Stage Fibres Optiques

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SOMMAIRE : �� !�� "��

I. Introduction

�Pourquoi la fibre �Procédés de fabrication �Longueur d’onde �Les puissances de 10 �Qu’est ce qu’une fibre optique?

Pourquoi la fibre optique ? Pourquoi une transmission par la fibre optique? Une fibre Optique pèse quelques grammes au km pour un diamètre de 125

microns, d’où la possibilité de fabriquer: Des câbles à grand nombre de fibres pour un encombrement limité, des câbles

de faible poids pouvant être tirés en grande longueur donc diminution du coût de la pose et du nombres d’épissures. La fibre ne conduit pas l’électricité, elle est insensible à toute perturbation d’origine électrique (lignes HT, orages, émetteurs radio…..),elle à une faible atténuation et une grande capacité de transmission

La fibre est réalisée avec de la silice tirée des roches siliceuses donc une

matière première abondante

Procédés de Fabrication

Plusieurs méthodes ont été mise au point qui font appel à la réaction en phase vapeur.

La technique la plus employée est appelée CVD ( Chemical Vapour Déposition)

Elle consiste à partir d’un tube(1m de long & 20mm de diamètre) de

silice pure qui constituera la gaine à déposer à l’intérieur et par couches successives les matériaux du cœur. Ces dépôts sont faits de particules de verres obtenues par oxydation à haute température de chlorures gazeux et réactions chimiques. L’adjonction de dopants (oxyde de germanium ou phosphore) permet de faire varier l’indice du matériau. Une fois le dépôt terminé, le tube est refermé sur lui-même formant alors un Barreau plein appelé PREFORME

Une préforme de verre d’une longueur de 1m et d’un diamètre de 10cm

permet d’obtenir par étirement une fibre monomode d’une longueur de 150km

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Procédés de Fabrication

Procédés de Fabrication Le principe de la fabrication est le suivant: On étire la préforme en la chauffant

pour obtenir une fibre de 125 microns de diamètre Ceci est réalisé de la manière suivante: La préforme sera installée verticalement

au premier étage de la tour de fibrage et chauffé par des rampes à gaz Le verre va s’étirer et couler en direction du sol pour être enroulé sur une

bobine. On mesure l’épaisseur de la fibre (125 microns) pour réguler la vitesse du moteur de

l’enrouleur, afin d’assurer un diamètre constant. La dernière étape consiste en l’application de sa couche protectrice (250 micron).

La fibre est enduite d’un polymère sous forme liquide. Cette couche sera cuite et solidifié par chauffage ou par rayonnement UV et sera stockée sur une bobine.

La coloration peut-être réalisée après cette phase ou dans la foulée de la couche protectrice en aval de la tour de fibrage.

En bout de la chaine de fabrication, des tests sont effectués

Longueur d’onde � Longueur d’onde λ : Signal périodique : répétition de la période T Fréquence : nombre de période en une seconde. f=1/T (Electronique) γ=1/T (Optique) #�$��%�

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Les puissances de 10

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0,01 10-2 c centi

0,1 10-1 d déci

1 100 Unité

1000 103 K Kilo

1000000 106 M Méga

1000000000 109 G Giga

1000000000000 1012 T Téra

Nombre Puissance Symbole Nom

Qu’est ce qu’une fibre optique ?

� Une fibre optique est un guide d’onde optique à symétrie circulaire tel que schématisé sur la figure. Ce guide est constitué de deux ou plusieurs couches de matériaux diélectriques transparents (verre ou plastique) d’indices de réfraction différents assurant le confinement de la lumière au voisinage du centre.

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Chapitre II � Réfraction de la lumière � Longueur d‘onde et fréquence � Ouverture numérique � Réflexion de Fresnel � Pertes de couplage � Qu‘est-ce qu‘un mode � Dispersion chromatique � PMD � Type de fibre � Type de câble � Mode de pose des Câbles

Réfraction de la lumière

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UV IR

1µm 1mm1pm 1nm 1km1m

400nm 600nm 800nm 1000nm 1200nm 1400nm 1600nm

Lumière visible

Longueurd'onde

Frequence(Hz)

longueur d‘onde et fréquence

Ouverture numérique

� Ouverture numérique: Valeur qui correspond à la propriété d’une fibre à collecter la lumière pour la protéger

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Réflexion de Fresnel � Réflexion de Fresnel et Pic Fantôme � Pic de Fresnel = Rupture d’Indice

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Centreur

Pertes de couplage dans une liaison en Fibre Optique

Offset Interstice

Fissure (Haarriss) Reflexion

Excentricité du coeur Coeur elliptique

Décalageangulaire

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Qu‘est-ce qu‘un mode ?

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Dispersion chromatique (DC)

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La dispersion de mode de polarisation (Polarisation Dispersion Mode)

(PMD>délai temporel) - La lumière se propage dans la fibre sous deux modes

de polarisation, chacun voyageant dans la fibre à des vitesses différentes en fonction de l’asymétrie de la fibre. La différence de vitesse de propagation des 2 modes de polarisation entraine un élargissement du signal lumineux et génère un dédoublement des impulsion optiques au cours de la propagation. La PMD est un phénomène qui varie selon la température, les stress extérieurs ou simplement lors de la manipulation des fibres. La dispersion modale de polarisation (PMD) est exprimée en picoseconde/km½ .

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Fibre à saut d'indice (1)

n

r

fibre à gradient d'indice (2)

n

r

SM fibre monomode à saut d'indice(3)

Différence de temps de parcours à cause des différentes longueurs de chemin.L‘indice du coeur de la fibre est constant

Multimode (MM)

Seulement un mode dans l‘axe optique.

Singlemode-Faser (SM)

L‘indice de réfraction diminue du centre du coeur vers la périphérie, les temps de propagation des rayons sont à peu prés égalisés

Multimode (MM)

Type de fibre � Il existe deux classes de fibres optiques

� Fibre monomode (9/125) � Fibre multimode (50/125, 62,5/125 …)

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Type de fibre

�Fibre Multimode à saut indice � Ce type de fibre n’est pratiquement plus

utilisé aujourd’hui, ses performance n’étant pas suffisantes pour répondre aux besoins des applications des télécomunications

Type de fibre

�Fibre à gradient d’indice � Le coeur n’est plus homogène : la valeur de

l’indice décroit depuis l’axe jusqu’a l’interface � Les rayons guides suivent une trajectoire

d’allure sinusoïdale � La gaine d’indice (n2) n’intervient pas

directement mais élimine les rayons trop inclinés.

Type de fibre

�Fibre monomode � aucune dispersion intermodale � importance considérable dans les transmissions à grande

distance � Une fibre monomode est à saut d’indice

Type de fibre

Les principales Normes

� G651 Fibre optique multimode à gradient d’indice (50/125)

� G652 Cette fibre est la plus couramment utilisé,cette fibre est optimisé pour 1550nm et est limité dans l’utilisation de la technologie DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing) en terme de distance et de nombre de longueur d’ondes. Les opérateurs conventionnels possèdent la majeur partie de leurs réseaux en G652.Ils ont fait évoluer les potentialités de cette fibre en G652C de façon à couvrir la grande majorité des applications,longue et courte distance, haut et bas débit.

� G655 Cette fibre permet d’augmenter les débits transmis, en particulier dans le domaine du DWDM.

G655 CORNING LEAF > 1.469 G655 ALCATEL TERALIGHT > 1.470 G655 LUCENT TRUEWAVE > 1.470 G655 PIRELLI FREELIGHT > 1.469 � La fibre optique noire désigne une fibre optique brute installée mais qui n'est pas

encore activée, ni à plus forte raison, utilisée. Elle est appelée ainsi car elle n'est pas encore alimentée par une source lumineuse

Types de câbles Câble à jonc rainuré

Types de câbles Câble à tubes

Types de câbles Câble micro-gaine

Types de câbles câble autoporté

Principe de la fibre optique

� Câble à fibre optiques : Structures standards

� Câble à structure libre tubée : n fibre dans m tubes de protection libres en hélices autour d’un porteur central

La capacité type est de 2 à 432 fibres. � Câble à tube central : n fibres libres dans un tube central � Câble ruban central : n fibres les unes à coté des autres dans m

rubans dans 1 tube central). La capacité type de 12 fibres par 18 rubans, soit 216 fibres

� Câble à structure serrée : 6 ou 12 fibres bufférisées à 900 µm assemblés en hélices autour d’un porteur central

� Les couleurs de câbles � Les câbles multimodes avec fibres 62,5/125um sont de couleur orange � Les câbles multimodes avec fibres 50/125um sont de couleur grise � Les câbles monomodes avec fibres 9/125um sont de couleur jaune

Principe de la fibre optique �Câbles à fibres optiques

� La réalisation des câbles doit tenir compte des contraintes physiques et chimiques ainsi que des conditions de sécurité de l’environnement ou ils sont déployés :

Spécificité des câbles • câble LSOH (ignifugés et sans halogène) • Câble armé métallique (mises à la terre) • câble sans métal (diélectrique) résistant aux rongeurs • câble résistant aux termites • câble pour l’industrie pétrochimique • câble pour égout

Principe de la fibre optique

� Câbles à fibres optiques Caractéristiques optiques : Fibre optique monomode G652 Fibre optique multimode OM1 et OM2

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Mode de pose des Câbles -Pose du câble au treuil: Elle se pratique de moins en moins, notamment sur les réseaux très longues distance, les méthodes de portage ou de soufflage remplaçant progressivement les treuils. Seuls d’éventuels câbles de diamètre supérieur à 36mm et armés devront encore être tirés au treuil, le portage et le flottage ne disposant pas de machine. -Pose du câble par soufflage: Cette méthode aussi appelé «Push-Pull » consiste à pousser le câble mécaniquement tout en le tirant par la tête à l’aide d’un furet étanche poussé par l’air comprimé. Cette méthode est moins performante et moins fiable que le portage mais toujours pratiquée. L’étanchéité reste de mise et le lubrifiant devra être du même type que pour la traction et sera utilisé en quantité importante. -Pose du câble par portage: C’est sans la méthode la plus pratiquée de par le monde. le câble est toujours poussé mécaniquement, mais contrairement à la méthode par soufflage, il n’est pas tiré par la tête à l’aide d’un furet, mais par un très fort courant d’air qui passe à grande vitesse le long du câble et qui par sa viscosité l’agrippe sur l’ensemble de sa surface pour le tirer à l’intérieur du fourreau. Cette méthode est de loin la moins contraignante et celle qui assure la plus grande sécurité pour le câble

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Mode de pose des Câbles

� Pose du câble en caniveau: � Sauf pour de très courte longueurs, elle se fera en déplaçant le

touret le long du caniveau, en laissant le câble se dérouler sans torsion.la vitesse de déroulement sera lente et surtout maîtrisée. Cette technique s’applique sauf présence d’obstacle physique.

� -Pose du câble enterré: On rencontre deux type de techniques: -Pose de câble en tranchée ouverte et -Pose de câble derrière une trancheuse ou soc Les règles de l’art en la matière devront être respectées. Nivelage

et granulométrie des fouilles autour des câbles, profondeur d’enfouissement, règles de proximité des ouvrages, dispositifs avertisseurs. En ce qui concerne les câbles diélectriques, la question de la localisation ultérieur du câble devra être abordée.

Chapitre III

�Raccord de fibres • Soudure • Définition d’un connecteur • Les principaux types • Budget de lien • Réseau de fibre

Raccord de fibres

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SCHEMA D’UN CONNECTEUR

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SCHEMA DE FICHES OPTIQUES

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SCHEMA DE FICHE OPTIQUE

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RACCORDEMENT DE CONNECTEUR ��9��(�

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LES CONNECTEURS FIBRE OPTIQUE STANDARDS

NOM FO COULEUR FORME FIXATION MATERIAUCONTACT OPTIQUE

ST/PC multimode metal baïonnette métallique droit

ST/PC monomode metal baïonnette métallique droit

EC monomode gris clips plastique angulaire 12°

FC/PC multimode metal vis métallique droit

FC/PC monomode metal vis métallique droit

FC/APC* monomode metal/vert vis métallique angulaire 8°

SC/PC multimode blanc clips plastique droit

SC/PC monomode bleu clips plastique droit

SC/APC* monomode vert clips plastique angulaire 8°

VFO monomode metal vis métallique droit

PFO multimode metal vis métallique droit

Autres connecteurs monomodes : LC, MU (miniatures) E2000 (volets de protection)

*Aujourd'hui il est reconnu que seuls les polissages machine permettent de garantir les performances des connecteurs APC.

Nouveaux connecteurs multimodes : VF45, MTRJ, SCRJ, Opti Jack, Fiber Jack …

LES CONNECTEURS FIBRE OPTIQUE STANDARDS TYPE DE POLISSAGE CONNECTIQUE

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� Un connecteur fibre optique est composée de 2 fiches et d'1 traversée. Le centreur de la traversée permet d'aligner l'une en face de l'autre les férules des 2 fiches.

� Chaque type de connecteur est normalisé pour être utilisé avec les 3 composantes (fiches et traversée) du même type. Ne pas respecter les normes altère les performances et ne permet pas de garantir les installations dans le temps.

� Exemple 1 : monomode PC/multimode PC Un connecteur mononode est conçu avec une mécanique de plus grande

précision qu'un connecteur multimode. Ainsi, une traversée multimode utilisée avec des fiches monomodes risque de donner une atténuation importante (de 1 à 3 dB) et ses performances se dégraderont dans le temps. En effet le centreur de traversées multimodes est en général en métal ou en plastique alors que le centreur des traversées monomode est en céramique.

Le contraire : traversée monomode avec des fiches multimodes garantira une plus grande durée de vie du connecteur sans améliorer nettement les performances : il s'agit d'aligner environ 50 µm et non plus 9 µm.


� Exemple 2 : monomode APC / monomode PC Les traversées monomodes SC/APC (vert) ou SC/PC (bleu) sont en théorie identiques.

Leur utilisation réciproque ne présente pas de risque d'altération mais de gros risques de confusion. Raccorder une fiche APC sur une fiche PC risque d'endommager les connecteurs et surtout

altère de manière très importante la perte et le taux de reflexion : Les surfaces optiques ne sont plus en contact, l'alignement est donc moins bon (atténuation) et surtout le taux de réflexion est maximum (>-20 dB au lieu de -30 dB pour du PC et -60 dB pour de l'APC)

� Exemple 3 : monomode ajusté APC / monomode non ajusté APC Il existe 2 "types" de montage de fiches SC/APC : l'ajusté (<0,3 dB ) et le non ajusté (< 0,5 dB )

(valeurs usine). Lors du montage de l'ajusté, on tourne la férule en face d'une fiche référence pour trouver la valeur la meilleure. La férule est alors fixée dans le corps de fiche :

l'excentricité du coeur de la fibre dans la férule a été optimisée La différentiation ajusté (tuned) / non ajusté (untuned) n'est pas réalisée par le fabricant mais par le

monteur des fiches sur les pigtails ou cordons. Le fabricant propose des fiches ajustables (tunable) ou non ajustables (untunable). Le monteur choisit ses fiches et son mode de montage en fonction des spécifications du client et de ses process internes. Les traversées SC/APC sont identiques.

Mesurer une fiche ajustée avec une bobine amorce équipée d'une fiche ajustée est

indispensable pour obtenir les résultats voulus. Mesurer une fiche ajustée avec une fiche non ajustée donne une valeur comparable à celle obtenue

avec 2 fiches non ajustées.

La connectique �Type de connecteur

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8°

Epissures mécaniques

� Les épissures par capillarité et à élastomères reposent sur l’alignement des diamètres extérieurs

� Nécessitent une bonne concentricité du coeur et de la gaine

Coque en polymère

Orifice d’entrée conique

Gaine cylindrique extérieure en verre

Epissures mécaniques

�Les épissures permanentes utilisent de la colle époxy qui durcit aux ultraviolets

�Une majorité d’épissures modernes

tiennent par la pression sur l’enrobage primaire

Epissurage par fusion

� Les différentes étapes de l’épissurage

Les fibres sont positionnées

par micro manipulation Les machines modernes

alignent automatiquement les fibres et calculent une estimation de la perte.

Epissurage par fusion

Cassette de protection d’épissure

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Protection des épissures � Les fibres épissurées sont protégées par des tubes en métal ou

en plastique remplis d’époxy (rétreint / cigarette thermorétractables / Smouv …)

� Une cassette d’épissures maintient les protections et permet l’identification

� Un love de 1,2 m de fibre nue de part et d’autre de l’épissure permet : � De réaliser l’épissure dans une zone stable � De garder un love de réserve pour des interventions futures

Planification de câblage

�Calcul de l’atténuation (Bugdet link)

BUDGET LINK

A= L . αe + nsp . asp + ncn . acn Perte maximum pour un connecteur (en dB) Nombre de connecteurs Perte Maximum pour une épissure (en dB) Nombre d’épissures (splices) Atténuation de la fibre ( en dB/km) Longueur de la liaison

connecteurs épissures

Réseau sur fibre

BUS

STATION

BOUCLE

ETOILE

Structuration d’un câblage fibre optique

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Chapitre IV

• Laser : définition • La sécurité

Le LASER

�Light �Amplification

by the �Stimulated �Emission of �Radiation

�Lumière �Amplifiée par �Stimulation �d’ Emission �de Radiation

�L’invention du LAZER en 1960, amorça réellement la transmission d’information par le moyen de la lumière.

Cette lumière est en effet, directive et stable en amplitude et en fréquence

Le LASER

�Le laser est une onde à haute énergie Que sa longueur d’onde soit dans le visible ou non, ne doit

pas être regardé directement.

Le LASER � Classe I

Appareils intrinsèquement sans danger en raison de leur conception technique : c'est un système clos. Toutefois, ne jamais les ouvrir en cours de fonctionnement.

� Classe II

Ils ne sont pas intrinsèquement sans danger, mais la protection de l'œil est normalement assurée par le réflexe de l'œil.

� Classe IIIA

la vision directe dans le faisceau est dangereuse: si elle se prolonge plus de 0,25 seconde, si elle se fait à travers des instruments optiques,

les réflexions diffuses ne sont pas dangereuses. � Classe IIIB la vision directe dans le faisceau est dangereuse, les réflexions diffuses sont sans danger sous certaines conditions :

si le temps d'exposition est limité à 10 secondes, et si la distance d'observation est supérieure à 13 cm.

� Classe IV

L'exposition de l'œil ou de la peau au rayonnement direct ou diffusé est dangereuse, leur utilisation exige des précautions rigoureuses.

Le LASER

Classe I

+ : Danger x : si l'œil est gardé volontairement ouvert plus de 0,25 secondes dans le faisceau # : une sensation de picotement ou d'échauffement prévient bien avant l'apparition de lésion pour les émissions continues.

+ INCENDIE

+ # PEAU

+ + OEIL : réflexions diffuses

+ + x x OEIL : rayon direct et réflexions spéculaires

Classe IV Classe IIIB Classe IIIA Classe II Dangers

Le LASER � Risques dus au faisceau laser

� L'œil est l'organe cible. Des lésions graves mais surtout irréversibles au niveau de structures particulièrement fragiles comme la rétine, peuvent être provoquées même par des lasers de faible puissance et les effets sont très différents selon la longueur émise.

� La peau peut être atteinte de brûlures plus ou moins profondes.

� Ressent-on l'accident ? � si la lésion est importante, il y a douleur immédiate, et perte de champ

visuel central, � si la lésion est périphérique, les effets ne se feront sentir que

quelques heures plus tard. � Dans tous les cas d'éblouissement laser, et dans les 24 heures, il faut

se rendre pour consultation dans un service médical qui jugera de la nécessité d'un examen par un service ophtalmologique spécialisé.

Chapitre V �Recette et audit : définition � Inspection visuelle �Mesures des fibres �Cahier de recette et rapport d’audit

Recette et audit

�Recette : Vérification d’une nouvelle installation pour s’assurer de le conformité à la norme et au cahier des charges ainsi que la constitution d’un cahier de mesures. C’est le dernier contrôle avant utilisation, il faut donc être très rigoureux

�Audit Vérification d’un réseau existant pour s’assurer soit de son vieillissement soit de sa conformité à ses spécifications nouvelles ou anciennes.

Recette et audit �Les étapes d’une vérifications :

• Inspection visuelle

�Contrôle de tous les éléments physiques de l’installation (rayons de courbure, tenue mécanique des arrimages, respect des règles de cablage, possibilité de réintervention, repérage..)

�Contrôle de l’environnement (bonne installation, propreté, rebouchage des passages….)

Recette et audit

�Les étapes d’une vérification : • Mesures des caractéristiques des fibres

optiques

�Faire les tests demandés dans le cahier des charges . La norme ISO 11801 n’est pas obligatoire, sauf pour les marchés publics

�La norme ISO 11801 demande des tests par insertion avec source laser et photomètre ainsi qu’au réflectométre dans les 2 sens (EO, OE) et aux 2 longueurs d’ondes (MM : 850 et 1300 nm, SM : 1310 et 1550 nm)

Recette et audit

�Les étapes d’une vérifications : • Cahier de recette :

�Il doit reprendre tous les éléments de description de l’installation (plans, norme mises en œuvres, caractéristiques des principaux composants)

�Un rapport de mesures décrivant les méthodes et les appareils utilisés (continuité, photométrie, réflectométrie, référence des appareils avec numéro de série….)

Chapitre VI

�Les caractéristiques utiles pour installation

• Traction • Ecrasement • Courbure • Type de fibre • Code de couleur

L’installation �Les caractéristiques utiles pour la: Résistance à l’effort de traction : exemples

• Câble 12 fibres pour chemin de câble : 800 N • Câble 36 fibres pour chemin de câble : 2500 N • Câble 12 fibres armées non métallique extérieur : 3000 N • Câble 48 fibres armés non métallique extérieur : 4500 N 1N = 1 Newton 1Kg = 9,81 N soit 10 N

L’installation

�Les caractéristiques utiles pour la: Résistance à l’effort d’écrasement : exemples

• Câble 12 fibres pour chemin de câble : 500 N/cm • Câble 36 fibres pour chemin de câble : 1000 N/cm • Câble 12 fibres armées non métallique extérieur :

2000 N/cm • Câble 48 fibres armés non métallique extérieur :

3000 N/cm • 1N = 1 Newton • 1Kg = 9,81 N soit 10 N

L’installation

�Les caractéristiques utiles pour le: Rayon de courbure minimum : exemples

• Câble 12 fibres pour chemin de câble : 7 cm • Câble 36 fibres pour chemin de câble : 10 cm • Câble 12 fibres armés non métallique extérieur : 12 cm • Câble 48 fibres armés non métallique extérieur : 20 cm • 1N = 1 Newton • 1Kg = 9,81 N soit 10 N

L’installation

� Les caractéristiques utiles pour le: Raccordement • Type de fibre (diamètre du cœur) • Indice de la fibre

� Multimode (MM) – 62,5/125 : 1,490 – 50/125 : 1,475

� Monomode (SM) : 1,465

L’installation �Les caractéristiques utiles pour le: Code des couleurs : Attention il en existe

plusieurs �Le code FOTAG 12 FO

12- Turqoise 6- Jaune

11- Rose 5- Gris

10- Noir 4- Marron

9- Blanc 3-Vert

8- Violet 2-Orange

7- Rouge 1-Bleu

L’installation � Les caractéristiques utiles pour le raccordement Code des couleurs pour les câbles France

Télécom :

12- Turquoise 6- Incolore

11- Rose 5- Violet

10- Noir 4- Jaune

9- Marron 3- Vert

8- Gris 2- Bleu

7- Orange 1- Rouge

L’installation Tube 1 : Rouge fo 1 : Bleu fo 2 : Rouge fo 3 : Vert fo 4 : Jaune fo 5 : Violet fo 6 : Blanc Tube 2 : Bleu fo 7 : Bleu fo 8 : Rouge fo 9 : Vert fo 10 : Jaune fo 11 : Violet fo 12 : Blanc Tube 3 : Vert fo 13 : Bleu fo 14 : Rouge fo 15 : Vert fo 16 : Jaune fo 17 : Violet fo 18 : Blanc

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6- Incolore

5- Violet

4- Jaune

3- Vert

2- Bleu

1- Rouge

•Câble 36 fo : 6 tubes de 6 fibres

Chapitre VII

� Mesures d’insertion � La réflectométrie � Causes de l‘affaiblissement � Le réglage du réflectomètre � Recette optique � Test de la fibre � La norme

Mesures d’Insertion

Les mesures d’insertion sont des mesures QUANTITATIVES � Ce paramètre intervient sur les liaison multimodes comme sur les liaison

monomode. Le budget optique représente le cumul des pertes dans les constituants de la liaison.

� La mesure de (photométrie ou insertion) l’atténuation globale du segment

sera effectuée dans les deux sens de propagation et aux deux longueurs d’ondes.

Mesures d’insertion

�Test par insertion 2 jarretières Référence à 0 dB

Mesures d’insertion � Test par insertion 2 jarretières Utilisation :

� Test de les conditions d’utilisation réseau

� Mesure d’un segment (2 connecteurs et

longueur de fibre) – test d’un lien

complet – Test d’une

jarretière Inconvénients: � Mesure globale, pas de détail. � Difficulté d’interprétation des

résultats

Mesures d’insertion �Test par insertion 1 jarretière (ou demi-

insertion) � F��3�

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Source laser

Photo métre

Coupleur

Support universel Laser en sortie de fibre

Puce photo sensible

Mesures d’insertion

� Test par Insertion 1 jarretière

� Utilisation : • Mesure d’un connecteur sur les jarretières

– La longueur étant faible l’atténuation due à la fibre est négligeable.

• Méthode de mesure des pigtails

� �

Source laser Photo

métre

La Réflectométrie

Fibre à tester Bobine d’amorce

La réflectométrie

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La réflectométrie

� 'Le calcul de la distance est en effet effectué par l'appareil à partir des mesures de temps sur les ondes et dépend de l’indice de réfraction du coeur

� D= distance � C= célérité de la lumière � N= indice de réfraction de la fibre � T= temps écoulé entre l’émission de l’impulsion et la

réception de l’impulsion réfléchie par l’événement à localiser.

La réflectométrie � Les mesures de réflectométrie sont des mesures QUALITATIVES Réalisées à l’aide d’un réflectomètre, ces mesures permettent d’apprécier les

paramètres suivant: - Mesures de distance: Consiste à déterminer la longueur de tout ou partie d’une liaison

optique. Cette mesure de distance est obtenue par mesure du temps mis par l’impulsion lumineuse pour effectuer, dans la fibre un trajet aller-retour

- Mesure d’affaiblissement ou d’atténuation: La pente de la courbe de rétrodiffusion est proportionnel à la valeur de l’affaiblissement de la fibre. Il est donc possible de mesurer les pertes dues aux épissures aux connecteurs ou à d’éventuels défauts. Le réflectomètre permet d’effectuer des mesures sur la liaison d’au moins trois façons différentes.

- La mesures automatique qui détectera et mesurera de manière automatique tous les événements du tronçon et fin a fin de fibre. Néanmoins, une mesure automatique ne détectera pas et n’analysera pas un événement réfléchissant présentant une perte égale à 0

- La mesure semi-automatique mesurera et analysera un événement se trouvant à la position ou aura été placé un marqueur. Cette méthode permet de placer des marqueurs à des endroits fixés afin de mesurer les fibres d’un même câble dans les mêmes conditions et d’assurer que le nombres d’événements sera constants d’une fibre à l’autre et dans les deux sens de mesure

- La mesure méthode des deux points ou l’utilisateur doit en premier lieu positionner un curseur sur la partie se trouvant avant l’événement à mesurer, puis un second curseur se trouvant après l’événement .La perte est la différence entre les deux mesures de niveau des curseurs.

- La mesure manuelle permet d’obtenir une analyse plus détaillée, d’avoir la maitrise totale des fonction de mesure. On y aura recours pour lever le doute dans les cas difficiles.

Causes de l‘affaiblissement

Input Output

Affaiblissementde couplage

Absorption

affaiblissementpar diffusion(Scattering)

Affaiblissement dû à l'inhomogénéité de la structure (Diffusion Loss)

Macro- ouMicro-Bending

Pertes dedécouplage

Pertes decouplage

Causes de l‘affaiblissement

- À l‘injection du signal, une partie de la puissance est réfléchie au

connecteur. - Absorption dans la fibre. - Affaiblissement par la diffusion de Rayleigh. - Une partie de la lumière s‘échappe du coeur et passe dans le

manteau aux endroits où la surface entre le manteau et le coeur n‘est pas absolument lisse.

-Macrobending: le rayon de courbure de la fibre est plus petit que le minimum admissible.

- Microbending: les contraintes thermiques durant le processus de refroidissement provoquent une déformation de la surface limite entre coeur et manteau. A ces endroits une partie de la lumière se diffuse dans le manteau.

- Pertes de couplage aux connecteurs et épissures. - Pertes de couplage au connecteur du récepteur.

Le réglage du réflectométre

Le réglage du réflectométre

� Le réglage du réflectomètre � Temps de mesure : lissage de la courbe

• L’OTDR affiche une courbe moyenne de toutes les mesures (plusieurs milliers),

• donc plus le temps est long, moins la trace moyenne aura de bruit.

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� Le réglage du réflectomètre � Largeur d’impulsion:

• Puissance du signal de mesure envoyé par l’OTDR.

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� Le réglage du réflectomètre � Portée : elle doit être supérieure à la longueur de la fibre en test avec les

bobines amorces (en général Lx1,5 ou Lx2)

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Recette optique

- Bobines Amorces Le Branchement du réflectomètre sur le lien à "qualifier"

s'effectue au travers d'une bobine amorce qui joue plusieurs rôles. Elle permet notamment de qualifier la connectique et de s'affranchir de la zone morte du réflectomètre. Afin d'obtenir de bonne condition d'injection, la bobine amorce doit avoir les mêmes caractéristiques que la fibre testée

La même fiche de la fibre amorce est utilisée pour

caractériser les connecteurs dans les deux sens de mesures. En aucun cas la fibre amorce affectée à une tête de câble ne doit être changée pendant la durée du contrôle. Cette règle doit être respectée scrupuleusement pour effectuer les mesures.

Recette optique

- Contrainte L'affaiblissement mesuré à 1550 nm est supérieur à celui

mesuré à 1310 nm de 0,10dB ou L'affaiblissement mesuré à 1625 nm est supérieur à celui

mesuré à 1550nm de 0,20dB Tout dépassement de cette tolérance est révélateur d'une

contrainte physique évolutive ou non dans la zone proche d'un événement ou au niveau de lui même. On ne peut diviser un défaut de ce type sur plusieurs événements ; sa valeur est intrinsèque

Test de la fibre �TEST réflectométrique 1 bobine

Fibre à tester

Bobine d’amorce

Pic de début Pic connecteur Pic de fin

Test de la fibre

� Test réflectométrie 1 bobine � Utilisation:

• Test d’une seule extrémité • Test de la longueur d’un segment* • Test de l’affaiblissement linéique • Test avant tirage de la fibre* • Test rapide d’un connecteur • Test d’une épissure

� Inconvénient :

• La mesure est insuffisante pour un test complet : seulement un sens : ordre de grandeur


Test de la fibre �Test réflectométrie 2 bobines

Bobine d’amorce

N°1

Bobine d’amorce

N°2 Fibre à tester

Test de la fibre �Test de réflectométrie 2 bobines

Fibre à tester

Bobine d’amorce N°2


Pic de début

Pic connecteur Pic connecteur

Pic de fin

Test de la fibre

� Test de réflectométrie 2 bobines � Utilisation :

• Test complet d’un segment pour 1 sens • Test du connecteur distant • Test de la longueur d’un segment • Test de l’affaiblissement linéique • Test de continuité

� Inconvénient : – Temps de mise en œuvre pour les 2 sens :

déplacements

Bobine d’amorce

N°1

Bobine d’amorce

N°2 Fibre à tester

Test de la fibre

� Test de réflectométrie 3 bobines (méthode bouclage)




Fibre à tester

Fibre à tester

Test de la fibre � Test réflectométrie 3 bobines (méthode bouclage)

Bobine N°3

Bobine N°1

Bobine N°2

Fibre à tester

Fibre à tester

Bobine N°1

Bobine N°2

Fibre à tester

Bobine N°3

Fibre à tester

O

E

E

O

O

E O

E


Bobine N°1

Bobine N°2

Fo N°2 à tester

Bobine N°3

Fo N°1 à tester

O

O E

E

O E

E O

Bobine N°1 Bobine N°2 Bobine N°3 Fo N°1 à tester

Fo N°2 à tester


O E

E O


Fo N°2 à tester

V1 V2

V3

V4

EXTREMITE ORIGINE

V3 V4 FO2

V2 V1 FO1

MOY EO OE MOY EO OE SENS

Test de la fibre

� Test de réflectométrie 3 bobines (méthode bouclage)




Fo N°1 à tester

Fo N°2 à tester


Bobine N°3

Bobine N°2

Fo N°1 à tester

Bobine N°1

Fo N°2 à tester

Bobine N°3

Bobine N°1

Bobine N°2

Fo N°1 à tester

Fo N°2 à tester

O

E

E

O

O

E O

E


O

O E

E

O E

E O


Fo N°1 à tester

Bobine N°3

Bobine N°2

Fo N°1 à tester

Bobine N°1

Fo N°2 à tester


O E

E O


Fo N°2 à tester

V5 V6

V7

V8

EXTREMITE ORIGINE

V3 V6 V4 V5 FO2

V7 V2 V8 V1 FO1

MOY EO OE MOY EO OE SENS

Test de la fibre

� Test de réflectométrie 3 bobines (méthode bouclage) � Utilisation :

• Test complet d’un segment pour 1 sens • Test des 2 sens sans déplacer le réflectométre • Test des deux connecteurs distants • Test du deuxième segment dans le sens inverse

� Inconvénient :

• Manque de précision pour les grandes longueurs • Pas de test de dépairage • Complexité de mise en œuvre et de lecture des courbes.

Test de la fibre �La norme

� L’atténuation d’une épissure (850,1300 et 1550 nm)

• ISO11801 – Épissure mécanique à 0,30 dB Rien sur les épissures par fusion

• Etat de l’art : pas de distinction entre fusion et mécanique

– 0,10 0,15 0,2 dB en moyenne des 2 sens En fonction des opérateurs de

télécommunication

Test de la fibre � La Norme - L’affaiblissement linéique : mesure de vérification, c’est une

caractéristique de la fibre. � Multimode

• 62,5/125 à 850 nm : <3,50 dB/km et à 1300 nm :<1,50 dB/km • 50/125 à 850 nm : <3,20 dB/km et à 1300 nm : <1,20 dB/km

� Monomode : • 9/125 à 1310 nm : <0,40 dB/km et à 1550 nm <0,28 dB/km

Test de la fibre � La Norme La réflectance :

� Attention selon le type de connectique ou selon le cahier

des charges � Dans tous les cas, pour toutes les mesures c’est le cahier

des charges qui est le plus important.

Chapitre IX

�Lecture de la courbe

� Identification

des évênements � Zone morte � Pic fantôme � Rayon de

courbure

Lecture de la courbe � Identification

Zone morte à L’impulsion Pic de Fresnel (les connecteurs) Pente de la fibre Evénement non réflectant (épissure) Réflexion de fin de fibre

Lecture de la courbe � Atténuation : méthode 2 points

Atténuation dB

Distance m

Curseur A Curseur B

Atténuation De

l’événement

Lecture de la courbe � Atténuation : méthode 5 points (LSA)

Atténuation dB

Distance m

Curseur A Curseur B

Atténuation de

l’événement

DELTA 2 METHODES Atténuation

dB

Distance m

Curseur A Curseur B

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DEFORMATION COURBE THEORIQUE COURBE REELLE

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MAUVAISES PENTES

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Epissure positive convention de signe

Atténuation dB

Distance m

Curseur A Curseur B

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MESURE EPISSURE

Atténuation dB

Distance m

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Atténuation dB

Distance m

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Lecture de la courbe �Pic fantôme

Bizarre ?


Bobine d’amorce

Fibre à tester

Lecture de la courbe

� Pic fantôme : c’est un pic ne correspond pas à un événement. Donc pas de rupture du plateau et de la fibre et la distance est particulière.

Bizarre ?

Bobine d’amorce

Fibre à tester

D1 D2

D1 = D2

Lecture de la courbe �Pic fantôme :

Bobine d’amorce


D D

D

Lecture de la courbe � Mesure sur épissure normale

Atténuation dB

∆∆∆∆ 1550

∆∆∆∆ 1310

Distance m

∆∆∆∆ 1310 > ∆∆∆∆ 1550 MESURE BONNE

Pentes (affaiblissement linéique) :

αααα 1310 nm <0,4 dB/km

αααα 1550 nm affaiblissement <0,25 dB/km

Lecture de la courbe � Mesure sur épissure avec un problème de rayon de

courbure :CONTRAINTE

Atténuation dB

∆∆∆∆ 1550

∆∆∆∆ 1310

Pentes (affaiblissement linéique) :

αααα 1310 nm <0,4 dB/km

αααα 1550 nm affaiblissement <0,25 dB/km

Distance m

∆∆∆∆ 1550 - ∆∆∆∆ 1310 > 0,10 dB Contrainte evolutive

Lexique français /anglais � Les termes les plus courants :

� OTDR : réflectomètre � Power meter : photomètre, dBmètre, puissance mètre optique, « radiomètre » � Network : réseau � Wavelength : longueur d’onde � Single mode (SM) : monomode � Cœur/ gaine / revêtement // core/cladding/ coating � Multimode (MM) : multimode � Splice : épissure � Loss : perte � Cutter : cliveuse � Bit : bit � Byte : octet � Pigtail : queue de cochon, bout de 1 à 10 m de fibre équipé d’une fiche pour

raccordement d’une tête de câble par épissure � Return loss : réflectance � ORL : Optical Return Loss � LAN : Local Area Network � WAN : Wide Area Network

NOTES � ______________________________________________________________________________________________

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NOTES � ______________________________________________________________________________________________

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Documents

Stage Fibres Optiques