Fibre News : toute la fibre optique & les offres FTTH

La série de billets décrivant en profondeur les facteurs de diminution de la bande passante continue avec une explication des théories échafaudées par Sir Rayleigh dès la fin du XIXème siècle. Voici de quoi expliquer pour quelle raison ce physicien est encore étudié lors de la conception des fibres optiques !

Tout d’abord, il est redoutable de commencer à s’aventurer dans un livre de cours à la rencontre de l’univers de Rayleigh… Ses illustres successeurs s’appellent Mie et Lorenz et terrorisent les élèves des classes préparatoires depuis le début du XXème siècle. Sous les doux noms de série « d’harmoniques sphériques », l’on retrouve un ensemble plutôt imbuvable comprenant des polynômes de Legendre, des fonctions de Bessel et autres cosinus. N’ayant pas vocation à expliquer les mathématiques dans ce blog, nous ne nous attarderons pas plus avant sur les manières de trouver « les solutions », en fonction de la taille des molécules et des longueurs d’onde.

Au-delà des inquiétantes figures physiques et mathématiques, toutes ces équations s’inscrivent définitivement et… poétiquement dans notre réel. Pour être plus précis, nous en apercevons les effets chaque fois que nous voyons un ciel bleu. Les molécules de l’air, à la hauteur où nous voyons ce ciel, diffusent essentiellement les longueurs d’onde bleues.

Soit dit en passant, c’est pour celà que les scientifiques s’inquiètent de la disparition de la « couche d’ozone », cette pellicule dans l’atmosphère qui empêche les longueurs d’onde bleues, violettes et ultra-violettes d’arriver jusqu’à terre, ou du moins les diffuse un peu, amoindrissant leur puissance. Les ultra-violets étant néfastes pour l’ADN et les protéines en général, la couche d’ozone effectue son rôle de protecteur… et nous offre la couleur bleue du ciel, au lieu d’un ciel noir constellé d’étoiles !

Quel rapport avec la fibre optique ? Il s’avère qu’une partie de la lumière passant d’un bout à l’autre d’une fibre « ricoche » sur des molécules. Il peut s’agir d’impuretés, ou même tout simplement de molécules de silice, mais il s’avère que chaque rencontre d’un photon avec une molécule provoque une diffusion, même légère : la lumière du laser perd de son énergie. Le même phénomène qui nous évite des coups de soleil immédiats à l’air libre est une catastrophe dans les fibres optiques… et probablement le plus important des facteurs nous empêchant une transmission « illimitée » de la lumière.

Au vu de leur importance, les théories de Rayleigh méritent bien d’être diffusées encore longtemps…

La diffusion Rayleigh sur Wikipedia

Pourquoi le ciel est-il bleu ?

L’enjeu des problèmes de couche d’ozone pour l’homme