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Un coupleur optique est un dispositif qui divise la lumière optique en plusieurs faisceaux selon un rapport précis. Par exemple, lorsqu'un faisceau de lumière optique est transmis par un coupleur 1x4, il est divisé en quatre faisceaux d'intensité égale, chaque faisceau représentant 1/4 ou 25 % du faisceau initial. Un coupleur optique diffère du multiplexage en longueur d'onde (WDM). Le WDM répartit la lumière optique de différentes longueurs d'onde vers différents canaux, tandis que le coupleur optique divise la puissance lumineuse et l'achemine vers ces différents canaux.
La plupart des coupleurs sont disponibles en tube libre de 900 µm et en fibre nue de 250 µm. Les coupleurs 1×2 et 2×2 sont fournis de série avec une gaine métallique de protection. Les coupleurs à plus grand nombre de sorties sont équipés d'un boîtier de protection des composants de la séparation.
Tester un coupleur ou un répartiteur (les deux noms désignent le même appareil) ou d'autres appareils passifs à fibre optique comme des commutateurs ne diffère guère du test d'un cordon de brassage ou d'un réseau de câbles à l'aide des deux tests standard de l'industrie, OFSTP-14 pour les pertes à double extrémité (connecteurs aux deux extrémités) ou FOTP-171 pour les tests à extrémité unique.
Il convient tout d'abord de définir ce que sont ces dispositifs passifs. Un coupleur optique est un dispositif passif permettant de séparer ou de combiner des signaux dans des fibres optiques. Ils sont désignés par le nombre d'entrées et de sorties : un coupleur à une entrée et deux sorties est un coupleur 1×2, et un coupleur PON à une entrée et 32 sorties est un coupleur 1×32. Certains coupleurs PON possèdent deux entrées ; on parle alors de coupleur 2×32. Voici un tableau des pertes typiques des coupleurs.
Note importante ! Le conditionnement de mode est crucial pour tester les coupleurs. Leur fabrication les rend très sensibles à ce conditionnement, notamment les coupleurs multimodes, mais aussi les monomodes. Les coupleurs monomodes doivent toujours être testés avec une petite boucle dans le câble de lancement (fixée de manière à éviter toute modification et servant de référence à 0 dB). Les coupleurs multimodes doivent être conditionnés en mode par enroulement sur mandrin ou un procédé similaire afin de garantir la cohérence des mesures.
Commençons par le type le plus simple. L'illustration ci-dessous représente un simple répartiteur 1x2 avec une entrée et deux sorties. Concrètement, dans un sens, il divise le signal en deux parties pour le coupler à deux fibres optiques. Si la division est égale, chaque fibre transportera un signal atténué de 3 dB par rapport au signal d'entrée (3 dB correspondant à un facteur deux), auquel s'ajoutent les pertes dues au coupleur et éventuellement aux connecteurs du module répartiteur. Dans l'autre sens, les signaux des deux fibres seront combinés sur l'unique fibre de l'autre côté. Les pertes dans ce sens dépendent de la fabrication du coupleur. Certains coupleurs sont fabriqués en torsadant deux fibres et en les fusionnant à haute température ; il s'agit alors d'un coupleur 2x2, auquel cas les pertes sont identiques (3 dB plus les pertes dues aux fibres optiques) dans les deux sens. D'autres répartiteurs utilisent des composants optiques intégrés ; ce sont donc de véritables répartiteurs et les pertes peuvent différer selon le sens de transmission.
Comment tester ce simple répartiteur 1x2 ? Il suffit de suivre les mêmes instructions que pour un test de perte en mode double. Connectez un câble de référence d'émission à la source de test de la longueur d'onde appropriée (certains répartiteurs sont sensibles à la longueur d'onde), étalonnez la sortie du câble d'émission avec le multimètre pour définir la référence 0 dB, connectez l'émission de la source au répartiteur, puis connectez un câble de réception à la sortie et au multimètre, et mesurez la perte. Vous mesurez ainsi la perte du répartiteur due au rapport de division, aux pertes supplémentaires liées au processus de fabrication et aux connecteurs d'entrée et de sortie. La perte mesurée correspond donc à la perte à laquelle vous pouvez vous attendre lorsque vous branchez le répartiteur sur un réseau câblé.
Pour mesurer l'affaiblissement du second port, il suffit de déplacer le câble de réception vers l'autre port et de relever la valeur sur l'appareil de mesure. Cette méthode fonctionne également avec les répartiteurs PON classiques à 1 entrée et 32 sorties. Branchez la source sur l'entrée et utilisez l'appareil de mesure et le câble de référence pour tester chaque port de sortie successivement.
Qu'en est-il de l'autre sens de fonctionnement par rapport à tous les ports de sortie ? (En PON, on parle de sens amont, et dans l'autre sens, des ports 1 à 32, de sens aval.) Il suffit d'inverser le sens du test. Si vous testez un répartiteur 1x2, il n'y a qu'un seul autre port à tester, mais avec un répartiteur 1x32, vous devez déplacer la source 32 fois et enregistrer les résultats sur l'appareil de mesure.
Qu'en est-il des entrées et sorties multiples, par exemple un coupleur 2x2 ? Il faudrait tester la connexion entre un port d'entrée et les deux sorties, puis entre l'autre port d'entrée et chacune des deux sorties. Cela peut parfois générer un volume important de données, mais c'est indispensable.
D'autres tests peuvent être effectués, notamment les variations de longueur d'onde (test à plusieurs longueurs d'onde), les variations entre les sorties (comparaison des sorties) et même la diaphonie (envoi d'un signal sur une sortie et recherche d'un signal sur les autres sorties).
Une fois installé, le répartiteur devient une source de pertes parmi d'autres dans le réseau câblé et est intégré aux pertes d'insertion mesurées dans le cadre des tests de pertes de ce réseau. Le test des répartiteurs avec un réflectomètre optique (OTDR) diffère selon le sens de transmission.
Autres dispositifs passifs
D'autres dispositifs passifs nécessitent des tests, mais les méthodes de test sont similaires.
Les commutateurs à fibre optique sont des dispositifs qui commutent un signal d'entrée vers l'une des sorties possibles, sous contrôle électronique. Procédez au test comme pour un répartiteur, comme illustré ci-dessus. Certains commutateurs sont conçus pour un fonctionnement unidirectionnel ; vérifiez donc leurs spécifications pour vous assurer de tester dans le bon sens. Il peut également être nécessaire de tester la stabilité du commutateur après plusieurs cycles de commutation et de détection de la diaphonie.
Les atténuateurs servent à réduire le niveau du signal au niveau du récepteur afin d'éviter sa surcharge. Une page est consacrée à l'utilisation des atténuateurs ; nous vous recommandons de la consulter. Si vous devez tester un atténuateur seul, hors d'un système, effectuez le test décrit ci-dessus pour les répartiteurs : connectez les câbles d'émission et de réception à l'aide de l'atténuateur afin de vérifier si l'atténuation est conforme aux attentes.
Les multiplexeurs à répartition en longueur d'onde peuvent être difficiles à tester car ils nécessitent des sources à une longueur d'onde et une largeur spectrale précises, mais sinon les procédures de test sont similaires à celles des autres composants passifs.
Les coupleurs ou séparateurs de fibres optiques sont disponibles dans une vaste gamme de modèles et de tailles pour séparer ou combiner la lumière avec des pertes minimales. Tous les coupleurs sont fabriqués selon un procédé exclusif très simple qui garantit des dispositifs fiables et économiques. Ils sont robustes et insensibles aux variations de température. Les coupleurs peuvent être fabriqués sur mesure avec des longueurs de fibre personnalisées et/ou avec des terminaisons de tout type.
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