Plus de données grâce à la lumière

Le trafic de données sur Internet enregistre une croissance rapide. C’est pourquoi de nombreuses communes travaillent à l’élaboration d’un nouveau moyen de transmission composé de fibres optiques transmettant les données par la lumière.

Câble de fibres optiques

Câble de fibres optiques permettant un transfert de données plus rapide. (Image: solarseven/CanStockPhoto)

Toujours plus, toujours plus vite: c’est ainsi que le trafic numérique de données s’est développé au cours des dernières années. Fin 2004, on comptait 17 connexions à large bande pour 100 habitants; aujourd’hui, seulement 10 ans plus tard, on en compte déjà plus de 45, soit presque trois fois plus. Et l’envie de l’utilisateur de disposer d’une puissance encore accrue n’est toujours pas assouvie. En moyenne, un utilisateur Internet augmente son trafic de données d’environ 60 pour cent par an; dans le secteur de la téléphonie mobile, le volume du trafic double tous les 12 mois. Rien d’étonnant donc à ce que les réseaux locaux câblés actuels en cuivre atteignent la limite de leurs capacités.

Câble de fibres optiques

Câble de fibres optiques (câble souterrain). (Image: Cable master/Wikimedia Commons)

Dans tout le pays, on investit donc à grand frais dans l’infrastructure locale. A l’avenir, les données ne seront plus transmises par des câbles de cuivre, mais par des fibres optiques, comme c'est déjà le cas pour des transmissions longues distance. Une différence majeure: dans le réseau en fibre optique, les données ne sont pas transmises électriquement, mais par des impulsions lumineuses (voir encadré plus bas). La lumière permet de transférer des quantités de données par unité de temps beaucoup plus importantes que l’électricité – et cela dans les deux sens. Il est ainsi possible d’avoir des bandes passantes identiques pour le téléchargement en amont et en aval (upload et download). Enfin, il existe encore un autre avantage: la lumière n’est pas influencée par les champs électriques. C’est pourquoi le transfert de donnés par fibre optique est beaucoup moins sensible aux interférences, par exemple liées aux câbles électriques ou à d’autres conduits.

Pour les utilisateurs privés, les débits de données plus élevés sont surtout avantageux dans le sens où ils leur permettent de regarder par exemple des films ou des émissions télévisées sur Internet en haute résolution. Mais les débits de données plus élevés sont également avantageux pour les entreprises. Ils misent de plus en plus sur des processus exigeants dans lesquels de grandes quantités de données sont transférées en temps réel.

Un tiers des ménages raccordés

A l’heure actuelle, un logement ou un magasin est raccordé au réseau de fibres optiques environ toutes les deux minutes. (Image: Swisscom)

En Suisse, à l’heure actuelle, un logement ou un magasin est raccordé au réseau de fibres optiques environ toutes les deux minutes. Au cours de cette année, environ un tiers de tous les ménages pourrait être raccordé. Sur le plan international, notre pays compte parmi les leaders: à l’échelle mondiale, c’est lui qui dépense le plus d’argent par personne pour le développement du réseau de fibre optique. Le développement doit être le plus étendu possible. Les clients doivent pouvoir profiter de débits de données élevés dans les grands centres urbains, mais également dans les zones rurales.

Autre point important du développement: la compétition entre les sociétés de télécommunication. Pour éviter les redondances dans le développement du réseau, des câbles à quatre fibres sont souvent posés alors qu'un seul suffirait. Grâce aux câbles multiples, différentes entreprises peuvent utiliser la même ligne pour permettre aux clients de choisir entre différents fournisseurs.

Transfert rapide de données

Dans un réseau de fibre optique, les données ne sont pas transmises électriquement, mais par la lumière. Les signaux électriques de l’émetteur sont tout d’abord transformés en impulsions lumineuses avec des diodes électroluminescentes (LED) ou des diodes laser. Ces impulsions lumineuses sont ensuite transmises via le câble optique au destinataire où elles peuvent être reconverties en signaux électriques à l’aide de photodétecteurs.

Le conducteur de lumière est une fibre de verre avec un noyau cylindrique et une gaine (manteau) dont le verre présente un indice de réfraction inférieur à celui du noyau. La lumière dans le noyau est «attrapée» par réflexion totale à l'interface cœur-manteau, puis transmise. Cette fibre de verre est recouverte d’une fine couche de matière plastique et entourée d’une gaine qui la protège contre les intempéries. Les câbles optiques se composent de plusieurs conducteurs de lumière, notamment d’une à quatre fibres multimodes ou monomode pour les courtes distances (réseaux locaux). Pour les trajets plus longs, on utilise généralement des conducteurs enterrés avec plusieurs fibres monomode, car ceux-ci permettent des débits de données plus élevés sur longue distance. Dans un câble optique, les signaux optiques peuvent être transmis sur de longues distances sans répéteur. Sans ces câbles optiques, le réseau Internet mondial moderne ne serait pas concevable. Pour les câbles transatlantiques sur de très longues distances, on utilise des amplificateurs à fibre optique tous les 100 km pour amplifier les impulsions lumineuses sans la convertir en signal électrique.

 

Texte: SATW /Felix Würsten
Source: Technoscope 1/15: La lumière; Technoscope est la revue technique de la SATW destinée aux jeunes.

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