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Exercice 3: Transmission d'information par fibre optique (5 points)

Bac S 2013 Polynésie Physique Chimie Correction.




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EXERCICE III : TRANSMISSION D’INFORMATION PAR FIBRE OPTIQUE (5 points)

1. (0,5 pt) La lumière laser est directive. Dans une fibre optique à saut d’indice, la lumière est transmise grâce à une suite de réflexions totales entre le cœur et la gaine.

2. (0,5 pt) Sur le document 3, on privilégie la longueur d’onde correspondant au minimum du coefficient d’atténuation soit ( = 1,3 µm.

3.1. (0,5 pt) Le débit numérique D est défini de la façon suivante : D =  EMBED Equation.DSMT4  avec n en bits et (t en s, donc :  EMBED Equation.DSMT4 
avec D = 100 Mbits.s(1= 100(106 bits.s(1
et n = 50 Mo = 50(220 octets = 50(220(8 bits
soit  EMBED Equation.DSMT4 = 4,2 s.
Remarque : l’énoncé confond 1 Mo avec 1 Mio : 1Mio = 220 octets = 1,049(106 octets alors que 1 Mo = 106 octets. On considère pour la suite que 1 Mo = 1 Mio.

3.2. (1,5 pt) Le nombre de pixels de l’image est 600(450 = 2,70(105 pixels.
Chaque pixel est codé sur 24 bits donc chaque image est codée sur :
2,70(105(24 bits = 6,48(106 bits = 6,48 Mbits.
Le film vidéo noir et blanc est tourné avec 25 images par seconde. Pour que la transmission soit assurée dans de bonne conditions il faut donc un débit minimum de :
25(6,48 Mbits.s(1 = 162 Mbit.s(1.
Le débit de 100 Mbits.s(1 ne suffit donc pas pour assurer une transmission de la vidéo dans de bonnes conditions.
Remarque : la transmission de vidéos est réalisée grâce à leur compression (divX, MPEG, etc.).

4. (2 pts) Le document 3 montre que pour ( = 850 nm = 0,850 µm, le coefficient d’atténuation linéique de la fibre en silice vaut : ( = 2,5 dB.km(1.
Pour une distance L = 10,0 km l’atténuation A vaut : A = ((L soit A = 2,5 x 10,0 = 25 dB.
Or A = 10. EMBED Equation.DSMT4  donc  EMBED Equation.DSMT4 
soit  EMBED Equation.DSMT4 
Donc :  EMBED Equation.DSMT4 = 3,2 (10(3 = 0,32 % < 1 %.
Ainsi, tous les clients situés dans un rayon de 10,0 km autour du réseau ne bénéficient pas de signaux suffisants s’ils ne subissent pas une amplification optique.
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