Pourquoi l'information voyage-t-elle "plus rapidement" sur le câble à fibre optique que sur le fil de cuivre ?

La fibre optique est la technologie de choix pour de nombreux Etats, qui promettent de fournir des vitesses d'au moins 100 Mbps.

Lorsque nous parlons de « vitesse », nous parlons en fait de débit (ou de capacité) – la quantité de données que vous pouvez transférer par unité de temps, explique le professeur agrégé Robert Malaney de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, « School of Electrical Engineering and Telecommunications » .

La fibre optique est clairement une technologie qui peut transmettre plus de données sur un long trajet que le fil de cuivre. Par exemple, un réseau local utilisant des lignes de cuivre modernes peut acheminer 3 000 appels téléphoniques à la fois, tandis qu'un système similaire utilisant des fibres optiques peut en acheminer plus de 31 000.

Alors, qu'est-ce qui lui donne l'avantage technique sur les fils de cuivre ?

Cela s’explique par le fait que les fils de cuivre transmettent des courants électriques alors que la fibre optique envoie des pulsions lumineuses produites par une diode électroluminescente ou un long laser des fibres optiques.

"Dans les deux cas, vous détectez des changements d'énergie, et c'est ainsi que vous encodez les données (…) avec les fils de cuivre, on peut voir des changements dans le champ électromagnétique, l'intensité de ce champ et peut-être la phase de l'onde envoyée sur un fil (…) alors qu’avec la fibre optique, un émetteur convertit les informations électroniques en impulsions lumineuses - une impulsion équivaut à un, alors qu'aucune impulsion n'est nulle. Lorsque le signal atteint l'autre extrémité, un récepteur optique reconvertit le signal lumineux en informations électroniques", explique Malaney.

Le débit des données est déterminé par la plage de fréquences qu'un câble transportera - plus la plage de fréquences est élevée, plus la bande passante est grande et plus il est possible de transmettre de données par unité de temps.

C'est donc la principale différence : les câbles à fibre optique ont des bandes passantes beaucoup plus élevées que les câbles en cuivre. "La fibre optique peut transporter des plages de fréquences très élevées (…) notez que la lumière est un signal à très haute fréquence - tandis que le fil de cuivre atténue ou perd la force du signal à des fréquences plus élevées", explique Malaney.

De plus, la technologie de la fibre optique est beaucoup moins sensible au bruit et aux interférences électromagnétiques que l'électricité le long d'un fil de cuivre.

"Vous pouvez envoyer le signal sur plus de 200 kilomètres sans réelle perte de qualité alors qu'un signal de câble en cuivre subit beaucoup de dégradation sur cette distance", explique Malaney.

Ça va où ensuite ?

Tout comme la technologie du fil de cuivre s'est améliorée de la ligne télégraphique aux câbles coaxiaux et aux connexions Internet ADSL-2 d'aujourd'hui, la fibre optique s'améliorera également à l'avenir.

« Un verre de meilleure qualité permettra aux signaux de parcourir de plus grandes distances avant de devoir être régénérés. (…) Vous pouvez également augmenter la capacité, car en plus de la bande passante élevée des impulsions lumineuses, vous pouvez également modifier la couleur. Vous pouvez donc avoir une lumière rouge et une lumière bleue allumées en même temps. (…) C’est ce qu'on appelle le multiplexage en longueur d'onde, et il vous permet de mettre plusieurs canaux sur un seul brin de fibre", explique Malaney.

« La fibre optique vous permet d'explorer de nouvelles applications dans des domaines tels que les examens médicaux, les services gouvernementaux, l'amélioration de la productivité, le télétravail, les conférences en trois dimensions et le travail à domicile. (…) La technologie actuelle envisage déjà des vitesses de téraoctet et les choses ne feront que s'accélérer à l'avenir. (…) Si 90% des foyers sont connectés au NBN, cela entraînera un changement de paradigme avec de nouvelles idées et innovations, des choses auxquelles nous n'avons même pas encore pensé. », nous informe Malaney.