Émetteurs optiques en communication fibre : LED vs diodes laser
Les systèmes à fibres optiques reposent sur deux principales sources lumineuses semi-conductrices. Le choix dépend de la distance, bande passante et budget.
1. Diodes électroluminescentes (LED)
- Fonctionnement : Électroluminescence — photons émis quand le courant traverse une jonction p-n.
- Coût & pilotage : Peu coûteuses ; circuits de pilotage simples.
- Largeur spectrale : Large (30–50 nm) → forte dispersion chromatique.
- Puissance de sortie : Faible (typiquement -20 à -10 dBm).
- Vitesse de modulation : Jusqu'à ~250 Mbps.
- Idéal pour : Courtes portées (< 2 km), liaisons bas débit — câblage locaux, réseaux industriels, anciens LAN.
2. Diodes laser (LD)
- Fonctionnement : Émission stimulée dans une cavité résonnante → lumière cohérente, monochromatique.
- Largeur spectrale : Étroite (< 1 nm, souvent < 0,1 nm pour DFB) → dispersion minimale.
- Puissance de sortie : Plus élevée (0 à +10 dBm).
- Vitesse de modulation : 10 Gbps à 100+ Gbps (formats avancés).
- Efficacité : Meilleure conversion électrique-optique.
- Idéal pour : Longue distance, backbone haut débit, métro, interconnexions data centers.
Résumé des compromis clés
| Paramètre | LED | Diode laser |
|---|---|---|
| Cohérence | Incohérente | Cohérente |
| Largeur spectrale | Large | Étroite |
| Distance max | ~2 km | 100+ km |
| Bande passante max | ~250 Mbps | 100+ Gbps |
| Coût | Faible | Modéré-Élevé |
| Complexité pilotage | Simple | Complexe (contrôle temp, bias) |
Le télécom moderne utilise quasi exclusivement des diodes laser (DFB, VCSEL, EML). Les LED restent dans des applications de niche courte portée, sensibles au coût.