Câbles sous‐marins à fibres optiques

L’article Câbles sous‐marins de télécommunications [E 7 550], édité en 1991, dresse un tableau complet de l’évolution de cet important domaine des télécommunications intercontinentales, depuis les premiers câbles télégraphiques au milieu du XIX^esiècle jusqu’à 1990. Il met en relief le pas important franchi dans les années 50 avec l’apparition des systèmes de téléphonie sous‐marine à répéteurs immergés, le développement très rapide des systèmes à transmission analogique sur câble coaxial qui, malgré la durée relativement courte de leur règne, trois décennies seulement, ont permis d’installer un réseau mondial de 300 000 km représentant près de 300 millions de circuits × kilomètres, l’apparition en 1985 des systèmes numériques à fibres optiques, bien adaptés au volume de la demande et aux exigences de souplesse et de qualité des exploitants, qui se sont rapidement substitués à tout ce qui avait précédé.

Les caractères fondamentaux de cette technique ont été exposés en détail. Ils restent toujours les mêmes à travers tous les systèmes, notamment ceux ayant trait à l’aspect maritime.

L’article Câbles sous‐marins de télécommunications [E 7 550] reste toujours entièrement valable. Le présent article a pour but de le prolonger en présentant ce qui s’est fait entre 1990 et 1995, ainsi que les perspectives futures dans un domaine où les transformations sont de plus en plus rapides.

L’élément fondamental intervenu depuis 1990 est la mise au point dans un délai très court des systèmes à amplification directe des signaux optiques qui se substituent depuis 1995 aux systèmes à régénération. En effet, ces derniers, après le succès rapide des premières liaisons à 280 Mbit/s en 1988-90 et 560 Mbit/s en 1991-94, ont rapidement montré leur limite. Il est difficile avec eux de dépasser le débit de 2,5 Gbit/s, réalisé par le constructeur britannique STC sur le transatlantique Nord Cantat III posé en 1994, et qui sera sans doute la dernière des grandes liaisons à régénérateurs. L’obstacle provient non pas de l’optoélectronique, mais de la complexité des réseaux intermédiaires de régénération et de supervision dans les répéteurs immergés, qui nécessitent un grand nombre de composants électroniques de haute fiabilité difficiles à produire pour des fréquences élevées. Or, dans l’ambiance de concurrence acharnée dont les télécommunications intercontinentales sont le théâtre, la pression est très forte pour aller vers des liaisons de capacité de plus en plus grande tout en conservant un coût commercialement attractif. C’est l’amplification directe qui est venue apporter la solution. Elle a permis la mise en service de liaisons à 5 Gbit/s en 1995.

Ainsi, l’ère des systèmes à régénération aura duré moins de 10 ans, ce qui ne doit pas masquer leur extraordinaire succès, puisque le réseau posé de 1988 à 1994 atteint les 200 000 km.

Cependant, si les systèmes à amplification directe ont conquis dès maintenant toute la place, à peine nés ils montrent à leur tour leur limite pratique que l’on situe vers 10 Gbit/s. Pour aller plus loin, il faut donc trouver autre chose, et c’est là le grand objectif de cette fin de siècle. Le principe de base étant toujours l’amplification directe, les laboratoires préparent l’avenir dans deux directions : l’utilisation de l’effet soliton d’une part, et le multiplexage en longueur d’onde d’autre part. Le domaine des fibres elles‐mêmes peut ouvrir de son côté des perspectives intéressantes : fibres à très faible atténuation ou fibres à amplification continue. Ces améliorations ne sont pas forcément concourantes, et il y aura des choix à faire pour trouver la meilleure solution pour l’an 2000.

Par ailleurs, la prédominance des câbles sous‐marins dans les liaisons fixes entre zones génératrices de fort trafic ne fait que s’affirmer, et cela quelle que soit la distance, Australie‐Europe, Australie‐Amérique, Europe‐Extrême‐Orient par exemple. Il en résulte deux conséquences importantes : sur l’exploitation d’une part où des accords mondiaux entre opérateurs permettront d’utiliser au mieux la capacité et la flexibilité du réseau, sur la sécurisation et la fiabilité d’autre part. Cette dernière se manifeste dans la structure des réseaux par une tendance à l’autosécurisation par boucle, et au niveau maritime par une meilleure étude des tracés, un développement des techniques de protection par ensouillage et un développement des procédures de réparation.

Nous allons examiner successivement :

• les nouveaux systèmes sous‐marins optiques ;

• le réseau en service et en projet ;

• les accords d’exploitation et leur mise en œuvre ;

• les progrès dans l’étude des tracés et dans les travaux en mer d’ensouillage et de réparation.

Il ne s’agit que d’un exposé très bref, et aussi précis que possible, mais qui ne retient que l’essentiel. En ce qui concerne les systèmes, l’approfondissement fait appel à des développements mathématiques difficiles et à des notions de physique des particules à l’intérieur du verre qui n’auraient pas leur place ici. Pour les techniques d’exploitation et les techniques maritimes, les outils auxquels on fait appel sont simplement cités avec leurs principales caractéristiques, chacun relevant d’un domaine qui pourrait faire lui‐même l’objet d’un article indépendant.

Les lecteurs intéressés devront se reporter aux deux recueils cités dans la bibliographie de base et qui ont servi à l’élaboration du présent article, et, s’ils veulent aller plus loin, à la bibliographie propre indiquée dans chaque article de ces recueils.

Enfin, il est supposé que les notions contenues dans l’article Câbles sous‐marins de télécommunications [E 7 550] sont connues et qu’il n’y a pas lieu d’y revenir.