Internet.

 

La fabrication des fibres optiques.

L'impact des fibres optiques dans notre système de communication est stupéfiant. Beaucoup se sont demandés comment ces fibres optiques sont faites : plusieurs étapes sont impliquées dans la conception telles que la fabrication de la préforme en silice ainsi que l'étirage de la fibre.

Le verre optique.

Le verre optique, qui remplace le cuivre des câbles, est un verre en silice ultra-pur qui peut être étiré en très fines fibres pour permettre la transmission d'informations sur de longues distances. Ces fibres sont composées d'un noyau intérieur (appelé cœur) contenant un indice de réfraction élevé qui permet de transmettre la lumière. Les fibres optiques sont conçues grâce à une préforme cylindrique en barreau de silice.

La préforme en silice.

Une préforme est un cylindre en verre qui peut mesurer un mètre de longueur et quelques centimètres de largeur. Elle servira à fabriquer le cœur de la fibre ainsi que la gaine optique.

Le processus de déposition en phase vapeur modifié, utilisé pour produire des matériaux de très haute performance, est aussi utilisé pour réaliser la préforme. Ce processus automatisé permet un rendement de production élevé et est bien adapté à la fabrication de câbles longue distance. Pour augmenter l'indice de réfraction de la préforme, on insère des produits chimiques dopants puis on restreint la préforme en la chauffant pour refermer le barreau de silice.

Une fois la préforme fabriquée, elle passe au contrôle qualité et est placé dans un four pour passer à la phase d'étirage de la fibre.

L'étirage de la fibre à partir de la préforme.

La tour d'étirage dans laquelle va être placée la silice fonctionne à des températures entre 1900 et 2200°C. La machine va tirer la préforme pour obtenir des fibres de verres très fines qui seront enroulées sur une bobine. Pendant l'étirage, le verre sera soumit à un test de diamètre. Ensuite, les fibres seront enrobées par d'un revêtement de protection, se verront attribuer un numéro d'identification unique et seront regroupées pour pouvoir finalement être empaquetées dans des gaines isolantes.

Une fois la fabrication terminée, il faudra tester leur débit, la résistance à la traction, la température de fonctionnement, l'indice de réfraction, la géométrie de fibre, l'atténuation, la dispersion chromatique et autres indicateurs de fonctionnement. Par ailleurs, la fibre va aussi être testée pour connaître sa capacité de conductivité si elle est utilisée dans des applications sous-marines.

 

Différents types de câbles en fibre optique.

Il existe deux types de câbles en fibre optiques pouvant être utilisés dans des réseaux. Les câbles en structure libre (Loose Tube) sont utilisés dans des utilisations en extérieur, des conduits, des usines alors que les câbles en structure serrée (Tight Buffered) sont conçus pour des applications d'intérieur. Avant de sélectionner le câble dont vous avez besoin, il faut donc pouvoir déterminer s'il sera utilisé en intérieur ou en extérieur.

Selon les applications, les câbles devront pouvoir résister aux produits chimiques, à l'humidité, aux températures extrêmes et à bien d'autres facteurs. De même, la résistance à la traction, la flexibilité, le rayon de courbure ou encore la résistance à l'impact seront des caractéristiques à connaître et à mesurer.

Les câbles en structure libre.

Ce type de câble est composé de nombreuses fibres regroupées autour d'un porteur axial. Elles sont entourées d'un tube en plastique lui-même assortit d'une gaine isolante. Ces câbles sont conçus pour être utilisés en extérieur depuis que les fibres sont entourées d'une poudre absorbante ou d'un gel Thixotropique qui résistent à des taux d'humidité élevés. La transmission dans ces câbles est de bonne qualité.

Ils peuvent être ficelés, directement mis sous terre et également être employés dans des conduits. Ils supportent des températures extérieures difficiles et ont un grand rayon de courbure. Cependant, les fibres doivent être manipulées avec soin et être bien protégées puisqu'elles sont plutôt fines.

Les câbles en structure libre sont utiles dans la construction diélectrique, la construction blindée et la construction de canalisations.

Les câbles en structure serrée.

En général, ce type de câble est conçu pour des utilisations en intérieur. Les fibres sont entourées d'une gaine amortissante ainsi que d'une gaine isolante en thermoplastique pour les protéger pendant les manipulations.

Les câbles en structure serrée sont assez flexibles mais résistent peu à l'écrasement, aux impacts et aux changements de température. Ils sont cependant bien adaptés pour connecter des réseaux d'usines aux équipements ou pour relier entre eux des dispositifs dans des réseaux.

Les câbles Simplex.

Ils sont composés d'une seule fibre entourée d'une gaine isolante. Pour terminer des câbles en structure libre directement dans des récepteurs ou dans d'autres composants actifs et passifs, des câbles simplex en structure serrée peuvent être utiliser comme patch cords, pigtails ou jumper par exemple.

Les câbles Duplex.

Les câbles duplex possèdent habituellement deux fibres en structure serrée dans une gaine commune. Ils sont souvent utilisés dans les applications du bâtiment, des canalisations pour leur flexibilité ainsi que pour la double transmission ou la transmission altérée possible grâce aux deux fibres.

Ces câbles sont appréciés pour leurs caractéristiques innovantes et sont actuellement les plus utilisés dans les réseaux industriels, administratifs, médicaux et bien d'autres.

Avant d'installer votre réseau de fibres optiques une des étapes essentielle est de s'assurer que les fibres optiques transmettent correctement les données. Pour cela, il faut tester vos fibres et vos connecteurs pour s'assurer de leur continuité. Ce tutoriel vous proposera quelques conseils pour réussir cette manoeuvre en quelques étapes.

PREPARATION Expérience : Moyen Temps requis: Tester des câbles ne prend que quelques minutes Etapes: 3 Matériel :Connecteurs de fibre optique, des câbles fibre optique, un traceur visuel de défaut ou localisateur de défauts optiques ou testeur de continuité et un microscope pour fibres optiques. Budget estimé : Entre 300 € et 4000 € tout dépend de ce que vous achetez, de la qualité et si vous vous procurez des produits en kit ou non.

 

Etape 1
Attachez le connecteur du câble que vous souhaitez tester à votre localisateur de défaut visuel.
Etape 2
Envoyez un signal lumineux dans le câble. En même temps, observez l'autre extrémité du câble. Si vous pouvez voir cette lumière correctement cela signifie que votre câble a une bonne continuité.
Etape 3
Utilisez votre microscope pour fibres optiques pour inspecter le connecteur et être sûr qu'il n'est pas abîmé, qu'il n'a pas de fissures et qu'il transmet toujours des informations et des données de bonne qualité.

Ca y est c'est fait ! J'ai enfin remonté mes manches, rampé sous mon bureau et installé ce nouveau Cable-Safe™. Une heure plus tôt, tous mes câbles d'ordinateur, ma multiprise et le fil de mon téléphone s'étendaient encore sur mon plancher prêt à s'enrouler autour du prochain pied inconscient qui viendrait les déranger. Mais ça, c'est de l'histoire ancienne. Désormais sous mon bureau, il n'y a plus rien. Appart cette agréable impression de propreté, d'ordre et de professionnalisme qui se détache de mon nouvel espace de travail. Mes pieds sont de nouveaux libres d'aller où ils veulent ! Le Cable-Safe™ est un produit complexe mais très bien pensé, cependant cela ne change rien au fait que ceux d'entre nous qui doivent l'installer ne sont que des humains… Mais je vous recommande fortement de lui laisser une chance. Avant ça, lisez et apprenez de mes bévues si vous voulez au final, avoir un aussi beau Cable-Safe™ que le mien (moins les frustrations). Basés sur mon expérience, voici les 5 points (pas si évidents) dont il faudra se rappeler quand vous installerez votre Cable-Safe™.

• Découverte des pièces: Le moyen le plus simple (et sage) pour commencer votre montage est de complètement déballer votre Cable-Safe™ et regarder tous les composants de la boite. Le Kit Cable-Safe Professionnel est livré avec tout ce que vous pourriez peut être utiliser pour monter le produit, certaines pièces sont donc optionnelles. C'est pourquoi il est important de savoir exactement quelles pièces vous seront utiles avant d'essayer de les emboiter ensemble.

• Lire les instructions : La clef d'une installation rapide et agréable peut se résumer en quelques mots : lisez les instructions ! Monter un Cable-Safe™ est très simple mais vous aurez besoin de lire la notice avant d'avoir commencé à assembler les pièces. Croyez-moi…Vous comprendrez mieux ce que vous êtes entrain de faire par la suite.

• Repérez tout de suite votre multiprise : Je m'explique. La mission principale du Cable-Safe™ est de ranger vos câbles et votre multiprise. Cela dit, il est important de savoir que ce produit est destiné aux multiprises fines et non larges. Et si je vous le signale, c'est que je me suis fait avoir.

• Etiquetez vos câbles : Je dois admettre que flemmarde comme je suis, j'aurai habituellement sauté cette étape. Cependant, c'est en admirant ma flagrante progression, que je me suis laissé tenter par l'étiquetage de mes câbles (autant s'appliquer, non ?). Et autant dire que je me suis prise au jeu puisque j'ai rebaptisé tous mes câbles et même ma multiprise. Enfin, l'essentiel est que je ne perdrai plus 10 minutes à chercher LE bon câble et finalement, ça ne m'a pas pris longtemps.

• Mettez un pantalon : Non, ce n'est pas une plaisanterie et comme je vous disais plus haut, apprenez de mes échecs. Sachez juste que ce n'est pas la faute du Cable-Safe™ mais si j'avais mis un pantalon plutôt qu'un short, j'aurai été plus à l'aise.

Bon nombre d'entre nous utilisent les bandes adhésives transparentes pour réparer des feuilles déchirées ou envelopper des cadeaux. Saviez-vous qu'il existe de très nombreuses sortes de bandes adhésives ? Vous pouvez vous en servir pour isoler et codifier des câbles par exemple. Vous trouverez ci-dessous une sélection des 10 bandes adhésives les plus pratiques et innovantes que nous proposons sur notre site Internet.

 

Les bandes adhésives électriques :
Partenaires de tous les électriciens du monde entier, bandes adhésives électriques fabriquées en PVC sont dotées d'un adhésif en caoutchouc. Elles sont généralement utilisées pour ses propriétés isolantes sur les câbles ainsi que pour l'épissure électrique. Ces gaines sont fabriquées en vert, rouge, jaune, bleu, blanc et noir pour pouvoir être utilisées dans la codification de câbles réseaux par exemple.

 

Les bandes adhésives double face :
Lorsque vous avez besoin de fixer un objet au sol comme un protecteur de câble par exemple, bande adhésive double face est très efficace. Vous pouvez aussi vous en servir pour accrocher ou fixer des objets légers aux murs. Cette bande double face se décolle facilement sans laisser de traces et s'utilise sur des surfaces lisses (à ne pas utiliser sur de la moquette).

 

Les bandes adhésives Duck® :
La raison pour laquelle nous utilisons les bandes adhésives Duck®, est sa solidité. En effet, elles sont conçues avec une bande de tissu en coton recouverte de polyéthylène puis enduite d'un adhésif de haute qualité. Une fois appliquée, la bande Duck® forme un joint imperméable à l'eau, elle est donc très efficace pour réparer tout ce qui touche au chauffage, à la ventilation et à la climatisation.

 

La bande thermo-rétractable rayée par adhésif :
Si vous avez besoin de réparer un câble abimé que vous ne pouvez pas débrancher, nous vous conseillons l'utilisation de la la bande thermo-rétractable adhésive. Fabriquée en polyoléfine, la bande adhésive s'enroule autour de la section de câble abimé contrairement aux gaines thermo rétractables qui elles, se glissent autour du câble. De plus, celle-ci comporte un adhésif sec qui forme, après avoir été chauffé, une protection anticorrosion et imperméable à l'eau.

 

La bande Permacel® P-665 Gaffer :
Cette bande Gaffer est typiquement utilisée dans les studios de cinémas ainsi que dans l'industrie. Elle maintient les câbles et est aussi appréciée pour faire des marques au sol sans refléter de lumière une fois installée. Elle a un adhésif sans résidu très solide qui vous permet de la décoller sans laisser de traces.

 

La Bande Loctite® Power Grab® :
Cette bande adhésive double face en acrylique mesure environ 1m50. Elle est imperméable et résiste aux UV. La grande différence se fait au niveau du poids qu'elle peut supporter : elle peut soutenir jusqu'à 45,35kg d'à peu près tout ce que vous pouvez imaginer ! Utilisez-la pour faire tenir des numéros de rue, des portes manteaux, cadres et autres. A cableorganizer, nous avons même réussit à faire tenir grâce à cette bande incroyablement collante… une boite à outils remplie !

 

La bande adhésive retardateur de flamme (Bande Auto-adhésive E-Z) :
Quand un mur retardateur de flamme est construit, une des étapes consiste à installer un isolant entre les cloisons sèches. Pour cela il faut l'appliquer, attendre qu'il sèche puis nettoyer. La bande auto adhésive EZ utilisée pour les nouveaux murs mis à l'épreuve du feu est un produit extrêmement simple et efficace. Appliquez sans préparation préalable la bande sur les joints et les angles secs puis lissez-la à l'aide du couteau (livré avec la bande). Cette bande supporte jusqu'à deux heures de flammes et réduit jusqu'à 60% de temps d'installation.

 

La Bande Thermo-Shield :
Conçue pour les environnements à haute température, cette bande adhésive en fibre de verre-aluminium s'utilise dans le secteur de l'automobile et de l'industrie. Idéale pour envelopper des composants sensibles à la chaleur tels que les câbles ou les tuyaux en caoutchouc et en plastique, elle empêche qu'ils ne s'abiment au contact de la chaleur. Elle est aussi utilisée pour isoler et attacher des câbles susceptibles de se déconnecter. Enfin, grâce à sa surface argentée brillante, elle offre une fois posée, un résultat professionnel.

 

La bande TURBO® en silicone :
La bande turbo en silicone est autocollante, à la différence des autres bandes composées d'adhésifs en tissu, vinyle ou plastique. Elle n'est enduite ni de colle, ni d'adhésif. Cette bande Turbo® est utilisée pour créer des joints étanches et isoler des câbles, des tuyaux et des composants électriques. Ne l'utilisez pas pour coller des objets aux murs par exemple, vous n'arriveriez plus à les enlever. Au bout de quelques minutes, la bande en silicone est optimale mais après 24h, la bande est complètement impénétrable, ne peut plus s'enlever ni même être coupée. Enfin, elle protège contre des chocs électriques de plus de 400volts ainsi que contre les vibrations et peut être utilisée dans des températures extrêmes de -60 ° C à 260 ° C sans s'abimer.

 

Les Bandes de câbles Path™ :
Cette Bande Path™ est surtout utilisée pour maintenir des câbles dans des salles et dans des entrepôts ainsi que pour le marquage au sol. Contrairement aux autres bandes, elle n'est collante que le long des bords externes. Elle est donc plus efficace pour positionner des câbles au sol car elle ne laisse pas de résidus. Pour cela, placez simplement votre câble au centre de la bande, là où il n'y a pas d'adhésif.