Câble optique et connectique. Appareils existants pour la caractérisation des systèmes optiques (Contrôle, dépannage et mesures)

Transcription

1 Appareils existants pour la caractérisation des systèmes optiques (Contrôle, dépannage et mesures) Câble optique et connectique Connection fibre à fibre ou connecteur à ferrule:

2 Exemples de connecteurs à ferrule Biconic FC SC SMA ST FDDI Raccords

3 Câble optique et connectique Différents types de connectiques Nom du connecteur / Type de polissage Exemple: FC / PC PC: Physical Contact ou Polishing Convex Type PC SPC: Super PC APC ou UPC: Advanced ou Ultra -10.log(Pr/Pi) 30 db 40 db 50 db Connecteur APC But: éliminer la réflexion du signal à l entrée de la fibre

4 Epissure mécanique amovible Épissure fusion ou soudure Connectique classique: réflexion de la lumière aux interfaces (pertes de 1 db) Épissure fusion: Pas d air entre les deux fibres Soudeuse à fibre

5 Microscope pour fibre (Optical Fibre Scope) Visualisation de l état du polissage d une fibre Identifieur de fibre optique (Optical Fibre Identifier) Courbure de la fibre pour créer des pertes optiques mesurables Détection d un signal optique Détermination de son sens Adaptable avec différentes gaines (250 µm, 900 µm ou 3 mm) Connaissance de la fibre à changer

6 Localiseur de défauts (Visible Identifier Fault) Émission dans le rouge avec une LED longueur d onde visible. Portée 2 à 5 km Sources optiques calibrées (Optical Power Sources) Source de référence LED, Diode LASER avec un asservissement électronique stable

7 Détecteurs Optiques (Optical Power Meter) Mesure de la puissance moyenne (Photodétecteur + électronique de mesures avec affichage) Kits de mesure de pertes Émetteur et photodétecteur dans le même boitier. Intéressant pour caractériser des trajets courts ou des bobines

8 Kit de téléphone pour fibre optique (Fiber Optic Talk Sets) Utilisation par des techniciens qui installent des fibres Atténuateur (Variable Optical Attenuator) Pour mesurer la marge d un bilan de liaison, égaliser des puissances ou simuler des grandes distances de fibres

9 Principe du réflectomètre optique (OTDR) OTDR: Optical Time Domain Reflectometer Émission d impulsion de lumière Réception de la lumière réfléchie Fibre optique Diode laser 0 z 1 z 2 z Photodétecteur + Amplificateur P 0 Trigger P r 0 t 0 t 1 t 2 t Origines de la réflexion Rétro-Diffusion Rayleigh Existe tout le long de la fibre Faible réflexion Rétro diffusion Gaine (n 2 ) Coeur (n 1 ) Raccord: Interfaces silice-air Forte réflexion Fracture Déformation Raccord R 4% Fracture R < R

10 Analyse du signal détecté P r P 0 D.P z P z D Coefficient de diffusion constant dans la fibre 0 z P z = P 0.exp(-α m.z) Relation entre le temps et la distance où la réflexion a eu lieu: t = z/v g avec v g = c/n g avec n g n fibre Connaissance de l indice de la fibre suffit P r = D.P z.exp(-α m.z) = D.P 0.exp(-2α m.z) à t r = 2.z/v g (Aller-retour dans la fibre) Analyse du signal détecté P r P 0 D.P z P z D Coefficient de diffusion constant dans la fibre 0 z Signal mesuré: P r /P 0 Amplification logarithmique: P r db = 10.K.log 10 (P r /P 0 ) = 10.K.D 20.α m.z/log e (10) = constante 2.A.z avec A en db/km C est une droite!!! Pertes doublées par l aller-retour

11 Exemples d oscillogramme Fibre seule P r / P 0 en db 0 R en db Entrée de fibre Pertes dans la fibre R en db Bout de fibre z Deux fibres connectées par un raccord P r / P 0 en db 0 Raccord z Paramètres importants Résolution : z = v g.t/2 si donc dz/dt = v g /2 Largeur de l Impulsion: T, alors la résolution est: z = v g /2.T Zone aveugle: Saturation de la photodiode Met un certain temps à retrouver sa sensibilité normale 0 z Dynamique D rd : Affaiblissement maximum détectable D rd 0 z

12 Mesures: pertes par propagation Mesure classique Pertes (db) Longueur de fibre insuffisante Pertes (db) Mesures: pertes des raccords Épissure mécanique Pertes (db) Épissure fusion Pertes (db)

13 Problèmes rencontrés Rétrodiffusion différente entre fibres Gain virtuel (db) Apparition d échos Écho Écho Fibre1 Fibre1 0 z 0 Fibre2 z Réflectomètre Optique (Optical Time Domain Reflectometer) Emission et reception sur le même connecteur d une liaison fibrée Evolution des pertes suivant la propagation

14 Analyseur de spectre optique (Optical Spectrometer Analyser) Diffraction de la lumière avec un réseau Récupération du signal sur une barrette de photodétecteurs