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Testez, certifiez et dépannez vos réseaux fibre optique plus rapidement grâce aux réflectomètres optiques (OTDR).
Tester avec un réflectomètre optique
Avec les développements rapides que connaît la technologie de fibre optique, les tests de réflectométrie optique sont devenus une méthode indispensable pour qualifier, certifier, entretenir et dépanner les réseaux optiques.
Un réflectomètre optique (Optical Time Domain reflectometer, OTDR) est un instrument utilisé pour créer une « image » virtuelle d’une liaison fibre optique. Les données analysées fournissent des informations sur la fibre, ainsi que sur les composants optiques passifs tels que les connecteurs, les épissures, les coupleurs et les multiplexeurs présents tout au long de la liaison.
Une fois ces données capturées, analysées et stockées, elles peuvent être consultées de nouveau à tout moment en vue d’évaluer le niveau de dégradation du câble optique au fil du temps.
Le réflectomètre optique est également le seul outil capable d’identifier n’importe quelle panne sur une liaison optique en déterminant à quelle distance se trouve la défaillance et en identifiant les types de défaillances: fibre cassée, courbures et pertes excessives. Un réflectomètre optique peut être portable ou monté en rack et être ainsi utilisé pour surveiller en continu le réseau, déclenchant alors une alarme lorsque la fibre optique est endommagée.
Parmi les problèmes communs détectés grâce aux réflectomètres optiques, on trouve notamment les pertes de signal dues à des problèmes de connecteurs sales ou endommagés. Le réflectomètre permet également de détecter des courbures excessives de la fibre ou lorsque celle-ci est écrasée ou pincée. Et enfin, le réflectomètre permet d’identifier à quelle distance une fibre ou un câble optique a été arraché et coupé. Les réflectomètres optiques utilisant la technologie de Rayleigh sont utilisées pour ces applications. Les réflectomètres optiques utilisant la technologie de Raman et Brillouin peuvent être utilisés pour anticiper les ruptures et pour surveiller l’état de la fibre optique via des mesures de température et de contrainte. Quelque soit la technologie utilisée, le réflectomètre optique est l’instrument idéal pour les tests des fibres optiques Telecom ou pour les mesures réparties de température et contraintes sur fibre optique. De nombreux problèmes endommageant progressivement la fibre optique peuvent être détectés et résolus avant même qu’une panne de service n’affecte le client.
Bien que conçus à l’origine pour des applications de fibre optique à longue distance, les dernières générations de réflectomètres optiques peuvent aussi être utilisées pour diagnostiquer des câbles beaucoup plus courts, comme dans le cadre de câblages réseau internes d’avion ou pour des infrastructures d’entreprise.
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Comment fonctionne un réflectomètre optique ?
Le réflectomètre optique injecte de l’énergie lumineuse pulsée, générée par une diode laser, dans l’une des extrémités de la fibre optique. Une photodiode mesure le retour d’énergie lumineuse (réfléchie et rétrodiffusée) dans le temps, et la convertit en valeur électrique, amplifiée et échantillonnée, pour ensuite l’afficher graphiquement sur un écran.
Les réflectomètres optiques mesurent la localisation et la perte générée par les éléments passifs du réseau optique, également appelés « événements ». La localisation ou la distance de chaque événement est calculée à partir du temps aller-retour que prend la lumière pulsée à parcourir la fibre optique. La perte est calculée à partir de la valeur d’amplitude du signal renvoyé (effet de rétrodiffusion).
La plupart des réflectomètres optiques modernes sélectionnent automatiquement les paramètres d’acquisition optimaux pour une fibre optique donnée en envoyant des impulsions de test lors d’une procédure connue sous le nom d’auto-configuration, ou auto-test.
Analogies des tests de réflectométrie optique
Il existe des parallèles évidents avec les tests des câbles en cuivre. Cependant, afin de mieux comprendre les tests de réflectométrie optique, l’analogie avec la technologie d’ultrasons est également possible.
Dans les applications d’imagerie médicale, des ondes sonores à haute fréquence (≥ 20 KHz) inaudibles sont produites par les éléments vibrants d’un échographe. Tout comme les ondes lumineuses, ces ondes sonores sont soit absorbées, soit renvoyées vers la source, soit dispersées dans de multiples directions. Tout dépend de la distance à laquelle se trouvent ces ondes et de la nature du matériau analysé. La fréquence, la direction et l’intensité des ondes sonores renvoyées vers l’échographe fournissent suffisamment de données pour créer des images détaillées et précises des caractéristiques anatomiques internes.
Terminologie des tests de réflectométrie optique
Pour comprendre l’aspect scientifique qui se cache derrière la réflectométrie optique, il faut commencer par assimiler quelques concepts de base qui font partie intégrante du processus de test de réflectométrie optique.
Procédure de test de réflectométrie optique
Le processus de test de réflectométrie optique dépend du type d’équipement et du câble en fibre optique testé, mais aussi du ou des objectifs du test. Néanmoins, certaines procédures de test de réflectométrie optique sont communes à tous les types d’application.
Interprétation des résultats des tests de réflectométrie optique
Une fois les tests de réflectométrie optique terminés, le système affiche les résultats en formats numérique et graphique. L’axe X de l’écran indique la distance tandis que l’axe Y affiche la perte de signal en dB. Le graphique, qu’on appelle également « trace », indique la localisation de chaque connecteur, épissure ou autre type d’événement, en affichant clairement les pertes de signal et les caractéristiques de réflexion de chaque élément. Un bon réflectomètre optiqueconvertit cette trace en un aperçu linéaire sur lequel chaque élément et événement est représenté par une icône facile à interpréter, avec une mention réussite/échec immédiatement visible et le nom de chaque composant/événement clairement affiché.
La longueur de la fibre optique est calculée sur la base de l’indice de réfraction de la fibre. Il est donc important que cette valeur soit correctement configurée afin de générer des résultats de tests de réflectométrie optique exacts.
La quantité précise de temps requis pour qu’une impulsion de test soit envoyée et réfléchie (ou rétrodiffusée) vers le récepteur est analysée permettant de localiser les connecteurs, les épissures et tout autre événement sur la fibre..
Si des seuils de pertes ont été configurés, la mention réussite ou échec s’affichera pour chaque élément du câble. Afin de fournir un dépannage approprié le cas échéant, le stockage des données des tests de réflectométrie optique peut se révéler utile.
Types de réflectomètre optique
Bien que les fonctionnalités et coûts puissent être très variés, il existe plusieurs types de réflectomètre optique actuellement disponibles sur le marché.
Spécifications des réflectomètres optiques
Il est important de bien comprendre les spécifications des réflectomètres optiques afin de choisir le réflectomètre optique le mieux adapté pour une application spécifique.
Calibration de l’équipement de test OTDR
Pour tous les équipements de mesure, un calibrage périodique est essentiel afin de surveiller et corriger les écarts et pour réinitialiser les fonctions importantes en se basant sur des normes de référence. Tandis que certains préfèrent les câbles de référence tels que le « Golden Fibre » créé par NPL, d’autres proposent une approche de calibration de type simulation électronique/optique qui n’exige aucune norme de référence physique.
Dans les secteurs où la précision des résultats des tests de réflectométrie optique est primordiale, les normes de calibrage CEI 61746 et TIA/EIA-455-226 (adoptée avec la norme CEI) sont reconnues.
La norme CEI inclut des pratiques spécifiques pour calibrer la précision point à point, la linéarité, l’atténuation, la puissance de sortie et le retard, entre autres. Étant donné la complexité de la tâche, il est préférable de laisser le calibrage du réflectomètre optique aux fabricants d’équipements OTDR ou aux laboratoires de calibrage certifiés.
L’avenir des tests OTDR
Fournir davantage de fonctionnalités, de précision et de résolution à un prix toujours plus bas constitue un défi permanent. L’amélioration des algorithmes de tests de réflectométrie optique automatiques pourrait permettre de simplifier la tâche aux techniciens même débutants. De même, les améliorations liées à la résolution des problèmes de surcharge de réflectance propres aux câbles courts pourraient aider à étendre le champ d’application de la technologie de réflectométrie optique à de nouveaux secteurs.
L'évolution d'internet et de la fibre optique améliore la manière dont nous communiquons et travaillons. Cette dernière permet à tout le monde d'avoir internet à très haut débit. À mesure qu’augmente la demande de chargement de données sur nos réseaux de fibre optique, les capacités de test de réflectométrie optique devront continuer de s’améliorer pour faire face aux défis actuels et futurs.
Sans des technologies telles que les tests de réflectométrie optique, les applications de fibre optique les plus avancées seraient impossibles. La capacité de « voir » à l’intérieur de milliers de kilomètres de fibres optiques aussi fines que des cheveux humains constitue aujourd’hui autant une incroyable réussite qu’une nécessité pratique.
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