3M Télécommunications Solutions pour les réseaux. Vers la démocratisation de la fibre optique

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1 3M Télécommunications Solutions pour les réseaux Vers la démocratisation de la fibre optique Juin

2 Vers une démocratisation de la fibre optique A l heure où la fibre optique est de plus en plus largement déployée dans les réseaux aussi bien d opérateurs avec le FTTH (fibre optique jusqu à l abonné) que tertiaires avec l arrivée de la fibre au poste de travail, il est indispensable de démocratiser la mise en œuvre et la mesure des installations fibres avec la simplification du montage des connecteurs d extrémité et l utilisation plus large de la photométrie comme moyen de validation fiable des applications afin d augmenter le nombre d installateurs qualifiés qui répondent aux appels d offres. Faisons le point sur les nouvelles techniques de raccordement optique ainsi que sur la mesure : photométrie et réflectométrie, intérêts et limites des 2 méthodes. Raccordement optique classique La technique classique consiste à insérer la fibre à l arrière du connecteur préalablement encollé, puis à polir, lorsque la colle a durci, l extrémité de la fibre qui dépasse de la férule en céramique à l avant du connecteur, pour la rendre plane. Cette technique nécessite un four, soit pour liquéfier la colle, soit pour accélérer son durcissement, qui lui-même nécessite une source d alimentation électrique. Par ailleurs la qualité du polissage, dont dépendent fortement les performances optiques du connecteur varie en fonction de l expérience et de la qualification du technicien. Raccordement optique sanss polissage et sans four : connecteur NPC et épissure Fibrlok associée à un pigtail 2

3 Le connecteur NPC est pré-fibré et sa férule est pré-polie en usine ce qui garantit une qualité de polissage constante et optimale. Par ailleurs, le raccordement de la fibre est réalisé par sertissage mécanique à l arrière du connecteur, opération extrémement rapide, ne nécessitant ni four, ni alimentation électrique, ni colle. Ce raccordement utilise la même technique que l épissure mécanique Fibrlok développée par 3M il y a plus de 20 ans. Grâce à son élément de centrage en alliage d aluminium ductile, les cœurs de fibre sont alignés avec précision et grâce au gel d indice, qui a un indice de réfraction proche de celui de la fibre, le passage de la lumière d une fibre à l autre est facilité même en présence d impuretés. Par ailleurs, des tests poussés de vieillissement en laboratoire, validés par le retour d expérience terrain, prouve que le gel d indice conserve ses performances au fil des années s il est utilisé entre -40 C et +80 C ce qui couvre la majorité des installations (pour des besoins en dehors de cette plage de températures, une autre solution est disponible : nous consulter). D autre part le manchon arrière du connecteur en forme d entonnoir assure le respect du rayon de courbure minimum de la fibre en toutes circonstances, donc une atténuation minimale. Enfin, le connecteur NPC existe, en version SC et LC, pour les fibres multimodes et monomodes, et pour tous les types de gaine de fibre : 250 µm, 900 µm, mm et 3mm (donc y compris pour les câbles de cordons). 3

4 Le connecteur NPC étant équivalent à une épissure mécanique Fibrlok associée avec un micro-pigtail, il est aussi possible de le remplacer par un Fibrlok associé à un pigtail enroulé dans une cassette de lovage. Par ailleurs, le Fibrlok, sans pigtail, sert aussi en maintenance pour assurer la réparation et la restauration rapides de câbles sectionnés par accident. L ensemble de l outillage de mise en oeuvre des connecteurs NPC et des épissures Fibrlok est regroupé dans une valise de montage unique, à un prix attractif. Par ailleurs la facilité de mise en œuvre permet une qualification rapide des techniciens, accompagnée par une formation assurée par notre service technique, ainsi qu un gain de temps significatif d installation sur chantier. Après montage des connecteurs, l étape finale indispensable est la mesure des performances de l installation qui permet, tant pour l utilisateur final que pour l installateur, la réception de cette installation en toute confiance en étant assuré qu elle répond aux besoins de transmission demandés. 2 méthodes sont possibles : la photométrie et la réflectométrie. Principe de la photométrie La photométrie est une méthode dite «par insertion» c'est-à-dire que, dans un premier temps, on relie une source de lumière à un récepteur qui mesure la puissance en direct de la source, et dans un deuxième temps, on insert la liaison à mesurer entre la source et le récepteur, et le récepteur calcule alors la différence entre la puissance en direct de la source et celle à travers la liaison à valider qui correspond à l atténuation totale de celle-ci. D autre part, le temps mis par le signal pour traverser la liaison permet de déterminer sa longueur. Remarque : le montage représenté ci-dessus correspond à la méthode dite «à un cordon de test de référence» applicable si les connecteurs du récepteur et de la liaison à mesurer 4

5 sont de même type. Dans le cas contraire on utilisera la méthode dite «à 3 cordons de test de référence» dans laquelle la mesure en direct est faite avec 3 cordons de référence reliés les uns aux autres avec les raccords adaptés de telle sorte que le cordon du milieu ait les mêmes connecteurs que la liaison à mesurer. Principe de la réflectométrie La réflectométrie consiste à envoyer un signal lumineux à une extrémité de la liaison et à analyser, à la même extrémité, le signal réfléchi par l ensemble des composants de celleci. La forme du signal réfléchi étant différente pour chaque type de composants, appelés aussi évènements, on pourra identifier chacun d entre eux : connecteur, tronçon de fibre, épissure, et déterminer les caractéristiques individuelles de chacun, de même que leur distance par rapport à l extrémité dans la mesure où le temps mis par le signal réfléchi pour revenir à l extrémité est fonction de la distance à parcourir. Le réflectomètre fournit en quelque sorte une «photo» de la liaison à mesurer : Un connecteur est matérialisé par un pic dont la surface définit le Return Loss (réflectance en db) et dont l écart vertical entre le début et la fin du pic donne l atténuation en db. Une épissure qu elle soit mécanique ou soudée est matérialisée par une marche d escalier dont la hauteur donne l atténuation en db. Un tronçon de fibre est matérialisé par une pente dont le pourcentage donne l atténuation en db/km. 5

6 Remarque : pour déterminer l atténuation d un connecteur ou d une épissure, le réflectomètre trace la pente avant et après cet événement. C est pourquoi, pour caractériser les connecteurs de début et de fin de liaison il est indispensable d intercaler une bobine amorce entre la sortie du réflectomètre et la liaison et d ajouter une bobine de fin à l autre extrémité de la liaison. Normes L annexe B «procédures de tests» de l ISO Amendement 2 (2010) prévoit, pour les câblages optiques, la mesure sur 100% des liens des paramètres suivants : - Atténuation - Polarité - Longueur - Return Loss (réflectance) ce qui implique l utilisation d un réflectomètre, seul équipement capable de mesurer le Return Loss d un composant. Cependant la norme ISO , qui traite de l installation de l ensemble des câblages (résidentiels, tertiaires, industriels...) est plus nuancée et prévoit 3 niveaux de contrôle des câblages optiques: - Niveau 1 : vérification de la polarité - Niveau 2 : qualification des applications prévues - Niveau 3 : tests des composants de la liaison Dans ce cadre, le niveau 3 de contrôle nécessite aussi un réflectomètre, seul équipement capable de mesurer individuellement les composants. Mais le niveau 2 de contrôle peut être réalisé, de manière fiable, pour les applications comme Ethernet, qui sont caractérisées par une atténuation totale et une distance maximales (voir annexe F de l ISO 11801), avec un photomètre. 6

7 Rappel des caractéristiques de quelques réseaux d après l annexe F de l ISO : Type de réseau Longueur d onde utilisée Atténuation maximale du canal Longueur maximale autorisée OM1 OM2 OM3/OM4 Ethernet 100 Base- FX Ethernet 1000 Base- SX 1300 nm 11 db OM1 6 db OM2/OM3/OM4 850 nm 2,6 db OM1 3,6 db OM2/OM3/OM4 2 km 2 km 2 km 275 m 550 m 550 m Ethernet 1000 Base- LX 1300 nm 2,3 db 550 m 550 m 550 m Ethernet 10G Base- S 850 nm 2,6 db OM3 2,9 db OM4 33 m 82 m 300 / 400 m Ethernet 10G Base- LX nm 2 db 300 m 300 m 300 m Ethernet 40G Base- SR4 Ethernet 100G Base- SR nm 1,9 db OM3 1,5 db OM4 850 nm 1,9 db OM3 1,5 db OM / 150m / 150m De même, les normes françaises concernant la colonne de communication optique dans le résidentiel reprennent la notion des 3 niveaux de contrôle (norme UTE C ) et spécifient une atténuation maximale à respecter (UTE C ) mesurable avec un photomètre. D un point de vue plus général, les équipements actifs multimodes utilisent comme émetteurs de signal des Diodes Electro-Luminescentes qui ne sont pas sensibles au 7

8 Return Loss alors que les équipements actifs monomodes utilisent des lasers qui sont sensibles au Return Loss. Donc seules les applications monomodes peuvent, pour certaines, nécessiter la validation du niveau de Return Loss. Par ailleurs, le réflectomètre fournit, en théorie, les mesures les plus complètes, mais uniquement sous réserve de la présence d une bobine amorce et d une bobine de fin de fibre. Dans le cas contraire, les 2 connecteurs d extrémité de liaison apparaitront bien sur la courbe, mais leur atténuation ne sera pas mesurée, ce qui est une lacune particulièrement dommageable au bon fonctionnement du futur réseau, alors qu avec un photomètre l atténuation de l ensemble de la liaison, connecteurs inclus, est systématiquement mesurée. Néanmoins, en cas d atténuation totale supérieure à l atténuation maximale supportée par le réseau souhaité, un réflectomètre est indispensable pour déterminer l origine du problème et le localiser. En conclusion Seules la localisation de coupures, défauts, et certaines applications monomodes pour lesquelles un niveau spécifique de Return Loss est exigé nécessitent une réflectométrie. Dans tous les autres cas, la photomètrie est un moyen fiable et adapté de validation des liaisons. L utilisation de connecteurs NPC et l emploi de la photométrie, tout en garantissant la qualité des installations optiques, permettent, grâce à leur coût d investissement abordable et à leur facilité de mise en oeuvre, la montée en compétences, d un nombre croissant d installateurs, afin d accompagner, dans les meilleures conditions, ce marché du très haut débit en plein essor. N hésitez pas à contacter la cellule prescription de 3M Télécommunications pour tout renseignement complémentaire au M Télécommunications Pouyet SA Tel: +33(0) Fax: +33(0) Boulevard de l Oise Cergy Pontoise Cedex Internet: 8