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1 - RÉSEAUX OPTIQUES À CARACTÉRISER

  • 1.1 - Caractérisation de réseau – Définition et objectif
  • 1.2 - Différents types de réseaux à caractériser
  • 1.3 - Différents éléments du réseau à caractériser

2 - RÉFLECTOMÉTRIE OPTIQUE TEMPORELLE

3 - MISE EN ŒUVRE DU RÉFLECTO- MÈTRE EN CARACTÉRISATION

4 - CONCLUSION

| Réf : E7120 v2

Conclusion
Caractérisation des fibres optiques et réseaux par réflectométrie

Auteur(s) : André CHAMPAVÈRE

Date de publication : 10 oct. 2011

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NOTE DE L'ÉDITEUR

La norme NF EN 60825-1 (C43-805) du 10/10/2014 citée dans cet article a été modifiée par la norme NF EN 60825-1/A11 de juin 2021 : Sécurité des appareils à laser - Partie 1: Classification des matériels et exigences
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2105 (Mai 2021).

14/12/2021

14/12/2021

RÉSUMÉ

Les besoins de transmission actuels ne cessent d’évoluer. Pour cette raison, les réseaux de fibre optique, de par l'augmentation des débits, le multiplexage en longueur d'onde et l'élargissement des fenêtres spectrales, ont nécessité de subir des mesures permettant une caractérisation plus fine de leurs performances. Les possibilités étendues du réflectomètre optique temporel en font l'outil qui répond le mieux à cette attente. Peuvent ainsi être conduits et interprétés, entre autres, les mesures de distances, d’affaiblissements linéiques des fibres, de pertes d'insertion et de réflectances ainsi que le profil d'affaiblissement spectral. Il est même envisagé d’automatiser cette caractérisation de fibres par réflectométrie.

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ABSTRACT

Optical fibers characterization and networks by reflectometry

The current needs for transmission are constantly evolving. Therefore, due to increased flow, the characterization of the performances of optical fiber networks, wavelength multiplexing and the broadening of spectral windows has had to be refined. Due to its extensive possibilities, the optical time domain reflectometer is best adapted to meet these demands. Amongst others, the measuring of distances, fiber weakening, insertion and reflectance loss, as well as that of the spectrum weakening, can be conducted and interpreted. The automation of fiber characterization by reflectometry has even been envisaged.

Auteur(s)

  • André CHAMPAVÈRE : Responsable études – Innovation et technologies – Division fibre optique JDSU - Président de l'ARUFOG (Association pour la recherche et l'utilisation de fibre optique et de l'optique guidée)

INTRODUCTION

Al'origine, les réseaux fibre optique subissaient un nombre limité de tests avant leur mise en service effective. L'augmentation des débits jusqu'à plusieurs dizaines de Gbit/s, le multiplexage en longueur d'onde CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) ou DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), l'élargissement de la fenêtre spectrale de transmission aux bandes O, E, S et L (1 260 à 1 625 nm) ont rapidement montré que les mesures de distance et d'affaiblissement devaient être impérativement complétées par des mesures caractérisant plus finement les performances de l'infrastructure. La caractérisation de fibre regroupe ainsi une liste de mesures à réaliser permettant de connaître l'aptitude du réseau à répondre aux besoins de transmission actuels et futurs et ainsi de le qualifier avant sa mise en route ou son évolution. La combinaison d'un certain nombre d'appareils de mesure permet aujourd'hui la mesure des distances, des affaiblissements linéiques des fibres, des pertes d'insertion et des réflectances, de l'ORL (Optical Return Loss), de la dispersion chromatique (CD, Chromatic Dispersion), de la dispersion de mode de polarisation (PMD, Polarization Mode Dispersion) ainsi que du profil d'affaiblissement spectral (AP).

Les possibilités étendues du réflectomètre optique temporel (OTDR, Optical Time Domain Reflectometer) en font l'appareil de mesure clef au sein de cette famille d'outils de caractérisation de réseaux fibre optique.

Dans la majorité des applications, le réflectomètre optique a supplanté la méthode radiométrique qui nécessitait la connexion d'un radiomètre et d'une source de part et d'autre de la liaison. Sorte de RADAR optique, le réflectomètre n'impose l'accès qu'à une seule extrémité de la liaison sous test, nécessitant ainsi la présence d'un seul opérateur.

Certaines mesures de caractérisation peuvent être, dans certains cas, considérées comme optionnelles. En revanche, les mesures de distances et d'affaiblissements fournies par l'OTDR doivent être impérativement effectuées.

Dans les pages qui suivent, nous nous intéressons plus particulièrement à l'utilisation de la réflectométrie optique au sein du processus de caractérisation de réseaux fibre optique. Malgré quelques similitudes, nous ne traiterons pas le cas de la caractérisation en production de fibre ou de câble mais resterons focalisés sur l'application réseaux.

Pour commencer, quelques notions et données de base sur les réseaux à caractériser sont rappelées, suivies par une description de la réflectométrie, des phénomènes physiques mis en jeu et du réflectomètre. Après la description du principe et de l'outil, l'utilisation du réflectomètre est à son tour décrite, de la mise en œuvre du réflectomètre et de la mesure jusqu'à l'analyse et l'interprétation des courbes et des résultats. Cet article se termine par la présentation des tendances actuelles vers l'automatisation de la caractérisation de fibres par réflectométrie.

Cet article a ainsi pour objectif de fournir les bases techniques de la réflectométrie dans son application en caractérisation des réseaux de télécommunications, que ce soient des réseaux longues, moyennes ou courtes distances comme les réseaux d'accès de type fibre à l'abonné (FTTH , Fiber-To-The-Home). Nous évoquerons que très brièvement les mesures réflectométriques sur réseau optique passif (FTTX PON, Passive Optical Network). L'utilisation de réflectomètres dans les systèmes de surveillance réseau de type RFTS (Remote Fiber Test Systems) ne sera pas abordée dans ce document.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e7120


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4. Conclusion

Depuis ses tout débuts dans les laboratoires Bell en 1976, le réflectomètre optique n'a cessé de s'améliorer, d'évoluer vers de nouvelles fonctionnalités. Outil d'experts à l'origine, il a évolué sous la forme d'appareils portables, modulaires, autonomes, simples d'utilisation, enrichis par de nombreuses fonctions automatiques. Bien qu'ils offrent des modes d'affichage simplifiés, les réflectomètres pourraient être aussi qualifiés de « réflectoscopes » tant l'affichage de la courbe de rétrodiffusion est riche d'information. Les techniciens des réseaux fibre optique ne peuvent échapper à l'utilisation du réflectomètre optique temporel. Pour une première utilisation, il convient de privilégier les modes automatiques au niveau de la configuration de la mesure, de l'analyse et de la sauvegarde en attachant un soin particulier à la qualité des différentes connexions optiques. Les multiples fonctionnalités du réflectomètre peuvent par la suite, être mises en œuvre, faisant apparaître tout le potentiel de ce fabuleux outil d'investigation et de recherche de défaut.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CHAMPAVÈRE (A.) -   Key OTDR specification relates to user's real needs.  -  Wavetek Wandel Goltermann, Test and Measurement World, France, 12 janv. 1999.

  • (2) - BOUQUAIN (M.) -   Mesures fibre optique : normalisation et métrologie.  -  07-FOR Formation ARUFOG.

  • (3) - IANNONE (P.P.), REICHMANN (K.C.), FRIGO (N.J.), LAFERRIERE (J.), CHAMPAVÈRE (A.) -   The effect of reflected and backscattered live traffic on CWDM OTDR measurements.  -  AT Labs.-Res., NJ, Photonics Technology Letters, IEEE, vol. 16, Issue 7, USA, juil. 2004.

  • (4) -   Macrobend loss using an OTDR.  -  Technical Paper, JDSU.

  • (5) - SAN JUAN (R.S.), ELLIS (R.) -   Guidance on splicing and field measurements of bend-insensitive fibers for FTTH deployments corning application.  -  Note AN1404, avr. 2009.

  • (6) -   Multi-fiber connector inspection and cleaning.  -  ...

NORMES

  • Étalonnage des réflectomètres optiques dans le domaine de temps (OTDR) - CEI 61746-1 - 12-09

  • Guidance for the interpretation of OTDR backscattering traces - CEI TR 62316 - 01-07

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