Le tableau suivant présente les atténuations maximales autorisées par ces trois réglementations pour les câbles, les connexions et les épissures.

Comme on peut le constater, la réglementation fixe une atténuation maximale pour les câbles à fibres optiques, qui, selon le type de fibre et la plage de fonctionnement, est de 1 dB, 1,5 dB ou 3,5 dB/km. Elle fixe également une atténuation maximale pour chaque connexion, une connexion étant définie comme la jonction entre deux connecteurs et un coupleur ou adaptateur permettant leur alignement. Quel que soit le type de connecteur et qu'il soit multimode ou monomode, l'atténuation maximale admissible est de 0,75 dB. Enfin, l'atténuation maximale pour les épissures, qu'elles soient mécaniques ou par fusion, multimodes ou monomodes, est de 0,3 dB.

Il convient de noter que les valeurs d'atténuation fixées par la réglementation actuelle sont excessivement élevées et permissives, compte tenu de la possibilité d'obtenir des valeurs bien meilleures avec les composants existants et de l'atténuation maximale autorisée par les applications les plus exigeantes, telles que 1000BASE-SX (3,56 dB), 10GBASE-SR (2,6 dB), 40GBASE-SR4 ou 100GBASE-SR10 (1,5 dB). Par conséquent, il est conseillé de consulter les recommandations des fabricants de câbles à fibre optique afin de déterminer l'atténuation maximale admissible pour les liaisons.

Connaissant ces valeurs, nous pouvons calculer l'atténuation maximale de la liaison.
Cette atténuation maximale doit être de 3,60 dB ; par conséquent, pour être conforme à la réglementation, l'atténuation de cette liaison doit être inférieure à cette valeur.

Fin 2006, les normes ISO/IEC TR 14763-3 et ANSI/TIA/EIA TSB140 ont été approuvées, définissant de nouvelles spécifications techniques pour les composants de mesure utilisés lors des essais ou de la certification des liaisons à fibre optique. Ces nouvelles valeurs sont de 0,1 dB entre les connecteurs de référence multimodes et de 0,2 dB entre les connecteurs de référence monomodes. Lors de la comparaison d'un connecteur de référence avec tout autre type de connecteur, standard ou non, cette atténuation maximale sera de 0,3 dB pour les connecteurs multimodes et de 0,5 dB pour les connecteurs monomodes.

Les connecteurs ou connexions de référence sont ceux utilisés pour effectuer les mesures ; il s’agit des connecteurs de cordons de brassage qui seront utilisés, avec l’équipement de mesure, pour réaliser les certifications nécessaires.
De même, ces rapports techniques (RT) définissent deux niveaux de mesure :

– Niveau 1 : OLTS (banc de test de pertes optiques)
– Niveau 2 : OTDR (réflectomètre optique temporel).

Par conséquent, si l’une de ces deux normes est utilisée pour certifier la fibre optique, les valeurs maximales admissibles pour la liaison différeront de celles exprimées dans le tableau ci-dessus, conformément à la norme ISO/IEC 11801, et seront les suivantes :

On peut constater que la valeur d'atténuation maximale autorisée pour cette liaison a été réduite de 3,6 dB à 2,7 dB, soit de 0,9 dB.

Par conséquent, la norme ISO/IEC 14763-3 est beaucoup plus restrictive que toute autre norme et son utilisation est recommandée pour la réalisation des certifications de niveau I.

Il convient de mentionner l'utilisation de mandrins pour la certification des liaisons multimodes.
Les mandrins sont des cylindres servant à enrouler plusieurs spires du câble de brassage de sortie de la source lumineuse. Le nombre de spires dépend du type de câble et doit être déterminé en consultant le fabricant de l'équipement de mesure. Ces mandrins agissent comme un filtre. Ce filtre élimine les modes d'ordre supérieur, particulièrement sensibles aux courbures du câble et susceptibles d'être perdus lors de ces courbures, modifiant ainsi le niveau de lumière atteignant l'autre extrémité. Par conséquent, afin d'éviter que les mesures ne varient pendant le processus de certification en raison d'un simple changement de position du câble de brassage, la réglementation impose l'utilisation de ces mandrins, qui éliminent la lumière pouvant affecter les résultats de mesure.

La dernière version de la norme ISO/IEC 14763-3 a récemment approuvé d'autres « filtres » plus exigeants et précis, appelés conditionneurs de lancement ou Encirclex Flux. L'adoption de ces nouveaux modules par le marché se fera progressivement, au fur et à mesure du déploiement d'applications toujours plus exigeantes, telles que 40GBASE-SR4 ou 100BASE-SR10, avec des atténuations maximales admissibles de 1,5 dB ou 1,9 dB selon le type de fibre multimode utilisé. Ceci impliquera une précision de mesure bien supérieure, même si certaines marques d'instruments commerciaux proposent déjà ces modules.

Certification de niveau I - La certification OLTS
de niveau I, ou mesure de l'atténuation et de la longueur de liaison, nécessite une source optique et un wattmètre. La valeur d'atténuation de la liaison est obtenue en la comparant au niveau de puissance de sortie de la source optique. Par conséquent, avant de mesurer cette atténuation, le niveau de puissance de la source doit être enregistré dans la mémoire du wattmètre. Ce processus, appelé établissement de référence, est une étape indispensable avant toute mesure d'atténuation dans les liaisons par fibre optique.

Étant donné la grande variété de connecteurs existants et le fait que l'équipement de mesure utilisé pour la certification peut comporter des connecteurs différents de ceux installés dans les plateaux de fibres optiques à certifier, trois options différentes sont utilisées pour réaliser le niveau 1 : la méthode à 1 cordon de brassage, la méthode à 2 cordons de brassage et la méthode à 3 cordons de brassage.

Méthode à connexion unique :
cette méthode sera utilisée lorsque les connecteurs disponibles sur l’équipement de mesure sont les mêmes que les connecteurs installés sur les plateaux de fibres optiques.

Pour établir la référence, la source sera connectée au compteur à l'aide d'un seul câble de raccordement.

Une fois la référence établie, la liaison à mesurer doit être insérée entre la source et le récepteur afin de réaliser la mesure de la perte de puissance de ladite liaison.

Avec cette configuration, un câble de brassage supplémentaire est nécessaire pour connecter l'équipement de réception à l'une des extrémités de la liaison. Ce câble doit être un câble de mesure ou de référence, garantissant que ses pertes maximales restent inférieures aux valeurs spécifiées par la norme. Les câbles de brassage de mesure sont généralement duplex, spécifiquement conçus pour les mesures.

Comme on peut le constater, cette méthode effectue des certifications de fibre optique au format Lien Permanent, c'est-à-dire sans tenir compte des cordons de brassage qui connecteront ultérieurement ledit lien à l'équipement de transmission/réception aux deux extrémités.

Il faut saisir manuellement dans l'appareil de mesure le nombre de connexions et d'épissures de la liaison à certifier afin d'obtenir, sur la base des valeurs maximales déterminées par la réglementation pour ces composants, ainsi que pour le câble qui sera déterminé en tenant compte de la longueur mesurée, une valeur limite d'atténuation pour ladite liaison.

Cette méthode de mesure est la plus recommandée, à condition qu'elle soit possible compte tenu du type de connecteurs disponibles sur l'équipement de mesure et de l'installation à mesurer, car elle offre la plus grande précision (ou la plus faible erreur de mesure), par rapport aux autres méthodes qui seront abordées ci-dessous.

Méthode du cordon à 2 patchs
Cette méthode sera utilisée lorsque les connecteurs disponibles sur l'équipement de mesure sont différents des connecteurs installés sur les plateaux de fibres optiques.

La première chose à faire, comme dans la méthode à un fil, est d'établir la référence, mais cette fois avec un schéma différent de celui utilisé précédemment.

Observez comment le coupleur ou l'adaptateur utilisé pour établir une référence reste en place pendant le processus de mesure, car la méthode implique l'utilisation d'un câble de mesure supplémentaire, avec le même type de connecteur à chaque extrémité que celui fourni par l'installation à certifier.

La méthode à 2 électrodes est recommandée lorsque la méthode à 1 électrode ne peut être utilisée, car sa précision est légèrement inférieure à celle de la méthode à 1 électrode, mais bien supérieure à celle de la méthode à 3 électrodes qui sera abordée ci-dessous.

Méthode du cordon à 3 broches
Cette méthode sera utilisée lorsque les connecteurs disponibles sur l'équipement de mesure sont différents des connecteurs installés sur les plateaux de fibres optiques.

La première chose à faire, comme dans la méthode à un fil, est d'établir la référence, mais cette fois avec un schéma différent de celui utilisé précédemment.

Dans ce cas, et comme l'indique le nom de la méthode, trois cordons de brassage seront nécessaires pour compléter le schéma d'établissement de référence. Les cordons de brassage connectés à l'équipement de mesure doivent être munis, à une extrémité, d'un connecteur identique à celui de l'équipement de mesure, et, à l'autre extrémité, du même connecteur que celui installé sur les chemins de câbles à fibres optiques. Le troisième cordon de brassage, servant à connecter les deux premiers, sera muni, à ses deux extrémités, du même type de connecteur que celui utilisé sur les chemins de câbles à fibres optiques de l'installation à certifier.

Là encore, une fois la référence établie, la liaison à mesurer doit être insérée entre la source et le récepteur afin de réaliser la mesure de la perte de puissance de ladite liaison.

Avec cette troisième méthode, les mesures peuvent être effectuées en format de liaison ou de canal permanent (y compris les cordons de brassage à fibre optique aux deux extrémités de la liaison), simplement en retirant ou en conservant, respectivement, les adaptateurs utilisés pour établir la référence.

Il est déconseillé d'utiliser cette méthode en toutes circonstances, compte tenu de sa précision moindre ou de sa marge d'erreur plus importante par rapport aux deux autres méthodes évoquées, sauf lorsque des mesures de format de canal sont nécessaires, car il s'agira de la seule méthode permettant de les effectuer.

Cependant, aucune de ces deux méthodes ne détaille les pertes individuelles des différents composants constituant le canal/la liaison du câble à fibre optique ; elles mesurent plutôt les pertes totales de cette liaison/ce canal.
Une référence étant établie à l’aide de l’une de ces trois méthodes, les liaisons à fibre optique sont ensuite mesurées ou certifiées, comme indiqué précédemment.

L'équipement de mesure doit fournir un résultat de conformité/échec selon que l'atténuation de la liaison dépasse ou non la limite calculée et que la longueur mesurée dépasse ou non la longueur maximale établie par les normes. Le résultat peut être similaire à celui présenté dans la figure suivante, qui affiche les valeurs d'atténuation maximales calculées pour une liaison multimode dans les deux fenêtres de fonctionnement, les valeurs d'atténuation résultant de la mesure, ainsi que la marge de liaison, qui correspond à la différence entre ces deux valeurs.

Certification de niveau II -
La certification OTDR de niveau II, également connue sous le nom de réflectométrie, est un complément à la certification de niveau I et ne la remplace jamais.

En règle générale, des mesures réflectométriques sont effectuées pour détecter ou résoudre les problèmes des liaisons à fibre optique, après la réalisation d'une certification de niveau I.

Que se passe-t-il si une certification de niveau I ne donne pas les résultats escomptés ? Une approche par essais et erreurs est possible, consistant à tenter de localiser le problème en nettoyant ou en remplaçant des composants, mais ce processus est toujours plus fastidieux et chronophage que la réflectométrie.
Grâce à un OTDR (réflectomètre optique temporel), nous pouvons déterminer la longueur totale de la liaison, l’atténuation de chaque composant (connexions, épissures, fibre) et même identifier si un rayon de courbure excessif est à l’origine d’une atténuation supérieure aux valeurs attendues.

La figure suivante présente un graphique réflectométrique, où vous pouvez voir la longueur totale de la liaison, le nombre de connexions existantes, identifiées par les pics du graphique, et le nombre d'épissures ou, à défaut, de courbures excessives dans la fibre, identifiées par des paliers.

La plupart des OTDR offrent également la possibilité de fournir ces données sous forme numérique, pour une meilleure compréhension par les utilisateurs qui ne sont pas experts en la matière.

Ce tableau indique clairement la position de chaque élément de la liaison, son atténuation et si celle-ci dépasse ou non l'atténuation fixée par la réglementation pour cet élément et la longueur totale de la liaison ; il est donc facile de déduire où se situe le problème d'atténuation excessive de la liaison.

Il convient de mentionner qu'il existe deux types d'événements. Les événements de réflexion sont ceux causés par des connecteurs ou des épissures mécaniques, et les événements non réfléchissants sont ceux causés par des épissures par fusion et une courbure excessive de la fibre.

Pour effectuer une réflectométrie, il est nécessaire de disposer de ce que l'on appelle des « bobines d'émission et de réception ». Ces bobines, qui sont essentiellement des sections de fibre optique d'une longueur adaptée aux besoins de l'équipement de mesure, sont utilisées pour mesurer respectivement l'atténuation des premier et dernier connecteurs de la liaison.

La nécessité de cette précaution découle de la précision requise par l'équipement de mesure, également appelée « zone morte », ce qui implique la présence d'une certaine longueur de fibre entre deux éléments (connecteurs, épissures, coudes) pour que ceux-ci puissent être détectés et mesurés par l'OTDR.
La figure suivante illustre un exemple d'OTDR avec des bobines d'émission et de réception insérées dans la liaison à mesurer.

Inspection et nettoyage des connexions fibre optique.
Enfin, il convient de noter que la plupart des problèmes liés aux liaisons fibre optique dans les installations de câblage structuré sont dus à la propreté des connexions. Il est donc conseillé de nettoyer toutes les connexions avant de commencer le processus de certification et de suivre une procédure d'inspection et de nettoyage pour chacune d'elles afin d'éviter la propagation des impuretés et la dégradation des performances de la liaison. La poussière est l'impureté la plus dangereuse, car elle bloque le passage de la lumière et augmente considérablement l'atténuation de la liaison.

Il existe de nombreux accessoires de nettoyage sur le marché, les accessoires de nettoyage à sec étant fortement recommandés, comme indiqué ci-dessous.

Le nettoyage des connecteurs MPO couramment utilisés dans les systèmes à fibre pré-terminés ou pré-connectés est d'une importance capitale.

Ce type de connecteur peut aligner jusqu'à 12 fibres, permettant ainsi jusqu'à 6 liaisons duplex. Si l'une de ces liaisons est en production, mais que les autres subissent une atténuation excessive due à la contamination et sont donc inutilisables pour les applications prévues, le connecteur ne peut être nettoyé tant que la liaison active n'est pas déconnectée, empêchant ainsi l'utilisation des fibres restantes.

Il est donc primordial de nettoyer ces connecteurs avant de les insérer dans les modules ou coupleurs MPO.
L'inspection des connexions constitue un point important, et parfois une alternative à la certification de niveau II, couramment utilisée pour détecter les problèmes d'atténuation excessive dans les liaisons.

La figure suivante présente un kit complet d'inspection et de nettoyage. Outre les accessoires de nettoyage mentionnés précédemment, il comprend un microscope avec écran LCD et une sonde à grossissement multiple (généralement entre 200x et 500x) permettant d'inspecter la férule ou la surface des connecteurs. Ceci permet la visualisation en temps réel des impuretés au point de transmission de la lumière entre les connecteurs.
Des exemples d'impuretés visibles avec ces microscopes sont présentés ci-dessous.

Auteur:

Article fourni par CommScope Enterprise