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Radio & HyperRévisions · BUT GEII
Cours 3 - Communication par fibre optique

Pourquoi la lumière ?

Chapitre 1Durée ≈ 15 minNiveau : BUT 3 GEIIPrérequis : cours 1 (onde électromagnétique, longueur d'onde)
Objectifs du chapitre
  • Expliquer pourquoi l'essentiel des données mondiales voyage dans des fibres optiques
  • Comparer cuivre, radio et fibre
  • Situer la lumière des télécoms dans le spectre (λ en nm, fréquence en THz)
  • Citer des usages de la fibre dans votre quotidien

1. Internet est… au fond des océans

Quand vous regardez une vidéo hébergée aux États-Unis, d'où arrivent les données ? D'un satellite ? Presque jamais. Elles traversent l'Atlantique dans un câble posé sur le fond de la mer, à plusieurs kilomètres de profondeur.

On imagine souvent Internet « dans le ciel » ou « dans le cloud ». En réalité, il est surtout sous l'eau : plus de 500 câbles sous-marins relient les continents, pour une longueur totale de environ 1,7 million de km. Ils transportent environ 99 % du trafic Internet international. À l'intérieur de ces câbles, pas de courant électrique pour transporter l'information : de la lumière, guidée dans des fibres de verre plus fines qu'un cheveu.

EuropeAmérique câble à fibres optiques (≈ 6 000 km) satellite géostationnaire (36 000 km) (échelle non respectée !)
Le câble paraît plus long, mais il est beaucoup plus court que l'aller-retour vers un satellite géostationnaire. Nous le calculerons au chapitre 2.
Les satellites ne transportent qu'une toute petite part du trafic intercontinental. Ils restent précieux pour les zones isolées, les bateaux et les avions, mais un seul câble moderne transporte bien plus de données que toute une constellation.

Quelle part du trafic Internet international passe par les câbles sous-marins ?

  1. Environ 20 %
  2. Environ 50 %
  3. Environ 99 %

2. Cuivre, radio ou fibre : qui fait quoi ?

Pour transporter de l'information, on dispose de trois grandes familles de supports. Aucun n'est « meilleur » dans l'absolu : chacun a son terrain de jeu.

Cuivre (paire torsadée, coaxial)Radio (Wi-Fi, 4G/5G, Bluetooth)Fibre optique
Ce qui transporte l'informationun courant électriqueune onde dans l'airde la lumière guidée dans du verre
Débitmoyen, chute vite avec la distancemoyen à élevé, partagé entre utilisateurstrès élevé
Distance sans répéteurquelques centaines de mètres à quelques kmde quelques mètres à quelques kmdes dizaines de km
Sensibilité aux perturbations électromagnétiquesouioui (brouillage, interférences)aucune
Mobiliténonouinon

La fibre gagne sur trois points décisifs : le débit, la distance et l'immunité aux perturbations. La radio garde un avantage que la fibre n'aura jamais : on peut bouger. D'où l'architecture des réseaux modernes, vue au cours 2 : de la radio sur les derniers mètres, et de la fibre partout derrière.

Associez chaque situation au support le plus adapté.

  • Relier l'Europe et l'Amérique
  • Regarder une vidéo dans le bus
  • Ancienne ligne téléphonique d'une maison
  • Relier deux data centers distants de 50 km
  • Écouteurs sans fil

3. La lumière, une onde électromagnétique comme les autres

Vous l'avez vu au cours 1 : la lumière est une onde électromagnétique, exactement comme les ondes radio, mais de fréquence beaucoup plus élevée. On la repère plutôt par sa longueur d'onde, en nanomètres (1 nm=10−9 m), avec la même relation :

f=cλavec c≈3×108 m/s

Les télécommunications optiques utilisent surtout trois longueurs d'onde : 850 nm, 1310 nm et 1550 nm. Elles sont toutes dans l'infrarouge, donc invisibles pour l'œil humain (le visible va d'environ 400 à 750 nm). Retenez ce détail : il aura de l'importance pour la sécurité au chapitre 6.

longueur d'onde et fréquence

Pourquoi une fréquence aussi élevée est-elle intéressante ? Parce que la quantité d'information que l'on peut transporter dépend de la largeur de bande disponible (cours 1). Autour de 193 THz, on peut utiliser des bandes de plusieurs THz : plus de mille fois la largeur de tout le spectre radio attribué à la téléphonie mobile.

f=cλ=3×1081550×10−9≈1,934×1014 Hz≈193 THz Avec c=299792458 m/s, on trouve 193,4 THz.

Calculez la fréquence d'une lumière de longueur d'onde 1550 nm (en THz, 1 THz=1012 Hz).

4. La fibre est partout, même là où on ne la voit pas

Chez vous

La « box fibre » (FTTH, Fiber To The Home) reçoit la lumière par une fibre qui arrive jusque dans le logement. Nous verrons au chapitre 6 comment le technicien la raccorde.

Derrière votre smartphone

Votre téléphone parle en radio à l'antenne la plus proche… mais l'antenne, elle, est reliée au reste du réseau par de la fibre (cours 2). Sans fibre derrière, pas de 5G.

Dans les data centers

Des milliers de serveurs échangent des données entre eux par des fibres courtes, sur quelques mètres à quelques centaines de mètres.

Un exemple frappant : les drones filoguidés

Un drone classique est piloté par radio. Or une liaison radio peut être brouillée (on émet un signal parasite plus fort sur la même fréquence) et repérée (on localise l'émetteur). Depuis 2024, la guerre en Ukraine a vu apparaître des drones reliés à leur pilote par une fibre optique très fine, qui se déroule d'une bobine pendant le vol (de 5 à 20 km (prototypes jusqu'à environ 50 km)). La commande et la vidéo passent dans la fibre : aucune onde radio à brouiller ni à détecter.

C'est une démonstration spectaculaire d'une propriété fondamentale : la lumière guidée dans une fibre est insensible aux perturbations électromagnétiques. Les limites sont tout aussi physiques : portée fixée par la longueur de la bobine, fibre qui peut casser ou s'emmêler.

Pourquoi un drone filoguidé par fibre ne peut-il pas être brouillé ?

  1. Parce que la fibre est blindée par une gaine métallique
  2. Parce que l'information circule sous forme de lumière guidée, sans onde radio émise
  3. Parce qu'il émet sur une fréquence secrète
  • environ 99 % du trafic Internet international passe par des câbles sous-marins à fibres optiques.
  • La fibre l'emporte sur le débit, la distance et l'immunité électromagnétique ; la radio garde l'avantage de la mobilité.
  • Les télécoms optiques utilisent l'infrarouge (850, 1310, 1550 nm), invisible, à des fréquences de l'ordre de 200 THz.

Avant la suite, vérifiez que vous savez :

  • Drones filoguidés par fibre : Wikipédia (en), Fiber optic drone (consulté le 10/10/2026).
  • Câbles sous-marins : part du trafic, nombre, longueur, incidents : ONU Info, 'Undersea cables', février 2026 (citant l'UIT) ; Wikipedia 'Submarine communications cable' (vérifié le 2026-10-09)