Comment fonctionne l'adaComment fonctionnent les commutateurs de mode ??
Afin d'expliquer clairement le fonctionnement des adaptateurs de mode, sans avoir recours à la physique et à ses équations, nous allons nous permettre quelques libertés dans la description des différents phénomènes qui se produisent à l'intérieur d'une fibre optique.
Le principal problème que nous rencontrons lors de la transmission de signaux à grande vitesse, ou en d'autres termes de signaux exigeant une grande largeur de bande, sur une fibre optique MM est la dispersion modale, car ses effets peuvent être observés même sur des tronçons de fibre très courts.
- Dispersionmodale :
Normalement, la métaphore suivante est utilisée pour décrire le phénomène de dispersion modale : imaginons que nous éclairons le cœur d'une fibre MM, nous pouvons observer qu'en fonction de l'angle d'incidence, les différents rayons lumineux qui entrent dans la fibre parcourent des chemins différents, ajoutant des distances différentes pour chacun d'entre eux, ajoutant un temps différent à l'intérieur de la fibre, ce qui fait que le signal arrive à l'extrémité opposée décomposé et déformé en raison des différences de temps que le signal a passé à l'intérieur de la fibre.
Le problème de cette simplification est qu'elle est fausse et n'illustre pas ce qui se passe réellement dans les fibres MM que nous utilisons, car elle ignore complètement la nature ondulatoire de la lumière. Cette affirmation serait plus ou moins vraie pour les fibres dont l'âme est beaucoup plus épaisse, pour les fibres hautement multimodales, par exemple dans les fibres POF.
Bien que cette explication soit très utile et graphique, elle est loin de correspondre à ce qui se passe réellement lors de la propagation de la lumière à l'intérieur d'une fibre MM. Pour comprendre l'origine du problème de la dispersion modale, lorsque nous éclairons le cœur d'une fibre avec un laser, nous excitons un ensemble de modes de propagation distincts à l'intérieur de la fibre. Un mode est une façon dont l'énergie lumineuse peut se propager à l'intérieur d'une fibre. Ces modes sont discrets et peuvent être calculés en tenant compte des caractéristiques géométriques de la fibre et de la longueur d'onde de la lumière qui y pénètre.
Lorsque la lumière est confinée à l'intérieur d'une fibre MM, elle ne peut se propager dans la fibre qu'en utilisant ces modes distincts. En d'autres termes, à tout moment, il n'y a qu'une seule combinaison de ces modes à l'intérieur d'une fibre MM.
Le problème de la dispersion modale vient du fait que chaque mode se propage à l'intérieur de la fibre à une vitesse différente, déformant le signal le long de la fibre, générant des problèmes d'ISI (interférence inter-symbolique), etc...
*Ces diagrammes montrent une section transversale du cœur et les régions à travers lesquelles plus ou moins d'énergie se propage à l'intérieur de la fibre, en fonction du mode.
-AdaptateursSM à MM
Il s'agit d'une solution très simple et peu coûteuse qui améliore considérablement les performances de ce type de signaux optiques transmis sur des fibres MM.
Comme vous pouvez le voir sur le schéma, nous plaçons simplement le cœur de la fibre SM sur le bord du cœur de la fibre MM, au lieu de centrer les deux cœurs axialement. Qu'obtenons-nous ainsi ? En n'éclairant que cette petite région du cœur de la fibre MM, nous excitons avec plus d'énergie un ensemble de modes ayant une vitesse de groupe similaire, ce qui réduit les problèmes liés aux vitesses de groupe disparates des différents modes de la fibre MM.
