Tests de la fibre optique
Découvrez tout ce qu’il y a à savoir sur les tests de la fibre optique ainsi que sur les meilleures pratiques et procédures en matière de tests de la fibre optique.
Le concept de tests de la fibre optique englobe l’ensemble des procédures, outils et normes utilisés pour tester les composants optiques, les liens fibres optiques et les réseaux optiques déjà déployés. Cela inclut les tests optiques et mécaniques de chaque élément distinct, ainsi que les tests de transmissions globaux servant à vérifier l’intégrité des installations de réseaux optiques complets.
La fibre optique s’est imposée comme le principal support de transport pour les communications mondiales grâce à trois avantages distincts par rapport aux infrastructures en cuivre, à savoir la réduction des coûts opérationnels (alimentation et maintenance), la fiabilité (les câbles de fibre optique sont insensibles aux interférences électromagnétiques et de fréquence radio) et des débits de bande passante/transmission élevés. La diversité grandissante des applications de fibre optique et des architectures point par point (PTP) et point à points multiples (PTMP) a mis en évidence la nécessité de former les techniciens et de disposer de solutions de test polyvalentes et conviviales.
Depuis leurs débuts dans les années 1970, les réseaux optiques n’ont cessé d’évoluer et de s’étendre. L’émergence de la 5G, des réseaux sous-marins, des datacenters et des réseaux FTTx (Fiber to the X) a souligné à quel point il est important de disposer d’infrastructures optiques robustes et de solutions de test et de surveillance de la fibre optique fiables. En plus de 100 ans d’activité, VIAVI s’est construit une expérience inégalée en matière de connaissances, de fiabilité et de collaboration techniques et l’entreprise a été la première du marché à proposer des solutions de tests optiques.
Du fait de la taille et de la complexité des réseaux optiques modernes, la productivité est devenue un impératif. L’efficacité doit être présente dès le laboratoire et perdurer durant les phases de construction, d’installation et d’entretien. VIAVI propose une gamme entièrement intégrée d’instruments de test de la fibre optique, de logiciels et de services compatibles avec le cloud, tous flexibles et interopérables. Les outils de test de la fibre optique de nouvelle génération sont plus rapides, plus simples d’utilisation et plus puissants que jamais.
Ressources essentielles :
Les normes du secteur de la fibre optique se sont développées au fil des années pour certifier les composants et les installations des réseaux optiques avant leur mise en service. En raison de la multiplication des déploiements, la conformité à des normes nationales et internationales est devenue une nécessité afin de préserver la cohérence, l’interopérabilité et les performances. Le déploiement de tests de la fibre optique homogènes et basés sur des normes présente d’énormes avantages pour les opérateurs réseau et leurs clients, car il assure un fonctionnement optimal du réseau durant tout son cycle de vie, de la construction de la fibre optique à l’activation du service client, en passant par la surveillance d’assurance, la maintenance du réseau et les mises à niveau.
De nombreux organismes de normalisation et groupes de travail se focalisent sur différentes régions géographiques, types de réseaux optiques et applications. En tant que participant actif au développement et à la révision de ces normes, VIAVI travaille main dans la main avec les organismes de normalisation en vue de simplifier la prochaine génération de produits et de services de tests de la fibre optique.
CEI
La Commission électrotechnique internationale (CEI) est une organisation de normalisation mondiale qui prépare et publie des normes internationales relatives aux technologies électriques et électroniques, et aux techniques connexes. Fondée en 1906, la CEI a mis en place divers comités techniques et normes en matière de fibre optique. Il s’agit notamment de normes internationales reconnues en matière de géométrie de la fibre optique, d’atténuation, de pertes de contraintes macroscopiques et de dispersion chromatique.
TIA/EIA
Aux États-Unis, la Telecommunications Industries Association (TIA) et l’Electronic Industries Alliance (EIA) produisent des normes nationales importantes pour de nombreuses applications de télécommunications, y compris les tests des réseaux et équipements optiques.
Les normes TIA comprennent notamment les exigences de certification d’installation de la fibre optique de niveau 1, très couramment utilisées. Alors que la certification de niveau 1 concerne uniquement la longueur, la polarité et la perte de liaison générale, les tests de niveau 2 sont utilisés pour produire des résultats plus descriptifs, indiquant notamment la localisation des événements de perte et leur magnitude, et s’effectuent à l’aide d’équipements de test de la fibre optique OTDR.
IETF
L’Internet Engineering Task Force (IETF) est une organisation ouverte qui se focalise exclusivement sur les normes et politiques relatives à Internet. À mesure que la fibre optique s’impose comme une base de construction fondamentale, essentielle de l’architecture Internet, l’IETF coopère avec la Commission électrotechnique internationale (CEI), l’Organisation internationale de normalisation (ISO) et d’autres groupes de travail importants en vue de sécuriser les réseaux optiques en tant que support d’accès à Internet.
FOA
La Fiber Optic Association (FOA) est une organisation éducative à but non lucratif et un organisme de certification qui promeut le professionnalisme dans le domaine de la fibre optique par le biais de l’éducation, de la certification et de la création de normes. Forte d’un réseau de plus de 200 centres de formation, la FOA fournit un haut niveau d’éducation et de formation aux techniciens optiques du monde entier. Des certifications FOA reconnues par le secteur sont disponibles pour l’installation de la fibre optique, les applications optiques et la conception de réseaux optiques.
En réponse au coût et à la complexité de nombreuses normes existantes en matière de fibre optique, la FAO a également créé ses propres normes pour un grand nombre des tests et des sujets liés à la fibre optique les plus largement utilisés. La norme FOA-1 couvre les tests de perte pour les liaisons optiques monomodes et multimodes installées, tandis que la FOA-2 est une norme spécifique aux méthodes de tests de perte unilatérales. La norme FOA-4 couvre la configuration des équipements de base et les paramètres de test OTDR.
IEEE
L’Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) est la plus grande organisation professionnelle technique au monde. Elle compte plus de 400 000 membres issus des domaines de l’ingénierie électrique, de l’informatique, de l’électronique et des télécommunications. Cette organisation a été formée suite à la fusion de l’American Institute of Electrical Engineers et de l’Institute of Radio Engineers. L’IEEE entretient un portefeuille de plus de 1 000 normes, dans des domaines et disciplines très variés.
Les exigences en matière d’Ethernet physique et de couche de liaison de données sont définies par l’ensemble de normes IEEE 802.3. La norme 802.3cp a récemment été amendée pour prendre en compte la transmission de données bidirectionnelle à haut débit sur fibre monomode. Elle spécifie un taux d’erreur de bits (BER) de ≤10-12 au niveau de l’interface de service. La norme 802.3ct répond aux exigences uniques de la transmission longue distance basée sur Ethernet utilisant le multiplexage en longueur d’onde dense (DWDM).
Les normes de performance du marché, les accords de niveau de service et les exigences en matière de garantie rendent inévitables les tests de réseaux optiques, mais il existe bien d’autres bonnes raisons de tester et de contrôler les performances de ces réseaux. Actuellement, l’objectif des tests est de maximiser la performance des actifs des réseaux optiques en termes de bande passante, de fiabilité et de retour sur investissement.
La demande du marché en matière de bande passante a entraîné une augmentation de la taille et de la complexité des réseaux optiques. L’architecture de réseau optique passif (PON), le multiplexage en longueur d’onde dense (Dense Wavelength Division Multiplexed, ou DWDM) et d’autres innovations, comme les modules optiques cohérents, ont introduit encore plus de segmentation des câbles et de composants spécifiques pouvant augmenter le risque d’affaiblissement supplémentaire, alors même que les exigences en matière de performance augmentaient et que les budgets diminuaient. Des tests de la fibre optique détaillés et précis à tous les niveaux et dans toutes les phases du cycle de vie du réseau permettent de garantir la satisfaction des clients et de s’assurer un avantage concurrentiel.
En dépit de toute la bonne volonté de techniciens expérimentés, la fragilité relative des fibres optiques peut s’avérer redoutable en ce qui concerne les contaminations, les macrocourbures et les dommages au niveau des connecteurs. Les connecteurs sales restent la première cause de pannes des réseaux optiques. Tester l’ensemble du réseau avant son activation permet de détecter les défauts ou dommages et de les résoudre/réparer de manière proactive. Bien que la fibre optique soit extrêmement durable une fois installée, elle n’est en pas moins en verre : À chaque point de jonction, une manipulation et une propreté correctes sont d’une importance capitale. Une fois une fibre optique brisée, sale ou rayée, il est très difficile de lui faire retrouver un état acceptable.
Les tests de la fibre optique sont souvent considérés comme les activités d’installation qui permettent de vérifier la bonne préparation d’un réseau optique. Dans la réalité, les tests de la fibre optique commencent en laboratoire, dès les toutes premières phases du développement de nouveaux composants et systèmes optiques, jusqu’à l’installation et à l’activation. Ils se poursuivent jusqu’aux phases de contrôle et de dépannage, permettant ainsi de garantir des années de performance fiable sur le terrain.
Chaque nouveau composant ou système optique débute en tant que concept en laboratoire. Les tests de la fibre optique effectués lors de cette phase sont indispensables à la démonstration de faisabilité et à la vérification de la conception. Pour la fibre optique, cela inclut la transmission de paramètres tels que l’affaiblissement, la perte par réflexion optique (ORL) et la dispersion chromatique. Les produits optiques récemment conçus peuvent aussi être soumis à des tests de traction, de torsion et de température.
Pour que les tests en laboratoire des composants de réseaux optiques soient efficaces, une simulation de réseau optique précise est nécessaire afin d’anticiper les problèmes réels et de vérifier la performance du système. Les éléments de réseaux optiques tels que les modules optiques cohérents numériques (digital coherent optical, DCO) peuvent être conçus et entièrement validés en laboratoire à l’aide du système de mesure et de test optique MAP-300 de VIAVI. Cet ensemble haut de gamme de modules de test optique remplaçables à chaud est également évolutif pour les applications de test durant la phase de production.
Les tests effectués durant la phase de production des réseaux optiques sont essentiels pour garantir que le système fonctionnera correctement avant d’engager un important investissement dans l’installation, les équipements et la validation. Les mesures de perte optique doivent être effectuées par le constructeur au niveau du composant et de l’assemblage des câbles. Des tests de la fibre optique de type mécanique relatifs à certains paramètres importants doivent aussi être réalisés.
Les câbles construits sur mesure sont souvent préterminés afin d’accélérer l’installation. Le même équipement polyvalent de test et d’inspection de la fibre optique que celui utilisé sur le terrain peut être employé pour contrôler la qualité des câbles durant la production et pour établir un référentiel de perte optique.
Chaque module, connecteur, coupleur et transpondeur d’un réseau de fibre optique déployé doit être soumis aux mêmes normes de qualité élevée. Des systèmes de tests environnementaux et de production évolutifs et automatisés offrent l’efficacité nécessaire pour répondre aux exigences de production croissantes du marché de la fibre optique.
Lorsque tout est réuni lors de l’installation d’un réseau de fibre optique, l’important est d’obtenir des mesures et certifications précises et dans les délais, avec des rapports de test indiquant la réalisation des objectifs, afin de pouvoir prouver que le réseau a été construit comme prévu pour obtenir une performance optimale et la marge de budget optique requise pour la transmission à haut débit. Il arrive souvent que les réseaux soient construits « par dessus » des réseaux cuivre existants et il est courant de réutiliser ou de remplacer les infrastructures d’armoires, de supports et de plateforme d’échange déjà en place. On découvre souvent que les obstacles en surface exigent certaines modifications par rapport à l’acheminement d’origine sur lequel se superpose désormais une autre infrastructure
Le succès d’un déploiement dépend de quatre éléments :
- Une préparation technique efficace, avec notamment des études et des affichages détaillés, des budgets de perte et des inspections de connecteurs optiques avant l’installation.
- Des éléments de réseau conçus pour une installation simplifiée et une pose de connecteurs facile pour gagner du temps et supprimer les erreurs sur le terrain.
- Des procédures de planification de test simples et reproductibles, et des analyses/rapports automatisés constituent le deuxième point. C’est ce qu’on appelle l’automatisation des processus de test (TPA). La procédure de test de la fibre optique doit permettre de comparer facilement le projet à l’inventaire et aux caractéristiques de performance du réseau tel qu’il est construit, notamment en matière de distance, de budget optique et d’atténuation de la liaison de bout en bout, ainsi qu’à chaque événement prévu (connecteur ou épissure).
- Des techniciens formés et équipés d’appareils de test de la fibre optique précis et calibrés, ou des tests de réseaux intégrés effectués via un système de surveillance à distance des réseaux optiques (RFTS), sont un autre élément majeur. Il est essentiel de disposer de techniciens sachant manipuler les éléments du réseau de fibre optique, documenter leur travail et dépanner les défauts durant la construction. Mais le système de test utilisé peut aussi grandement favoriser l’automatisation, ce qui facilitera de manière significative le travail des techniciens terrain lors de la construction d’un réseau complet.
Des tests de construction, d’installation et de mise en service sont effectués pour contrôler la longueur d’un lien fibre optique de bout en bout, l’affaiblissement et la perte par réflexion optique (ORL), les câbles, les épissures, les éléments optiques passifs (coupleurs, MUX/DEMUX) et la qualité des terminaisons (atténuation, localisation et réflectance). Les tests d’affaiblissement/ORL, de longueur, de polarité et de continuité (aussi appelés tests de niveau 1 dans l’environnement d’entreprise/de câblage réseau), ainsi que les tests OTDR (niveau 2) et la caractérisation de la fibre exigent tout un éventail d’outils. Parmi eux figurent des stylos optiques (VFL), des kits de test de perte optique (OLTS), des réflectomètres optiques dans le domaine temporel (OTDR) et des systèmes de surveillance à distance des réseaux optiques (RFTS). Un système de surveillance des réseaux optiques offre des fonctionnalités de réflectométrie, de commutation de connecteurs automatisée et une source optique permettant de vérifier la connectivité, la continuité, le niveau de puissance et l’atténuation d’événements spécifiques entre l’élément de transmission et un point de test donné.
Les solutions de test VIAVI de la gamme SmartClass comprennent des produits portatifs intégrés capables d’effectuer efficacement l’inspection des connecteurs optiques et la certification de niveau 1, et de générer des rapports à l’aide d’un seul instrument, tandis que les modules pour plateformes MTS et OneAdvisor 800 couvrent le niveau 2, le xWDM, la dispersion et d’autres exigences de test. Le système de surveillance des réseaux optiques ONMSi de VIAVI est intégré au réseau afin d’effectuer des tests de la fibre optique centralisés sur des milliers de lignes avec un serveur de gestion central capable de sauvegarder tous les résultats, de planifier des tests automatisés et d’activer des alarmes si les conditions ne respectent pas les normes de conformité sur le réseau. Dans ce cas, le technicien peut utiliser un navigateur Web depuis un appareil mobile ou un ordinateur de bureau afin de lancer un test ou de planifier un test de routine à effectuer sur de nombreuses fibres optiques, tout en ne transportant qu’un petit réflecteur sur le terrain afin de délimiter le point de test et « l’empreinte » de test unique de cet emplacement. Le coût de l’équipement de test de la fibre optique est ainsi réduit, de même que le temps nécessaire au test, et le système peut demeurer en place pour la phase suivante des opérations du
Une fois que le réseau est opérationnel, les clients peuvent s’abonner ou modifier leur service (ce que l’on appelle un événement d’insertion/d’extraction de service). Il est possible d’effectuer un test de la fibre optique avant l’activation à l’aide d’un système de surveillance des réseaux optiques pour déterminer quel budget optique et quel niveau de service peuvent être pris en charge pour l’emplacement d’un identifiant de réseau PON ou PTP donné. Cela évite au technicien de se déplacer sur le site du client pour réaliser alors que le problème se situe en amont et qu’une autre intervention sera nécessaire. Une fois sur le site du client, la vitesse du service client peut être testée depuis l’ONT/ONU côté client et des tests d’erreur de bits peuvent être réalisés.
Plus de 90 % de l’ensemble du trafic Internet se termine sur un client sans fil, comme un téléphone mobile sur 4G/5G sans fil ou une télévision Wi-Fi. Les clients croient souvent que la performance de leur service de fibre optique est la cause des problèmes, alors que ces problèmes sont en réalité liés au réseau Wi-Fi ou 5G RAN. C’est pourquoi les tests constituent le seul moyen de garantir une performance optimale de bout en bout.
Les tests de vitesse et de couverture Wi-Fi et RAN sans fil peuvent aussi aider à qualifier une installation de service réussie et permettre de déterminer si les problèmes sont liés à l’expérience de terminaison sans fil du client ou au réseau optique.
Les tests des réseaux de fibre optique ne s’arrêtent pas à l’activation du réseau. Une fois le réseau activé, la surveillance de la fibre optique est utilisée pour évaluer son intégrité en continu. Cette surveillance s’effectue parfois par le biais de contrôles périodiques, bien que la surveillance active de la fibre optique (AFM), qui détecte de manière continue les problèmes et intrusions, soit la pratique la plus courante du secteur. Les solutions de tests de la fibre optique à distance et les testeurs de fibre optique de la gamme ONMSi de VIAVI simplifient la surveillance continue de la fibre optique. Elles permettent ainsi une surveillance à distance automatisée, avec des alertes proactives en cas de dégradations causées par des dommages, de mauvaises manipulations humaines, des dégradations, des pertes de puissance ou des pertes de puissance ponctuelles entraînant des interruptions de service.
Environ 50 % des datacenters sont victimes d’au moins une panne de service par an et la plupart des clients rencontrent des périodes de faible débit ou de qualité intermittente chaque année. Un système de surveillance des réseaux optiques tel que le système RFTS ONMSi constitue la première ligne de défense d’un réseau en matière de performance de service. Le réseau est scanné de manière automatique afin d’identifier et de localiser les défauts, d’alerter les opérateurs et de faciliter la démarcation entre les sections du réseau qui peuvent être affectées. Par exemple, si le réseau d’un datacenter est victime d’une dégradation, le problème peut être lié à une rupture de la fibre optique, à la déconnexion d’un câble, à une panne de courant, à un problème logiciel ou encore à une attaque. Le système de surveillance des réseaux optiques est en mesure de rapidement identifier ou écarter le scénario d’une rupture de la fibre optique et de déterminer s’il y a une panne de courant. Les problèmes matériels étant les plus fréquents, le technicien doit pouvoir les écarter ou les résoudre avant de s’orienter vers le dépannage d’équipements défectueux ou les problèmes logiciels.
Lorsque des problèmes sont détectés sur le réseau, le système de dépannage doit être en mesure d’en identifier rapidement la cause profonde. Parmi les problèmes de terrain typiques figurent des pannes et des dégradations de service, souvent liées à des câbles, connecteurs ou équipements compromis. Les réflectomètres optiques (OTDR) et les autres outils de test de la fibre optique utilisés lors des phases d’installation et de mise en service peuvent aussi servir à dépanner efficacement ces problèmes et à réduire le temps moyen de réparation (MTTR). Dans soixante pour cent des cas, le temps moyen de réparation est consacré à la localisation du problème plutôt qu’à sa résolution. Lorsque le problème peut être détecté et localisé automatiquement, l’équipe technique est envoyée en intervention afin de résoudre (et non pas trouver) le problème, ce qui fait gagner des heures, et souvent des jours, de travail. Les coûts et pertes de revenu dus à des dégradations permettent d’énormes économies, pouvant même se chiffrer en millions.
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.
- 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 comme testeur de fibre optique pour vérifier la propreté du cœur et des férules de connexion. Il est possible d’utiliser des outils d’inspection automatisés pour les interfaces de fibre optique courantes de type simplex (FC, SC, LC, etc..) ou encore MPO. 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.
- En cas d’utilisation d’un testeur de fibre optique de type stylo optique (VFL) pour localiser les défauts, la protection des yeux est primordiale. En effet, un VFL utilise une source optique 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 optique et d’un photomètre, d’un kit de test de perte optique (OLTS) ou d’un système de surveillance à distance des réseaux optiques (RFTS) est recommandée pour s’assurer que le budget de la puissance optique est conforme aux spécifications initiales. Une source optique (OLS) calibrée peut être utilisée conjointement à un photomètre optique (OPM) afin de quantifier l’affaiblissement du lien avant son activation.
- L’OTDR est l’outil de test de la fibre optique recommandé pour un référencement détaillé et pour l’enregistrement des « caractéristiques » d’un lien fibre optique.
- La vocation d’un réflectomètre optique (OTDR) est de détecter, localiser et mesurer les éléments n’importe où le long d’un lien fibre optique. Des informations de localisation relatives à la perte et aux événements réflectifs sont générées. Les techniciens peuvent ainsi connaître les caractéristiques de la fibre au moment du test.
- Lorsque vous utilisez un OTDR, servez-vous de 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 du lien 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, diamètre du champ modal [MFD], etc.).
- Les principes d’automatisation du processus de test (TPA) qui sont efficaces durant la phase de production peuvent aussi s’appliquer lors de l’installation du réseau de fibre optique. La réduction des procédures de tests manuelles, des risques d’erreurs et de la durée de formation rend la réalisation et l’enregistrement des certifications et des activations fiables et prévisibles.
- Enfin, une planification et une préparation appropriées constituent les meilleures pratiques de base pour tester la fibre optique. L’assemblage et la préparation d’un kit d’outils de test nettoyé, calibré et complet sont essentiels pour effectuer des tests de la fibre optique à un niveau d’efficacité et de précision optimal.
Qu’est-ce que la fibre optique ?
L’utilisation des communications par fibre optique peut sembler simple. Pourtant, les tests des câbles en fibre optique nécessitent de comprendre quelques principes élémentaires qui les différencient 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 (gaine). 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
Les trois éléments de base d’une fibre optique pour les tests de la fibre sont les suivants :
- Le 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.
- La gaine : une couche supplémentaire, faite d’un matériau semblable à celui du cœur, mais avec un indice de réfraction inférieur pour faciliter la réflectance continue de la source optique vers le cœur.
- Le 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 présente un diamètre de cœur plus important, lequel permet le passage simultané de plusieurs modes de lumière.
La fibre multimode offre plusieurs avantages, notamment un coût moins élevé, une simplicité de couplage aux émetteurs et récepteurs et des procédures de connectorisation et d’épissure simplifiées. Cependant, son atténuation 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 optique monomode nécessite des émetteurs et des systèmes d’alignement plus chers pour obtenir un couplage de connecteurs efficace. Néanmoins, pour les systèmes à hautes performances ou mesurant plus de quelques kilomètres, la fibre monomode demeure la meilleure option.
Pour évaluer la qualité d’une installation en fibre optique, approuver sa mise en service et garantir le fonctionnement fiable dans la durée d’un lien fibre optique, certains outils et méthodes de test doivent être employés.
Plusieurs éléments importants 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
Lors des tests des réseaux câblés en 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 de fibre optique est uniquement destiné à détecter les anomalies majeures de la fibre, comme les ruptures. Les tests de continuité de la fibre optique peuvent aussi permettre de déterminer si le bon câble en fibre optique est connecté au bon panneau de brassage.
Une pince à trafic (FI) est un outil de test de la fibre optique portatif pratique, capable d’identifier et de détecter les signaux optiques depuis l’extérieur, à n’importe quel point du lien fibre optique. Les pinces à trafic peuvent servir à confirmer la présence de trafic sur une fibre optique, ainsi que la direction de la transmission.
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 optique rouge est visible à travers le revêtement partout où se produit une rupture de fibre, un défaut d’épissure ou une macro-courbure. Pour les liaisons en fibre optique de plus de 5 km ou présentant un accès limité à la fibre, un réflectomètre optique peut être utilisé en tant que testeur de câble optique pour localiser précisément les problèmes de continuité.
Les solutions optiques à deux extrémités modernes, OLTS et FiberComplete par exemple, permettent une validation automatique de la continuité et de la polarité pour les câbles multifibres.
Mesure de perte optique
Quand la lumière traverse la fibre optique, sa puissance diminue. Cette baisse de puissance, aussi appelée perte optique, est exprimée en décibels (dB).
Vous vous demandez peut-être quelle est la bonne méthode pour tester l’affaiblissement ? La façon la plus précise de mesurer la perte optique globale d’une fibre via un testeur consiste à injecter un niveau de lumière connu à une extrémité et à mesurer le niveau de lumière à l’autre extrémité à l’aide d’un OLTS. L’affaiblissement est la différence entre la puissance source et la puissance reçue. Étant donné que la source optique et le photomètre sont connectés aux extrémités opposées du lien, cette méthode implique d’accéder aux deux extrémités de la fibre optique.
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 (valeur absolue), le « m » représentant 1 milliwatt et le « dB » (utilisé lorsqu’un niveau de référence est défini) faisant référence aux décibels.
Tester la fibre optique pour mesurer les pertes optiques
Pour mesurer les pertes optiques d’une fibre, les testeurs de fibre optique doivent se connecter à une source test pour fournir une norme de lumière optique, ainsi qu’à une bobine amorce pour fournir une référence de « perte de 0 dB » calibrée. 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 des connexions de câbles de fibre 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.
Il est également possible d’utiliser un réflectomètre optique (OTDR) pour tester la perte optique d’une fibre. 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 de la fibre optique à une extrémité peut être utilisée pour analyser la perte de manière quantitative, mais aussi pour localiser ces pertes lors des phases d’installation, d’entretien et de dépannage. Les produits mini-OTDR offrent le même niveau de fonctionnalité qu’un OTDR, mais dans un format portatif. Ils peuvent en outre intégrer d’autres capacités, comme l’inspection des extrémités, un VFL et la mesure de la puissance. En savoir plus sur les tests OTDR.
Les origines des tests de la fibre optique
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. Pour vérifier et prendre en charge l’intégrité de ces signaux optiques sur toute la longueur des câbles longue distance et des réseaux complexes sans se laisser dépasser par les augmentations de la bande passante, les processus de test fibre optique doivent sans cesse évoluer.
L’avenir des tests de la fibre optique
Le potentiel de la fibre optique en tant que moyen de communication semble illimité et de nouvelles possibilités révolutionnaires sont continuellement découvertes. Des recherches prometteuses dans des technologies telles que la transmission de « lumière torsadée » montrent qu’il pourrait être possible, à terme, d’améliorer la bande passante jusqu’à 100 fois par rapport à l’utilisation d’une fibre optique monomode.
Cette nouvelle capacité s’avèrera peut-être nécessaire plus tôt que prévu, notamment compte tenu de l’augmentation, année après année, de la consommation déjà élevée entraînée par la 5G, l’Internet des objets (IdO) et l’intelligence artificielle. Rien d’étonnant donc à ce que le marché des tests de la fibre optique prévoie une croissance de près de 9 % par an dans un avenir proche.
Pour assurer un tel avenir, le développement continu des tests de fibre optique est essentiel. Les innovations, apparues tout d’abord sous forme de concepts à éprouver, passent au stade de la production avant de devenir des éléments essentiels des réseaux de fibre optique du monde entier. En mettant en place des solutions de test fiables et interopérables, partageant une même « architecture de réseau numérique » qui englobe l’ensemble des phases de test, VIAVI crée des solutions de test et de surveillance de la fibre optique qui concrétisent ce qui a été imaginé.
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