Une fibre optique a un noyau et une gaine. Le diamètre de coeur d’une fibre monomode est d’environ 9 micromètres. Mais plus que le noyau géométrique, le diamètre du mode de champ (MFD) est important pour la transmission par une fibre optique. Le diamètre du mode de champ est le diamètre de la zone de déplacement de la lumière à l’intérieur de la fibre. Il comprend le noyau mais aussi une partie du revêtement.

Le noyau et la gaine ont des indices de réfraction différents. Cela signifie que la lumière se déplace à différentes vitesses au niveau du noyau et de la gaine. Cette différence est très faible, mais il est très important que la fibre optique transporte la lumière sur toute sa longueur. En raison de cette différence d’indice de réfraction entre le noyau et la gaine, les à-coups de lumière à la frontière du noyau reviendront et frapperont à la frontière opposée et refléteront à nouveau. Ce processus de réflexion totale est appelé réflexion interne totale. La réflexion interne totale ou RIT est le principe de base sur lequel fonctionne une fibre optique.

Le noyau a un indice de réfraction légèrement supérieur à celui de la gaine. Les théories de la lumière dissent que, quand la lumière voyage d’un milieu d’indice de réfraction plus élevé à un milieu d’indice de réfraction moins élevé, la lumière est réfléchie. Cette réflexion interne totale est représentée dans le diagramme ci-dessous.

Si n1 est l’indice de réfraction du noyau et n2 est l’indice de réfraction de la gaine, alors n1> n2 est la condition de la réflexion interne totale.

Quelques références à la vitesse de la lumière ici seront utiles à retenir. La vitesse de la lumière dans le vide est de 300 000 km par seconde. Si la lumière traverse un milieu à une vitesse de 200 000 km par seconde, l’indice de réfraction du milieu est de 1,5. Le calcul est aussi simple que cela. L’indice de réfraction est calculé en divisant la vitesse de la lumière dans le vide par la vitesse de la lumière dans le milieu.

Donc, on peut le mettre sous la forme d’une formule mathématique : Indice de réfraction d’un milieu = Vitesse de la lumière dans le vide / Vitesse de la lumière dans le milieu.

Une réflexion interne totale s’est déroulée et la lumière a voyagé tout au long de la fibre transportant nos voix, données, vidéos et images. D’où l’utilité de cette réflexion interne totale!