Ch10 – Ondes EM | 1ère ICCER | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 30 mai 2026
Pourquoi la fibre est-elle plus rapide que le cuivre (ADSL) ?
Dans la fibre, l'information voyage sous forme de lumière infrarouge (très haute fréquence, ≈ 10¹⁴ Hz). Plus la fréquence porteuse est élevée, plus on peut moduler vite et transporter de bits/seconde. Le cuivre ADSL est limité à quelques MHz (1 000 000× moins). Conséquence : débit fibre = Gbit/s vs ADSL = Mbit/s.
Tom, technicien déploiement fibre chez Orange à Quimper, doit installer une fibre dans un nouveau quartier. Il doit comprendre les performances et expliquer aux clients pourquoi la fibre vaut le coup.
| Techno | Débit max | Distance max | Latence Paris-NY |
|---|---|---|---|
| Modem 56k | 56 kbit/s | 500 m | très haute |
| ADSL | 20 Mbit/s | 5 km | 30 ms |
| 4G | 100 Mbit/s | 10 km | 50 ms |
| 5G | 1 Gbit/s | 2 km | 10 ms |
| Fibre FTTH | 10 Gbit/s | 100 km | 50 ms (limite c) |
Calculer la longueur d'onde 1550 nm en mètres et la fréquence correspondante.
λ = 1550 × 10⁻⁹ m = 1,55 × 10⁻⁶ m = 1,55 µm.
f = c/λ = 3 × 10⁸ / (1,55 × 10⁻⁶) ≈ 1,94 × 10¹⁴ Hz ≈ 194 THz.
Domaine infrarouge proche, invisible à l'œil mais idéal pour transmission optique.
Temps pour transmettre 1 page web (16 Mbit) par ADSL 20 Mbit/s vs fibre 1 Gbit/s.
ADSL : t = 16 / 20 = 0,8 s.
Fibre : t = 16 / 1000 = 0,016 s = 16 ms.
50× plus rapide. Différence perceptible pour des sites lourds (vidéo, streaming).
Pour télécharger un film 4K de 15 Go (= 120 Gbit), comparer ADSL et fibre 1 Gbit/s.
ADSL : 120 000 / 20 = 6 000 s = 1 h 40.
Fibre 1 Gbit/s : 120 / 1 = 120 s = 2 min.
50× plus rapide. Idem 4K streaming : ADSL ne suit pas, fibre oui sans buffer.
Temps de propagation d'un signal de Paris à New York (6 000 km) dans une fibre.
v_fibre = c/n = 2,04 × 10⁸ m/s.
t = d/v = 6 × 10⁶ / 2,04 × 10⁸ ≈ 0,029 s = 29 ms.
C'est le minimum incompressible (lois physiques). En réalité, latence mesurée 50-80 ms (équipements routeurs).
Sur un câble de 1 000 km, atténuation 0,2 dB/km : combien de dB perdus, et fraction de signal restante ?
Pertes : 0,2 × 1 000 = 200 dB. ÉNORME ! Impossible à compenser directement.
Solution : amplificateurs optiques tous les 80-100 km (EDFA, érbium). Régénèrent le signal sans le démoduler. Câbles transatlantiques modernes : 100+ amplis en série.
Une fibre transporte 80 canaux WDM à 100 Gbit/s chacun. Débit total ?
D_total = 80 × 100 = 8 Tbit/s sur 1 fibre.
Un câble transatlantique contient ≈ 8-16 fibres → ~ 100 Tbit/s. C'est ainsi qu'on supporte 1 milliard d'internautes simultanément.
Tom doit éclairer un site abonnés (3 immeubles, 80 logements). Une fibre Gigabit/s suffit-elle, en supposant qu'un foyer consomme en pointe ≈ 50 Mbit/s ?
Conso simultanée max : 80 × 50 = 4 000 Mbit/s = 4 Gbit/s.
1 Gbit/s < 4 Gbit/s → insuffisant en pointe. Mais en réalité tous les utilisateurs ne sont pas en streaming HD au même instant : taux de simultanéité ≈ 5-10 %.
Donc 5-10 % × 4 Gbit = 200-400 Mbit/s en pointe réelle → 1 Gbit/s OK. Tom dimensionne avec ce coefficient.
Avantages de la fibre — argumentaire de Tom (4 lignes).
Pourquoi la fibre ? (Tom, Orange Quimper)
• 50× plus rapide qu'ADSL. Film 4K : 2 min vs 1 h 40.
• Symétrique : montée et descente même débit (utile télétravail, télémédecine).
• Pas d'affaiblissement avec la distance (max 100 km vs 5 km ADSL).
• Sans interférences électromagnétiques (orage, voisins, transformateurs).
La silice du verre a un minimum d'absorption à 1550 nm (≈ 0,2 dB/km). À 850 nm : 2 dB/km, à 1310 nm : 0,5 dB/km. Choix optimal pour les très longues distances.
De plus, on dispose d'amplificateurs optiques performants à 1550 nm (EDFA, dopés erbium) qui régénèrent le signal sans le démoduler. Combinaison gagnante depuis les années 90.
Anecdote : la 1ʳᵉ liaison transatlantique fibre (TAT-8, 1988) ne supportait que 280 Mbit/s. Le câble Marea (2017) : 200 Tbit/s. Multiplication par 700 000 en 30 ans.
📚 §V (Ondes EM et transmission d'informations) de la leçon Ch10.