Poussées par la révolution numérique, l’efficacité et la capacité de transmission de l’information sont devenues des indicateurs cruciaux du développement sociétal. En tant que support principal transportant les signaux optiques, les câbles à fibres optiques, avec leur bande passante ultra-élevée, leurs pertes ultra-faibles et leurs fortes capacités anti-interférences, sont devenus les « artères de lumière » dans les réseaux de communication modernes, jouant un rôle irremplaçable dans le processus d'informatisation mondial.
L'essence des câbles à fibres optiques consiste à utiliser des fibres optiques comme support de transmission, permettant une transmission d'informations longue-distance et haute-capacité grâce au principe de réflexion interne totale. Leur structure centrale se compose d'un cœur de fibre, d'une gaine et d'un revêtement : le cœur de la fibre, constitué de verre ou de plastique à haut -indice de réfraction-, est responsable de la conduction des signaux optiques ; la gaine, d'indice de réfraction inférieur à celui du coeur de la fibre, forme une interface de contrainte optique, assurant la propagation axiale de la lumière ; et le revêtement extérieur offre une protection mécanique et une résistance aux micro-flexions. En fonction du mode de transmission, les fibres optiques peuvent être divisées en deux catégories : monomode-et multi-mode. La fibre monomode-a un diamètre de noyau mince (environ 9 μm) et permet uniquement la transmission de la lumière-monomode, ce qui la rend adaptée aux communications longue-distance et haute-vitesse. La fibre multi-mode a un diamètre de noyau plus épais (50 μm ou 62,5 μm) et permet une transmission de lumière multi-mode, principalement utilisée dans les scénarios de réseaux locaux (LAN) à courte-distance.
Par rapport aux câbles en cuivre traditionnels, les câbles à fibre optique offrent des avantages de transmission significatifs. Premièrement, son potentiel de bande passante est pratiquement illimité ; une seule fibre optique peut théoriquement atteindre une bande passante de plusieurs dizaines de térahertz, transportant facilement un trafic de gigabits, de mégabits ou même de vitesse plus élevée. Deuxièmement, sa perte de transmission est extrêmement faible ; la perte typique dans la fenêtre de longueur d'onde de 1 550 nm n'est que d'environ 0,2 dB/km, ce qui dépasse de loin la limite d'atténuation des câbles en cuivre, ce qui rend possible les transmissions longue-distance telles que les communications transocéaniques et les réseaux intercontinentaux. Troisièmement, il présente une excellente résistance aux interférences électromagnétiques ; les signaux optiques sont transmis sous forme de photons, non affectés par la foudre, les champs électriques à haute tension ou les ondes radio, maintenant la stabilité même dans des environnements électromagnétiques forts tels que les sous-stations et le transport ferroviaire. Quatrièmement, il est léger et compact ; pour la même capacité de transmission, les câbles à fibre optique pèsent seulement 1/20ème des câbles en cuivre, ce qui réduit considérablement les difficultés de déploiement et l'encombrement.
L'application des câbles à fibres optiques a pénétré tous les secteurs de la société. Dans le domaine des télécommunications, il sert de « vaisseau sanguin » pour la fibre jusqu'au domicile (FTTH), le transport front/backhaul des stations de base 5G et l'interconnexion des centres de données ; dans le secteur de l'énergie, le fil de terre aérien composite à fibre optique (OPGW) et le câble optique entièrement -autoportant diélectrique-(ADSS) combinent des fonctions de transmission d'énergie et de communication, prenant en charge la surveillance en temps réel-des réseaux intelligents ; dans le domaine de la radiodiffusion, les câbles à fibres optiques assurent une transmission à faible-latence de la vidéo 4K/8K ultra-haute-définition ; et dans des scénarios particuliers tels que l'aérospatiale et l'exploration-des fonds marins, les câbles à fibres optiques spéciaux-résistants aux radiations-à la pression-résistants à l'eau sont devenus des liens d'information cruciaux.
Avec l’essor de technologies telles que le cloud computing, l’intelligence artificielle et le métaverse, le trafic mondial de données connaît une croissance exponentielle et l’itération technologique des câbles à fibre optique s’accélère. Le développement de nouvelles fibres optiques à très-faibles-pertes et de fibres optiques à multiplexage spatial-repousse constamment les limites de la capacité et de la distance de transmission. En tant qu'infrastructure sous-jacente à l'ère numérique, les câbles à fibres optiques continueront à alimenter l'Internet des objets à « la vitesse de la lumière », ouvrant ainsi une voie d'information plus large pour un développement économique et social de haute-qualité.