QU'EST-CE QUE LE RÉFLECTOMÈTRE OPTIQUE DANS LE DOMAINE TEMPOREL ?

 

 

Le réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR) est un instrument optoélectronique utilisé pour caractériser une fibre optique. Il peut être considéré comme l’équivalent optique d’un réflectomètre électronique dans le domaine temporel.

 

L'OTDR injecte une série d'impulsions optiques dans la fibre testée. Il extrait également, de la même extrémité de la fibre, la lumière diffusée ou réfléchie depuis des points situés le long de la fibre. La force des impulsions de retour est mesurée et intégrée en fonction du temps, et tracée en fonction de la longueur de la fibre.

Il peut être utilisé pour estimer la longueur de la fibre et l'atténuation globale, y compris les pertes d'épissure et de connecteur accouplé. Il peut également être utilisé pour localiser des défauts, tels que des ruptures, et pour mesurer la perte de réflexion optique. Pour mesurer l'atténuation de plusieurs fibres, il est conseillé de tester à partir de chaque extrémité, puis de faire la moyenne des résultats. Cependant, ce travail supplémentaire considérable est contraire à l'affirmation courante selon laquelle les tests peuvent être effectués à partir d'une seule extrémité de la fibre.

 

En plus de l'optique et de l'électronique spécialisées requises, les OTDR ont une capacité de calcul importante et un affichage graphique, ils peuvent donc fournir une automatisation significative des tests. Cependant, le bon fonctionnement de l’instrument et l’interprétation d’une trace OTDR nécessitent toujours une formation et une expérience techniques particulières.

 

(Référence : WIKIPEDIA)

 

 

COMMENT FONCTIONNE UN OTDR ?

 

 

Le testeur de fibre OTDR fonctionne indirectement en utilisant un phénomène unique de fibre pour impliquer une perte, contrairement aux sources de lumière à fibre optique et aux compteurs de puissance qui mesurent directement la perte de l'installation de câble à fibre optique en dupliquant l'émetteur et le récepteur des liaisons de transmission à fibre optique. Cela fonctionne comme un radar. Il s'agit d'abord d'envoyer un signal à la fibre optique, puis d'observer ce qui revient d'un point à l'information. Ce processus sera répété, puis les résultats seront moyennés et pour être affichés sous forme de piste, la piste est décrite dans toute la période de la fibre optique (ou l'état) de la fibre sur la force du signal.

 

Lorsque la lumière se propage le long de la fibre, une petite partie de celle-ci est perdue par diffusion Rayleigh. La diffusion Rayleigh est provoquée par le signal de diffusion irrégulier le long de la fibre produite. Compte tenu des paramètres de l'émetteur-récepteur à fibre optique, la puissance de diffusion Rayleigh peut être marquée. Si la longueur d'onde est connue, elle est proportionnelle au signal de largeur d'impulsion, plus la rétrodiffusion est longue, plus la puissance est forte. La puissance de diffusion Rayleigh est liée à la longueur d'onde du signal d'émission, plus la longueur d'onde est courte, plus la puissance est forte. C'est-à-dire que le trajet du signal à 1 310 nm de la rétrodiffusion Rayleigh est supérieur à la rétrodiffusion Rayleigh à 1 550 nm.

 

L'OTDR utilise la diffusion Rayleigh pour représenter les caractéristiques de la fibre optique. Les mesures OTDR renvoient à une partie de la lumière diffusée vers le port OTDR. Comme la lumière est diffusée dans toutes les directions, une partie de celle-ci revient le long de la fibre vers la source lumineuse. Cette lumière renvoyée est appelée rétrodiffusion, comme indiqué ci-dessous.

L'OTDR utilise la lumière rétrodiffusée pour effectuer ses mesures. Il envoie une impulsion de très haute puissance et mesure la lumière qui revient. Il peut mesurer en continu le niveau de puissance restituée et ainsi en déduire les pertes rencontrées sur la fibre.

 

Toutes pertes supplémentaires telles que les connecteurs et les épissures par fusion ont pour effet de réduire soudainement la puissance transmise sur la fibre et donc de provoquer une modification correspondante de la puissance de rétrodiffusion. La situation et l'ampleur des pertes peuvent être déterminées. À tout moment, la lumière que l'OTDR voit est la lumière diffusée par l'impulsion traversant une région de la fibre.

 

Considérez l'impulsion OTDR comme une source virtuelle qui teste toute la fibre entre elle et l'OTDR lorsqu'elle descend dans la fibre. Puisqu'il est possible de calibrer la vitesse de l'impulsion lorsqu'elle passe dans la fibre, l'OTDR peut corréler ce qu'il voit en lumière rétrodiffusée avec un emplacement réel dans la fibre. Ainsi, il peut créer un affichage de la quantité de lumière rétrodiffusée en tout point de la fibre.

 

Certains calculs sont impliqués. N'oubliez pas que la lumière doit s'éteindre et revenir, vous devez donc en tenir compte dans les calculs de temps, en réduisant le temps de moitié et dans les calculs de perte, car la lumière voit la perte dans les deux sens. La perte de puissance est une fonction logarithmique, la puissance est donc mesurée en dB.

 

La quantité de lumière diffusée vers l'OTDR est proportionnelle à la rétrodiffusion de la fibre, à la puissance maximale de l'impulsion de test OTDR et à la longueur de l'impulsion envoyée. Si vous avez besoin de plus de lumière rétrodiffusée pour obtenir de bonnes mesures, vous pouvez augmenter la puissance maximale ou la largeur d'impulsion comme indiqué sur l'image.

 

Impulsion OTDR Fiber-Mart

Certains événements comme les connecteurs affichent une forte impulsion au-dessus de la trace de rétrodiffusion. Il s'agit d'une réflexion provenant d'un connecteur, d'une épissure ou de l'extrémité de la fibre. Ils peuvent être utilisés pour marquer des distances ou même calculer la réflexion arrière des connecteurs ou des épissures, un autre paramètre que nous souhaitons tester dans les systèmes monomodes.

 

Les OTDR sont généralement utilisés pour tester avec un câble de lancement et peuvent utiliser un câble de réception. Le câble de lancement permet à l'OTDR de se stabiliser après l'envoi de l'impulsion de test dans la fibre et fournit un connecteur de référence pour le premier connecteur du câble testé afin de déterminer sa perte. Un câble de réception peut être utilisé à l'extrémité éloignée pour permettre également les mesures du connecteur à l'extrémité du câble testé.

 

 

QUAND UTILISONS-NOUS UN OTDR ?

 

 

Étant donné que les OTDR sont très chers et n’ont que des utilisations spécifiques, la décision d’en acheter un doit être prise avec soin. Il est très important de comprendre quand nous avons besoin d’un OTDR et quand il n’est pas approprié.

 

Si nous installons un réseau d'usine extérieur tel qu'un réseau longue distance ou un long réseau local de campus avec des épissures entre les câbles, nous aurons besoin d'un OTDR pour vérifier si les fibres et les épissures sont bonnes. L'OTDR peut voir l'épissure une fois réalisée et confirmer ses performances. Il peut également détecter des problèmes de tension dans les câbles causés par une mauvaise manipulation lors de l'installation. Si nous effectuons une restauration après une coupure de câble, les OTDR aideront à trouver l'emplacement de la coupure et aideront à confirmer la qualité des épissures temporaires et permanentes pour rétablir le fonctionnement. Sur les fibres monomodes où les réflexions des connecteurs sont un problème, les OTDR identifieront facilement les connecteurs défectueux.

 

Les OTDR ne doivent pas être utilisés pour mesurer les pertes des installations de câbles, bien que certains aient cette fonction. C'est le travail de la source et du wattmètre. La perte mesurée ne sera pas corrélée entre les deux méthodes et l'OTDR ne peut pas montrer la perte réelle de l'installation de câble que le système verra.

 

De plus, la résolution de distance limitée de l'OTDR rend son utilisation très difficile dans un environnement LAN ou dans un bâtiment, où les câbles ne mesurent généralement que quelques centaines de pieds de long. L'OTDR a beaucoup de difficulté à résoudre les fonctionnalités des câbles courts d'un réseau local et est le plus souvent déroutant pour l'utilisateur.

 

 

COMMENT CHOISIR LE BON OTDR ?

 

 

Un OTDR est la meilleure option si vous souhaitez connaître la longueur de la fibre ou obtenir des données de performances des liaisons optiques, car il peut obtenir des événements tels que l'atténuation d'un connecteur, la perte d'un coupleur ou des joints le long du réseau optique mesuré. Cependant, les OTDR sont très chers, il faut donc savoir comment en choisir un.

 

Le choix d'un OTDR repose sur une ligne directrice relativement simple : déterminer des longueurs d'onde précises (850/1 300 nm pour une fibre multimode, tandis que 1 310/1 550 nm pour une fibre monomode), établir la plage dynamique nécessaire en fonction de la distance à couvrir et sélectionner des équipements avec des valeurs mortes plus petites. zone.

 

De nos jours, il existe de nombreux OTDR de différents modèles disponibles sur le marché, mais il s'agit d'appareils complexes et les tests de fibre optique, du fait que leurs caractéristiques et capacités varient considérablement, peuvent être difficiles à décider quel outil de test est le meilleur pour chacun. installation.

 

Lors de la sélection des OTDR, nous devons penser à certaines fonctionnalités telles que la plage dynamique, les zones mortes (atténuation et événement), la résolution d'échantillonnage, la possibilité de définir des seuils de réussite/échec, le post-traitement et le reporting, etc.

Plage dynamique

 

Cette spécification détermine la perte optique totale que l'OTDR peut analyser, et la longueur totale de la liaison fibre peut mesurer l'unité. Plus la plage dynamique est élevée, plus la distance que l'OTDR peut analyser est grande. La spécification de la plage dynamique doit être soigneusement étudiée pour deux raisons, comme indiqué ci-dessous.

 

1. Les fabricants d'OTDR spécifient la plage dynamique de différentes manières (en jouant avec des spécifications telles que l'amplitude d'impulsion, le rapport signal/bruit, le temps de moyenne, etc.). Il est donc important de bien les comprendre et d’éviter de faire des comparaisons inadaptées.

 

2. Une plage dynamique insuffisante entraîne une incapacité à mesurer la longueur complète de la liaison, affectant, dans de nombreux cas, la précision de la perte de liaison, des pertes de connecteur et de l'atténuation à l'extrémité distante. Une bonne méthode consiste à sélectionner un OTDR empirique dont la plage dynamique est de 5 à 8 dB supérieure à la perte maximale que vous trouverez.

 

Par exemple, un OTDR monomode avec une plage dynamique de 35 dB a une plage dynamique utilisable d'environ 30 dB. En supposant une atténuation normale de la fibre de 0,20 dB/km à 1 550 nm et des épissures tous les 2 km (perte de 0,1 dB par épissure), une unité comme celle-ci peut certifier avec précision des distances allant jusqu'à 120 km.

 

En comparaison, un OTDR monomode avec une plage dynamique de 26 dB a une plage dynamique utilisable d'environ 21 dB. En supposant une atténuation ordinaire de 0,5 dB/km à 1 300 nm et une perte de deux connecteurs d'environ 1 dB chacun, cette unité peut certifier avec précision des distances allant jusqu'à 38 km.

 

 

 

Zones mortes

 

Les zones mortes proviennent d'événements de réflexion (connecteurs, épissures mécaniques, etc.). Le long du lien, affectant la capacité à mesurer avec précision l'atténuation OTDR, des liens plus petits différencient les événements rapprochés comme par exemple les connecteurs de panneaux de brassage, etc.

 

Lorsque la forte réflexion optique de l'événement atteint l'OTDR, le circuit de détection est saturé pendant une période de temps spécifique (convertie en distance dans l'OTDR) pour récupérer et revenir pour mesurer avec précision la rétrodiffusion. En raison de cette saturation, il reste une partie de la liaison fibre pour réflexion après l'événement, vous ne pouvez pas "voir" l'OTDR, d'où le terme zone morte.

 

Lors de la spécification des performances OTDR, l'analyse de la zone morte est très importante pour garantir que l'intégralité de la liaison est mesurée. Spécifie souvent deux types de zones mortes :

 

1. Zone morte des événements : Désigne le minimum nécessaire pour que les événements de réflexion consécutifs puissent être « résolus », c'est-à-dire différenciés les uns des autres. Si un événement réfléchissant se trouve dans la zone morte qui le précède, il ne peut pas être détecté ou mesuré correctement. Valeurs standard de l'industrie allant de 1 à 5 m pour cette spécification.

 

2. Zone morte d'atténuation : fait référence à la distance minimale requise après un événement réfléchissant, pour que l'OTDR puisse mesurer une perte d'événement réfléchissant ou de réflexion. Pour mesurer et caractériser de petites liaisons ou localiser des défauts dans des câbles et des cordons de brassage, il est préférable d'avoir une zone morte d'atténuation aussi petite que possible. Valeurs standard de l'industrie allant de 3 à 10 m pour cette spécification.

 

Résolution d'échantillonnage

La résolution d'échantillonnage est définie comme la distance minimale entre deux points d'échantillonnage consécutifs acquis par l'instrument. Ce paramètre est important car il définit la précision ultime de la distance et la capacité de dépannage OTDR. En fonction de l'amplitude d'impulsion sélectionnée et de la plage de distance.

 

 

 

Seuils réussite/échec

 

Il s'agit d'une fonctionnalité importante car vous pouvez gagner beaucoup de temps sur l'analyse des courbes OTDR si l'utilisateur peut définir des seuils de réussite/échec pour les paramètres d'intérêt (tels que la perte d'épissure ou la réflexion du connecteur). Ces seuils mettent en évidence les paramètres qui ont dépassé une limite d'avertissement ou d'erreur définie par l'utilisateur et, lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec un logiciel de reporting, peuvent fournir des feuilles de modifications rapides pour l'installation/mise en service des ingénieurs.

 

 

 

Post-traitement et reporting

 

La génération de rapports est un autre élément important de gain de temps, car le temps de post-traitement peut être réduit jusqu'à 90 % si l'OTDR dispose d'un logiciel de post-traitement spécialisé qui permet une génération rapide et facile de rapports OTDR ; peut également inclure une analyse bidirectionnelle des traces OTDR et des rapports récapitulatifs sur les câbles d'un grand nombre de fibres.

LES SOLUTIONS OTDR DE Fiber-MART

 

 

Les OTDR de Fiber-Mart sont disponibles avec une variété de types de fibres et de longueurs d'onde, notamment la fibre monomode, la fibre multimode, 1 310 nm, 1 550 nm, 1 625 nm, etc.

 

Nous fournissons également des OTDR de marques célèbres, telles que la série JDSU MTS, la série EXFO FTB, la série YOKOGAWA AQ, etc. Des OTDR portables et portatifs OEM (fabriqués par Fiber-MART) sont également disponibles.

 

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