La fibre optique: pour le stockage?

[invitea768539d]

Voila, je me pose une petite question, peut être que vous pourriez satisfaire ma curiosité. Je vais essayer d’être clair.

On fait une boucle avec de la fibre optique. Sur la boucle on insert un mécanisme qui permet de compenser la perte d’énergie, on ajoute une entrée pour la lumière et une sortie (je ne sais pas trop comment). Ainsi on peut "faire tourner" de l'information (0 et 1) dans la boucle indéfiniment. De plus la quantité d'information qui peut être contenue me semble gigantesque, et l'acces au données serait surement tres rapide.

Bref, est ce que ce système existe déjà? est ce qu'il est susceptible de fonctionner?

Merci !
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[obi76]

Bonjour,

avant de lancer le débat, peux-tu nous dire en quoi tu considères que le stockage serai gigantesque ?

[mc222]

surment parcequ'on peut insufler autant de signaux qu'on veux dans le circuit du moment que ça le fait pas fondre.

[invite231234]

La lumière n’interagit pas avec elle-même dans une fibre optique ... donc théoriquement on devrait être capable de faire transiter une très grande quantité d'informations !

Le hic c'est que c'est ce que font les fibres optiques linéairement et plus la longueur du parcours lumineux augmente et moins on est capable d'envoyer des longueurs d'onde différentes à cause du bruit de fond !

@ +

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Je pensais qu'il y avait une longueur minimale pour les trains d'onde, et aussi qu'il aurai fallu éviter qu'ils se chevauchent pour éviter les interférences... Dès lors on est sacrément limité non ?

[invite231234]

Je pensais qu'il y avait une longueur minimale pour les trains d'onde, et aussi qu'il aurai fallu éviter qu'ils se chevauchent pour éviter les interférences... Dès lors on est sacrément limité non ?

Oui, il y a une plage de longueurs d'onde ... selon les matériaux utilisés

@ +

[invite231234]

J'ai trouvé ça : http://www.obiwi.fr/innovations/high...-fibre-optique

ça commence par obi est-ce toi obiwan ?!

@ +

[obi76]

ça commence par obi est-ce toi obiwan ?!

Même pas

[LPFR]

Bonjour.
Depuis des décennies on nous répète que les fibres optiques ont potentiellement une capacité de transport d'information en rapport avec la fréquence de la lumière.
Mais on continuera à le répéter longtemps avant que cela devienne une utilisation commerciale. Car avant la fibre et après la fibre il y a l'électronique qui ne suit pas.
Prenons une durée de bit de 1 ns (on fait mieux). Il s'étend sur 20 cm de fibre. Pour stocker 8Go, comme les cartes SD, il faudrait plus de 10 millions de km de fibre.
D'accord, on peu envisager une électronique 100 fois plus rapide, ce qui diminuerait la longueur à 100 000 km !
Pour ce qui est le temps d'accès, pour 8Go il faudrait 4 secondes en moyenne.

Utiliser des lignes à retard comme mémoire n'est pas nouveau. À ma connaissance, les premières furent des lignes à ultrason dans du mercure, pour l'élimination des échos fixes dans les radars, pendant la 2nde guerre mondiale. Puis pendant des décennies, les téléviseurs SECAM, ont utilisé une ligne (aussi à ultrasons), pour stoker le signal vert ou rouge de la ligne précédente.
Au revoir.

[Amanuensis]

On peut augmenter la capacité par mètre en multiplexant des signaux en fréquence (http://fr.wikipedia.org/wiki/Multipl...gueur_d%27onde).

D'après le lien des systèmes existent pour 160 signaux. On descend de 10 millions de km à "seulement" 62000 km

Évidemment, ça ne simplifie par l'électronique...

Autre problème, le temps d'accès. Si on a 1 ns par bit (ou symbole) et 64 Gbit (ou 64 Gsymboles), cela fait 64 s comme max de temps d'accès...

[phuphus]

Bonjour à tous,

ajoutons à cela un effet Brillouin, et l'on passe de 62 000 km à 62 km dans le cas d'un effet Brillouin acoustique, et moins d'un mètre (voire beaucoup moins) pour des cas plus complexes (condensat de Bose-Enstein, vapeur de rubidium, etc.).

http://sti.epfl.ch/webdav/site/sti/s...f/thevenaz.pdf
http://www.larecherche.fr/content/ac...rticle?id=4037

@ speederman03 : le premier lien devrait tout particulièrement t'intéresser. Cet article est paru dans le HS La Recherche "La lumière quantique".

Autre problème, le temps d'accès. Si on a 1 ns par bit (ou symbole) et 64 Gbit (ou 64 Gsymboles), cela fait 64 s comme max de temps d'accès...

Cela fait 64s de temps de transfert pour l'intégralité de l'information (à condition que le récepteur suive), mais pas de temps (même max) d'accès. Pour l'accès, il faudrait un système d'indexage similaire à ce qui se fait pour des disques durs ou pour de la mémoire vive et qui éviterait de tout lire pour transférer seulement une information. Déjà, si l'information est multiplexée avec un facteur 160, alors selon ton raisonnement il faut 64/160 secondes pour "tout voir passer". Ensuite, plaçons plusieurs point d'accès le long de la fibre de 62000 km, indexons le tout avec un système, et l'on diminue d'autant le temps d'accès.

[Amanuensis]

Cela fait 64s de temps de transfert pour l'intégralité de l'information (à condition que le récepteur suive), mais pas de temps (même max) d'accès.

Avec un seul point de lecture sur la fibre, si. Avec n points de lecture uniformément espacés, on divise par n.

[obi76]

Oui enfin, si on mets autant de points de lecture que de bits pour avoir un temps d'accès le plus proche possible de 0, autant prendre un SSD : on mets des Teraoctets dans 1cm² et le temps d'accès est quasi-similaire...

Bref, on fait largement mieux donc ^^

[phuphus]

Avec un seul point de lecture sur la fibre, si. Avec n points de lecture uniformément espacés, on divise par n.

Ensuite, plaçons plusieurs point d'accès le long de la fibre de 62000 km, indexons le tout avec un système, et l'on diminue d'autant le temps d'accès.

Nous sommes d'accord, au facteur de multiplexage près.

Déjà, si l'information est multiplexée avec un facteur 160, alors selon ton raisonnement il faut 64/160 secondes pour "tout voir passer"

[invitea768539d]

Si je résume,

Le record de debit pour la fibre optique est de 2.56Tb/s
Soit 1 bit en 0.0004 ns
4 E-13 * c = 12 E-5 m
Donc il faut 12 E-5 m pour un seul bit
C'ad 8246337 m pour 8Go.

On peut ensuite optimiser en multiplexant (plusieurs longueurs d'onde différentes dans la meme fibre) pour diminuer la taille de la fibre.
8246337 / 160 = 51539 m

On peut aussi prendre ceci en compte:
"L’équipe de Luc Thévenaz franchit un pas supplémentaire. Ces chercheurs ont réduit jusqu’à presque quatre fois la vitesse de l’impulsion lumineuse dans la fibre optique. Ils ont aussi accéléré sa vitesse. En augmentant la rapidité de propagation de la lumière, les scientifiques ne bousculent pas pour autant la théorie d’Einstein sur la relativité. Ils augmentent la vitesse du signal lumineux dans un milieu particulier mais ne dépasse pas la vitesse de propagation de la lumière dans le vide. Une fois appliqués, ces travaux permettraient d’améliorer la performance des systèmes de télécommunications. Pour autant, l’information ne voyagera jamais plus vite que la lumière." (http://www.algerie-dz.com/forums/arc...hp/t-9315.html). La vitesse de la lumière serait alors de 60 m.s-1?
La longueur de la fibre serait donc dans le meilleur des cas 51539/5000000 = 0,0103078 m soit 10 cm.

En ce qui concerne le temps d’accès: 0.0004 *64 = 0.03 s d’accès pour les 8Go soit 266Go.s-1. (On peut diminuer le temps d’accès en multipliant le nombre de sorties)

C'est donc un peu inutile, car les ssd ont une capacité supérieure et un temps d’accès équivalent.

Cependant théoriquement, dans un système idéal, la capacité est illimitée et le temps d’accès infiniment petit.

Je me trompe quelque part?

[LPFR]

...
Le record de debit pour la fibre optique est de 2.56Tb/s
...

Re.
Avez-vous une référence, un lien, etc.
Je suis curieux de savoir comment on module une porteuse à ce débit.
Merci.
A+.

[Amanuensis]

Google dit :

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freea...number=1237606

[invitea768539d]

ou encore:

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4812

[LPFR]

Re.
Merci.
Mais je n'ai pas compris s'il s'agissait d'une seule fibre ou de 64 fibres. Chacune à 42.7 GB/s (ce qui est déjà extraordinaire).
Dommage que l'article soit payant.
A+

[b@z66]

http://www.ariase.com/fr/news/record...icle-2526.html
http://www.lesnumeriques.com/fibre-o...ews-18497.html

[LPFR]

Bonjour.
(Les deux liens pointent sur le même site).

Même s'il y en a 9 ou 64 fibres, c'est toujours époustouflant!
Mais avec quels composants électroniques on arrive à moduler à cette vitesse?
J'avoue mon ignorance du type des transistors capables de commuter à cette vitesse.
Et même du type de laser. À moins que ce ne soit pas le laser mais sa lumière qui soit modulée par un dispositif électro-optique.

Au revoir.

[obi76]

Si je me rappelle de mes cours d'optique (il y a longtemps), ce sont des composants optoélectroniques qui arrivent à déphaser deux faisceaux (initialement le même coupé en 2) en fonction de la tension qui lui est appliqué.

J'attends confirmation

[LPFR]

Si je me rappelle de mes cours d'optique (il y a longtemps), ce sont des composants optoélectroniques qui arrivent à déphaser deux faisceaux (initialement le même coupé en 2) en fonction de la tension qui lui est appliqué.

J'attends confirmation

Bonjour Obi.
Oui. Mais avec quoi? Même si le dispositif est contrôlé par de la lumière il faut contrôler ce contrôle. Et on revient toujours à l'électronique. Or, le temps de commutation d'un transistor est ce qu'il est. Alors, pour commuter à 10 THz il faut des temps de montée de 1 ps. Et ça je ne sais pas avec quoi on peut le faire.
Cordialement,

[obi76]

Re,

non mais on peut moduler en parallèle (il me semble).

[LPFR]

Re.
Oui. Mais je voudrais bien savoir comment c'est fait.
Il faut fabriquer un (sacré) "peigne" de sous-porteuses, moduler chacune séparément et envoyer tout ça au modulateur du faisceau qui, lui, doit être sacrément rapide. Je me demande si c'est fait avec de la "force brute" (l'usine à gaz) ou s'il y a des astuces.
Cordialement,

[obi76]

Re,

d'accord je vois où vous voulez en venir donc. Je suis tout aussi curieux que vous alors

[invitee71724f2]

Bonjour,

Ca s'appelle Wavelength Division Multiplexing

http://en.wikipedia.org/wiki/Wavelen...n_multiplexing

On arrive à 80 canaux à 40Gb/s chacun donc un total de 3.2Tb par fibre, déjà bien mais infiniment loin de la capacité potentielle d'une fibre optique.


Flavien

[invitee71724f2]

Effectivement, pour la modulation, l'une des techniques est l'utilisation de l'effet Pockels des matériaux (variation de l'indice de réfraction en présence d'un champ électrique) :

On scinde le faisceau en deux dans deux canaux parallèles, et on en ralentit un tout en accélérant l'autre à l'aide d'un champ électrique en montage push-pull (c'est-à-dire qu'on varie leur phase), puis on les joint ensemble. Les deux faisceaux se sommant, on arrive à en modifier l'amplitude de Vmax à 0.

Ca s'appelle un modulateur mach zehnder.

Flavien

[obi76]

Merci pour ces précisions, au moins ça prouve que j'ai quand même encore un vague souvenir de mes cours

[LPFR]

Re.
Merci Flastick.
C'est effectivement l'usine à gaz. C'est, comme le dit wikipedia, l'équivalent de Frequency Division Multiplexing, avec la complication de le faire avec les longueurs d'onde et des cellules de Pockels comme modulateurs.
A+