Tester la fibre optique

Avec un marché de plus en plus concurrentiel, les réseaux doivent être continuellement mis à niveau et entretenus afin d’assurer une qualité et une vitesse supérieures des applications et des services fournis aux clients.

L’évolution constante des systèmes haut débit impose à l’infrastructure en fibre optique d’être impeccable pour prendre en charge ces applications et services. La fibre optique doit d’autant plus être testée pour s’assurer que le système atteindra le niveau de performance requis. Grâce à sa gamme de solutions de test fibre optique la plus complète du secteur, VIAVI Solutions réduit la complexité qui entoure ces nouvelles architectures réseau et en simplifie les tests.

Aujourd’hui, les tests de la fibre optique sont essentiels pour quasiment tous les types de réseaux. Les installateurs, sous-traitants, chefs de projet, techniciens et ingénieurs intervenant dans le domaine de la fibre optique doivent être compétents et capables de comprendre, d’appliquer, de mesurer et d’enregistrer correctement les performances des infrastructures en fibre optique.

Fiber Testing

De nos jours, la fibre optique prend en charge une grande partie des transmissions de données Internet, téléphoniques et télévisées dans le monde. Comme ces réseaux et le nombre d’utilisateurs ne cessent de croître, le développement de pratiques de test fibre optique normalisées devient encore plus important.

Les origines des tests de la fibre optique

The Origins of Fiber Testing

La transmission d’un signal optique par le biais d’une « fibre » en verre fin n’est pas un nouveau concept. Il y a plus de 100 ans, des expériences avaient démontré que la lumière pouvait se déplacer à travers un substrat de verre incurvé en ne perdant quasiment pas de son intensité initiale. À la fin des années 1960, les lasers optiques, les fibres optiques à base de verre de silice et les signaux numériques ont été associés pour former la base des réseaux de communication en fibre optique que nous connaissons aujourd’hui. Déjà dans les années 1990, les réseaux en fibre optique pouvaient transporter 100 fois plus d’informations que les câbles traditionnels avec amplificateurs électroniques.

Pour être acheminés sur la fibre optique, les signaux électroniques sont convertis en signaux optiques sous la forme d’impulsions lumineuses numériques. Ces signaux sont transmis, par le biais des câbles en fibre optique, à un récepteur situé à l’extrémité de la ligne, où les signaux sont convertis de façon à retrouver leur forme binaire d’origine. Il s’agit du format lisible par les systèmes et appareils informatiques. Pour s’assurer de l’intégrité de ces signaux optiques sur toute la longueur des câbles longue distance et des réseaux complexes, les processus de test fibre optique doivent sans cesse évoluer.

Qu’est-ce-que la fibre optique ?

De par sa simplicité, l’utilisation des communications par fibre optique peut sembler séduisante. Pourtant, les tests des câbles en fibre optique nécessitent de comprendre quelques principes élémentaires qui les différentient des tests portant sur les câbles analogiques qui les ont précédés.

Une fibre optique se compose d’un fil de verre très fin, entouré d’une enveloppe de protection en plastique. La lumière, injectée au cœur de la fibre de verre, suit le chemin physique de cette fibre à cause de sa réfraction interne totale entre le cœur et la gaine.

Les trois composants d’une fibre optique

La fibre optique est composée :

  • Cœur : le centre du câble en fibre optique, composé de verre ou de plastique spécialement traité. Il sert à la transmission de la lumière sur toute la longueur du câble et doit donc être aussi pur et propre que possible.
  • Gaine : une couche supplémentaire, faite d’un matériau semblable à celui du cœur, mais avec un indice de réfraction inférieur pour faciliter la réfraction continue de la source lumineuse vers le cœur.
  • Revêtement : la couche externe du câble qui enveloppe, protège et isole le cœur et la gaine.

Types de fibre optique

La fibre optique est classée en différents types (multimode ou monomode) en fonction de la façon dont elle permet à la lumière de se déplacer. Le type de fibre est étroitement lié au diamètre du cœur et de la gaine.

La fibre multimode offre plusieurs avantages, principalement le coût moins élevé des émetteurs et des récepteurs et la simplicité de couplage à ceux-ci. Cependant, son atténuation relativement élevée (perte optique) et sa faible bande passante limitent la transmission à de courtes distances.

La fibre monomode est avantagée par ses performances supérieures en matière de bande passante et d’atténuation.

Du fait de la petite taille de son cœur, la fibre monomode nécessite généralement des émetteurs et des systèmes d’alignement plus chers pour obtenir un couplage efficace. Néanmoins, pour les systèmes à hautes performances ou mesurant plus de quelques kilomètres, la fibre monomode demeure la meilleure solution.

Que faut-il tester ?

Pour évaluer la qualité d’une installation en fibre optique, approuver sa mise en service et garantir le fonctionnement fiable dans la durée d’une liaison fibre optique, il est indispensable de la tester de différentes manières.

Plusieurs facteurs doivent être mesurés, évalués et contrôlés :

Inspection des connecteurs optiques

Lorsque deux fibres optiques sont couplées, il est crucial de s’assurer que la lumière passe d’une fibre optique à l’autre sans perte ni rétrodiffusion excessive. Sur le terrain, il est cependant difficile de garder des connecteurs propres et sans aucune égratignure.

Une seule particule sur le centre de la fibre optique peut causer une perte d’insertion importante, une rétrodiffusion et même des dommages à l’équipement. L'inspection proactive des connecteurs optiques est essentielle pour garantir la fiabilité des connexions entre deux fibres.

 

Test de continuité de la fibre optique

Une source laser visible connectée à une extrémité du câble peut servir à vérifier la transmission jusqu’à l’extrémité opposée. Ce type de test fibre optique est uniquement destiné à détecter les anomalies majeures de la fibre, comme les macrocourbures. Les tests de continuité de la fibre peuvent aussi permettre de déterminer si le bon câble en fibre optique est connecté au bon panneau de brassage.

Fiber End-Face Inspection

Un stylo optique (VFL) utilise une lumière laser à spectre visible pour tester la continuité de la fibre optique et détecter les défauts. La source lumineuse rouge est visible à travers le revêtement partout où existe un gros défaut ou une épissure défectueuse. Pour les liaisons en fibre optique de plus de 5 km ou présentant un accès limité à la fibre, un réflectomètre optique est utilisé pour localiser précisément les problèmes de continuité.

Mesure de perte optique

Quand la source optique traverse la fibre, sa puissance diminue. Cette baisse de puissance, aussi appelée perte optique, est exprimée en décibels (dB). La façon la plus précise de mesurer la perte optique globale d’une fibre consiste à injecter un niveau de lumière connu à une extrémité et à mesurer le niveau de lumière à l’autre extrémité. Cette mesure, effectuée avec une source lumineuse optique et un photomètre, nécessite un accès aux deux extrémités de la fibre.

Mesure de la puissance optique

Une mesure de la puissance est un test de la force du signal à partir de l’émetteur une fois le système activé. Un photomètre optique affiche la puissance optique reçue sur sa photodiode et peut être directement connecté à la sortie de l’émetteur optique ou à l’endroit où se trouverait le récepteur optique sur un câble en fibre. L’unité de mesure de la puissance optique est le dBm, le « m » représentant 1 milliwatt et le « dB » faisant référence aux décibels.

Tester la fibre optique pour mesurer les pertes optiques

Pour mesurer les pertes optiques d’une fibre, vous devez vous connecter à une source avec un niveau de puissance continu à l’aide d’une bobine amorce pour effectuer la référence. Un photomètre à l’extrémité opposée du circuit mesure la source optique avec et sans la fibre à tester afin de quantifier la perte en dB de la fibre même.

D’autres méthodes de tests de perte optique utilisent une bobine amorce et une bobine de fin connectées au photomètre. Ce type de méthode constitue la norme en matière de test de perte optique sur une installation câblée et inclut des mesures de perte aux deux extrémités du câble testé. C’est pourquoi, il est important de vérifier que tous les connecteurs optiques sont d’une propreté irréprochable.

Testing Fiber for Optical Loss

Il est aussi possible d’utiliser un réflectomètre optique (OTDR) pour tester la perte optique d’une fibre d’une autre façon. À l’aide d’une lumière laser à haute intensité émettant à un intervalle d’impulsion prédéfini connectée via une jarretière ou une bobine amorce à une extrémité du câble en fibre optique, le réflectomètre analyse la rétrodiffusion lumineuse renvoyée à la source. Cette méthode de test à une seule extrémité de la fibre optique peut servir à analyser la perte quantitativement et à identifier précisément les endroits où elle se produit. En savoir plus sur les tests de réflectométrie optique.

 

Quelques conseils pour tester les câbles de fibre optique

Il est nécessaire de tester les réseaux fibre optique pendant leur installation et en phase de maintenance. Le respect de certaines pratiques fondamentales assure des déploiements de la fibre et des activations de réseaux plus sûrs, plus efficaces et plus fiables.

Fiber Optic Cable Testing Best Practices

  • La propreté des connecteurs optiques de la fibre et des connecteurs du matériel de tests est cruciale. Un microscope d’inspection de fibre optique peut être utilisé pour vérifier la propreté du cœur et des férules de connexion. Il est recommandé d’utiliser des produits de nettoyage spécialisés pour nettoyer les connexions de la fibre optique. La propreté des câbles de référence et des connecteurs de l’équipement de test est tout aussi importante.
  • Quand vous utilisez un stylo optique (VFL) pour localiser les défauts, la protection des yeux est primordiale. En effet, un VFL utilise une source de lumière laser haute intensité. Il faut donc éviter de regarder la source ou le cœur de la fibre optique illuminée par le VFL à l’œil nu.
  • L’utilisation d’une source lumineuse optique et d’un photomètre, ou d’un kit de test de perte optique (OLTS), est recommandée pour s’assurer que le budget de la puissance optique est conforme aux spécifications initiales.
  • Enregistrez et référencez les caractéristiques de la liaison fibre à l’aide d’un OTDR.
  • L’objectif d’un réflectomètre optique (OTDR) est de détecter, localiser et mesurer les éléments n’importe où le long d’une liaison fibre optique. Des informations de localisation relatives à la perte et aux événements réflectifs sont générées. Les techniciens peuvent ainsi connaitre les caractéristiques de la fibre au moment du test. Avec un OTDR, utilisez des bobines amorces/de fin pour qualifier les connecteurs à chaque extrémité. Une bobine amorce est connectée entre le testeur et la fibre testée, et la bobine de fin est connectée à l’autre extrémité de la liaison fibre optique. Attention : la fibre optique utilisée dans les bobines amorces et de fin doit être identique à la fibre testée (type, taille du cœur, etc.).
  • Enfin, une planification et une préparation appropriées constituent les meilleures pratiques de base pour tester la fibre optique. Pour que les tests de la fibre soient aussi efficaces et précis que possible, vous pouvez aussi nettoyer et tester préalablement l’équipement, vérifier qu’il est calibré, et surtout vérifier qu’il est équipé des fonctions qui vous seront utiles sur le terrain.

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Fiber Optic Reference Guide

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Comprendre la fibre optique

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Poster « Comprendre la réflectométrie optique (OTDR) »

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Sondes d’inspection des connecteurs optiques

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